粒子束显微系统及其操作方法，以及计算机程序产品技术方案

一种粒子束显微系统(1)，包括真空容器(9)、布置在该真空容器中的可移动样本台(7)、粒子束显微镜(3)、和导航相机(35)。一种用于操作粒子束显微系统的方法，包括将样本附接到该样本台和重复执行如下序列：该序列包括使用该导航相机来记录该样本的光光学图像和使该样本相对于该导航相机的部件移动。该方法进一步包括基于记录的该多个光光学图像来确定该样本相对于该粒子束显微镜的目标位置、使该样本相对于该粒子束显微镜移动到该目标位置、以及使用该粒子束显微镜来记录布置在该目标位置的该样本的粒子显微图像。的该样本的粒子显微图像。的该样本的粒子显微图像。

【技术实现步骤摘要】
粒子束显微系统及其操作方法，以及计算机程序产品


[0001]本专利技术涉及用于操作粒子束显微系统的方法、可通过这些方法操作的粒子束显微系统以及用于控制粒子束显微系统的计算机程序产品。

技术介绍

[0002]粒子束显微镜(比如电子束显微镜)能够提供非常高的放大率。针对具有非常高放大率和给定图像分辨率的图像，图像中成像的样本区域非常小，例如小于(0.1mm)2。如果样本的感兴趣区域由粒子束显微镜成像，则样本的感兴趣区域需要相对于粒子束显微镜定位，使得样本的感兴趣区域位于样本的成像区域内。执行此定位可能很困难。
[0003]根据常规方法，要检查的样本附接到样本保持器，并且样本保持器可能与另外的样本保持器一起安装在布置在粒子束显微镜的真空室内的样本台上。在抽空真空室之后，样本台可以相对于粒子束显微镜定位，使得安装到样本保持器之一的样本的感兴趣区域可以被粒子束显微镜的粒子束扫描。作为示例，此定位是由用户手动致动样本台的定位马达并用他们的眼睛观察该过程来实现的。为了便于单独观察，可以在粒子束显微镜的真空套中提供察看窗口。进一步，可以在粒子束显微镜的真空室中设置导航相机，该导航相机记录光图像并将其显示在监视器上，用户观察该监视器以控制该定位。
[0004]这些用于相对于粒子束显微镜定位样本的常规技术被认为是麻烦且不可靠的。

