备用基准的动态创建的制作方法

本发明涉及用于校正带电粒子束系统中的偏移的方法和装置。

背景技术：

带电粒子束系统被用在各种应用中，包括诸如集成电路、磁性记录头和光刻掩模的微加工器件的制造、修复和检查。带电粒子束系统可以包括电子束、离子束系统、或者激光束，并且可以包括多于一种类型的束。微加工典型地包括创建或改变具有非常小尺寸（诸如例如数十微米或更小的尺寸）的结构。因为器件的几何结构继续收缩并且引入新的材料，因此现今的半导体的结构复杂度呈指数方式增长，从而允许加工越来越小的结构。

在这样小的结构的情况下，必须以极大的精确度和准确度定向处理束。然而，在处理期间，束对样本的冲击点趋向于随时间偏移。例如，操作员可能在处理操作开始时将束定位在点A处，但是在一小段时间之后束偏移到点B。点A和点B的位置之间的差被称为束偏移。束偏移可能是由于引起在其上支撑样本的平台的轻微移动或者生成并聚焦束的元件的轻微移动的机械或热学的不稳定性。

准确地定位束的常见方法是诸如例如通过研磨在样本上创建参考标记。这样的参考标记被称为基准。然后相对于基准定位束。最初将束定向成对典型地位于要被处理的样本的区域附近的基准成像，所述区域典型地被称为感兴趣区（ROI）。确定在ROI和基准之间的向量并且然后使用基准来在ROI的处理期间追踪束的位置。基准被设计成通过图像识别程序可识别的形状，从而允许对基准、并因此对ROI的自动位置追踪。束周期性地对基准成像并且校正任何束偏移。在处理期间，典型地跨ROI重复扫描束并且可以将束规划为具有束在ROI上的可变逗留时间。由于束中的粒子的高动能，因此ROI周围的样本表面向束的任何暴露趋向于通过蚀刻损伤表面。当跨表面扫描束时，在成像期间可能发生对表面的附加损伤。最终，基准变得过于受损使得其不再通过图像识别可识别，并且因此不再可用于位置追踪。

图1A-1B图解使用基准校正束偏移的常用方法。图1A示出在样本表面上的感兴趣区104。接近感兴趣区104创建基准106以允许对感兴趣区104的位置追踪。图像帧102描绘由束在成像期间扫描的区域的边界并且包括基准106和感兴趣区104。图像帧102的内部是在成像时采用束扫描的区域，并且因此接收由于束暴露的损伤。图1B示出在采用束处理一段时间之后的图像帧102。由于暴露给束，如在108处所看到的那样，基准106变得受损，并且不再通过图像识别可辨识。在该点处，不再可能追踪束相对于感兴趣区104的位置。

带电粒子处理的常见使用是创建薄试样用于在透射电子显微镜（TEM）中观看。已知用于准备TEM试样的若干技术。一般被称为“取出（lift-out）”技术的技术使用聚焦离子束来从衬底或大块样本切出样本而不会破坏或损伤衬底的周围部分。这样的技术要求束的精确定位。为了使取出技术自动化，束相对于样本的位置应当以高度的准确度自动地可确认，而基准的降级降低准确度。

这样的技术在分析在集成电路的加工中所使用的过程结果以及针对物理或生物科学一般性的材料方面是有用的。这些技术可以被用于分析任何取向下的样本（例如，或者在截面中或者在平面视图中）。一些技术提取足够薄的样本用于直接使用在TEM中；其它技术提取在观察之前要求附加薄化的“厚块”或大的样本。此外，还可以通过除TEM之外的其它分析工具直接地分析这些“取出”试样。其中从聚焦离子束（FIB）系统真空腔室内的衬底中提取样本的技术通常被称为“原位（in situ）”技术；真空腔室之外的样本移除（如当整个晶片被转移到另一工具用于样本移除时）被称为“非原位”技术。

所需要的是创建样本上的基准用于在通过带电粒子束系统的处理期间对感兴趣区进行位置追踪的改进方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供改进的带电粒子束处理。

在样本上形成多个参考基准，在用于处理样本的带电粒子束设施的样本上。当一个基准由于带电粒子束被降级时，使用第二基准来创建一个或多个附加基准。

前述内容已经相当宽泛地概述了本发明的特征和技术优势，以便可以更好地理解以下对本发明的详细描述。将在后文中描述本发明的附加特征和优势。本领域技术人员应当领会到，可以容易地采用所公开的观念和具体实施例作为修改或设计用于实现本发明的相同目的的其它结构的基础。本领域技术人员还应当认识到，这样的等价构造不脱离如在随附权利要求中阐述的发明的范围。

