浸没式磁透镜电子枪及其光轴对中的方法与流程

　　本申请涉及半导体领域，尤其涉及一种浸没式磁透镜电子枪及其光轴对中的方法。

　　1、随着集成电路制造工艺技术的提升，制造过程中缺陷的密度和检测难度显著增加，需要更精准高效的缺陷检测手段。电子束检测利用高能电子束轰击被检物体表面，二次电子、背散射电子等信号，收集以上电子成像可获取样品表面形貌、化学成分等信息，分辨率高并能够特异检测电性缺陷，因此电子束缺陷检测设备成为了集成电路硅片制造中良率监控的重要手段。

　　2、目前提高电子束缺陷检测速率的主要方法为提高图像信噪比，降低单位面积检测时间。现有技术中电子枪出射电子束呈发散状，电子束经枪阳极处大部分被挡掉，因此下级束流遭到大幅削弱，导致探针束流减小，影响成像质量。

　　3、采用大束流高亮度电子枪可以大幅提高探针束流，大束流高亮度电子枪通常为浸没式肖特基场发射电子枪，其可以射出10倍于普通电子枪的电子束流，但是肖特基场发射电子枪特有的开放式磁场大大增加了光轴对中的难度，缺少一种易于光轴对中的大束流高亮度电子枪。

　　1、有鉴于此，本申请提出了一种浸没式磁透镜电子枪，包括电子束源、电子枪阳极及磁透镜；所述磁透镜中心处开设有光轴通孔，顶部设置有阳极安装槽；所述电子枪阳极设置在所述阳极安装槽内，所述电子枪阳极的底部及侧壁与所述阳极安装槽的内壁相贴附，所述电子枪阳极的侧壁上沿向外延伸，适用于与电镜外壳固定连接；所述电子束源设置在所述电子枪阳极上方，用以向下发射电子束。

　　2、在一种可能的实现方式中，所述电子枪阳极包括阳极板；所述阳极板底部水平，侧壁竖直，且所述阳极板外边缘的高度高于其中部高度，中心处开设有阳极孔。

　　3、在一种可能的实现方式中，所述电子枪阳极还包括阳极光栅；所述阳极光栅设置在所述阳极板的中心处，结构与所述阳极孔相匹配。

　　4、在一种可能的实现方式中，所述电子枪阳极还包括阳极光栅；所述阳极光栅设置在所述磁透镜的光轴通孔内，位置位于所述光轴通孔的孔底或者靠近所述光轴通孔的底部位置处。

　　5、在一种可能的实现方式中，所述磁透镜还包括调节件；所述磁透镜的侧壁上开设有调节孔，所述调节孔连通至所述阳极安装槽；所述调节件与所述调节孔的结构相匹配，一端伸入所述阳极安装槽内与所述阳极板相抵接，另一端延伸出所述磁透镜外侧，调节所述调节件，所述磁透镜能够在水平面内移动。

　　6、在一种可能的实现方式中，所述阳极板为顶部具有缺口的圆柱体，水平剖面呈“凵”字型。

　　7、在一种可能的实现方式中，还包括下级聚光组件及荧光屏；所述下级聚光组件设置在所述磁透镜的下方，用以聚集电子束；所述荧光屏设置在所述下级聚光组件的下方。

　　8、另一方面，采用浸没式磁透镜电子枪的光轴对中方法校准上述的浸没式磁透镜电子枪；所述电子枪阳极包括阳极板；所述阳极板底部水平，侧壁竖直，且所述阳极板外边缘的高度高于其中部高度，中心处开设有阳极孔；还包括荧光屏；所述荧光屏设置在所述磁透镜下方，用以显示电子束斑；将所述阳极板安装到所述阳极安装槽内，通过连续调节所述阳极板的电压，同时调整所述电子束源的水平位置及倾斜角度，直至所述电子束斑位置保持不动时，所述电子束源与所述阳极板对中。

