Импульсный корпускулярный микроскоп

 

««Ф

« (72) Авторы изобретения В. В Рыбалко, В. М. Белоусов, А. Н. Тихонов и A. С. Савкин

I (73 ) Заявитель Московский институт электронного машиностроен,ия (54) ИМПУЛЬСНЫЙ КОРПУСКУЛЯРНЫЙ МИКРОСКОП;

Изобретение относится к микрозондовой технике,в частности к устройствам и их элементам для формирования и ана лиза изображений объектов.

Известен импульсный корпускулярный микроскоп, содержащий систему формирования зонда, детектор, блок формирования видеосж нала и индикаторный блок (1 ).

Недостатком этбго устройства явля ется ухудшение качества изображении, вызванное флуктуациями тока зонда, при водящими к снижению отношения сигнал/ шум, разрешающей способности и качест ва изображения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является импульсный корпускулярный микроскор, содержащий систему формирования зонда с апертурной диафрагвюй, отклоняющую систему, последовательно соединенные детектор, блок формирования видеосигнала и ищкикаторный блок, а также задающий генера2 тор, соединенный с отклоняющей системой и индикаторным блоком, и устройство контроля параметров зонда; — подключенное к апертурной диафрагме C23 .

В этом микроскопе регистрируют сигнал с апертурной диафрагмой и изМеняют потенциал катода источника электронов, чем обеспечивают стабилизацию тока зонда.

10 Однако при этом не устраняется апериодическая расфокусировка зонда, вызванная изменением энергии частиц и не позволяющая получить высокой ркзрешающей способности.

1$ Целью изобретения является дальнейшее повышение разрешающей способнооти микроскопа, Указанная цель достигается тем, что в импульсном корпускулярном микроскопе, содержащем систему формирования зонда с апертурной диафрагмой, отклоняющую систему, последовательно соединенные детектор, блок формирования ви3 98382? деосигнала, и индикаторный блок, а также задающий генератор, соединенный с отклоняющей системой и индикаторным блоком, и устройство контроля параметр ров зонда, подключенное к апертурной диафрагме, устройство контроля параметров зонда:содержит усилитель, анализатор импульсов, генератор управляющих сигналов, и блок отсечки, при этом усилитель подключен к апертурной ди- 1О афрагме и соединен с анализатором импульсов, выходы которого соединены с генератором управляющих сигналов с индикаторным блоком, а выходы генератора управляющих сигналов соединены с зад щим генератором и блоком отсечки, включенным между блоком формирования видеосигнала и индикаторным блоком.

На чертеже изображена схема микроскопа.

Импульсный корпускулярный ыикроскоп содержит систему формирования зонда, состоящую из источника 1 электронов, апертурной диафрагмы 2 и фокусируюшей линзы 3, внутри которой размещена отклоняющая система 4. Вблизи объекта

5 размещен детектор 6, соединенный с блоком 7 формирования с видеосигнала, торый через блок 8 отсечки соединен с индикаторным блоком 9. К отклоняющей системе 4 подключен задающий генератор 10, соединенный с индикаторным блоком 9. К апертурной диафрагме 2 подключен усилитель 11, соединенный с анализатором 12 импульсов, выходы ко- торого соединены с генератором 13 ygравляюших сигналов и индикаторным блоком. 9.

4О

55

Микроскоп работает следующим образом.

Импульсный источник 1 электронов генерирует зонд, периферийная часть которого оседает на апертурной диафрагме

2. Фокусирующая линза 3 окончательно формирует зонд, который сканируется по поверхности объекта 5 отклоняющей системой 4. Импульсы характеристического излучения регистрируются детектором 6 и преобразуются в видеосигнал в блоке

7 формирования, Далее сигнал проходит через блоК отсечки, который может находиться в двух состояниях: отсечка и нродускание, и управляется по командам генератора 13 управляющих сигналов. С выхода блока отсечки сигнал поступает на вход индикаторного блока 9, на другой вход которого поступает сигнал синхронизации от

4 задающего генератора 10. В моменты формирования зонда импульсы, поступающие с апертурной диафрагмы 2, усиливаются в резонансном усилителе ll и поступают в анализатор 12 импульсов, в котором происходит выделение тех из них, которые имеют амплитуду в заданном диапазоне. Прохождение такого им» пульса сопровождается генерированием управляющего сигнала с генератора 13 на входы блока 8 отсечки, задающего пенератора 10 и индикаторного блока 9.

При этом происходит дискретное изменение возбуждения отклоняющей систе мы 4 и перемещение зонда в следующий элемент растра, а также перевод блока 8 отсечки в состояние пропускания. Импульсы с амплитудой, превышающей задан« ный диапазон приводят к инерции управляющего сигнала на состояние отсечки блока 8.

Таким образом, по контрольным сиг налам с амплитудной диафрагмы в составе видеосигнала уменьшается шумовая составляющая, обусловленная колебаниями тока источника электронов, и за счет повышения отношения сигнал/шум повышается разрешающая способность анализа. Дополнительная связь передачи управляющего сигнала с генератора 13 на индикаторный блок 9 обеспечивает требуемый уровень, получаемой информации„поскольку середина диапазона изменения амплитуды импульсов, снимаемых с диафрагмы 2, совпадает с вероятност3S нои амплитудой анализируемой последовательности зонда.

При изменении масштаба увеличения на индикаторном блоке 9 с него может быть снят сигнал на анализатор 12 импульсов, изменяющий диапазон разброса амплитуд обри гио пропорционально вы&ранному масштабу увеличения.

Использование изобретения в технологических процессах микроэлектроники позволит. повысить выход годных изделий.

Формула изобретения

Импульсный корпускулярный микроскоп, содержащий систему формирования зонда с апертурной диафрагмой, отклоняющую систему, последовательно соедипенные детектор, блок формирования Виде» осигнала и индикаторный блок, а также задающий генератор, соединенный c ow

5 983822 б клоняюшей системой и индикаторным бло- йалов и индикаторным блоком, а выходы ком, и устройство контроля параметров генератора управляющих сигналов соединезонда, подключенное к апертурной диаф ны с задаюшим генератором и блоком m рагме, отличающийсятем, сечки, включенным между блоком формичто, с целью повышения разрешаюшей s -рования видеосигнала и индикаторным способности микроскопа, устройство кон- блоком. троля параметров зонда содержит усилитель, анализатор импульсов, генератор Источники информании, управляющих сигналов, и блок отсечки, принятые во внимание при экспертизе при этом усилитель подключен к апер-. >o 1 Патент ФРГ % 2640260, турной диафрагме и соединен с анализа- кл. Н 01 > 37/28, опублик. 1978. тором импульсов, выходы которого сое- 2. Патент Англии М 1431069, динены с генератором управляюших сиг- кл. Н 1 D, опублик. 1976 {прототип).

Составитель В. Гаврюшин

Редактор А. Шандор Техред М. Надь Корректор О. Билак

Эаказ 9938/64 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

-Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,