附图说明

为了更透彻地理解本公开及其优势，现在参考结合附图考虑的以下描述，其中：

图1A示出用于在采用完好基准处理之前采用包括感兴趣区的图像帧来追踪束偏移的现有技术方法。

图1B示出类似于在图1A中所示的具有受损基准的现有技术方法。

图2A示出在处理开始时的图像帧，其包括具有完好的主要基准的感兴趣区和位于图像帧之外的备用基准。

图2B类似于图2A，其中具有受损的主要基准。

图2C示出包括完好备用基准的扩展的图像帧。

图2D类似于图2C，其中另外的备用基准处于图像帧之外。

图3A示出图像帧，其包括具有完好的主要基准的感兴趣区和位于图像帧之外的备用基准。

图3B类似于图3A，其中具有受损的主要基准。

图3C类似于图3B，其中具有扩展的图像帧。

图3D类似于图3C，其示出受损的主要基准之上的材料沉积。

图3E类似于图3D，其中具有再创建的主要基准。

图3F类似于图3A，其中再创建的主要基准处于减小的图像帧内。

图4是示出创建新的备用基准的步骤的流程图。

图5是示出再创建主要基准的步骤的流程图。

图6示出用于束引发的沉积的过程。

图7示出用于供本发明使用的一种类型的束系统。

图8是示出动态基准过程的步骤的流程图。

具体实施方式

在以下附图和描述中，贯穿说明书和附图典型地采用相同的参考数字分别地标记相似的部分。此外，类似的参考数字可以指代在本文中公开的不同实施例中的类似的组件。附图未必按照比例。本发明的某些特征可能在尺度上或者以某种示意性形式夸大地示出，并且常规元件的一些细节可能出于清楚性和简明性而没有示出。本发明易于出现不同形式的实施例。在附图中示出并且详细地描述具体实施例，其中理解到本公开不意图将本发明限于本文中所图解和描述的实施例。要完全认识到，可以单独地或者以任何适当的组合使用本文中讨论的实施例的不同教导以产生期望的结果。

在以下讨论中并且在权利要求中，以开放性方式使用术语“包括”和“包含”，并且因而应将它们解释为意味着“包括但不限于”。就在该说明书中没有具体限定的任何术语的范围而言，意图在于赋予该术语以其朴素且常见的含义。此外，术语“和/或”在本文中的使用应当被解释为“包括性的”或，而不是“排他性的”或。例如，本文中所使用的短语“A和/或B”将意味着“A、B或者A和B”。作为另一示例，本文中所使用的短语“A、B和/或C”将意味着“A、B、C或者其任何组合”。另外，在本文中每当使用术语“自动”、“自动化”或类似术语时，那些术语将被理解成包括自动或自动化过程或步骤的手动发起。

在一个实施例中，将样本加载到带电粒子束系统中并且定位样本上的感兴趣区。在接近感兴趣区的位置处创建至少一个主要基准并且创建第一备用基准。使用主要基准采用带电粒子束处理感兴趣区以追踪感兴趣区的位置，直到通过图像识别对主要基准的辨识开始失效。然后创建第二备用基准。使用第一备用基准进一步处理感兴趣区以追踪感兴趣区的位置。使用第一备用基准继续感兴趣区的处理以追踪感兴趣区的位置，直到第一备用基准的辨识开始失效。如果必要，则创建另外的备用基准。然后使用第二备用基准继续感兴趣区的处理。只要处理操作继续并且基准开始失效就可以重复创建附加备用基准的这种循环。

在另一实施例中，将样本加载到带电粒子束系统中并且定位样本上的感兴趣区。在接近感兴趣区的位置处创建至少一个主要基准并且创建第一备用基准。使用主要基准采用带电粒子束处理感兴趣区以追踪感兴趣区的位置，直到主要基准的识别开始失效。然后使用第一备用基准再创建主要基准以准确地定位再创建的主要基准。然后可以使用新的主要基准继续感兴趣区的处理。可以在必要的情况下多次再创建主要基准，直到处理操作完成。

在一些实施例中，创建附加的工作基准同时工作件处于工作件的处理期间，其被称为“动态基准创建”。

响应于所存储的程序或操作员指令，束控制器使用束控制器坐标系将束定向到指定坐标。由于未对准和偏移，束控制器坐标系不总是精确地对应于相对于样本表面固定的样本坐标系。基准典型地位于要被处理的样本的区域附近并且被成像以便追踪可能发生的任何偏移并且允许任何校正。对基准的成像允许控制器确定坐标偏差以将束控制器坐标系带回至与样本坐标系对准。然而，在处理期间，由于束的残留效应基准变得受损或者腐蚀。基准的周期性成像引起进一步的损伤，直到基准不再通过图像识别软件可识别并且不再可用于校正偏移。

