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专利名称：制备样品的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于制备透射电子显微镜的样品的方法和系统。
背景技术：
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
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ΡΠ 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。

发明内容
根据本发明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�：统跏佳贰.通过操纵器将掩模和初始样品定位于成像装置前，使得掩�：统跏佳返谋咴登虻牡谝徊嗝婷嫦虺上褡爸�。c.通过操纵器对准掩�：统跏佳罚沟醚谀８哺浅跏佳返谋咴登虻谋谎谀２糠郑北３殖跏佳返谋咴登虻谋┞恫糠植槐桓哺恰８枚宰伎梢园ㄓ沙上褡爸没袢⊙谀：统跏佳返耐枷�。d.通过操纵器将掩�：统跏佳范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡谝徊嗝婷嫦蚶胱蛹醣』辈桓谋溲谀：统跏佳分涞目占涔叵�。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�：统跏佳范ㄎ挥诔上褡爸们埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡诙嗝婷嫦虺上褡爸�。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�：统跏佳罚沟醚谀８哺遣糠直谎心サ难返谋咴登虻谋谎谀２糠郑北３植糠直谎心サ难返谋咴登虻谋┞恫糠植槐桓哺�。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�：筒糠直谎心サ难范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：筒糠直谎心サ难返谋咴登虻牡诙嗝婷嫦蚶胱蛹醣』辈桓谋溲谀：筒糠直谎心サ难分涞目占涔叵�。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�：统跏佳范ㄎ挥诶胱蛹醣』翱梢园ㄍü僮萜餍谀：统跏佳�
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ΡΠ 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�：筒糠直谎心サ难分涞目占涔叵�。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�：筒糠直谎心サ难分涞目占涔叵�。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�：统跏佳肥沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡谝徊嗝娲怪庇诔上褡爸玫墓庵�。b通过操纵器将掩�：统跏佳范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡谝徊嗝娲怪庇诶胱蛹醣』墓庵�。c.通过操纵器将掩�：统跏佳范ㄎ挥诔上褡爸们埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡诙嗝娲怪庇诔上褡爸玫墓庵�。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�：筒糠直谎心サ难返谋咴登虻牡诙嗝娲怪庇诶胱蛹醣』墓庵帷３跏佳返谋咴登蚩删哂兄辽�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�：捅谎心サ难范ㄎ挥诔上褡爸们埃沟醚谀：捅谎心サ难返谋咴登虻牡谝徊嗝婷嫦虺上褡爸�。b.通过操纵器对准掩�：捅谎心サ难罚沟醚谀８哺潜谎心サ难返谋咴登虻谋谎谀２糠郑北３直谎心サ难返谋咴登虻谋┞恫糠植槐桓哺�。对准可包括由成像装置获取掩�：捅谎心サ难返耐枷�。c.通过操纵器将掩�：捅谎心サ难范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：捅谎心サ难返谋咴登虻牡谝徊嗝婷嫦蚶胱蛹醣』煌辈桓谋溲谀：捅谎心サ难分涞目占涔叵�。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。根据本发明的实施例，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�：统跏佳�。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�：统跏佳返亩宰迹沟醚谀８哺浅跏佳返谋咴登虻谋谎谀２糠郑北３殖跏佳返谋咴登虻谋┞恫糠植槐桓哺恰２僮萜魍ü谀：统跏佳范ㄎ槐敢蟮奈恢蒙侠床斡攵宰脊�。对准过程可进一步需要获取掩�：统跏佳返耐枷�、 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�：统跏佳范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡谝徊嗝婷嫦蚶胱蛹醣』煌辈桓谋溲谀：统跏佳分涞目占涔叵�。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�：统跏佳范ㄎ挥诔上褡爸们埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡诙嗝婷嫦虺上褡爸茫黄渲械诙嗝娌煌诘谝徊嗝�。2.