专利名称：一种微米级电子束焦斑尺寸的光学测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种测量装置。
背景技术：
对于需要聚焦成像的电子束系统，比如CRT、电子显微镜、电子束光刻机等，电子束束斑的尺寸和形貌对整个系统的性能起到至关重要的作用。随着技术的进步，束斑尺寸不断缩小，尺寸达到微米甚至亚微米级。传统的测量方式面临越来越多的限制，工程人员不得不结合数值计算方式辅助分析计算束斑的尺寸形貌等特性。但是，数值计算方法不能完整反映束斑的特性，直接测量的方式中具有最直接的意义。传统测量微米级束斑的方式有三种第一种是探针法，使用导电的静电探针拦截测量，要求使用极细的静电探针，由高精度步进电机驱动扫过束斑面，利用静电探针在不同位置收集的电子数量分析束斑的尺寸形貌等特性。探针法对测量仪器要求较高，为了提高精度，必须使用极细的静电探针，高精度的步进电机，提高了测量系统的实施成本，而且测量速度较慢，另外不可忽视的因素是电子打在探针上的会产生溅射，溅射对测试精度有很大的影响。第二种是刀口法，使用辅助偏转系统控制电子束微量偏转，扫过一个刃口很薄的导电金属刀口，未被刃口阻挡的电子进入刀口后方的法拉第筒，利用不同偏转位置法拉第筒收集的电子数量分析束斑的尺寸形貌特性。刀口法在实施难度上较探针法要低，但电子在刃口的溅射同样对测试精度有很大影响。第三种是荧光法，利用电子束入射荧光屏发光的原理，通过测量荧光屏光斑的尺寸形貌反推电子束束斑的特性。荧光法是间接测量方式，受限于荧光屏数十微米的晕光效应，测量精度受到很大影响，在微米级束斑测量中实施效果很不理想，结果往往仅具有半定量的意义。

实用新型内容本实用新型的目的在于，提供一种微米级电子束焦斑尺寸的光学测量装置，解决以上技术问题。本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现一种微米级电子束焦斑尺寸的光学测量装置，包括一用于将电子束进行聚焦的电子束聚焦系统，其特征在于，所述电子束聚焦系统的前方设有一采用半导体材料制成的半导体面板；还包括一光学放大系统，所述光学放大系统位于所述电子束打到所述半导体面板形成自发辐射的出射光路上；所述光学放大系统的后方设有一光学测量器件，所述光学测量器件连接一测量驱动板，所述测量驱动板连接一计算机。本实用新型使用时，调整电子束聚焦系统以便将电子束的束斑打在半导体面板表面。电子束射入半导体面板后会产生自发辐射，发出光子。这种辐射的各点出射光强与入射的电子束的电流密度一一对应。因此半导体面板表面自发辐射光斑直接反映了电子束束斑的特性。束斑经光学放大系统放大成像于光学测量器件上，测量驱动板记录光学测量器件上的光强信息，并传送给计算机进行存储。计算机可以通过光学测量器件上的光斑形貌分析电子束束斑的尺寸形貌等特性。本实用新型相对于传统测量微米级束斑的方式相比， 结构简单、成本低廉，光学测量装置的实现方便、操作简单。且具有测量速度快、溅射因素影响小、测量数据直观特点。所述半导体面板倾斜设置，所述半导体面板的左侧设有所述电子束聚焦系统，所述半导体面板的上方设有所述光学放大系统，所述光学放大系统的上方设有所述光学测量器件。所述半导体面板的倾斜度为20° 70°。以便更好的将出射的光束射入光学放大系统。所述光学测量器件优选采用CXD图像传感器，所述测量驱动板采用CXD驱动板。 CCD图像传感器体积小、质量轻、功耗小、性能稳定、寿命长，作为光学测量器件的响应速度快、图像畸变小、无残像等显著特点。所述光学放大系统优选采用显微镜光学系统。显微镜光学系统具有放大不失真， 放大率可调等优点。以便根据测量精度和光学测量器件的规格对放大率进行调整。有益效果由于采用上述技术方案，本实用新型的光学测量装置实现方便、操作简单，具有测量速度快、溅射因素影响小、测量数据直观的特点。