图2A-2D示出用于使用基准来校正束偏移的第一实施例。样本被提供有包括感兴趣区用于采用带电粒子束处理的区域。采用图像识别程序对感兴趣区成像。当对样本成像时，通过束限定和扫描要被成像的区域，同时收集要被用于构造图像的数据。“图像帧”限定当收集数据用于构造图像时由束扫描的样本上的区域。在处理和成像期间图像帧内的区域接收束暴露，并且因此被束损伤。

现在参考图2A，在样本上取得图像帧202内的区域以包括要被采用带电粒子束处理的感兴趣区204。接近感兴趣区204创建第一组主要基准206。然后邻近主要基准206创建第一组备用基准208，使得感兴趣区204可以参考主要基准206和备用基准208二者。将图像帧202设定成包括感兴趣区204和主要基准206，而备用基准208保持在图像帧202之外。然后开始采用束处理感兴趣区204。这样的处理可以包括研磨或者任何其它类型的过程。束对图像帧202内的样本周期性地成像以确定是否存在样本的任何移位或偏移。可以在继续采用束处理的同时校正任何偏移。只要主要基准206是通过图像识别软件可识别的就可以继续使用它们。然而，在处理期间的束的残留效应开始腐蚀主要基准206。在成像期间发生对主要基准206的附加损伤，并且如在图2B中的206处看到的那样，最终它们过于受损且图案识别开始失效。当受损的主要基准206的图像识别开始失效时，如图2C中所示，图像帧202被扩展成包括备用基准208。一旦在扩展的图像帧202内包括备用基准208，它们就可以被用于感兴趣区204的位置追踪。

优选地，在继续处理之前，如在图2D中看到的那样，邻近备用基准214创建第二组备用基准216。然后将图像帧202设定成包括感兴趣区204和备用基准214。然后使用第一组备用基准214继续处理，而第二组备用基准216保持在图像帧202之外并且保持免受束处理和成像期间的损伤。

可以重复将图像帧扩展成包括未受损的备用基准并且使用未受损的备用基准进行位置追踪的步骤以针对采用束处理的持续时间提供一致的位置追踪。可以在其中它们将不会受到束的损伤的任何适当的区域中创建另外的替换备用基准（未示出），直到需要替换不可识别的基准。在一些实施例中，如在图2D中示出的那样，一系列另外的替换备用基准远离感兴趣区的任一侧线性地发展。然而，用于一系列另外的备用基准的其它布置是可能的。例如，可以将一系列另外的备用基准放置在从感兴趣区向上或向下的线性序列中。可以基于可用于备用基准的空间来选取用于一系列备用基准的布置。在其它实施例中，在束处理之前、期间或之后的任何时间处创建辅助的和另外的替换备用基准。

图3A-3F示出用于使用基准来校正束偏移的第二实施例。样本被提供有类似于在图2A-2D中示出和描述的包括感兴趣区的用于采用带电粒子束处理的区域。

现在参考图3A，在样本上取得图像帧202内的区域以包括要被采用带电粒子束处理的感兴趣区304。接近感兴趣区304创建第一组主要基准306。然后邻近主要基准306创建第一组备用基准308，使得感兴趣区304可以参考主要基准306和备用基准308二者。将图像帧302设定成包括感兴趣区304和主要基准306，而备用基准308保持在图像帧302之外。然后开始采用束处理感兴趣区304。这样的处理可以包括研磨或者任何其它类型的过程。束对图像帧302内的样本周期性地成像以确定是否存在样本的任何移位或偏移。可以在继续采用束处理的同时校正偏移。只要主要基准306通过图像识别软件可识别就可以继续使用它们。然而，在处理期间的束残留效应开始腐蚀主要基准306。在成像期间发生对主要基准306的附加损伤，并且如在图3B中的310处可见的那样，它们最终过于受损且图案识别开始失效。当受损的主要基准306的图像识别开始失效并且不再通过图像识别可辨识时，使用受损的主要基准标记310对感兴趣区304的位置追踪不再可能。如图3C中所示，然后将图像帧302扩展成包括备用基准308。一旦在扩展的图像帧302内包括备用基准308，它们就可以被用于对感兴趣区304的位置追踪。