参与掩�：筒糠直谎心サ难返亩宰迹沟醚谀８哺遣糠直谎心サ难返谋咴登虻谋谎谀２糠郑北３植糠直谎心サ难返谋咴登虻谋┞恫糠植槐桓哺�。操纵器通过定位掩�：筒糠直谎心サ难吩谛枰奈恢蒙侠床斡攵宰脊�。对准过程可进一步要求获取掩�：筒糠直谎心サ难返耐枷�、处理图像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)。3.将掩�：筒糠直谎心サ难范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：筒糠直谎心サ难返谋咴登虻牡诙嗝婷嫦蚶胱蛹醣』辈桓谋溲谀：筒糠直谎心サ难分涞目占涔叵�。d.离子减薄机可进一步步适于在用掩模来覆盖被掩模部分的同时，研磨部分被研磨的样品的边缘区域的暴露部分，以提供被研磨的样品。e.成像装置可被设置成1.在对准掩�：统跏佳菲诩洌袢⊙谀：统跏佳返耐枷�。2.在对准掩�：筒糠直谎心サ难菲诩洌袢⊙谀：筒糠直谎心サ难返耐枷瘛３上褡爸每梢允枪庋ё爸�、扫描电子显微镜、或者其组合。系统操纵器可被设置成旋转掩�：统跏佳分钡窖谀：统跏佳访嫦蚶胱蛹醣』３上褡爸每砂ㄍ干浼觳馄鳎淇杀簧柚贸稍谘心ゲ糠直谎心サ难返谋咴登虻谋┞恫糠制诩洌峁┲甘静糠直谎心サ难返谋咴登虻谋┞恫糠值暮穸鹊募觳庑藕�。操纵器可被设置成基于在部分被研磨的样品的边缘区域的研磨期间获取的厚度反馈信息，改变掩�：筒糠直谎心サ难分涞目占涔叵�。该系统可包括，其中操纵器被设置成基于在部分被研磨的样品研磨之后获取的厚度反馈信息，改变掩�：筒糠直谎心サ难分涞目占涔叵�。成像装置的光轴可垂直于研磨工具的光轴，并且其中，操纵器可被设置成旋转掩�：统跏佳分钡窖谀：统跏佳访嫦蚶胱蛹醣』�。操纵器可被设置成a.定位掩�：统跏佳罚沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡谝徊嗝娲怪庇诔上褡爸玫墓庵�。b.将掩模和初始样品定位于离子减薄机前，使得掩�：统跏佳返谋咴登虻牡谝徊嗝娲怪庇诶胱蛹醣』墓庵帷.将掩�：统跏佳范ㄎ挥诔上褡爸们埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡诙嗝娲怪庇诔上褡爸玫墓庵�。d.将掩模和部分被研磨的样品定位于离子减薄机前，使得掩�：筒糠直谎心サ难返谋咴登虻牡诙嗝娲怪庇诶胱蛹醣』墓庵�。初始样品的边缘区域可具有至少1微米的厚度，其中系统可被设置成研磨被研磨的样品的边缘区域直到被研磨的样品的边缘区域的厚度不超过50纳米。 离子减薄机可被设置成在绕离子减薄机的光轴旋转研磨束的同时进行研磨。离子减薄机可被设置成去除部分被研磨的样品的边缘区域的暴露部分。该系统可包括控制器，其可被设置成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。该系统可包括透射检测器，其可被设置成辅助监测部分被研磨的样品的边缘区域
9的厚度。透射检测器通过提供指示样品边缘区域的厚度的检测信号来辅助监测。检测信号代表已知厚度，因此能够被处理以检测边缘区域的实际厚度。该系统可包括控制器，其可被设置成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进行比较。该系统可包括反散射电子检测器，其被设置成参与监测初始样品的研磨过程；以及透射检测器，其可被设置成辅助监测部分被研磨的样品的研磨的完成。该系统可包括控制器，其可被设置成当部分被研磨的样品的边缘区域达到期望的厚度时，自动停止研磨部分被研磨的样品。离子减薄机可被进一步被设置成在用掩模来覆盖被掩模部分的同时，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。操纵器可被进一步设置成a.将掩�：捅谎心サ难范ㄎ挥诔上褡爸们埃沟醚谀：捅谎心サ难返谋咴登虻牡谝徊嗝婷嫦虺上褡爸�。b.参与掩�：捅谎心サ难返亩宰迹沟迷诒３直谎心サ难返谋咴登虻谋┞恫糠植槐桓哺堑耐保谀８哺潜谎心サ难返谋咴登虻谋谎谀２糠帧.将掩�：捅谎心サ难范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：捅谎心サ难返谋咴登虻牡谝徊嗝婷嫦蚶胱蛹醣』辈桓谋溲谀：捅谎心サ难分涞目占涔叵�。


将参考附图仅通过例子描述本发明的更多细节、方面和实施例。在附图中，相同的附图标记用于标识相同或功能上类似的元件。为了简化和清楚的目的示出附图中的元件并且没有必要按比例画出这些元件。图1示出了现有技术的初始样品；
图2示出了根据本发明的实施例在对准步骤期间系统的一部分；
图3示出了根据本发明的实施例在第一研磨顺序期间系统的一部分；
图4示出了根据本发明的实施例在第二研磨顺序期间系统的一部分；
图5示出了根据本发明的实施例的研磨样品；
图6示出了根据本发明的实施例的操纵器；
图7示出了根据本发明的实施例的样品夹持器、初始样品和操纵器的-
图8示出了根据本发明的实施例的样品夹持器；
图9示出了根据本发明的实施例的各种的结构元件以及操纵器发动机
图10示出了根据本发明的实施例的系统；
图11A-11D示出了根据本发明的各实施例的系统的部分；
图12示出了根据本发明的实施例的离子减薄机；
图13A-13D示出了根据本发明的各实施例的气塞组件；
图14示出了根据本发明的实施例的方法；以及
图15示出了根据本发明的实施例的方法。
具体实施方式
