用于更有效地处理多个样本的组合激光和宽离子束（BIB）系统技术方案

本发明专利技术公开了用于在样本制备工作流程中操作组合激光和宽离子束(BIB)抛光器的系统和方法。根据本发明专利技术的用于操作组合激光和宽离子束(BIB)抛光器的示例性方法包括：将样本定位在该组合BIB和激光样本制备系统的该内部体积内，致使该组合BIB和激光样本制备系统的激光源部件朝向该样本发射光束，以及致使该组合BIB和激光样本制备系统的BIB源部件朝向该样本发射宽离子束。该光束和该宽离子束各自被配置为致使该样本的该光束和该宽离子束入射在的第一部分和第二部分分别被移除。的第一部分和第二部分分别被移除。的第一部分和第二部分分别被移除。

【技术实现步骤摘要】
用于更有效地处理多个样本的组合激光和宽离子束(BIB)系统

技术介绍

[0001]使用宽离子束(BIB)抛光系统来制备用于研究的样本。具体而言，BIB抛光系统将高能量、未聚焦或最小聚焦的离子(例如，氩离子)束引导至样本处，其中束降解和/或以其他方式移除其所入射在的样本部分。因为宽离子束不需要聚焦或需要最小聚焦，所以BIB抛光系统不具有其他样本制备技术(诸如聚焦离子束(FIB)铣削)的光学柱限制，并且因此BIB抛光系统可采用高得多的主要能量束电流。由于较高主要能量束电流，BIB系统能够比现有系统更快速地移除样本材料以暴露感兴趣区域，从而实现更快的样本制备过程。
[0002]不幸的是，虽然在移除样本材料的方面是高效的，但被处理的样本需要与特殊掩模精确地对准，该特殊掩模被设计成阻挡束部分入射在用户不期望移除的样本区域上。因为该对准过程花费时间并且需要精确技能，所以其导致样本制备工作流程的减慢。另外，因为较高电流的宽离子束更快地移除样本材料，所以被移除的材料到宽离子束源上的重新沉积的速率也增加，从而迫使用户更频繁地移除源以进行清洁，继而需要系统停机时间。由于对工作流程效率的这些限制，BIB抛光系统的大部分目前使用已针对学术和其他非商业应用。因此，期望具有新BIB抛光系统，其能够在较短时间段内有效且准确地处理许多样本。

