CN108231513A - 用于操作显微镜的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于操作显微镜的方法，该方法包括：记录样本的第一图像其中，该第一图像包含第一特征F1；记录该样本的第二图像其中，该第二图像包含被安排在距该第一特征一定距离处的第二特征F2；将该样本相对于该显微镜移位一定位移记录该样本的第三图像其中，该第三图像包含该第二特征；记录该样本的第四图像其中，该第四图像包含被安排在距该第二特征一定距离处的第三特征F3；并且基于该第一、第二、第三、以及第四图像来确定该第三特征相对于该第一特征的位置

Description

用于操作显微镜的方法
技术领域
本发明涉及用于操作显微镜的方法。这些方法尤其可以包括使用显微镜对物体执行精确测量的方法。用这些方法操作的显微镜尤其可以包括扫描显微镜(诸如粒子束显微镜，诸如扫描电子显微镜和扫描离子显微镜)和光学显微镜(诸如扫描激光显微镜和共聚焦显微镜)。
背景技术
扫描显微镜能够以高横向分辨率来收集数据。物体被相对于显微镜定位在载物台上，并且探测射束扫过物体的一部分。入射到物体上的探测射束产生信号，这些信号被检测并且与该射束的当前偏转位置相关联。所收集的数据可以被显示为图像或被处理以用于所希望的目的。常见的是，通过在主扫描方向(通常被称为x方向或水平方向)和子扫描方向(于是被称为y方向或竖直方向)上用射束扫描来从该物体上的矩形区域中采集数据。当已经扫描了该区域时，收集到与位置x、y的阵列相对应的测量数据。在显微镜的视场中，该射束可以以非常高的准确性指向任何希望的位置。射束的定位准确性限定了所记录的图像的成像分辨率。当执行扫描时，该射束指向某一位置、在那里保持一段停留时间以便收集形成与这个位置相关联的数据的足够的信号，并且然后射束向前移动一定步长到下一位置，并且在停留时间期间收集信号并且其与该下一位置相关联，等等。替代性地，可以通过连续地将射束移过物体来用该射束扫描，并且在移动该射束时在预定的时间段内收集并整合信号。在这个时间段期间集成的信号与图像的像素相关联；在这个过程中，预定的时间段限定了对停留时间的量度。如果使用在相邻像素之间的相对较小的中心到中心的距离在显微镜的全视场上执行扫描来产生具有非常高的分辨率的图像，则将从巨大的数量的位置(需要用于记录图像的不切实际量的时间)中收集信号。用于记录图像的时间是通过用停留时间乘以像素的数量来确定的。在实践中，物场的记录图像的像素量典型地被限制为例如1024×1024或2048×2048。因此，如果较高分辨率图像的像素数量与较低分辨率图像的像素数量相同，则较高分辨率图像是从显微镜的视场内的较小的物场获得的，并且较低分辨率图像是从显微镜的视场内的较大的物场获得的。然而，较高分辨率图像和较低分辨率图像还可以就图像中所包含的像素数量而言不同。假设图像中的每个像素与物体上的、从其收集到所述像素所含的图像信息的位置相对应，则较高分辨率图像与较低分辨率图像的不同之处在于：与较高分辨率图像中的相邻像素相对应的物体上的位置具有比与较低分辨率图像中的相邻像素相对应的物体上的位置更小的距离。或者，换言之，在物体上测量的、被用于具有给定分辨率的图像的相邻像素之间的中心到中心的距离小于在物体上测量的、被用于具有比该给定分辨率更低的分辨率的图像的相邻像素之间的中心到中心的距离。
在同一扫描物场内所包含的特征的特性(诸如这些特征的相对位置)可以以与给定扫描分辨率相对应的准确性来确定，该给定扫描分辨率被用于通过识别图像内的特征来记录图像并且确定在该图像内的特征的位置。