通过下面结合附图的详细描述，本发明上述和其它目的、特征和优点将变得更加清楚。附图中，相似的附图标记在不同的视图中表示相似的元件。因为本发明的示例性实施例在很大一部分都可通过使用本领域技术人员熟知的电子部件和电路来实施，考虑到对于本发明潜在的概念的理解和评价的必要性，细节不会再作任何过多程度的解释，目的在于不混乱或背离本发明的教导。术语边缘区域可具有其常规的含义。可以理解为靠近边缘的区域或者由边缘界定的区域。样品的边缘区域可以靠近样品的边缘或者由边缘界定。它可以包括目标物。样品的边缘区域可通过离子减薄来减�。孕纬蒚EM样品。边缘区域的厚度在研磨后可以低于 51纳米。它的宽度和长度可以超过一个或多个微米，但是也可以提供其它的尺寸。所示的边缘区域具有矩形形状，但不必限于此，并且它也可以具有其它形状。根据本发明的实施例，提供一种方法。该方法包括a.产生或接纳一个掩模。掩�？梢酝ü⒘压ひ罩票福蕴峁└呔鹊难谀�。b.接纳或产生一个初始样品，该初始样品(靠近其边缘处)具有几微米的厚度。 参考图1所述的例子，初始样品的厚度就是预先变薄区域21 O)的厚度。c.将掩�：统跏佳诽峁└僮萜�。参考图1所述的例子，操纵器控制样品夹持 29 οd.通过使用操纵器对准掩�：统跏佳罚⑼ü璧缱酉晕⒕�、光学显微镜或者其组合来观察对准过程。对准过程可包括沿着一个或多个轴移动一次或多次掩模和初始样品，直到达到期望的空间关系。例如，对准可包括定位掩�：统跏佳罚钡剿腔ハ嗥叫校⑶已谀＝霾桓哺浅跏佳分杏Φ北蝗コ囊徊糠帧２慰纪�1所述的例子，可以定位掩模，使得掩模的边缘区域将与边缘25 (沿着X轴)平行，并且掩模将覆盖刚好超过预先变薄的区域的一半。轻微偏离预先变薄的区域的精确一半就大约是TEM样品的期待的宽度的一半。TEM样品可以具有和预先变薄区域一样的深度。可选择地，在执行研磨前，可以至少部分地去除图1的掩模元件。e.在保持对准的同时，绕轴旋转掩模和初始样品，使得掩�：统跏佳访嫦蚶胱蛹醣』�。掩�：统跏佳访嫦蚶胱蛹醣』簿褪撬潜欢ㄎ辉诶胱蛹醣』氖映∧凇Ｋ强梢杂肜胱蛹醣』墓庵岽怪保部梢员欢ㄎ辉谟牍庵岵怀�90度的角度上。如果在研磨过程期间离子减薄机改变照明角度，则离子减薄机的光轴就可被定义成不同研磨角度的函数。例如，光轴可以是不同研磨角度的平均值。f.执行第一研磨顺序，它包括通过离子减薄机研磨初始样品的边缘区域的暴露部分，当通过扫描电子显微镜观察研磨过程时，离子减薄机可通过双偏转技术进行研磨。g.(通过操纵器)改变掩�：筒糠直谎心サ难分涞目占涔叵担员憬糠直谎心サ难返谋咴登虻牧硪徊啾┞陡胱蛹醣』�。h.通过使用操纵器、以及扫描电子显微镜和光学显微镜中的至少一个对准掩�：筒糠直谎心サ难�。对准掩模以将部分被研磨的样品的另一侧暴露给离子减薄机并且对准可包括通过操纵器移动掩模和/或初始样品。i.执行第二研磨顺序，包括通过扫描电子显微镜观察研磨过程的同时，通过离子减薄机研磨部分被研磨的样品的边缘区域的另外部分(现在暴露的)，直到达到期望的厚度。
在整个研磨过程期间，系统可以持续地并实时地观察样品，并且对过程的精度、质量和终止实现完全的自动化控制。参考图2-4和10，系统10可以包括a.操纵器100。操纵器100可包括多个操纵元件和多个工作台。b.成像装置，比如扫描电子显微镜(SEM)。SEM可包括，例如，物镜30、BSE检测器 32、SE检测器34、TEM检测器33、和电子源，电子光学元件和包括在SEM柱35中的其它部件。c.离子减薄机40。d.控制器(图10中标记99)，控制系统中不同的部件。系统10还可包括真空系统90、真空室91、光学显微镜92、避震系统94、支撑件96、 气塞1300和支撑板98。离子束单元40可包括各种部件(如图10和12中描述的一些)比如Xe供给单元42和离子枪44。系统10可以产生或接纳掩模50。掩�？梢酝ü⒘压ひ罩票福蕴峁└呔鹊难谀�。如果系统产生掩模50，那么它就包含微裂单元(未示出)。图6示出了操纵器100和气塞1300的进给杆1305的一部分。操纵器100包括两个分离的子单元110和120，二者都位于主旋转工作台130上。第二子单元120可操纵样品和掩模，并可具有X、Y、Z和θ工作台。在图6中，这些工作台按加下标记Χ-工作台100(1)、γ-工作台10(Κ2)、Ζ-工作台100(3)和θ工作台 100(5)。第一子单元110可以例如相对于由第二子单元120产生的任何移动来移动掩模来操纵样品，该样品可改变掩模和样品之间的空间关系。应当注意，可以通过子单元移动掩�：脱分械拿恳桓觯扛龆伎上嗷ヒ贫⑶也还蚕砉ぷ魈ㄈ缧ぷ魈�130。第一子单元110可具有X、Y、Z和θ工作台。在图6和9的任一图中，这些工作台按如下标记x-工作台100(11)、Y-工作台(未图示)、Z-工作台100(9)和θ工作台 100(8)。第二子单元120可操纵掩模，并且也可操纵工艺组件，如掩模、校准板、孔径、用于沉积的目标物等。第一子单元110可从样品夹持器(也称梭子10 接纳样品或工艺组件。梭子103 可被传输，直到其位于样品角度台100( 上。工作台连接在结构元件如板、横梁、轨道、导引线和如101(1)-101(5)表示的相似物之间。图7更详细地描述了由梭子103夹持、被掩模50覆盖的初始样品21。图7还描述了定位在初始样品21之上的有固定孔的掩模111。离子束应穿过有固定孔的掩模111的孔。有固定孔的掩模111抑制了由离子减薄机产生的间接损坏。它相对于初始样品21固定。图7还示出了当初始样品来自(或提供给)气塞时，可支撑初始样品21的元件333。 图7示出了元件333在初始样品21移走和置于梭子103之后的情形。图8示出了梭子103，其包括两个相互垂直的鸠尾槽1031和1032。梭子103还包括两个分离的块1033和1034，在它们之间的狭窄的空间处夹持样品21。图9示出了各种结构元件以及操纵器发动机131。
