算机存储器包括用于使得聚焦离子射束在探针上产生基准的计算机指令。19.根据权利要求14的装置，其中，计算机存储器包括用于使得聚焦离子射束将样本探针的尖端形成为凿子形状的计算机指令。20.一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: 将工件装载到真空腔中，真空腔包括一个或多个带电粒子射束系统和样本操纵探针； 将操纵探针自动地物理重新成形为新的形状； 自动地执行带电粒子研磨操作以从工件的一部分形成样本； 使用重新成形的探针从工件移除样本。21.根据权利要求20的方法，其中，使用重新成形的探针从工件移除样本包括使用图像识别软件自动地确定重新成形的探针的位置。22.根据权利要求20或权利要求21的方法，其中，将探针重新成形包括将探针尖端形成为矩形棱柱。23.一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: 将工件装载到真空腔中，所述真空腔包括一个或多个带电粒子射束系统和样本操纵探针； 在操纵探针上形成基准； 执行带电粒子射束研磨操作以从工件的一部分形成样本； 使用自动化图像识别来识别操纵器探针上的基准以确定操纵器探针的位置； 将操纵器探针从由图像识别软件确定的位置自动地移动到邻近样本的位置； 将探针附着到样本；以及 从工件移除样本。24.根据权利要求23的方法，其中，样本是具有小于10nm的厚度的薄片。25.根据权利要求24的方法，其中，将探针附着到样本包括使用带电粒子射束诱导沉积来将探针附着到样本。26.一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: 将工件装载到真空腔中，所述真空腔包括一个或多个带电粒子射束系统和样本操纵探针； 执行带电粒子射束研磨操作以从工件的一部分形成样本； 在样本上形成基准； 将探针附着到样本； 从工件移除样本； 使用自动化图像识别来识别样本上的基准以确定样本相对于样本架的位置；以及 使用由自动化图像识别所确定的样本的位置自动地把样本移动到样本架。27.根据权利要求26的方法，其中，在样本上形成基准包括把带电粒子射束指引朝向样本以形成基准。28.根据权利要求26或权利要求27的方法，其中，样本是具有小于10nm的厚度的薄片，并且其中，在样本上形成基准包括把带电粒子射束指引朝向薄片以形成基准。29.根据权利要求26或权利要求27的方法，其中，使用由自动化图像识别确定的样本的位置自动地把样本移动到样本架包括:把样本自动地移动到??Μ格栅，并且进一步包括:使用射束诱导沉积将样本附着到TEM格栅。30.一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: 将工件装载到真空腔中，所述真空腔包括一个或多个带电粒子射束系统和样本操纵探针； 自动地执行带电粒子研磨操作以从工件的一部分形成样本； 形成操纵器探针的一部分的图像； 移动操纵器探针； 形成操纵器探针的第二图像； 形成示出第一图像和第二图像之间的差异的差分图像； 使用图像识别软件定位差分图像中的操纵器探针以确定操纵器探针的位置； 使用所确定的位置向样本移动操纵器探针；以及 将样本附着到操纵器探针。31.根据权利要求30的方法，其中，样本包括具有小于10nm的厚度的薄片。32.根据权利要求31的方法，其中，向样本移动操纵器探针包括:移动操纵器探针与薄片接触或与薄片足够接近，以使用带电粒子射束诱导沉积来将操纵器探针附着到薄片。33.一种用于样本在带电粒子射束系统中的自动化制备的方法，所述样本用于在透射式电子显微镜中查看感兴趣区域，所述方法包括: 识别真空腔中的工件中的感兴趣区域； 把离子射束指引朝向工件，以从感兴趣区域的任何一侧移除材料，从而留下包含感兴趣区域的具有小于10nm的厚度的薄片； 形成工件上方的操纵器探针的第一带电粒子射束图像； 移动操纵器； 形成工件上方的操纵器探针的第二带电粒子射束图像； 确定表示第一图像和第二图像之间的差异的第三图像； 自动识别第三图像中的操纵器探针以确定探针的位置； 确定用于使操纵器探针与薄片接触或接近的轨迹； 移动操纵器与薄片接触或接近； 朝着操纵器探针指引前体气体； 指引离子射束分解前体气体以沉积用于将操纵器探针连接到薄片的材料； 从工件释放薄片； 将具有薄片的探针移动到TEM格栅； 将薄片附着到TEM格栅；以及 从薄片释放探针，其中表示第一图像和第二图像之间的差异的第三图像减少了与第一和第二图像中的工件相关联的元件，以促进对第三图像中的操纵器探针的识别。