如果物体的两个特征的相互距离大于显微镜的视场，则产生无法记录一个包含这两个特征的图像的问题。如果希望测量这两个特征之间的距离，则该载物台通常相对于显微镜移动使得：第一特征位于视场内，记录包含第一特征的第一图像，然后该载物台相对于显微镜平移直至第二特征位于显微镜的视场内，并且记录包含第二特征的第二图像。可以基于在第一和第二图像内的第一和第二特征的位置(相应地)和该载物台在图像记录之间的位移量来确定这两个特征的相对位置。明显的是，位置测量的准确性受该载物台的位移测量的准确性限制。用于以高准确性来测量载物台位置的设备(诸如干涉仪)是昂贵的并且在其准确性方面仍受限制。
测量在大于显微镜的视场的兴趣区内的特征的另一种常规方法在本领域中被称为拼接。在这样的方法中，记录多个重叠图像直至该兴趣区被充分覆盖。然后，可以以相对较高的准确性通过在相邻图像之间的重叠部中所包含的相关图像特征来确定相邻图像之间的相对位置。可能的是，将独立重叠图像“拼接”在一起成包含兴趣区的大图像，并且通过分析组合或拼接的图像来确定这两个特征在兴趣区内的位置。确定相对位置的准确性受用于记录独立图像的成像分辨率限制。在实践中，必须使用合理有限数量的独立图像以便在可用时间内覆盖兴趣区，使得针对每个独立图像所扫描的物场明显大于用于高分辨率成像的小场。因此，以拼接测量所实现的测量精确性受用于独立图像的成像分辨率或(换言之)可用时间的限制。应注意的是，使成像分辨率加倍需要四倍的时间量。此外，如果记录独立图像所需的时间增大，则系统中产生的漂移导致额外的位置误差。当减小独立图像的视场被来减小记录独立图像所需的时间时，拼接费用增加。由于拼接技术需要在相邻图像之间的重叠区域中的可识别的特征，如果可识别的特征仅极少地在物体上可用，则独立图像的视场的大小具有下限。
发明内容
在考虑上述考虑因素实现本发明。本发明的目的在于提供一种用于操作显微镜的方法，该方法允许以相对高的准确性来确定样本的具有大于显微镜的视场的彼此距离的特征的特性。
根据本发明的实施例，以高成像分辨率和低成像分辨率来记录该样本的多个部分图像，并且基于这些图像来确定该样本的特征之间的相对位置。
根据一些实施例，一种用于操作显微镜的方法包括：将样本相对于该显微镜移位第一位移；在执行该第一位移之前使用该显微镜以第一高成像分辨率记录该样本的第一部分的第一图像，其中，该第一图像包含与在该样本的该第一部分中所包含的第一样本特征相对应的第一图像特征；在执行该第一位移之前使用该显微镜以第二高成像分辨率记录该样本的第二部分的第二图像，其中，该第二图像包含与在该样本的该第二部分中所包含的第二样本特征相对应的第二图像特征；并且其中，该第二样本特征被安排在距该第一样本特征一定距离处；在执行该第一位移之后使用该显微镜以第三高成像分辨率记录该样本的第三部分的第三图像，其中，该第三图像包含与该第二样本特征相对应的该第二图像特征；在执行该第一位移之后使用该显微镜以第四高成像分辨率记录该样本的第四部的第四图像，其中，该第四图像包含与在该样本的该第四部分中所包含的第三样本特征相对应的第三图像特征，并且其中，该第三样本特征被安排在距该第二样本特征一定距离处；基于该第一、第二、第三、以及第四图像来确定该第三样本特征相对于该第一样本特征的位置。
在此，根据具体实施例，该样本的该第一、第二、第三、以及第四部分(从中分别记录了该第一、第二、第三、以及第四图图像)基本上小于该显微镜的视场，使得可以在相对较短的时间内记录具有高成像分辨率的图像。
根据具体实施例，在记录第一图像与记录第二图像之间、以及在记录第三图像与第四图像之间，该样本不相对于该显微镜而移位。当记录该第一和第二图像时，该第一和第二样本特征位于该显微镜的视场内，并且相应地，当记录该第三和第四图像时，该第二和第三样本特征包含于该显微镜的视场中。于是，可以基于该第一和第二图像以与高成像分辨率相对应的准确性来确定该第二样本特征相对于该第一样本特征的位置，可以基于该第三和第四图像以类似的准确性来确定该第三样本特征相对于该第二样本特征的位置，并且还可以基于该第一、第二、第三、以及第四图像同样以与高成像分辨率相对应的准确性来确定该第三样本特征相对于该第一样本特征的位置。