参考图2，扫描电子显微镜使用检测器32和/或检测器34用于监测初始样品21 和掩模50之间的对准过程。对准过程可以包括对准掩模50和初始样品21，使得(a)它们互相平行(它们可以都是水平的)或者以其它方式被定位，和(b)掩模50的边缘区域直接被定位在虚线以上，该虚线代表在第一次研磨顺序期间被研磨后，初始样品21的期望被研磨的边缘。该虚线可位于距离被研磨的样品21的中心处几纳米的地方。短划线55示出了掩模50在对准过程结束时是水平的。初始样品21的边缘25上的掩模50的边缘53的轨迹和初始样品31 的中心22之间的距离(D23)是几纳米。这是被研磨的样品的最终厚度的一半。对准过程的目的在于一旦掩模位于离子减薄机和初始样品21之间，保证它(掩模)将阻止离子减薄机研磨初始样品的预定的被掩模部分，同时允许离子减薄机研磨初始样品的预定的暴露部分。一旦对准过程结束，就移动(如，旋转)掩模50和初始样品21。旋转可通过主旋转工作台130并且绕轴(例如，绕X轴)进行，同时保持掩模50和初始样品21的空间关系不变。一旦掩模50和初始样品21面向离子减薄机40，就可以停止移动(旋转)。离子减薄机40执行第一研磨顺序，该顺序包括通过双偏转研磨初始样品21的边缘区域的暴露部分，同时通过扫描电子显微镜(使用检测器32和/或检测器34)观察研磨过程。研磨还可进一步包括在一侧减薄初始样品21中预定的变薄的区域，以提供部分被研磨的样品(图4中标记21’)的被研磨的侧面(图4中的标记24)。离子束42可在X-Y平面内发生偏转，但是这并不是必须的。在初始样品的一个侧面被研磨(以提供部分被研磨的样品21’)后，操纵器100改变掩模50和部分被研磨的样品21’之间的空间关系，以便将部分被研磨的样品21’的边缘区域的另一个侧面暴露给离子减薄机40。这可包括通过样品旋转工作台100(8)绕样品轴 (112)旋转部分被研磨的样品21’，并且还可包括改变掩模50的高度。根据本发明的一个实施例，在成像系统获取掩模和部分被研磨的样品的图像以保证获取期望的对准的对准过程期间，控制空间关系的改变。对准可以这样被实施，移动(例如，旋转)掩模和部分被研磨的样品直到它们面向成像装置，执行对准，并且然后移动(例如，旋转)掩�：筒糠直谎心サ难分钡剿敲嫦蚶胱蛹醣』�。在改变空间关系之后，离子减薄机40执行第二研磨顺序，包括在通过扫描电子显微镜和(选择性地，当部分被研磨的样品开始对电子部分透明时)由TEM或STEM检测器 33观察研磨的同时，研磨部分被研磨的样品21’的边缘区域的其它(现在暴露的)部分，直到达到期望的厚度。当TEM检测器33指示被研磨的样品的厚度达到期望的厚度时，能够自动停止研磨过程。系统10可包括可伸缩BSE检测器、SE检测器或者其组合。在以高溅射速率进行初始离子研磨期间，对样品的观察可以由图2中所示的位于物镜30的极靴之下的可伸缩BSE 检测器32完成。为了在样品对于入射的原电子还不透明时的离子研磨的中间阶段获取高分辨率的图像，可以使用SE检测器；34和BSE检测器32的组合。为了在样品对于原电子变得透明时的离子研磨的最后阶段获取高分辨率的图像， 使用透射(TE)检测。样品对准过程中的目标鉴定可以由操作者通过操控三个上述提及的检测器SE、BSE和TE的组合来实施。被研磨的样品21’的最终厚度可由来自透射(TE)检测器33的输出电流的测量值来确定。对于不同材料组分的样品来说，将计算这些输出电流值对样品厚度的校准曲线以用于预定的分析条件。图11中所示的就是这样曲线的例子。这些曲线是检测器数据的额外输出，能自动终止研磨过程。伴随完成的TEM样品，将提供厚度图。SE检测器；34可以是Everhart-Thornley (埃弗哈特索恩利)型检测器，其包括闪烁器和光倍增管的组合。SE检测器34可被安装在系统腔的侧壁。SE检测器34可在电流模式下操作。在离子研磨期间，SE检测器34由保护闸板35保护。图2示出了 SE检测器 34位于物镜30的右边，但这不是必须的。BSE检测器32可以是固态半导体检测器，其可位于物镜30的极靴之下，以当需要十分短的工作距离时便于伸缩从而获取高分辨率观察模式。BSE检测器32可以在电流模式下操作。BSE检测器32可在离子研磨期间使用，用于观察样品表面。TE检测器33可包括三个独立的部分，该三个独立的部分彼此间电气隔离。第一部分，称作第一亮视场TE33(1)检测器，可以是位于样品之下显微镜主轴上的磁盘。其用于检测以小角度散射的透射电子。第二部分称作第二亮视场TE33Q)检测器，代表与第一亮视场TE(I)检测器同轴的环。其用于检测以小角度散射的透射电子，但是该角度大于第一亮视场TE检测器的角度。第三部分，称作暗视场TE检测器33(3)，代表与第二亮视场TE 检测器同轴的环。其用于检测以相对大角度散射的透射电子。全部的这三种TE检测器部件可以是固态半导体检测器，可以具有原子序数分辨率近似等于1，并可在电流模式下运行。在离子研磨期间，TE检测器33可以由位于样品21下面显微镜主轴上其顶部的保护闸板Faraday (法拉第)杯保护。其可用于测量电子探针电流以提供用于测量被处理的样品的厚度的TE检测器的后续校正。需要注意，检测器的数目、它们的位置、检测器的类型和每个检测器的部件的数目 (以及它们的尺寸和形状)可以不同于上述实施例。图11A-11D示出了根据本发明的各实施例的操纵器100。全部根据本发明的实施例，图IlA是操纵器100的前视图，图IlB是操纵器100的俯视图，图IlC是操纵器100的侧视图，以及图IlD是操纵器100的三维视图。操纵器100包括两个分离的子单元110和120，都位于主旋转工作台130上。旋转工作台130由发动机130(1) 130(4)分开和供电。第二子单元120可操纵样品和掩模，并且可以具有X、Y、Z和θ工作台。在图6 中，这些工作台按如下标记Χ-工作台100(1)、Y-工作台100(2)、Z-工作台100(3)和θ 工作台100(5)。第一子单元110可操纵样品，它可以例如通过相对于第二子单元120产生的任何移动来移动掩模来改变掩�：脱分涞目占涔叵怠Ｗ⒁猓谀：脱分械拿恳桓隹捎勺拥ピ贫扛隹上喽员舜艘贫⑶也还蚕砉ぷ魈ǎ热缧ぷ魈�130。第一子单元110可具有X、Y、Z和θ工作台。在图6和9的任一个中，这些工作台按如下标记x-工作台100(11)、Y-工作台(未示出)、Z-工作台100(9)和θ工作台 100(8)。第二子单元120可操纵掩模，并且也可操纵工艺组件，比如掩模、校正板、孔径、用于沉积的目标物等。第一子单元110可从样品夹持器(也称作梭子103)接纳样品或工艺组件。梭子 103可被传输直到它被定位在样品角度工作台100(8)上。