[發明專利]樣本制備鏡臺

有效

• 申請號: 201410044980.5
• 申請日: 2014-02-07
• 公開（公告）號: CN103983485B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: J.A.H.W.G.佩索恩;A.T.恩格倫;M.P.W.范登博加爾德;R.J.P.G.沙姆佩斯;M.F.哈勒斯
• 申請（專利權）人: FEI公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 董均華,譚祐祥

技術領域

本實施例涉及對于成像系統樣本制備的裝置和方法。更具體地，本實施例涉及具有多自由度的樣本制備鏡臺，其允許原位中樣本制備和成像。

背景技術

用于電子顯微鏡成像的樣本需要某些制備以用于在透射光或電子輻射下觀察。例如，樣本的薄切片（或截段）通常從柵或管子中的主體樣本中切割或碾磨。切割或碾磨可由聚焦離子束（FIB）系統，或在包括FIB和電子顯微鏡兩者的雙束系統內而執行。這種雙束系統的示例包括來自FEI公司（Hillsboro，俄勒岡州，美國）的量子3D雙束系統。然而，在使用FIB制備薄切片之后，樣本然后必須轉移到適于成像的平臺。諸如掃描透射電子顯微鏡（STEM）的顯微成像可能需要沿著多自由度定位，以便捕捉合適的圖像。

其他人已經制備了具有多自由度的用于STEM成像的鏡臺。例如，美國專利7,474,419描述了用于在參考點附近定位樣本的鏡臺組件。鏡臺組件包括樣本可安裝到的樣本臺，以及一組致動器，所述一組致動器設置成以便沿著如下方向實現樣本臺的平移，所述方向與垂直于參考平面的X軸、平行于參考平面的Y軸和平行于參考平面的Z軸基本上平行。X軸、Y軸和Z軸相互正交并且穿過參考點。此外，美國專利6,963,068描述了具有臺的操縱器，所述臺可在具有三個垂直平移和兩個旋轉的五個自由度中移動。

然而，用于操縱樣本以進行STEM或TEM分析的技術更加復雜，并且可能要求操縱樣本進行FIB碾磨和雕刻以及之后的STEM分析二者，來在具體的、臨界溫度處執行，以防止在樣本中冰結晶形成，或樣本在操縱之間不期望的融化。因此，所需的是這樣的系統，所述系統允許復雜操縱樣本用于STEM或TEM成像，而不需要這樣多的樣本處理而使樣本被毀壞。

發明內容

一個實施例是一種多軸樣本制備鏡臺，所述多軸樣本制備鏡包括：主體樣本保持器，其配置成圍繞與主體樣本保持器的方向平行的第一主體軸而旋轉樣本位置，并且還圍繞與主體樣本保持器的方向垂直的主體翻轉軸；以及柵樣本保持器，其用于保持與主體樣本保持器相鄰的樣本柵，并且配置成圍繞與柵樣本保持器的方向平行的第一柵軸，以及與柵樣本保持器的方向垂直的柵翻轉軸，而旋轉樣本柵。

另一個實施例是具有聚焦離子束和掃描電子顯微鏡的雙束系統。該系統包括：具有主體樣本保持器的多軸樣本制備鏡臺，所述主體樣本保持器配置成圍繞與主體樣本保持器的方向平行的第一主體軸而旋轉，并且還圍繞與主體樣本保持器的方向垂直的主體翻轉軸而旋轉；以及柵樣本保持器，其與主體樣本保持器相鄰，并且配置成圍繞與柵樣本保持器的方向平行的第一柵軸，以及與柵樣本保持器的方向垂直的柵翻轉軸而旋轉。

又一個實施例是制備樣本的原位中方法，其通過：提供如上所述的多軸樣本制備鏡臺，并且然后從在主體樣本保持器中存儲的樣本來切割薄片；以及從主體樣本保持器將薄片轉移到在柵樣本保持器上的柵。

附圖說明

圖1是具有主體鏡臺和柵鏡臺的基座鏡臺的一個實施例的透視視圖。

圖2是圖1的主體鏡臺和柵鏡臺的放大視圖。

圖3是圖3的被制備樣本的放大視圖。

圖4是用于成像的樣本原位中制備的方法的一個實施例的流程圖。

圖5是經由軸承加熱/冷卻元件的一個實施例的透視視圖。

具體實施方式

本發明的實施例涉及樣本處理系統和方法，其用于制備樣本以用于在電子顯微鏡中成像。本發明的一個實施例是用于雙束電子顯微鏡的樣本制備和成像鏡臺，所述雙束電子顯微鏡具有多個樣本位置和圍繞多個軸而傾斜每個樣本位置的能力。多軸鏡臺的一個實施例具有主體制備鏡臺，以用于操縱主體樣本（例如通過執行主體樣本的聚焦離子束處理，以碾磨或切下樣本薄片以用于進一步成像）。多軸鏡臺可包括用于柵、管子、圓片或TEM頂出柵的保持器，以便處理各種樣本類型。此外，多軸鏡臺可配置成在具有多自由度的多個方向上移動，以使得主體樣本可在FIB下定位以適當地碾磨或切下主體樣本。