如图3D-3F中所见的那样，优选地，在继续处理之前，备用基准308被用于确定原主要基准306的精确位置316，然后在与最初创建的相同的位置316中再创建原主要基准306作为替换主要基准318。主要基准的再创建可以包括在原位置316之上沉积材料层以提供干净或空白区域来再创建替换主要基准318。然而，可以使用其它方法来形成新的主要基准。在已经创建了替换主要基准318之后，将扩展的图像帧302收缩成包括感兴趣区304和替换主要基准318，而备用基准308保持在图像帧302之外。然后可以恢复使用替换主要基准318进行位置追踪来采用束处理样本。

在图3A-3F中描述的实施例是有利的，因为主要基准的再创建消除了创建新的一组备用基准可能出现的任何累积错误的可能性。附加地，在处理循环期间使用的图像帧保持相同尺寸，从而允许对任何偏移的更准确的补偿，因为图像帧的尺寸的增大可能引起感兴趣区的放置方面的准确度的损失。

在一些实施例中，执行将图像帧扩展成包括备用基准308、使用备用基准308进行位置追踪、创建替换主要基准318、以及恢复使用替换主要基准进行位置追踪的步骤直到处理完成。

现在参考图4，示出了诸如在图2A-2D中所见的根据各种实施例的针对创建备用基准的方法的流程图。在步骤402中，将样本加载到带电粒子束系统中，并且在步骤404处，在样本上定位感兴趣区。在步骤406处接近感兴趣区创建主要和第一备用基准。在步骤408处开始采用束的处理，其中使用主要基准用于处理期间的位置追踪。在处理期间，方法进行至步骤410，其中确定处理是否完成。如果处理完成，则方法继续至步骤420并且处理终止。

如果处理尚未完成，则方法进行至步骤412，其中图像识别例程试图辨识当前正被用于位置追踪的基准。如果当前基准是可识别的，则它们可以继续被用于位置追踪，并且方法返回至在步骤408中采用束处理样本。可以重复该循环直到或者处理完成、或者图像识别不能辨识当前基准。

如果在步骤412中确定图像识别不能辨识基准，那么方法继续在步骤414中将图像帧扩展成包括备用基准。然后备用基准被用于步骤416中的位置追踪，并且可以在步骤418中在扩展的图像帧之外创建新的或另外的备用基准。一旦已经创建418新的备用基准并且已经恢复位置追踪，方法就返回至采用束处理408样本，直到处理完成410。

在图5中，示出了诸如在图3A-3F中所见的根据各种实施例的针对再创建主要基准的方法的流程图。在步骤502中，将样本加载到带电粒子束系统中并且在步骤504中在样本上定位感兴趣区。在步骤506处接近感兴趣区创建主要和第一备用基准。然后在步骤508处开始束处理，其中使用主要基准用于处理期间的位置追踪。在处理期间，方法进行至步骤510，其中确定处理是否完成。如果处理完成，则方法继续至步骤526并且处理终止。

如果处理尚未完成，则方法进行至步骤512，其中图像识别例程试图辨识当前正被用于位置追踪的基准。如果当前基准是可识别的，则它们可以继续被用于位置追踪，并且方法返回至在步骤508中采用束处理样本。可以重复该循环，直到或者处理完成、或者图像识别不能辨识当前基准。

如果在步骤512中图像识别不能辨识基准，则方法继续在步骤514中将图像帧扩展成包括备用基准。然后在步骤516中备用基准被用于位置追踪。在可选的步骤518中，可以使用例如束引发的沉积将材料沉积在主要基准的原位置之上，以准备创建替换主要基准。在步骤520中，创建替换主要基准。在步骤520中再创建替换主要基准之后，在步骤522中将图像帧收缩成排除备用基准，并且替换主要基准在步骤524中被用于位置追踪。

然后方法返回至在步骤508中采用束处理样本，直到在步骤510中确定处理完成。可以继续束处理、检查当前正被用于追踪的基准是可识别的、当先前的基准不再可识别时创建替换基准、以及使用替换基准进行位置追踪的循环，直到在步骤526处束处理完成。

在图2A-2D和3A-3F中，在任何时间处使用两个基准标记用于位置追踪，感兴趣区的每一侧上一个基准标记。基准标记的其它布置、在任何时间处使用的基准标记的数目、或者基准标记的形状是可能的并且可以是有利的。在图2A-2D和3A-3F中示出的基准标记的形状、放置和数目仅仅是可能的布置的示例。此外，图2A-2D和3A-3F中的图像帧的形状被示为示例，并且根据各种实施例，图像帧的其它形状或尺寸是可能的。

