[发明专利]一种基于3D点云的扫描电子显微镜自动扫描方法及系统

权利要求书

1.一种基于3D点云的扫描电子显微镜自动扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）将样品固定在带有标记点的样品台上；

步骤2）通过3D扫描设备获取载有样品的样品台的全部3D扫描空间数据；

步骤3）在获取到的涵盖整个样品及样品台的3D扫描空间数据中，选取样品上需要扫描电子显微镜分析的区域的3D扫描空间点云数据，所述的3D扫描空间点云数据为包含所需分析区域几何表面的3D扫描空间坐标的数据，即X，Y，Z三维空间坐标；

步骤4）通过空间坐标系转换，将选取的样品上需要扫描电子显微镜分析的区域的3D扫描空间点云数据转换为基于扫描电镜空间坐标系的点云数据；

步骤5）根据样品分析需求，从转换后的基于扫描电镜空间坐标系的点云数据中抓取对应数据，并生成相应的扫描电子显微镜可执行指令；

步骤6）将扫描电子显微镜可执行指令分别传输给样品台和扫描电子显微镜成像系统，样品台和扫描电子显微镜成像系统根据收到的可执行指令协同工作，配合完成样品的扫描成像和分析工作。

2.根据权利要求1所述的基于3D点云的扫描电子显微镜自动扫描方法，其特征在于：步骤2）中，所述样品台上预先设置有若干标记点，所述3D扫描空间数据中亦包含有这些标记点的3D扫描空间数据，标记点的3D扫描空间数据主要用于3D扫描空间坐标与扫描电子显微镜空间坐标转换的参照。

3.根据权利要求2所述的基于3D点云的扫描电子显微镜自动扫描方法，其特征在于，步骤4）中点云数据的转换包括以下步骤：

步骤4.1）依据标记点在3D扫描空间坐标系中的空间坐标和在扫描电镜空间坐标系中的空间坐标，计算空间坐标转换矩阵；

步骤4.2）依据计算出的空间坐标转换矩阵，将选取的样品上需要扫描电子显微镜分析的区域的3D扫描空间点云数据转换为基于扫描电镜空间坐标系的点云数据。

4.根据权利要求3所述的基于3D点云的扫描电子显微镜自动扫描方法，其特征在于：步骤4.1）中，标记点在3D扫描空间坐标系中的空间坐标的计算方法为，选取样品台上的一个标记点，标记点的上表面预先设置有一个圆心点和多个同心的圆形凹槽，通过选取同一圆形凹槽上的多个位置点的3D扫描空间数据来计算该标记点圆心点的3D扫描空间坐标，并将其作为该标记点在3D扫描空间坐标系中的空间坐标；

标记点在扫描电镜空间坐标系中的空间坐标的计算方法为，将载有样品的样品台被放入扫描电子显微镜后，由扫描电子显微镜读取出标记点上同一圆形凹槽上的多个位置点的扫描电子显微镜空间数据来计算该标记点圆心点的扫描电子显微镜空间坐标，并将其作为该标记点扫描电镜空间坐标系中的空间坐标。

5.根据权利要求1所述的基于3D点云的扫描电子显微镜自动扫描方法，其特征在于，步骤5）中样品台可执行指令和扫描电子显微镜可执行指令的生成包括以下步骤：

步骤5.1）根据扫描需求，计算扫描路径；

步骤5.2）根据计算出的扫描路径，从转换后的基于扫描电镜空间坐标系的点云数据中抓取出对应扫描路径的数据；

步骤5.3）根据抓取到的对应扫描路径的点云数据生成扫描电子显微镜可执行指令。

6.根据权利要求5所述的基于3D点云的扫描电子显微镜自动扫描方法，其特征在于：步骤5.1）中，所述的扫描需求包括包括扫描区域尺寸、扫描区域位置、放大倍数。

7.根据权利要求5所述的基于3D点云的扫描电子显微镜自动扫描方法，其特征在于：步骤5.3）中，所述的扫描电子显微镜可执行指令中所包含样品台的运动参数以及扫描电子显微镜的工作距离、工作电压、探针电流参数。