34.根据权利要求33的方法，其中: 形成工件上方的操纵器探针的第一带电粒子射束图像包括形成第一自上而下图像； 移动操纵器包括在χ-y平面中移动操纵器； 形成工件上方的操纵器探针的第二带电粒子射束图像包括形成第二自上而下图像； 确定表示第一图像和第二图像之间的差异的第三图像； 自动地识别第三图像中的操纵器探针以确定探针的位置包括:确定操纵器探针的x_y坐标； 确定使操纵器探针与薄片接触或接近的轨迹包括:确定用于把χ-y平面中的操纵器移动到操纵器要被附着到薄片的位置上方的点的轨迹； 并且进一步包括: 从不与表面垂直的带电粒子射束形成操纵器探针的第三带电粒子射束图像； 在z平面中移动操纵器探针； 从不与表面垂直的带电粒子射束形成操纵器探针的第四带电粒子射束图像； 确定表示第三图像和第四图像之间的差异的第五图像； 自动地识别第五图像中的操纵器探针，以确定探针在Z方向上的位置；以及确定使操纵器探针与薄片接触或接近的轨迹进一步包括:确定用于在z方向上将操纵器移动到操纵器要被附着到薄片的位置上方的点的轨迹。35.根据权利要求34的方法，其中: 形成第一带电粒子射束图像包括形成第一电子射束图像； 形成第二带电粒子射束图像包括形成第二电子射束图像； 形成操纵器探针的第三带电粒子射束图像包括形成离子射束图像；以及 形成操纵器探针的第四带电粒子射束图像包括形成离子射束图像。36.一种用于样本在带电粒子射束系统中的自动化制备的方法，所述样本用于在透射式电子显微镜中查看感兴趣区域: 重复权利要求33的步骤多次； 在每次重复之间，用离子射束研磨探针尖端，以在每次重复期间形成相同的指定形状，所述指定形状可由图像识别软件来识别；以及 其中，在步骤的每次重复期间自动识别第三图像中的操纵器探针以确定探针的位置包括:识别所述指定形状。37.根据权利要求36的方法，其中，形成可由图像识别软件识别的相同指定形状包括:在探针的端部处形成端部边缘，所述端部边缘形成与探针的纵轴的非垂直角度。38.一种自动使微操纵器探针的尖端成形的方法，所述微操纵器探针用于制备用于在TEM上查看的薄样本，所述微操纵器探针包括针头、从针头延伸并且具有小于针头的直径的直径的尖端、以及在针头和尖端之间的肩部，所述方法包括: 定位尖纟而的纟而部； 定位肩部； 沿着针头定位期望的尖端开始位置，使得从期望的尖端开始位置到尖端的端部的距离对应于期望的尖端长度； 利用离子射束从期望的尖端开始位置到至少肩部从针头自动移除第一材料； 用离子射束自动地进行研磨以产生从尖端开始位置到尖端的端部的平滑表面； 旋转操纵器； 利用离子射束从期望的尖端开始位置到至少肩部从针头自动移除第二材料；以及 用离子射束自动地进行研磨以产生从尖端开始位置到尖端的端部的平滑表面。39.根据权利要求38的方法，其中定位肩部包括:在图像中自动地定位针头的顶部边缘，并且确定针头的顶部边缘结束的点。40.根据权利要求38或权利要求39的方法，其中: 利用离子射束从针头自动移除第一材料包括:移除第一材料的第一部分以及移除第一材料的第二部分，第一材料的第一部分和第二部分分离开对应于第一维度中的期望尖端厚度的距离；以及 利用离子射束从针头自动移除第一材料包括:移除第二材料的第一部分以及移除第二材料的第二部分，第一材料的第一部分和第二部分分离开对应于第二维度中的期望尖端厚度的距离。41.根据权利要求40的方法，其中第一材料的第一部分和第二部分在针头轴线的相对侧上，并且第二材料的第一部分和第二部分在针头轴线的相对侧上。42.