工作台在结构元件，如板、横梁、轨道、导引线和如101(1)-101(5)表示的相似物之间被连接。参考图12，离子减薄机40 (也称作离子溅射系统)可具有如下性能和自由度a.宽范围的离子能量控制，以允许快速除去大块以增强过程和缓和的研磨模式， 进而提供最高级别的最终质量的被处理的样品。b.具有高离子电流密度，实现短的过程持续时间。c.沿着束交叉部分控制离子流均勻性，以对样品提供均勻处理。d.相对于样品的表面，束具有可变的入射角以避免样品表面的选择性研磨。e.控制束的形状和尺寸，以提供各种应用和技术模式。f.用于样品处理的均勻性的束脉冲。g.束准确定位以提供样品处理的特定区域。h.用于样品处理均勻性的在正交方向上的束扫描。i.用于样品处理均勻性的绕关注区域的真正中心(Eu-centric)束旋转。离子减薄机40可包括a.双等离子体发生器离子源，用于点燃等离子体。b.束成型�？椋糜谔崛『褪占醋缘壤胱犹宓腦e+离子束。c.最后的光学元件，用于聚焦和引导离子束朝向被处理的样品。d. Xe气体供给系统，用于提供具有恒定和特定压力的自动气体传输。e.漏气阀，向离子源内提供计量的气体的自动供给用于等离子体点然和离子束的形成。f.电子和供电电源，用于提供离子溅射系统的自动控制。图12示出了离子减薄机40包括离子束源组件40(1)、非离子化粒子供给组件
40(2)、离子束提取组件40 (3)、离子束聚焦组件40 (4)、离子束偏转子组件40 (5)、离子束第一偏转组件40 (6)、和离子束第二偏转组件40 (7)。离子束源组件40(1)由非离子化粒子供给组件40 (2)馈送，并且离子束提取组件 40(3)输出沿离子减薄机的光轴41传播的离子束。离子束聚焦组件40(4)聚焦离子束， 并将聚焦后的离子束馈送给离子束第一偏转组件40 (6)，离子束第一偏转组件40 (6)旋转离子束，并将离子束沿着远离离子减薄机的光轴的方向引导，以提供偏转和旋转的离子束
41(2) 0在保持离子束41 (3)旋转的同时，离子束第二偏转组件40 (7)引导旋转的离子束朝向光轴。旋转不停地改变研磨角度，并且提提更加平滑的被研磨的样品。离子减薄机的非限制性的例子是美国专利申请公开序列号2008/0078750A1标题为"Directed Multi-Deflected Ion Beam Milling of a Work Piece and Determining and Controlling Extent Thereof”，这里通过参考结合于此。参考图13A-13D，系统具有气塞1300。图13A是气塞1300的示意性的横截面图， 以及根据本发明的实施例的真空室91的壁91(1)。图1 示出了根据本发明的实施例的气塞1300、真空室91和操纵器100的俯视图。图1 示出了在进给杆支撑样品之前，气塞进入真空室91。图13C为根据本发明的实施例的气塞1300、真空室91和操纵器100的截面图。图 13C示出了在进给杆支撑样品之前，气塞进入真空室91。图13D为根据本发明的实施例的气塞1300、真空室91和操纵器100的截面图。图 13D示出了当进给杆支撑样品之时，气塞被定位在真空室91。气塞1300的功能是允许加载/卸载大量的样品和工艺组件比如掩模、校准板、孔径、用于沉积的目标物等进入真空室(图10中的标记91)而无需真空室91的通风件。气塞1300包括a.具有能在主外壳1330上滑动的密封盖1320的加载开口 1310，用于将样品和工艺组件加载到进给系统上/从进给系统卸载样品和工艺组件(以及加载到包围操纵器的真空室上/从包围操纵器的真空室卸载)。b.包括进给杆1305的进给系统，该进给杆1305允许将3_5个样品和工艺组件如掩模、校准板、孔径、用于沉积的目标物等加载进入真空室的进给杆1305而不需要气塞的额外通风。进给杆的接口部分(鼓)应该具有大量鸠尾槽用于在其上安装承载样品或工艺组件的标准梭式机构。进给杆1305能绕其轴旋转并且能通过手动或发动机来移动。c.截止阀1350，用于防止在将样品和工艺组件加载在进给系统上/从进给系统卸载样品和工艺组件期间真空室通风。气塞1300最接近于真空室91的壁91(1)的开口，使得当截止阀1350打开时，进给杆1305能够进入真空室91，特别是真空室91的内部空间91 (2)。气塞1300和特别是加载开口(空间)在进给杆1305进入真空室之前是抽真空的。当截止阀1350闭合时，气塞 1300以密封的方式阻止气体进入真空室91。操纵器100可包括下述工作台，这些工作台可通过以下参数来表征主旋转台130 致动器类型压电马达致动模式步进和扫描行程最小120度最大速度10度/s最大加速度1000度/s2编码器闭环的定位精准度150m°分辨率50微米第一子单元110:X-轴 100(1)致动器类型压电马达致动模式步进和扫描行程30_最大速度5mm/s最大加速度1000mm/s2编码器闭环的定位精准度IOOOnm分辨率Inm
Y 轴 100 (2)致动器类型压电马达致动模式步进和扫描行程:25mm最大速度10mm/s最大加速度1000mm/S2编码器闭环的定位精准度IOOOnm分辨率InmZ 轴 100(3)致动器类型压电马达致动模式步进和扫描行程30mm最大速度5mm/s最大加速度1000mm/s2编码器闭环的定位精准度IOOOnm分辨率Inmθ轴(轴内可无贯通孔)100 (5)致动器类型压电马达致动模式步进和扫描行程360度最大速度45度/s最大加速度1000度/s2编码器闭环的定位精准度500m°分辨率IOOu°第二子单元120 X 轴 100(11)致动器类型压电马达致动模式步进和扫描行程:30mm最大速度5mm/s最大加速度1000mm/s2编码器闭环的定位精准度IOOOnm分辨率InmY轴(未示出)致动器类型压电马达致动模式步进和扫描行程:25mm最大速度10mm/s最大加速度1000mm/s2
