制备样品的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及制备样品的系统和方法，该方法可以包括操纵掩模和样品，因此将样品的不同侧面暴露给离子减薄机。操纵可以包括在保持样品和掩模之间的空间关系不变的同时，旋转掩模和样品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于制备透射电子显微镜的样品的方法和系统。
技术介绍
透射电子显微镜(TEM)是通过电子束透射穿过薄样品并且在其通过时与样本相互作用的技术。通过电子透射穿过样本的相互作用能够形成高分辨率图像。薄样品可以具有几纳米的厚度。TEM样品的制备可以通过接纳或加工与样品夹持器相连接的样品开始。样品和样品夹持器的组合在被离子研磨之前被称作初始样品。样品夹持器厚度大于几微米，并且可以由操纵器控制。样品夹持器通过粘合或其它方式与样品相连。样品的边缘区域-或样品的接近边缘区域的区域可以通过机械处理减薄，并且进一步由离子减薄机减薄，以提供一片非常薄的区域，其对电子透明并用作TEM样PΡΠ O图1描述了现有技术的初始样品21。初始样品21包括样品夹持器四和样品观。 样品夹持器四的形状为半圆形。样品夹持器四的直线边缘与样品观的第一边缘相连。样品观的上部部分被减薄以提供一片预先减薄区域21 O)，其末端为边缘25。预先减薄区域21 (2)具有深度(高度)21 (7)和宽度21 (3)。预先减薄区域21 (2) 包括关注区域2K4)，该关注区域具有应包含在TEM样品中的目标21 (5)。存在用于为透射电子显微镜提供产生薄样品的方法和系统的增长性需求。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例可以提供一种制备样品的方法，该方法可以包括a.通过操纵器接纳掩模和初始样品。b.通过操纵器将掩模和初始样品定位于成像装置前，使得掩模和初始样品的边缘区域的第一侧面面向成像装置。c.通过操纵器对准掩模和初始样品，使得掩模覆盖初始样品的边缘区域的被掩模部分，同时保持初始样品的边缘区域的暴露部分不被覆盖。该对准可以包括由成像装置获取掩模和初始样品的图像。d.通过操纵器将掩模和初始样品定位于离子减薄机前，使得掩模和初始样品的边缘区域的第一侧面面向离子减薄机，同时不改变掩模和初始样品之间的空间关系。e.在用掩模覆盖被掩模部分的同时，通过离子减薄机研磨初始样品的边缘区域的暴露部分，以提供部分被研磨的样品。f.通过操纵器将掩模和初始样品定位于成像装置前，使得掩模和初始样品的边缘区域的第二侧面面向成像装置。第二侧面不同于第一侧面。第一侧面和第二侧面可以是边缘区域的相对的侧面。g.通过操纵器对准掩模和初始样品，使得掩模覆盖部分被研磨的样品的边缘区域的被掩模部分，同时保持部分被研磨的样品的边缘区域的暴露部分不被覆盖。对准可以包括通过成像装置获取掩模和部分被研磨的样品的图像。h.通过操纵器将掩模和部分被研磨的样品定位于离子减薄机前，使得掩模和部分被研磨的样品的边缘区域的第二侧面面向离子减薄机，同时不改变掩模和部分被研磨的样品之间的空间关系。i.通过离子减薄机研磨部分被研磨的样品的边缘区域的暴露部分，同时用掩模覆盖被掩模部分，以提供被研磨的样品。将掩模和初始样品定位于离子减薄机前可以包括通过操纵器旋转掩模和初始样PΡΠ O部分被研磨的样品的边缘区域的暴露部分的研磨可以包括在研磨期间由成像装置的透射检测器监测被研磨的样品的边缘区域的厚度。该方法可以包括基于在研磨部分被研磨的样品的边缘区域期间所获取的厚度反馈信息，改变掩模和部分被研磨的样品之间的空间关系。因此，为了去除之前覆盖的区域， 可以去除掩模来暴露掩模区域的之前覆盖的区域，并且因此减薄的边缘区域至期望的厚度。该方法可以包括基于在研磨部分被研磨的样品之后所获取的厚度反馈信息，改变掩模和部分被研磨的样品之间的空间关系。