　　9、在一种可能的实现方式中，所述电子枪阳极还包括阳极板及阳极光栅；所述阳极板底部水平，侧壁从上至下向中心倾斜或者竖直，且所述阳极板外边缘的高度高于其中部高度，中心处开设有阳极孔；所述阳极光栅设置在所述磁透镜的光轴通孔内，位置位于所述光轴通孔的孔底或者靠近所述光轴通孔的底部位置处；所述磁透镜还包括调节件；所述磁透镜的侧壁上开设有调节孔，所述调节孔连通至所述阳极安装槽；所述调节件与所述调节孔的结构相匹配，一端伸入所述阳极安装槽内与所述阳极板相抵接，另一端延伸出所述磁透镜的外侧，调节所述调节件，所述磁透镜能够在水平面内移动；在所述磁透镜内施加第一恒定电流，连续调节第一恒定电流的电流值，同时调节所述调节部，用以改变所述磁透镜的水平位置，直至所述电子束斑的中心位置不动，且所述电子束斑的边缘能够随所述第一恒定电流的改变同心缩放时，所述电子束源与所述磁透镜对中。

　　10、在一种可能的实现方式中，还包括下级聚光组件；所述下级聚光组件设置在所述磁透镜与所述荧光屏之间；在所述下级聚光组件内施加第二恒定电流，通过调节第一恒定电流的电流值，同时调整所述下级聚光组件的水平位置，直至所述电子束斑中心不动时，所述电子束源与所述下级聚光组件对中。

　　11、本申请的有益效果：通过在磁透镜顶部开设有安装槽，并将结构与其紧密配合的电子枪阳极设在安装槽中，在安装过程中确保对中精度，易于电子束源与电子枪阳极对中，不仅如此，通过本领域实施人员操作调节件，磁透镜能够在水平方向微调，便于电子枪阳极与磁透镜对中，进一步优化对中位置。再根据荧光屏上的电子束斑位置及显微图像特点，从上至下逐级微调电子光学部件，实现整体系统对中。

　　12、根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本申请的其它特征及方面将变得清楚。

　　1.一种浸没式磁透镜电子枪，其特征在于，包括电子束源、电子枪阳极及磁透镜；

　　2.根据权利要求1所述的浸没式磁透镜电子枪，其特征在于，所述电子枪阳极包括阳极板；

　　3.根据权利要求2所述的浸没式磁透镜电子枪，其特征在于，所述电子枪阳极还包括阳极光栅；

　　4.根据权利要求2所述的浸没式磁透镜电子枪，其特征在于，所述电子枪阳极还包括阳极光栅；

　　5.根据权利要求2-4任一项所述的浸没式磁透镜电子枪，其特征在于，所述磁透镜还包括调节件；

　　6.根据权利要求2-4任一项所述的浸没式磁透镜电子枪，其特征在于，所述阳极板为顶部具有缺口的圆柱体，水平剖面呈“凵”字型。

　　7.根据权利要求1-4任一项所述的浸没式磁透镜电子枪，其特征在于，还包括下级聚光组件及荧光屏；

　　8.一种浸没式磁透镜电子枪的光轴对中方法，其特征在于，采用所述浸没式磁透镜电子枪的光轴对中方法校准权利要求1所述的浸没式磁透镜电子枪；

　　9.根据权利要求8所述的浸没式磁透镜电子枪的光轴对中方法，其特征在于，所述电子枪阳极还包括阳极板及阳极光栅；

　　10.根据权利要求9所述的浸没式磁透镜电子枪的光轴对中方法，其特征在于，还包括下级聚光组件；

　　本申请涉及该浸没式磁透镜电子枪，包括：电子束源、电子枪阳极及磁透镜，磁透镜中心处开设有光轴通孔，顶部设置有阳极安装槽，电子枪阳极设置在阳极安装槽内，电子枪阳极的底部及侧壁与阳极安装槽的内壁相贴附，电子枪阳极的侧壁上沿向外延伸，适用于与电镜外壳固定连接，电子束源设置在电子枪阳极上方，用以向下发射电子束。通过在磁透镜顶部开设有安装槽，并将结构与其紧密配合的电子枪阳极设在安装槽中，安装过程中确保对中精度，易于电子束源与电子枪阳极对中，通过本领域实施人员操作调节件，便于电子枪阳极与磁透镜对中，进一步优化对中位置，根据荧光屏上的电子束斑位置及显微图像特点，上至下逐级微调电子光学部件，实现整体系统对中。

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