技术实现思路

[0005]相应地，本专利技术的目的是提出一种用于操作粒子束显微系统的方法，其中可以更容易且可靠地实现样本相对于粒子束显微镜的定位。
[0006]根据本专利技术，提出了一种用于操作粒子束显微系统的方法，其中该粒子束显微系统包括真空容器、布置在该真空容器中的可移动样本台、粒子束显微镜、和导航相机。该方法包括将样本附接到该样本台、确定该样本上的目标位置、使该样本相对于该粒子束显微镜移动到对应于该目标位置的该样本台的目标位置、以及使用该粒子束显微镜来记录布置在该目标位置的该样本的粒子显微图像。
[0007]根据本专利技术的示例性实施例，该方法进一步包括在各自情况下使用该导航相机来重复记录该样本的光光学图像，在该样本的光光学图像的相继记录之间使该样本相对于该导航相机的部件移动，该样本上的目标位置的确定是基于记录的该多个光光学图像。
[0008]根据本专利技术的示例性实施例，该方法进一步包括重复执行如下序列：该序列包括使用该导航相机来记录该样本的光光学图像和使该样本相对于该导航相机移动，该样本上的目标位置的确定是基于记录的该多个光光学图像。
[0009]发现在一些情况下，与使用常规技术相比(出于定位目的，观察和评估刚刚记录的导航相机的单个光光学图像)，评估多个光光学图像(在该多个光光学图像记录之间使样本移动)有助于显著更好地识别该样本的感兴趣区域。
[0010]根据示例性实施例，对应于该目标位置的目标位置被确定为使得一旦该样本已经
移动到相对于该粒子束显微镜的目标位置，就可以使用该粒子束显微镜对该目标位置进行成像，并且该样本上的目标位置最终由该记录的粒子显微图像表示。
[0011]根据示例性实施例，该导航相机包括图像检测器，该图像检测器具有检测器元件的二维场。检测器元件也可以称为检测器的像素。每个检测器元件可以具有光敏区域，其面积小于该检测器元件本身的面积。该光敏区域的面积可以小于该检测器元件的总面积，因为该检测器元件除了该光敏区域之外还必须提供附加元件，例如用于读取检测信号的电子电路和印刷电路板，并且这些元件本身需要安装空间并且占据了该检测器元件总面积的一部分，该部分不能被该光敏区域占据。
[0012]这种经常使用的检测器类型使得关于本专利技术成功的以下想法似乎是合理的：经常，旨在通过粒子束显微镜以高放大率成像的该样本的感兴趣区域是包含小缺陷或粒子的区域。这种缺陷或粒子在某些情况下很容易被眼睛识别，因为它们会散射照明光，并且因此即使它们由于其小尺寸而在不同的照明下可能不可见，也是可见的。发现，这类粒子和缺陷在该导航相机的光光学图像中偶尔可见，并且也经常不可见。这可能是由于这些粒子和物体有时被相机光学器件成像在检测器元件的光敏区域上，并且经常被成像在检测器元件的与光敏区域不同的区域上。如果后者发生，则在某个检测器元件上成像的缺陷或粒子不会被所述检测器元件检测到。相应地，用户在他们正在监视器上观察的导航相机的图像中不能感知到此缺陷或此粒子。在这种情况下，用户也不能控制该样本台，使得该缺陷或该粒子定位在该粒子束显微镜的前方而使得其包含在粒子显微图像中。
[0013]借助于使用该导航相机来记录该样本的光光学图像和使该样本相对于该导航相机移动的序列被重复执行，现在缺陷或粒子(其以前在记录的光光学图像中仅可巧合地识别)概率增加地包含在该序列中记录的至少一个光光学图像中的概率增加。于是，该样本的感兴趣区域、例如在导航相机的图像中经常难以识别的缺陷或粒子很可能包含在该序列中记录的该多个光光学图像的整体中，并且因此看起来有利于基于记录的该多个光光学图像来确定该样本上的目标位置。
[0014]根据示例性实施例，确定相对于该粒子束显微镜的该样本上的目标位置包括基于记录的该多个光光学图像来生成数据结构，其中该数据结构表示光光学图像的图片元素，并且其中由该数据结构表示的图片元素的数量大于该图像检测器的检测器元件的数量，并且其中该样本上的目标位置基于该数据结构的内容来确定。该数据结构可以是常规用于存储图像数据的数据结构。通过在该序列过程中重复记录光光学图像，获得的图像数据量是单次记录的图像数据量的倍数。因此，该数据结构可以表示以下光光学图像：其图像分辨率高于从由同一导航相机的单次记录中获得的图像的图像分辨率。作为示例，由该数据结构表示的图片元素的数量可以是该图像检测器的检测器元件的数量的三倍或七倍。
[0015]根据示例性实施例，由该数据结构表示的图片元素的数量不一定大于该图像检测器的检测器元件的数量。然而，由该数据结构表示的各个图片元素则各自都可以基于该样本的记录的多个光光学图像来确定。作为示例，为此，由该数据结构表示的图片元素可以基于记录的多个光光学图像来确定，其中记录的该多个光光学图像中的每一个的至少一个图片元素的内容有助于由该数据结构表示的图像的值。
[0016]根据示例性实施例，基于记录的该多个光光学图像来计算该数据结构或确定该样本上的目标位置包括确定在该多个光光学图像中的至少一对之间的偏移和将这对光光学
图像的图像信息与考虑到的所确定的偏移组合。这对光光学图像之间的偏移可以通过图像处理方法来建立，例如相关性和傅里叶变换。有利地，确定在该序列中相继记录的所有不同对光光学图像的偏移，以便组合所有记录的光光学图像的图像信息以形成整体图像。
[0017]根据示例性实施例，使该样本相对于该导航相机的部件移动包括致动致动器，该致动器被配置为使该样本台相对于该真空容器移动；和/或使该样本相对于该导航相机的部件移动包括致动致动器，该致动器被配置为使该导航相机作为整体相对于该真空容器移动；和/或使该样本相对于该导航相机的部件移动包括致动致动器，该致动器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于操作粒子束显微系统的方法，该粒子束显微系统包括：真空容器；可移动样本台，该可移动样本台布置在该真空容器中；粒子束显微镜；以及导航相机；其中，该方法包括：将样本附接到该样本台；在各自情况下使用该导航相机来重复记录该样本的光光学图像，在该样本的光光学图像的相继记录之间使该样本相对于该导航相机的部件移动；基于记录的该多个光光学图像来确定该样本相对于该粒子束显微镜的目标位置；使该样本相对于该粒子束显微镜移动到该目标位置；以及使用该粒子束显微镜来记录布置在该目标位置的该样本的粒子显微图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中，该导航相机包括图像检测器，该图像检测器具有检测器元件的二维场。3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于记录的该多个光光学图像来确定该样本相对于该粒子束显微镜的目标位置包括基于记录的该多个光光学图像来生成数据结构；其中该数据结构的内容表示光光学图像的图片元素；其中该目标位置基于该数据结构的内容来确定；并且其中由该数据结构表示的图片元素的数量大于该图像检测器的检测器元件的数量。4.根据权利要求3所述的方法，其中，由该数据结构表示的图片元素的数量是该图像检测器的检测器元件的数量的三倍以上，特别是七倍以上。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，由该数据结构表示的该样本的区域的光光学图像的图像分辨率高于在该导航相机距该样本适当距离的情况下基于该样本的区域的单次记录可实现的图像分辨率。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，基于记录的该多个光光学图像来确定该样本相对于该粒子束显微镜的目标位置包括基于记录的该多个光光学图像来生成数据结构；其中该...

【专利技术属性】
技术研发人员：S迪默，
申请(专利权)人：卡尔蔡司显微镜有限责任公司，
类型：发明
国别省市：