技术实现思路

[0003]本专利技术公开了用于在样本制备工作流程中操作组合激光和宽离子束(BIB)抛光器的系统和方法。根据本专利技术的用于操作组合激光和宽离子束(BIB)抛光器的示例性方法包括：将样本定位在该组合BIB和激光样本制备系统的该内部体积内，致使该组合BIB和激光样本制备系统的激光源部件朝向该样本发射光束，以及致使该组合BIB和激光样本制备系统的BIB源部件朝向该样本发射宽离子束。该光束和该宽离子束各自被配置为致使该样本的该光束和该宽离子束入射在的第一部分和第二部分分别被移除。以这种方式，本文所公开的组合激光和BIB系统能够快速地移除样本的初始部分，同时使用该宽离子束来更小心地暴露该样本上的感兴趣区域，从而显著地改进使用BIB系统的样本制备的吞吐量和表面质量。
[0004]根据本专利技术的具有改进正常运行时间的示例性宽离子束(BIB)样本制备系统包括：壳体，该壳体限定内部体积；和样本台，该样本台定位在该内部体积内，其中该样本台被配置为在由样本保持器保持的样本的抛光期间保持所述样本保持器；该示例性系统还包括：激光源，该激光源被配置为在使用时朝向该样本发射光束，其中该光束致使该样本的该光束入射在的第一部分被移除；和BIB源，该BIB源被配置为在使用时向该样本发射宽离子束，其中该宽离子束致使该样本的该宽离子束入射在的第二部分被移除以露出感兴趣区域。
附图说明
[0005]参考附图来描述具体实施方式。在附图中，附图标记最左侧数字标识附图标记第
一次出现于其中的附图。不同附图中的相同附图标记指示相似或相同的项。
[0006]图1描绘了根据本公开的示例性BIB系统的横截面，该BIB系统被配置为更有效地处理多个样本。
[0007]图2示出了用于在样本制备工作流程内更有效地处理多个样本的示例性环境。
[0008]图3描绘了根据本专利技术的实现增加的系统正常运行时间的用于通过双BIB系统处理样本的示例性过程。
[0009]图4描述了根据本专利技术的用于通过用于更有效样本处理的双模式、光学和BIB铣削系统处理样本的示例性过程。
[0010]图5描绘了根据本专利技术的用于在双BIB系统内通过减小的停机时间处理多个样本的示例性过程。
[0011]图6描述了根据本专利技术的实现增加的系统正常运行时间的用于通过BIB系统处理样本的示例性过程。
[0012]图7A和图7B是示出样本与第一掩模预对准，以及随后通过包含第二掩模的BIB系统处理样本的示例性图示。
[0013]在附图的若干视图中，类似的附图标记指代对应部件。通常，在附图中，以实线示出了可能包括在给定示例中的元件，而以虚线示出了对于给定示例而言可选的元件。然而，以实线示出的元件对于本公开的所有示例不是必需的，并且以实线所示的元件可以在不脱离本公开的范围的情况下从特定示例中省略。
[0014]实施方案的具体实施方式
[0015]本文公开了用于使用宽离子束(BIB)系统来更有效地处理多个样本的系统和方法。更具体地，本公开包括被配置为接收和处理一个或多个样本的BIB系统，该BIB系统与当前BIB系统相比具有增加的吞吐量和/或正常运行时间。
[0016]图1是根据本公开的示例性BIB系统102的横截面100的图示，该BIB系统被配置为更有效地处理多个样本104。BIB系统102包括BIB源106，其被配置为沿BIB轴线110朝向样本台区域112发射宽离子束108。宽离子束108被配置成使得当宽离子束108的部分向上入射到样本104上时，宽离子束入射在的样本的材料被铣削或以其他方式从样本移除。例如，在一些实施方案中，BIB源106可以是被配置为朝向样本台112发射氩离子束的Ar离子源。
[0017]样本台区域112可包括掩模114，该掩模被配置为阻挡宽离子束108的一部分以使得对应于感兴趣部分的样本材料不被入射离子铣削或以其他方式从样本104移除。例如，图1示出了入射在掩模114上的宽离子束108(a)的横截面的第一部分，以及部分地入射在样本104的一部分上的宽离子束108(a)的横截面的第二部分，该样本部分的材料将被宽离子束108铣削或以其他方式移除。掩模114由不被宽离子束108降解的硬质材料组成，从而允许其用于处理多个样本。
[0018]样本台区域112样本台区域112还可包括保持器接口，该保持器接口被配置为接收样本保持器116以使得其可在样本104的处理期间相对于掩模114定位和保持，从而使得掩模保护样本中的感兴趣部分。在一些实施方案中，样本台区域112可包括能够平移、倾斜或旋转样本104/样本保持器116的台元件。另外，在此类实施方案中，台元件还可被配置为在BIB源106朝向样本104发射宽离子束108时平移、平铺或旋转样本104/样本保持器116。例如，台元件可以被配置为使样本104/样本保持器116周期性地或连续地旋转通过一系列预
定义角位置，和/或在用宽离子束铣削期间使样本104/样本保持器116在两个角位置之间摇摆。这种平移/倾斜/旋转可以恒定或变化的速度进行。以这种方式，台元件可以动态地改变由宽离子束108照射的样本104的部分以允许通过BIB系统102更有效地或以其他方式优化地移除样本材料和/或抛光感兴趣区域。
[0019]样本保持器116被配置为在处理期间以及在将样本104运送到BIB系统102中、运送到BIB系统102外和/或到BIB系统102内运送期间保持样本104。图1还将BIB系统102示为包括由对应的附加样本保持器116(a)保持的一个或多个附加样本104(a)。在一些实施方案中，BIB系统102具有一个或多个任选的样本存储体积/区域118，当其保持的样本104本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有改进抛光吞吐量的组合宽离子束(BIB)和激光样本制备系统，所述组合样本制备系统包括：壳体，所述壳体限定内部体积；样本台，所述样本台定位在所述内部体积内，其中所述样本台被配置为在由样本保持器保持的样本的抛光期间保持所述样本保持器；激光源，所述激光源被配置为在使用时朝向所述样本发射光束，其中所述光束致使所述样本的所述光束入射在的第一部分被移除；和BIB源，所述BIB源被配置为在使用时朝向所述样本发射宽离子束，其中所述宽离子束致使所述样本的所述宽离子束入射在的第二部分被移除以露出感兴趣区域。2.根据权利要求1所述的组合样本制备系统，还包括：处理器；和存储器，所述存储器存储计算机可读指令，所述计算机可读指令在所述处理器上执行时致使所述处理器发起以下方法步骤的执行：致使所述激光源朝向所述样本发射所述光束以移除所述样本的所述第一部分；以及致使所述BIB源朝向所述样本发射宽离子束以移除所述样本的所述第二部分。3.根据权利要求2所述的组合样本制备系统，其中所述指令还致使所述处理器发起以下的执行：接收样本...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：FEI公司，
类型：发明
国别省市：