编码器闭环的定位精准度1000nm分辨率InmZ 轴 100 (9)致动器类型压电马达致动模式步进和扫描行程30mm最大速度5mm/s最大加速度1000mm/s2编码器闭环的定位精准度IOOOnm分辨率InmR 轴 100(8)致动器类型压电马达致动模式步进和扫描行程360度最大速度45度/s最大加速度1000度/s2编码器闭环的定位精准度250m°分辨率150u°参考图1和5，初始样品和被研磨的样品可由下列参数来表征输入样品厚度20-30微米被研磨的样品厚度10_50nm关注区域的厚度变化< 5nm围绕目标特征的变薄区域(关注区域)厚度 <50ηπι10Χ5μ厚度< IOOnm 30 X 10 μ厚度 < 200nm 100Χ15μ关注区域的定位5-10nm制品级别无定形< Inm点缺陷<InmXe 污染 <1(Γ9%图14示出了根据本发明的实施例的方法1400。方法1400开始于接纳或产生掩模的步骤1410。可以利用微裂的方法产生掩模以提供高精度的掩模。在美国专利6223961标题为“Apparatus for cleaving crystals”中描述了微裂方法的例子，通过引用结合于此。步骤1410后面是步骤1420，其用于接纳或产生具有几微米(接近其边缘)厚度的初始样品，正如图1所描述的。初始样品可以通过以色列的Camtek有限公司的ME3工具制备。步骤1420的后面是步骤1430，其用于向操纵器提供掩�：统跏佳�。
步骤1430的后面是步骤1440，其用于通过使用操纵器、和扫描电子显微镜和光学显微镜中的至少一个，对准掩�：统跏佳�(图幻。对准掩模以暴露初始样品的一个侧面用于离子研磨，并且对准可包括通过操纵器移动掩模和/或初始样品。步骤1440的后面是步骤1450，其用于通过操纵器移动(例如，绕轴旋转)掩模和初始样品，同时保持对准使得掩模和初始样品面向离子减薄机。步骤1450的后面是步骤1460，其用于执行第一研磨顺序(图3)，包括在用扫描电子显微镜观察研磨过程的同时，通过双偏转执行研磨的离子减薄机研磨初始样品的边缘区域的暴露部分，研磨使初始样品的一侧面的边缘区域减�。谝谎心ニ承蛱峁┎糠直谎心サ难罚煌�2示出了掩模暴露距离初始样品中心几纳米(D23)的区域。步骤1460的后面是步骤1470，其用于(通过操纵器)改变掩�：筒糠直谎心サ难分涞目占涔叵担员惚┞恫糠直谎心サ难返谋咴登虻牧硪徊嗝娓胱蛹醣』�。步骤1470的后面可以是步骤1475，其用于通过使用操纵器、和扫描电子显微镜和光学显微镜中的至少一个，对准掩模和部分被研磨的样品。对准掩模以暴露部分被研磨的样品的另一侧面用于离子研磨，并且对准可以包括通过操纵器移动掩�：�/或初始样品。步骤1475的后面是步骤1480，其用于执行第二研磨顺序(图4)，包括在用扫描电子显微镜和(可选择地，当部分被研磨的样品开始对电子部分透明时)TEM或者STEM检测器观察研磨过程的同时，使用离子减薄机研磨部分被研磨的样品的边缘区域的另外部分 (现在暴露的)，直到达到期望的厚度。当TEM检测器33表明被研磨的样品的厚度达到期望的厚度时，可以自动停止研磨过程。图15示出了根据本发明的实施例的方法1500。方法1400开始于接纳或产生掩模的步骤1410。可以利用微裂的方法产生掩模以提供高精度的掩模。在美国专利6223961标题为“Apparatus for cleaving crystals”中描述了微裂方法的例子，通过引用结合于此。步骤1410后面是步骤1420，其用于接纳或产生具有几微米(接近其边缘)厚度的初始样品，如图1所示。初始样品通过以色列的Camtek有限公司的ME3工具制备。步骤1420的后面是步骤1430，其用于向操纵器提供掩�：统跏佳贰２街�1430的后面是步骤1440，其用于通过使用操纵器、和扫描电子显微镜和光学显微镜中的至少一个，对准掩�：统跏佳�(图幻。对准掩模以暴露初始样品的一侧面用于离子研磨，并且对准可包括通过操纵器移动掩�：�/或初始样品。步骤1440的后面是步骤1450，其用于在保持对准的同时，通过操纵器移动(例如， 绕轴旋转)掩�：统跏佳罚沟醚谀：统跏佳访嫦蚶胱蛹醣』�。步骤1450的后面步骤1460，其用于执行第一研磨顺序(图3)，包括在用扫描电子显微镜观察研磨过程的同时，通过双偏转执行研磨的离子减薄机研磨初始样品的边缘区域的暴露部分，研磨使初始样品的一侧面的边缘区域减�。谝谎心ニ承蛱峁┎糠直谎心サ难罚煌�2示出了掩模暴露距离初始样品中心几纳米(D23)的区域。步骤1460的后面是步骤1510，其用于通过操纵器移动(例如，绕轴旋转)掩模和部分被研磨的样品，使得掩模和初始样品面向成像装置。步骤1510的后面是步骤1520，其用于通过使用操纵器、和扫描电子显微镜和光学显微镜中的至少一个，对准掩�：筒糠直谎心サ难�。对准掩模以暴露部分被研磨的样品的另一侧面用于离子研磨，并且对准可包括通过操纵器移动掩�：�/或初始样品。步骤1520的后面是步骤1480，其用于执行第二研磨顺序(图4)，包括在用扫描电子显微镜和(可选择地，当部分被研磨的样品开始对电子部分透明时)TEM或者STEM检测器观察研磨过程的同时，用离子减薄机研磨部分被研磨的样品的边缘区域的另外部分(现在暴露的)，直到达到期望的厚度。当TEM检测器33表明被研磨的样品的厚度达到期望的厚度时，可以自动停止研磨过程。被研磨的样品(或者至少它的被研磨的边缘)应当包含将由SETM或TEM观察的目标物。应当注意，虽然图14和15示出了双研磨过程方法，该方法可包括多于两个研磨步骤，其可在改变掩�：脱分涞目占涔叵岛褪弊佳谀：脱分爸葱�。上述提及的方法中每一个的结果都可以是关注的非常薄的区域，其包括目标物， 且对电子透明，以成为TEM或STEM样品。本发明可以通过采用现有的工具、方法和部件来实施。因此，都不需要详细描述这样的工具、部件和方法的细节。在上述说明中，阐述了大量的具体细节，以提供对本发明的彻底理解。然而，应当意识到，本发明的实施无须诉诸于具体提及的细节。在本公开中不但示出和描述了本发明的示例性实施例而且也示出并描述了一些其通用的例子。要理解本发明能够用于各种其它组合和环境并且能够如说明的那样在本发明的范围内进行改变和修改。