在一些实施例中，在与先前使用的相同的地方创建520替换主要基准标记，但是现在不可识别的准标记位于那里。在另外的实施例中，在创建520替换主要基准标记之前，将材料沉积518在不可识别的主要基准标记之上。在其它实施例中，在不同于先前的主要基准标记所定位的地方的位置中创建替换主要基准标记。在一些另外的实施例中，在创建520替换主要基准标记之前，将材料沉积518在新的位置中。如果在不同于原位置的位置处创建替换主要基准标记，则要将步骤522处的图像帧尺寸再调整成包括替换主要基准而排除备用基准。在该情况中，用于替换主要基准的新的图像帧可以具有与用于先前的主要基准的图像帧不同的尺寸或形状。

在创建替换基准标记时，位于图像帧之外的基准标记在位置追踪期间接收束暴露，然而它们的暴露被限于创建替换基准标记所需要的时间。由于图像帧之外的基准标记的有限的束暴露，因此相比于在束处理期间用于位置追踪的基准标记而言，它们明显更长久地保持通过图像识别可识别。

图6示出诸如在图5中的步骤518中执行的用于束引发的沉积的过程。通过递送针606将沉积气体604朝向样本表面602定向。沉积气体分子中的一些在样本表面上逐渐被吸收608。可以通过带电粒子束610分解所吸收的沉积气体分子608以形成样本表面602上的沉积612。在样本表面602上形成沉积的其它技术也是可能的。

图8是示出本发明的实施例的流程图。在步骤802中，例如通过离子束研磨而形成工作基准和备用基准。在步骤804中，将带电粒子束定向到工作基准以形成图像。在步骤806中，使用工作基准的位置来确定样本上的位置，并且在步骤806中处理样本。如果处理完成，则处理结束。如果处理没有完成，则系统确定是否可以准确地识别工作基准，或者其是否已经由于带电粒子束被降级到其中基准的位置不能由操作员以手动操作或者通过图像识别软件在自动化处理期间被精确地定位的程度。如果工作基准不是可辨识的，则对备用基准成像并使用备用基准的位置作为参考以创建新的工作基准。然后可以使用新的工作基准来定位束用于在步骤806中进一步处理样本。可以通过在图2A-2D或图3A-3F中示出并且在上面的图4或图5中描述的过程来准备新的工作基准。

在一些实施例中，在诸如薄层或柱状物的样本的创建期间使用上面描述的基准过程来在TEM或其它仪器上成像。根据用于形成薄层的一种方法，在样本中研磨两个沟槽，从而留下沟槽之间的薄的薄层。因为应当准确地放置薄层并且薄层应当具有精确的厚度，因此使用工作基准在薄层的形成期间间歇地对准束。当工作基准被降级使得其不能被用于获取精确的位置时，使用备用基准形成另一工作基准以定位新的工作基准。即，动态基准创建在薄层创建方面是有用的，并且在图4、5、或8中示出的工作件的处理可以是形成薄层。

在一些实施例中，在“切片与观察”的过程期间使用基准。在这样的过程中，在工作件中研磨沟槽，并且使用扫描电子显微镜查看典型地正交于样本表面的所暴露的壁。从所暴露的壁移除附加“切片”，并且通过新暴露的表面形成电子束图像。重复该过程，并且可以组合切片的图像以形成样本区的三维图像。在每一个切片之前，可以使用工作基准对准束。当工作基准被降级时， 使用备用基准来定位束以创建新的工作基准。然后使用新的工作基准来创建附加切片，直到新的工作基准不再可用，并且然后创建另一新的基准，继续过程直到切片与观察完成。即，动态基准创建在切片与观察方面是有用的，并且在图4、5或8中示出的工作件的处理可以是在切片与观察过程中形成切片。

图7示出用于供本发明使用的一种类型的束装置700。本发明一般针对使用离子束的方法，然而可以在包括离子束系统711的双束系统中实现本发明的方法，并且双束装置700被提供有扫描电子显微镜（SEM）741、连同电源和控制单元745。例如，离子束系统711包括抽空的腔室，其具有离子源714和离子束聚焦柱716位于其内的上颈部762。离子柱716包括离子源714、提取电极715、聚焦元件717、静电偏转板720和聚焦离子束718。聚焦离子束718从离子源714通过离子束聚焦柱716并且在720处示意性指示的静电偏转板之间朝向衬底722传递，衬底722包括例如定位在下部腔室726内的可移动X-Y平台725上的样本。