根据具体实施例，在该第一样本特征与该第三样本特征之间的距离大于该显微镜的视场，使得无法使该第一和第三样本特征同时被包含在该显微镜的视场中。因此，无法在不执行该样本相对于该显微镜的第一位移的情况下确定该第三样本特征相对于该第一样本特征的位置。
该显微镜的视场是该样本的可以使用该显微镜来成像同时将图像失真保持在预定的阈值以下的最大部分。
根据一些实施例，该第一位移是基于该第三样本特征相对于该第一或第二样本特征的评估位置来确定的。该评估位置可以基于某些其他来源所提供的信息或通过在该方法的以上步骤中所获得的信息来确定。根据进一步的实施例，该第一位移是基于目标样本特征相对于该第一样本特征或该第二样本特征的评估位置来确定的。该目标样本特征可以是与该第一、第二、以及第三样本特征不同的、例如有待在该方法的后续步骤中成像的样本特征。
根据一些实施例，该方法进一步包括：在执行该第一位移之前使用该显微镜以第一低成像分辨率记录该样本的第五部分的第五图像，其中，该第一低成像分辨率低于该第一、第二、第三、以及第四高成像分辨率中的每一者，其中，该样本的该第一和第二部分与该样本的该第五部分至少部分地重叠，并且其中，该第一和第二成像特征均被包含在该第五图像中。
通过记录该第五图像成像的该样本的该第五部分显著地大于使用高成像分辨率成像的该样本的该第一至第四部分。该第五图像可以具有与该第一至第四图像相同数量的像素。然而，该第五图像的像素数量也可以与被用于该第一至第四图像的像素数量不同。该第五图像的像素数量仍足够低，使得可以在相对较短的时间内记录该图像，从而使该第五图像的成像分辨率与该第一至第四图像的高成像分辨率相比是低的。
在此，根据一些实施例，记录该低分辨率的第五图像以便确定有待被用于上述方法的该第二样本特征和/或该第二样本特征的评估位置。当该第二样本特征的评估位置为未知时或者如果仍不存在关于该第二样本特征的任何知识，则可以从与该第五图像中的图像特征候选项相对应的样本特征候选项中选择该第二样本特征。例如，最靠近于该第三样本特征的评估位置或目标样本特征的评估位置的样本特征候选项可以被选择为该第二样本特征。
根据一些实施例，该方法进一步包括：在该第一位移之后使用该显微镜以第二低成像分辨率记录该样本的第六部分的第六图像，其中，该第二低成像分辨率低于该第一、第二、第三、以及第四高成像分辨率中的每一者，其中，该样本的该第二和第三部分与该样本的该第六部分至少部分地重叠，并且其中，该第二和第三图像特征均被包含在该第六图像中。
如果与该第三图像特征相对应的该第三样本特征的评估位置仍是未知的，则可以记录该第六图像以便确定该第三图像特征。例如可以从包含于该第六图像内的图像特征候选项来选择该第三图像特征。再次，可以基于未被包含在该第五图像中的目标样本特征的评估位置来选择。
根据一些实施例，该方法允许以高准确性来确定该第三样本特征相对于该第一样本特征的位置，其中，该第一和第二样本特征未被包含在该显微镜的单个视场内，并且其中，不需要记录沿着在该第一样本特征与该第三样本特征之间延伸的连接路径的重叠的高分辨率图像。换言之，沿着从该第一样本特征延伸至该第三样本特征的直线该样本的多个区域没有被记录为具有高成像分辨率的图像。
上述方法依赖于以下特征的存在：这些特征在沿着在初始特征与目标特征之间的连接路径的记录图像中是可见、可检测、并且可辨别的。然而，在一些情况下，在样本上不存在这样的特征。在其他情况下，在常规安排下的样本上甚至可能存在过多的特征使得这些特征是不可辨别的。于是可以产生适合的特征以执行上述方法。这些特征可以在记录该第一图像之后并且基于对该第一图像的分析而产生，并且这些图像可以使用适合的工具(诸如用于刮擦该样本的表面的针)或朝该物体的表面指向的带电粒子束来产生，以便将材料从该表面移除或使材料沉积在该表面上。