一种自动使微操纵器探针的尖端成形的方法，所述微操纵器探针用于制备用于在TEM上查看的薄样本，所述微操纵器探针包括针头、从针头延伸并且具有小于针头的直径的直径的尖端、以及在针头和尖端之间的肩部，所述方法包括: a)定位带电粒子射束图像中的尖端的端部； b)使用边缘定位器工具来定位所述图像中的针头的顶部边缘； c)使用边缘定位器工具来定位所述图像中的针头的底部边缘； d)根据针头的顶部边缘和针头的底部边缘确定针头轴线的位置； e)在尖端端部的方向上沿着针头移动边缘定位器工具，以确定在针头的顶部边缘的端部处的肩部的位置； f)从肩部或者肩部之前开始到距针头尖端的端部的指定距离，研磨针头的第一区域以在第一方向上从针头轴线开始偏移期望针头厚度，所述指定距离对应于期望的尖端长度； g)从肩部或者从肩部之前开始到距针头尖端的端部的指定距离，研磨针头的第二区域以在第二方向上从针头轴线开始偏移期望针头厚度，所述指定距离对应于期望的尖端长度； h)旋转针头；以及 i)重复步骤b-g。43.根据权利要求42的方法，进一步包括以不与针头轴线垂直的角度的角度切割尖端的端部。44.一种用于样本在带电粒子射束系统中的自动化制备的方法，所述样本用于在透射式电子显微镜中查看感兴趣区域，所述方法包括: 将工件装载到带电粒子射束的真空腔中，所述真空腔具有一个或多个带电粒子射束系统和样本操纵探针； 识别工件中的感兴趣区域； 把离子射束指引朝向工件，以从感兴趣区域的任何一侧移除材料，以留下包含感兴趣区域的具有小于10nm的厚度的薄片； 指引离子射束以在薄片上形成基准； 将操纵器附着到薄片； 从工件释放薄片； 将具有薄片的探针移动到TEM格栅附近； 使用图像识别软件来识别薄片中的基准； 使用薄片中的基准的位置来确定用于将薄片移动到TEM格栅处的附着点的轨迹；以及 将薄片附着到TEM格栅。45.根据权利要求44的方法，其中指引离子射束以在薄片上形成基准包括:在薄片中研磨成形的孔。46.根据权利要求44或权利要求45的方法，其中指引离子射束以在薄片上形成基准包括:在薄片的表面中研磨形状。47.一种用于在带电粒子射束系统中的自动化样本制备的方法，其中，微操纵器探针被附着到薄片并且用于运输薄片，所述方法包括: 将工件装载到真空腔中，所述真空腔以一个或多个带电粒子射束系统和样本操纵探针为特征； 识别工件上的感兴趣区域； 移除感兴趣区域周围的材料，以留下包括感兴趣区域的薄区段； 指引离子射束以在探针的尖端上产生基准，使得尖端可以由自动系统识别； 形成包括基准的探针尖端的图像； 使用图像识别软件来识别图像中的基准； 使用由图像识别软件确定的基准的位置来确定探针尖端和薄片上的附着点之间的位移矢量; 根据位移矢量来移动探针尖端以使探针尖端与薄片接触或接近； 将探针尖端附着到薄片； 从工件分割薄片； 把附着有薄片的探针尖端移动到TEM格栅； 将薄片附着到TEM格栅；以及 从薄片分割探针。48.根据权利要求47的方法，进一步包括:指引离子射束以在探针的尖端上产生第二基准，使得尖端可以由自动系统识别。49.根据权利要求48的方法，进一步包括:指引离子射束以在探针的尖端上产生第二基准，使得尖端可以由自动系统识别。
【专利摘要】描述了促进薄片的自动化提取并且将薄片附着到样本格栅以在透射式电子显微镜上进行查看的技术。本发明的一些实施例涉及使用机器视觉来确定薄片、探针和/或TEM格栅的位置，以引导探针到薄片的附着以及薄片到TEM格栅的附着。促进机器视觉的使用的技术包括对探针尖端成形，使得其位置可以易于由图像识别软件来识别。图像相减技术可以用于确定附着到探针的薄片的位置，以将薄片移动到TEM格栅以供附着。在一些实施例中，在探针上或在薄片上研磨参考结构，以促进图像识别。
【IPC分类】G01N1/28, G01N23/04
【公开号】CN105588742
【申请号】CN201510749549
【发明人】V.布罗登, J.布莱克伍德, M.施米德特, D.特里维迪, R.J.杨, T.G.米勒, B.R.小劳思, S.斯通, T.滕普莱顿
【申请人】Fei 公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年11月6日
【公告号】EP3018693A1, US20160141147