权利要求
1.一种用于制备样品的方法，所述方法包括 通过操纵器接纳掩�：统跏佳罚煌ü僮萜鹘谀：统跏佳范ㄎ挥诔上褡爸们埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡谝徊嗝婷嫦虺上褡爸茫煌ü僮萜鞫宰佳谀：统跏佳罚沟醚谀８哺浅跏佳返谋咴登虻谋谎谀２糠郑� 同时保持初始样品的边缘区域的暴露部分不被覆盖；其中，所述对准包括由成像装置获取掩�：统跏佳返耐枷瘢煌ü僮萜鹘谀：统跏佳范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡谝徊嗝婷嫦蚶胱蛹醣』辈桓谋溲谀：统跏佳分涞目占涔叵担辉谟醚谀８哺潜谎谀２糠值耐保ü胱蛹醣』心コ跏佳返谋咴登虻谋┞恫糠郑蕴峁┎糠直谎心サ难罚煌ü僮萜鹘谀：统跏佳范ㄎ挥诔上褡爸们埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡诙嗝婷嫦虺上褡爸茫黄渲校诙嗝娌煌诘谝徊嗝妫煌ü僮萜鞫宰佳谀：统跏佳罚沟醚谀８哺遣糠直谎心サ难返谋咴登虻谋谎谀２糠郑北３植糠直谎心サ难返谋咴登虻谋┞恫糠植槐桓哺牵黄渲校宰及ㄍü上褡爸没袢⊙谀：筒糠直谎心サ难返耐枷瘢煌ü僮萜鹘谀：筒糠直谎心サ难范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：筒糠直谎心サ难返谋咴登虻牡诙嗝婷嫦蚶胱蛹醣』辈桓谋溲谀：筒糠直谎心サ难分涞目占涔叵担灰约霸谟醚谀８哺潜谎谀２糠值耐保ü胱蛹醣』心ゲ糠直谎心サ难返谋咴登虻谋┞恫糠郑蕴峁┍谎心サ难贰�
2.如权利要求1所述的方法，其中，通过操纵器将掩�：统跏佳范ㄎ挥诶胱蛹醣』鞍ㄍü僮萜餍谀：统跏佳�。
3.如权利要求1所述的方法，其中，通过所述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。
4.如权利要求1所述的方法，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�：筒糠直谎心サ难分涞目占涔叵�。
5.如权利要求1所述的方法，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�：筒糠直谎心サ难分涞目占涔叵�。
6.如权利要求1所述的方法，其中，成像装置的光轴垂直于研磨工具的光轴，并且其中，通过所述操纵器将掩�：统跏佳范ㄎ挥诶胱蛹醣』鞍ㄍü僮萜餍谀：统跏佳贰�
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括通过操纵器定位掩�：统跏佳肥沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡谝徊嗝娲怪庇诔上褡爸玫墓庵幔煌ü僮萜鹘谀：统跏佳范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡谝徊嗝娲怪庇诶胱蛹醣』墓庵幔煌ü僮萜鹘谀：统跏佳范ㄎ挥诔上褡爸们埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡诙嗝娲怪庇诔上褡爸玫墓庵幔灰约巴ü僮萜鹘谀：筒糠直谎心サ难范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：筒糠直谎心サ难返谋咴登虻牡诙嗝娲怪庇诶胱蛹醣』墓庵�。
8.如权利要求1所述的方法，其中，初始样品的边缘区域具有至少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。
9.如权利要求1所述的方法，其中，研磨包括在绕离子减薄机的光轴旋转研磨束的同时进行研磨。
10.如权利要求1所述的方法，包括通过离子研磨来除去部分被研磨的样品的边缘区域的暴露部分。
11.如权利要求1所述的方法，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。
12.如权利要求11所述的方法，包括通过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。
13.如权利要求11所述的方法，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。
14.如权利要求1所述的方法，进一步包括通过操纵器将掩�：捅谎心サ难范ㄎ挥诔上褡爸们埃沟醚谀：捅谎心サ难返谋咴登虻牡谝徊嗝婷嫦虺上褡爸茫煌ü僮萜鞫宰佳谀：捅谎心サ难罚沟醚谀８哺潜谎心サ难返谋咴登虻谋谎谀２糠郑北３直谎心サ难返谋咴登虻谋┞恫糠植槐桓哺牵黄渲校宰及ㄓ沙上褡爸没袢⊙谀：捅谎心サ难返耐枷瘢煌ü僮萜鹘谀：捅谎心サ难范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：捅谎心サ难返谋咴登虻牡谝徊嗝婷嫦蚶胱蛹醣』煌辈桓谋溲谀：捅谎心サ难分涞目占涔叵担� 以及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。
15.如权利要求1所述的方法，其中，所述成像装置是光学装置。
16.如权利要求1所述的方法，其中，所述成像装置是扫描电子显微镜。
17.如权利要求1所述的方法，包括通过反散射电子检测器监测初始样品的研磨过程， 和通过透射检测器监测部分被研磨的样品的研磨过程的完成。
18.如权利要求1所述的方法，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。