可移动X-Y平台725可以优选地在水平平面（X和Y轴）中以及竖直地（Z轴）移动。可移动X-Y平台725还可以倾斜大约六十（60）度并且围绕Z轴旋转。打开门板761用于将衬底722插入到可移动X-Y平台725上并且还用于服务内部气体供应储存器（如果使用了一个的话）。互锁门板使得如果系统处于真空之下则其不能被打开。

使用离子泵768来抽空上颈部762。离子泵768还可以抽空SEM柱741，或者可以使用分离的泵（未示出）来抽空SEM柱741。采用涡轮分子和机械泵送系统730在真空控制器732的控制之下抽空腔室726。真空系统在腔室726内提供在大约1*10^-7托到5*10^-4托之间的真空。如果使用助蚀性气体、阻蚀性气体或者沉积前驱气体，则腔室背景压强可以提升，典型地到大约1*10^-5托。

高压电源向在离子束聚焦柱716中的电极提供适当的加速电压用于为离子束718供能并且使其聚焦。当其撞击衬底722时，溅射材料，材料从样本物理地喷射。替换地，聚焦离子束718可以分解前驱气体以沉积材料。

将高压电源734连接到离子源714以及到在离子束聚焦柱716中的适当的电极用于形成大约1 keV-60 keV的聚焦离子束718并且将其朝向样本定向。根据由图案生成器738所提供的指定图案操作的偏转控制器和放大器736被耦合到静电偏转板720，由此可以手动地或者自动地控制聚焦离子束718以在衬底722的上表面上描绘出对应图案。在一些系统中，如在现有技术中所公知的那样，将偏转板放置在最后的透镜之前。当消隐控制器（未示出）向在离子束聚焦柱716内的束消隐电极（未示出）施加消隐电压时，在消隐电极使聚焦离子束718冲击到消隐孔（未示出）而不是衬底722上。

源典型地能够被聚焦成衬底722处的十分之一微米以下宽的束用于或者通过离子研磨、增强型蚀刻、材料沉积来修改衬底722、或者用于对衬底722成像的目的。

SEM柱741包括电子源752、电子源电极754、电子透镜756、电子偏转器760和电子物镜758。SEM柱741的组件由SEM电源和控制单元745控制。

被用于检测辅助离子或电子发射的带电粒子检测器740（诸如Everhart Thornley或多通道板）被连接到视频电路742，其向视频监控器744供应驱动信号并且从控制系统719接收偏转信号。在不同的实施例中在下部腔室726内的带电粒子检测器740的位置可以变化。例如，带电粒子检测器740可以与离子束共轴并且包括用于允许离子束通过的孔洞。在其它实施例中，可以通过最后的透镜来收集辅助粒子并且然后将其转移离轴用于收集。

微操作器747（诸如来自德克萨斯州达拉斯的Omniprobe, Inc.的AutoProbe 1000^TM、或者来自德国罗伊特林根的Kleindiek Nanotechnik的Model MM3A）可以精确地在真空腔室内移动对象。微操控器747可以包括精确电机748，其位于真空腔室之外以提供对定位在真空腔室内的部分749的X、Y、Z和theta控制。微操控器747可以被配有不同的端部受动器用于操控小的对象。在本文描述的实施例中，端部受动器是薄探针750。

气体递送系统746延伸到下部腔室726中用于引入并且朝向衬底722定向气体蒸汽。转让给本发明的受让人的Casella等人的美国专利号5,851,413“Gas Delivery Systems for Particle Beam Processing（用于粒子束处理的气体递送系统）”描述一种适当的气体递送系统746。例如，可以递送碘以增强蚀刻，或者可以递送金属有机化合物以沉积金属。美国专利号5,851,413通过引用以其整体被并入本文。此外，在通过引用被并入本文的引文中的术语的定义或使用与本文中所提供的该术语的定义不一致或相反的情况下，本文提供的该术语的定义适用而引文中的该术语的定义不适用。

控制系统719控制双束装置700的各种部分的操作。通过控制系统719，用户可以通过录入到常规用户接口（未示出）中的命令以期望的方式扫描离子束718或电子束743。替换地，控制系统719可以根据存储在存储器721中的所编程的指令来控制双束装置700。在一些实施例中，双束装置700并入图像识别软件（诸如从马萨诸塞州纳蒂克的Cognex Corporation在商业上可获得的软件）以自动地辨识感兴趣区，并且然后系统可以手动地或自动地根据本发明提取样本。例如，系统可以自动地定位在包括多个器件的半导体晶片上的类似特征，并且取得在不同（或相同）器件上的那些特征的样本。