因此，可以移动掩模以暴露掩模区域中预先被掩模的区域，以便去除预先被掩模的区域，因此减薄的边缘区域至期望的厚度。成像装置的光轴可以垂直于研磨工具的光轴。操纵器可以旋转掩模和初始样品90 度，以使它们面向离子减薄机。该方法可包括a.通过操纵器定位掩模和初始样品使得掩模和初始样品的边缘区域的第一侧面垂直于成像装置的光轴。b通过操纵器将掩模和初始样品定位于离子减薄机前，使得掩模和初始样品的边缘区域的第一侧面垂直于离子减薄机的光轴。c.通过操纵器将掩模和初始样品定位于成像装置前，使得掩模和初始样品的边缘区域的第二侧面垂直于成像装置的光轴。以及d.通过操纵器将掩模和部分被研磨的样品定位于离子减薄机前，使得掩模和部分被研磨的样品的边缘区域的第二侧面垂直于离子减薄机的光轴。初始样品的边缘区域可具有至少1微米的厚度，并且其中被研磨的样品的边缘区域的厚度不超过50纳米。研磨可包括在绕离子减薄机的光轴旋转研磨束的同时研磨样品。该方法可包括通过离子研磨去除部分被研磨的样品的边缘区域的暴露部分。该方法可包括基于部分被研磨的样品的边缘区域的厚度，停止研磨部分被研磨的样品的边缘区域。该方法可包括由成像装置的透射检测器监测部分被研磨的样品的边缘区域的厚度。该方法可包括将由成像装置的透射检测器输出的电流与电流值和厚度值之间的预定关系相比较。该方法可包括a.通过操纵器将掩模和被研磨的样品定位于成像装置前，使得掩模和被研磨的样品的边缘区域的第一侧面面向成像装置。b.通过操纵器对准掩模和被研磨的样品，使得掩模覆盖被研磨的样品的边缘区域的被掩模部分，同时保持被研磨的样品的边缘区域的暴露部分不被覆盖。对准可包括由成像装置获取掩模和被研磨的样品的图像。c.通过操纵器将掩模和被研磨的样品定位于离子减薄机前，使得掩模和被研磨的样品的边缘区域的第一侧面面向离子减薄机；同时不改变掩模和被研磨的样品之间的空间关系。d.在用掩模覆盖被掩模部分的同时，通过离子减薄机研磨被研磨的样品的边缘区域的暴露部分，以提供进一步被研磨的样品。可由成像装置执行图像的获取，成像装置是光学装置、扫描电子显微镜、或光学装置和扫描电子显微镜的组合。该方法可包括由反散射电子检测器监测初始样品的研磨过程；并通过透射检测器监测部分被研磨的样品的研磨的完成。该方法可包括当达到部分被研磨的样品的边缘区域的期望的厚度时，自动停止研磨部分被研磨的样品。根据本专利技术的实施例，提供样品制备系统，并且该系统可包括操纵器、成像装置、 和离子减薄机。a.操纵器可被设置成1.接纳掩模和初始样品。2.将掩模和初始样品定位于成像装置前，使得掩模和初始样品的边缘区域的第一侧面面向成像装置。3.参与掩模和初始样品的对准，使得掩模覆盖初始样品的边缘区域的被掩模部分，同时保持初始样品的边缘区域的暴露部分不被覆盖。操纵器通过将掩模和初始样品定位备要求的位置上来参与对准过程。对准过程可进一步需要获取掩模和初始样品的图像、 图像处理和向操纵器提供指令(来自操作者、来自控制器、手动或自动地)。4.将掩模和初始样品定位于离子减薄机前，使得掩模和初始样品的边缘区域的第一侧面面向离子减薄机；同时不改变掩模和初始样品之间的空间关系。b.离子减薄机可被设置成在用掩模覆盖被掩模部分的同时，研磨初始样品的边缘区域的暴露部分，以提供部分被研磨的样品。c.操纵器进一步被设置成1.将掩模和初始样品定位于成像装置前，使得掩模和初始样品的边缘区域的第二侧面面向成像装置；其中第二侧面不同于第一侧面。2.参与掩模和部分被研磨的样品的对准，使得掩模覆盖部分被研磨的样品的边缘区域的被掩模部分，同时保持部分被研磨的样品的边缘区域的暴露部分不被覆盖。操纵器通过定位掩模和部分被研磨的样品在需要的位置上来参与对准过程。对准过程可进一步要求获取掩模和部分被研本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·伯格斯拉夫斯基，C·史密斯，
申请(专利权)人：卡姆特有限公司，
类型：发明
国别省市：