19.一种样品制备系统，包括操纵器；成像装置；和离子减薄机；其中，所述操纵器被设置成接纳掩�：统跏佳罚唤谀：统跏佳范ㄎ挥诔上褡爸们埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡谝徊嗝婷嫦虺上褡爸茫徊斡胙谀：统跏佳返亩宰迹沟醚谀８哺浅跏佳返谋咴登虻谋谎谀２糠郑北３殖跏佳返谋咴登虻谋┞恫糠植槐桓哺牵唤谀：统跏佳范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡谝徊嗝婷嫦蚶胱蛹醣』煌辈桓谋溲谀：统跏佳分涞目占涔叵担黄渲校隼胱蛹醣』簧柚贸稍谟醚谀８哺潜谎谀２糠值耐保心コ跏佳返谋咴登虻谋┞恫糠郑蕴峁┎糠直谎心サ难罚� 其中，所述操纵器进一步被设置成将掩�：统跏佳范ㄎ挥诔上褡爸们埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡诙嗝婷嫦虺上褡爸茫黄渲校诙嗝娌煌诘谝徊嗝妫徊斡胙谀：筒糠直谎心サ难返亩宰迹沟醚谀８哺遣糠直谎心サ难返谋咴登虻谋谎谀２糠郑北３植糠直谎心サ难返谋咴登虻谋┞恫糠植槐桓哺牵唤谀：筒糠直谎心サ难范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：筒糠直谎心サ难返谋咴登虻牡诙嗝婷嫦蚶胱蛹醣』辈桓谋溲谀：筒糠直谎心サ难分涞目占涔叵担黄渲校隼胱蛹醣』徊绞视谠谟醚谀８哺潜谎谀２糠值耐保心ゲ糠直谎心サ难返谋咴登虻谋┞恫糠郑蕴峁┍谎心サ难罚徊⑶移渲校龀上褡爸帽簧柚贸稍诙宰佳谀：统跏佳菲诩洌袢⊙谀：统跏佳返耐枷瘢灰约霸诙宰佳谀：筒糠直谎心サ难菲诩洌袢⊙谀：筒糠直谎心サ难返耐枷�。
20.根据权利要求19所述的系统，操纵器被设置成旋转掩模和初始样品直到掩�：统跏佳访嫦蚶胱蛹醣』�。
21.根据权利要求19所述的系统，其中，所述成像装置包括透射检测器，所述透射检测器被设置成在研磨部分被研磨的样品的边缘区域的暴露部分期间，提供指示部分被研磨的样品的边缘区域的暴露部分的厚度的检测信号。
22.根据权利要求19所述的系统，其中，所述操纵器被设置成基于在部分被研磨的样品的边缘区域的研磨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。
23.根据权利要求19所述的系统，其中，所述操纵器被设置成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。
24.根据权利要求19所述的系统，其中，成像装置的光轴垂直于研磨工具的光轴；并且其中，所述操纵器被设置成旋转掩�：统跏佳罚钡窖谀：统跏佳访嫦蛩隼胱蛹醣』�。
25.根据权利要求19所述的系统，其中，所述操纵器被设置成定位掩模和初始样品， 使得掩�：统跏佳返谋咴登虻牡谝徊嗝娲怪庇谒龀上褡爸玫墓庵幔唤谀：统跏佳范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡谝徊嗝娲怪庇诶胱蛹醣』墓庵幔唤谀：统跏佳范ㄎ挥诔上褡爸们埃沟醚谀：统跏佳返谋咴登虻牡诙嗝娲怪庇诔上褡爸玫墓庵幔灰约敖谀：筒糠直谎心サ难范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：筒糠直谎心サ难返谋咴登虻牡诙嗝娲怪庇诶胱蛹醣』墓庵�。
26.根据权利要求19所述的系统，其中，所述初始样品的边缘区域具有至少1微米的厚度，并且其中，所述系统被设置成研磨被研磨的样品的边缘区域直到被研磨的样品的边缘区域的厚度不超过50纳米。
27.根据权利要求19所述的系统，其中，离子减薄机被设置成在绕离子减薄机的光轴旋转研磨束的同时进行研磨。
28.根据权利要求19所述的系统，其中，所述离子减薄机被设置成去除部分被研磨的样品的边缘区域的暴露部分。
29.根据权利要求19所述的系统，包括控制器，所述控制器被设置成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。
30.根据权利要求四所述的系统，包括透射检测器，所述透射检测器被设置成辅助监测部分被研磨的样品的边缘区域的厚度。
31.根据权利要求四所述的系统，包括控制器，所述控制器被设置成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进行比较。
32.根据权利要求19所述的系统，其中，所述操纵器进一步被设置成将掩�：捅谎心サ难范ㄎ挥诔上褡爸们埃沟醚谀：捅谎心サ难返谋咴登虻牡谝徊嗝婷嫦虺上褡爸茫徊斡胙谀：捅谎心サ难返亩宰迹沟迷诒３直谎心サ难返谋咴登虻谋┞恫糠植槐桓哺堑耐保谀８哺潜谎心サ难返谋咴登虻谋谎谀２糠郑唤谀：捅谎心サ难范ㄎ挥诶胱蛹醣』埃沟醚谀：捅谎心サ难返谋咴登虻牡谝徊嗝婷嫦蚶胱蛹醣』煌辈桓谋溲谀：捅谎心サ难分涞目占涔叵担徊⑶移渲校隼胱蛹醣』徊奖簧柚贸稍谟醚谀８哺潜谎谀２糠值耐保心ケ谎心サ难返谋咴登虻谋┞恫糠郑蕴峁┙徊奖谎心サ难�。
33.根据权利要求19所述的系统，其中，所述成像装置是光学装置。
34.根据权利要求19所述的系统，其中，所述成像装置是扫描电子显微镜。
35.根据权利要求19所述的系统，包括反散射电子检测器，所述反散射电子检测器被设置成参与监测初始样品的研磨过程；和透射检测器，所述透射检测器被设置成辅助监测部分被研磨的样品的研磨的完成。
36.根据权利要求19所述的系统，包括控制器，所述控制器被设置成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。
37.根据权利要求19所述的系统，其中，所述离子减薄机不同于成像装置。
38.根据权利要求19所述的系统，其中，所述离子减薄机是成像装置。
全文摘要
本发明涉及制备样品的系统和方法，该方法可以包括操纵掩�：脱罚虼私返牟煌嗝姹┞陡胱蛹醣』�。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。
文档编号G01N1/28GK102419278SQ201110249509
公开日2012年4月18日 申请日期2011年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者C·史密斯, D·伯格斯拉夫斯基 申请人:卡姆特有限公司