尽管前述示例性实施例描述了带电粒子束装置，但是本发明不被限于在任何特定类型的硬件中被实现。

尽管已经示出并描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以对其进行修改而不脱离本发明的精神和教导。本文中描述的实施例仅为示例性的，并且不意图为限制性的。本文中公开的本发明的许多变形和修改是可能的，并且源自本文中公开的实施例的组合、集成和/或省略特征的替换实施例也在本发明的范围之内。在明确地表述数值范围或限制的地方，这样的表述范围或限制应被理解为包括落入明确表述的范围或限制之内的相似量级的迭代范围或限制（例如从大约1到大约10包括2、3、4等；大于0.10包括0.11、0.12、0.13等）。例如，每当公开具有下限Rl和上限Ru的数值范围时，具体地公开落入该范围内的任何数。特别地，具体地公开范围内的以下数：R=Rl+k*(Ru-Rl)，其中k是以1%增量的范围从1%到100%的变量，即k是1%、2%、3%、4%、5%、50%、51%、52%、95%、96%、97%、98%、99%、或100%。此外，还具体地公开由如上文中所限定的两个R数限定的任何数值范围。

以下为根据本公开的非限制性具体实施例：

第一实施例，其为一种对准带电粒子束用于处理的方法，包括：

在接近感兴趣区的位置处创建至少一个主要基准，所述至少一个主要基准通过图像识别可辨识；

创建至少一个第一备用基准；

通过使用所述至少一个主要基准相对于所述感兴趣区定位所述带电粒子束来采用所述束处理所述感兴趣区；以及

通过使用所述至少一个备用基准追踪所述感兴趣区的位置来继续处理所述感兴趣区。

作为第一实施例的方法的第二实施例，还包括创建通过图像识别可辨识的至少一个第二备用基准，以及通过使用所述至少一个第一备用基准追踪所述感兴趣区的位置来继续处理所述感兴趣区。

作为第一实施例的方法的第三实施例，其中通过使用所述至少一个备用基准追踪所述感兴趣区的位置来继续处理所述感兴趣区发生在所述主要基准由于暴露于所述带电粒子束被降级之后。

作为第二实施例的方法的第四实施例，还包括循环地创建循序被用于追踪所述感兴趣区的另外的备用基准。

作为第一实施例的方法的第五实施例，还包括创建至少一个新的主要基准，以及使用所述至少一个新的主要基准来继续处理所述感兴趣区。

作为第四实施例的方法的第六实施例，其中所述至少一个新的主要基准是先前的主要基准的再创建。

作为第六实施例的方法的第七实施例，其中在最初创建所述至少一个主要基准的相同位置处再创建它。

作为第六实施例的方法的第八实施例，其中再创建所述至少一个主要基准包括在接近所述感兴趣区的位置之上沉积材料层，以及在接近所述感兴趣区并且通过图像识别可辨识的位置处创建至少一个新的主要基准。

作为第六实施例的方法的第九实施例，其中所述至少一个新的主要基准位于不同于至少一个先前的主要基准的位置的位置处。

第十实施例，其为一种用于形成用于透射电子观察的薄层的方法，所述方法包括：

在接近感兴趣区的位置处创建至少一个主要基准，所述至少一个主要基准通过图像识别可辨识；

创建通过图像识别可辨识的至少一个第一备用基准；

通过使用所述至少一个主要基准追踪所述感兴趣区的位置来定向聚焦离子束以在所述感兴趣区的两侧上研磨腔体以便形成薄层，直到所述至少一个主要基准开始不能通过图像识别可辨识；以及

通过使用所述至少一个第一备用基准追踪所述感兴趣区的位置来继续处理所述感兴趣区。

作为第十实施例的方法的第十一实施例，还包括创建通过图像识别可辨识的至少一个第二备用基准，以及通过使用所述至少一个第一备用基准追踪所述感兴趣区的位置来继续处理所述感兴趣区。

