[发明专利]自动化TEM样本制备

权利要求书

1.一种用于在带电粒子射束系统中的自动化样本制备的方法，包括：

将工件装载到以一个或多个带电粒子射束系统和样本操纵探针为特征的真空腔中；

对工件上的感兴趣区域进行成像；

使用聚焦离子射束移除薄区段周围的材料；

移除支撑所述薄区段的材料，留下通过小的附着结构附着到大块工件的所述薄区段；

通过使用所述离子射束移除材料来对样本操纵探针的尖端进行成形；

使用所述尖端的已知形状来确定所述尖端相对于所述薄区段的位置；

使用所述尖端相对于所述薄区段的位置，将所述样本探针自动地移动为紧密接近所述薄区段；

将所述样本探针附着到所述薄区段；

使用离子射束移除将所述薄区段连接到大块工件的所述支撑结构，使得所述薄区段仅由样本探针来支撑；

将附着有所述薄区段的样本探针移动到用于薄区段的样本格栅所位于的区域；

对附着有薄区段的样本格栅和探针所位于的区域进行成像；

自动移动探针，使得薄区段紧密接近样本格栅；

将薄区段附着到样本格栅；以及

从薄区段移除样本探针的尖端。

2.根据权利要求1的方法，其中所述薄区段是横截面视图区段。

3.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中对样本操纵探针的尖端进行成形包括将尖端成形为机器可识别的形状，并且其中使用所述尖端的已知形状来确定所述尖端相对于所述薄区段的位置包括使用图像识别软件来识别探针尖端的机器可识别形状以确定所述尖端的位置。

4.根据权利要求1或权利要求2的方法，进一步包括把尖端成形为凿子形。

5.根据权利要求1或权利要求2的方法，进一步包括使用图像分析来定位所述探针以确定用于将所述探针移动到所述薄区段或到样本格栅的轨迹。

6.根据权利要求5的方法，其中图像分析使用图像相减。

7.根据权利要求1或权利要求2的方法，进一步包括：基于来自一个带电粒子射束的图像来计算所述探针和所述薄区段之间的XY矢量以及基于来自第二粒子射束的图像来计算所述探针和所述薄区段之间的Z矢量。

8.根据权利要求1或权利要求2的方法，进一步包括：在所述薄区段从所述探针断开之后，使所述尖端重新成形。

9.根据权利要求1或权利要求2的方法，进一步包括：将探针附着到远离感兴趣区域的所述薄区段的面。

10.根据权利要求1或权利要求2的方法，进一步包括：在所述薄区段已经附着到样本格栅之后，进一步减薄所述薄区段。

11.一种用于在带电粒子系统中的自动化样本产生的装置??，包括：

用于包含工件的真空腔；

至少两个带电粒子射束镜筒，用于产生带电粒子射束，所述带电粒子射束用于对真空腔内的工件进行成像和操作；

可移动样本载台，用于保持和移动真空腔内的工件；

带电粒子检测器，用于从带电粒子形成图像，所述带电粒子在带电粒子射束的撞击时从样本出射；

能够进行亚微米定位的样本操纵探针；

气体注射系统，用于提供前体气体以用于带电粒子射束诱导沉积；

控制器，用于控制所述装置的操作，

用于存储计算机指令的计算机可读存储器，所述计算机指令用于由控制器执行以执行权利要求1的方法。

12.根据权利要求11的装置，进一步包括存在两个带电粒子射束系统的装置。

13.根据权利要求11或权利要求12的装置，其中，用于产生带电粒子射束以对工件进行成像和操作的至少两个带电粒子射束镜筒包括电子射束镜筒和离子射束镜筒。

14.根据权利要求11或权利要求12的装置，其中，计算机存储器包括用于对通过带电粒子射束形成的图像的分析的计算机指令，图像分析被编程为在有或没有附着的薄区段的情况下定位所述样本操纵探针。

15.根据权利要求14的装置，其中，使用图像相减来执行图像分析。