[發明專利]在粒子束顯微鏡中定位物體的方法和計算機程序產品

在審

• 申請號: 202210527177.1
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN115372394A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: J.比伯格;M.波斯托爾斯基;M.T.凱弗;H.埃姆
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司顯微鏡有限責任公司
• 主分類號: G01N23/2204
• 分類號: G01N23/2204;G01N23/2251;G01N23/2255
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王蕊瑞

本發明涉及一種用于在粒子束顯微鏡的樣品室中定位可移動物體的方法，該方法借助于柔性粒子束屏障執行。粒子束顯微鏡包括至少一個用于產生帶電粒子束的粒子束柱、以及樣品室、用于檢測相互作用信號的檢測器以及控制與評估單元。在該方法中，最初在樣品室中提供物體。接下來，定義屏障區域，隨后使用帶電粒子束對屏障區域進行掃描。檢測在掃描期間產生的相互作用信號。物體朝向屏障區域移動，其中，監視檢測到的相互作用信號并登記信號變化，因此可以檢測到物體進入屏障區域或離開屏障區域的時間。

技術領域

本發明涉及一種用于在粒子束顯微鏡的樣品室中定位可移動物體的方法。

背景技術

對于使用粒子束顯微鏡執行的檢查或樣品加工，經常需要以受控方式移動樣品室中的物體并精確定位。粒子束顯微鏡被理解為是指使用帶電粒子束操作的顯微鏡系統，比如掃描電子顯微鏡或離子束顯微鏡。

例如，物體可以是電子顯微鏡樣品，比如TEM薄片。TEM薄片典型地由樣品塊(原始樣品)制備而成，然后使用提升與樣品塊分離，并由轉移設備(比如顯微操縱器)保持。

接下來，將所提取的TEM薄片轉移到合適的容器設備上，例如轉移到格柵指上。換言之，TEM薄片必須在樣品室中以有針對性、精確和受控的方式在三維空間中移動。該提升包括實際樣品提取(樣品去除)以及微量樣品轉移和附接到目標樣品容器。

近年來，這種提升程序已在許多方面實現了自動化。這里最重要的是使顯微操縱器更靠近要為提取做準備的微量樣品，并還使已經附接到顯微操縱器上的微量樣品更靠近目標樣品容器。

為了控制這種靠近程序，已經提出了圖像識別方法。為此，記錄了粒子束圖像，示出例如由操縱器保持的TEM薄片和格柵指。提升程序可以在用戶的視覺監視下進行。這里的缺點是需要記錄圖像，這需要一定時間量。此外，在圖像記錄期間，由于輻照，樣品可能會被改性或損壞。

此外，用于使TEM樣品制備自動化的各種其他方法是已知的。

然而，典型地不僅是微量樣品必須定位在樣品室中。經常使用可位移檢測器，可位移檢測器在至少兩個位置、特別是工作位置與休止位置之間來回移動。此外，粒子束顯微鏡的樣品臺典型地也至少在三個空間方向上移動，以允許檢查所記錄的樣品。為此目的，特殊的樣品保持器典型地安裝在樣品臺上以便接收樣品。取決于特定應用，有大量可供選擇的樣品保持器。因此，樣品臺可以承載各種設計的結構，并且永久存在結構與樣品室中的其他部件(例如物鏡)碰撞的風險。

為了避免這種碰撞，已提出借助于激光設備將樣品定位在物鏡下方并聚焦在樣品上。

這里的缺點是必須提供附加的激光設備并且定位僅涉及非常小的空間區域。

另外已知的是光屏障系統，其中可以借助于光源和光傳感器檢測何時可移動障礙物中斷光束。光屏障也可以被設計為光格柵或光幕。

此外，已知電檢測樣品臺與物鏡的任何接觸(觸摸警報)，使得可以停止樣品臺的移動。這里的缺點是只有在接觸時才停止移動。

因此，期望能夠在不接觸的情況下可靠地監視粒子束顯微鏡的樣品室中的這種物體移動或靠近程序。在這可以使用作為標準存在于粒子束顯微鏡中的設備來實現時，那將是特別有利的。

以下文獻應被視為現有技術：

-US 10,088,401 B2(Uemoto等人)

-EP 1 812 945 B1(Moore和Zaykova-Feldman)

-US 7,414253 B2(Moore等人)

-US 7,208,724 B2(Moore等人)

-US 9,601,313 B2(Brogden等人)