作为第十一实施例的方法的第十二实施例，还包括循环地创建循序被用于追踪所述感兴趣区的位置的另外的备用基准。

作为第十二实施例的方法的第十三实施例，还包括自动地执行创建另外的备用基准的循环，直到对所述感兴趣区的处理结束。

作为第十实施例的方法的第十四实施例，其中所述至少一个第一备用基准位于从所述至少一个主要基准远离所述感兴趣区向外。

作为第十一实施例的方法的第十五实施例，其中所述至少一个第二备用基准位于从所述至少一个第一备用基准远离所述感兴趣区向外。

作为第十二实施例的方法的第十六实施例，其中每一个另外的备用基准位于从前一基准远离所述感兴趣区向外。

作为第十实施例的方法的第十七实施例，还包括创建至少一个新的主要基准，以及使用所述至少一个新的主要基准来继续处理所述感兴趣区。

作为第十七实施例的方法的第十八实施例，其中所述至少一个新的主要基准是至少一个先前的主要基准的再创建。

作为第十八实施例的方法的第十九实施例，还包括创建材料的沉积以及在与所述沉积相同的位置中创建所述至少一个新的主要基准。

作为第十七实施例的方法的第二十实施例，还包括循环地重复创建至少一个新的主要基准的步骤以追踪所述感兴趣区的位置。

第二十一实施例，其为一种用于样本的带电粒子束处理的装置，所述装置包括：

具有样本平台的样本腔室；

一个或多个带电粒子束柱，用于朝向所述样本定向一个或多个带电粒子束；

过程气体源，用于将过程气体引入到所述样本腔室中，所述过程气体用于束引发的蚀刻或沉积；

控制器，用于控制带电粒子束系统的操作，所述控制器包括用于执行计算机指令的一个或多个处理器和存储指令的非暂时性计算机存储器，所述指令用于：

在接近感兴趣区的位置处创建至少一个主要基准，所述至少一个主要基准通过图像识别可辨识；

创建通过图像识别可辨识的至少一个第一备用基准；

通过使用所述至少一个主要基准追踪所述感兴趣区的位置来采用所述带电粒子束处理所述感兴趣区，直到所述至少一个主要基准开始不能通过图像识别可辨识；以及

使用所述至少一个第一备用基准来创建至少一个另外的基准。

作为第二十一实施例的装置的第二十二实施例，其中所述非暂时性计算机存储器存储附加指令用于创建形成通过图像识别可辨识的至少一个第二备用基准的所述至少一个另外的基准，以及通过使用所述至少一个第一备用基准追踪所述感兴趣区的位置来继续处理所述感兴趣区。

作为第二十一实施例的装置的第二十三实施例，其中所述非暂时性计算机存储器存储附加指令用于针对用于追踪所述感兴趣区的位置的在前的基准循环地创建另外的备用基准。

作为第二十二实施例的装置的第二十四实施例，其中所存储的计算机指令包括在相对于所述感兴趣区的新位置中创建备用基准。

作为第二十二实施例的装置的第二十五实施例，其中所存储的计算机指令包括在接近所述感兴趣区的位置中再创建至少一个主要基准。

关于权利要求的任何元件的术语“可选地”的使用旨在意味着需要该主题元件或者替换地不需要该主题元件。两个可替换方案意图处于权利要求的范围内。使用术语“可以”来引入本公开的实施例的特征（例如，“在实施例中，小部件可以被连接到轮齿”）旨在意味着陈述所述特征的实施例被视为处于本发明的范围内并且这样的实施例应被解释为由说明书正面阐述。然而，使用术语“可以”来引入实施例的特征不指示没有陈述所述特征的实施例被视为处于本发明的范围之外。另外，尽管以复数形式描述实施例的各种特征（例如，附连表面、局部有吸引力场所等），但是具有所述特征的单个实例的实施例（例如，一个附连表面、一个局部有吸引力场所等）单独地或者与其它特征的单个或多个实例组合地也预期处于本发明的范围内，除非以其它方式明确地指示。诸如“包含”、“包括”、“具有”等的较宽术语的使用应被理解成提供针对诸如“由...组成”、“基本上由...组成”、“基本上包括”等的较窄术语的支持。

尽管已经详细地描述了本发明及其优势，但是应当理解到，可以对本文公开的实施例做出各种改变、替换和更改而不脱离如由随附权利要求限定的本发明的精神和范围。此外，本申请的范围不意图被限于在说明书中描述的过程、机器、制造、物质组成、措施、方法和步骤的特定实施例。如本领域普通技术人员将容易地从本发明的公开领会到的那样，可以根据本发明利用当前存在或者随后要被开发的基本上执行与本文描述的对应实施例相同的功能或者基本上实现相同的结果的过程、机器、制造、物质组成、措施、方法或步骤。因而，随附权利要求意图在其范围内包括这样的过程、机器、制造、物质组成、措施、方法或步骤。

因而，保护范围不受上面阐明的描述的限制，而是仅由随后的权利要求限制，该范围包括权利要求的主题的所有等同方案。将每一个权利要求作为本发明的实施例并入到说明书中。因此，权利要求是进一步的描述并且是对本发明的实施例的附加。具体实施方式中的引文的讨论不是承认其为本发明的现有技术，尤其是可能具有本申请优先权日之后的公开日期的任何引文。