图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。参照图1，一种微米级电子束焦斑尺寸的光学测量装置，包括一用于将电子束1进行聚焦的电子束聚焦系统2，一光学放大系统5。电子束聚焦系统2的前方设有一采用半导体材料制成的半导体面板3。光学放大系统5位于电子束1打到半导体面板3形成自发辐射的出射光路上。光学放大系统5的后方设有一光学测量器件6。光学测量器件6连接一测量驱动板。测量驱动板连接一计算机7。半导体面板3倾斜设置，倾斜度为20° 70°。以便更好的将出射的光束射入光学放大系统。半导体面板3的左侧设有电子束聚焦系统2，半导体面板3的上方设有光学放大系统5，光学放大系统5的上方设有光学测量器件6。光学测量器件6采用CXD图像传感器，测量驱动板采用CXD驱动板。CXD图像传感器体积小、质量轻、功耗小、性能稳定、寿命长，作为光学测量器件的响应速度快、图像畸变小、无残像等显著特点。光学放大系统5采用显微镜光学系统。显微镜光学系统具有放大不失真，放大率可调等优点。以便根据测量精度和光学测量器件的规格对放大率进行调整。[0024]使用时，调整电子束聚焦系统2以便将电子束1的束斑打在半导体面板3表面。电子束1射入半导体面板3后会产生自发辐射，发出光子4。这种辐射的各点出射光强与入射的电子束的电流密度一一对应。因此半导体面板3表面自发辐射光斑直接反映了电子束束斑的特性。束斑经光学放大系统5放大成像于光学测量器件6上，测量驱动板记录光学测量器件6上的光强信息，并传送给计算机7进行存储。计算机7可以通过光学测量器件 6上的光斑形貌分析电子束束斑的尺寸形貌等特性。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.一种微米级电子束焦斑尺寸的光学测量装置，包括一用于将电子束进行聚焦的电子束聚焦系统，其特征在于，所述电子束聚焦系统的前方设有一采用半导体材料制成的半导体面板；还包括一光学放大系统，所述光学放大系统位于所述电子束打到所述半导体面板形成自发辐射的出射光路上；所述光学放大系统的后方设有一光学测量器件，所述光学测量器件连接一测量驱动板，所述测量驱动板连接一计算机。
2.根据权利要求1所述的光学测量装置，其特征在于，所述半导体面板倾斜设置，所述半导体面板的左侧设有所述电子束聚焦系统，所述半导体面板的上方设有所述光学放大系统，所述光学放大系统的上方设有所述光学测量器件。
3.根据权利要求2所述的光学测量装置，其特征在于，所述半导体面板的倾斜度为 20° 70°。
4.根据权利要求1、2或3所述的光学测量装置，其特征在于，所述光学测量器件采用 CXD图像传感器，所述测量驱动板采用CXD驱动板。
5.根据权利要求4所述的光学测量装置，其特性在于，所述光学放大系统采用显微镜光学系统。
专利摘要本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种测量装置。一种微米级电子束焦斑尺寸的光学测量装置，包括电子束聚焦系统，该电子束聚焦系统的前方设有一半导体面板。还包括光学放大系统，位于电子束打到半导体面板形成自发辐射的出射光路上。光学放大系统的后方设有光学测量器件，光学测量器件连接测量驱动板，所述测量驱动板连接计算机。本实用新型的光学测量装置实现方便、操作简单，具有测量速度快、溅射因素影响小、测量数据直观的特点。
文档编号G01B11/24GK202304749SQ20112042452
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者严瑗, 夏忠平, 张学渊, 赵健, 钟伟杰 申请人:上海显恒光电科技股份有限公司