附图说明
参照附图，根据以下对示例性实施例的详细描述，本披露内容的上述和其他有利特征将更加清楚。应注意，并非所有可能实施例都必须呈现本文所确认的优点中的每个或任一个优点。其中：
图1是可以被用于执行用于操作显微镜的方法的实施例的扫描型显微镜；
图2展示了以受样本与显微镜之间的位移准确性限制的准确性来确定两个样本特征之间的相对位置的方法；
图3展示了以与低成像分辨率相对应的准确性来确定两个样本特征之间的相对位置的方法；
图4展示了以与高成像分辨率相对应的准确性来确定两个样本特征之间的相对位置的方法。
具体实施方式
在下述示例性实施例中，功能和结构上类似的部件尽可能由类似的参考标号表示。因此，为了理解特定实施例的单独部件的特征，可以参考本公开的对发明内容和其它实施例的描述。
图1是扫描型显微镜系统的示意性图示，该扫描型显微镜系统可以被用于执行以下参照图2至图4所展示的方法。该扫描型显微镜系统1包括显微镜2，该显微镜包括用于产生射束5的射束发生器3和一个或多个透镜7，所述一个或多个透镜用于将射束5聚焦在安装于载物台13上的样本11的表面9上，这样使得该样本的表面9相对于射束发生器3和透镜7定位成使射束5可以被聚焦在样本11的表面9上。该样本例如可以是半导体薄片。显微镜2进一步包括射束偏转器15，该射束偏转器被配置成用于使射束5偏转使得该射束可以指向视场17内的样本11的表面9上的所希望的位置。射束偏转器15受偏转控制器19控制。显微镜2进一步包括检测器21，该检测器被定位并且被配置成使得可以检测由入射在样本11上的射束5所产生的信号。检测器所产生的信号是通过检测器控制器23来分析的，该检测器控制器通过由检测器21产生的信号产生检测数据并将这些检测数据提供给主控制器25。主控制器25控制偏转控制器19使得射束5扫过样本11的表面9的选定部分。主控制器25将接收到的检测数据与在该样本的选定部分内射束5所指向的位置相关联。这些相关联的数据例如可以在显示器27上被显示为显微镜图像。
载物台13可以相对于显微镜2移位，如由图1中的箭头29所指示的。位移29是由受主控制器25所控制的致动器31产生的。位移量由测量装置33来测量，该测量装置将测量到的位移提供给主控制器25。
上文参照图1展示的扫描型显微镜系统1的原理可以通过不同类型的扫描显微镜来实现。例如，显微镜2可以是带电粒子显微镜，其中射束发生器3是带电粒子射束源，透镜7提供用于聚焦带电粒子束5的磁场或电场，射束偏转器15是产生可调节的磁偏转场或电偏转场的偏转器，并且检测器21可以是检测信号(诸如次级电子或反射层电子以及由粒子束5的粒子产生的、入射在样本11上的阴极发射的(catholuminescent)光)的粒子检测器或光检测器。由射束源3所产生的粒子可以是离子或电子。根据其他实施例，扫描显微镜1是光学显微镜，其中射束源3可以是诸如激光器的光源，射束5可以是光束，透镜7可以是折射透镜或反射透镜，偏转器15可以是可移动的镜子，并且检测器21可以是光学检测器。根据进一步的实例，该扫描显微镜可以被配置成用于执行空间解析光谱方法，其中针对该图像的各个像素记录光谱使得例如所检测到的辐射的测量能量谱与该图像的各个像素相关联。
图2是展示了用于操作图1中所示的扫描型显微镜的方法的示意图。图2示出了样本11的表面9的立面图。该样本包括特征F1至F7，这些特征例如可以是由通过制造方法有意地生产的结构、在样本表面上无意地产生的缺陷或不规则性、或者在这些样本表面的记录图像中可见、可检测、或可辨别的其他结构，从而使得位于该样本上的样本特征与可以根据由该显微镜产生的数据辨别的图像特征之间一一对应。这些图像特征可以通过例如分析相邻图像位置之间的强度差异的图像分析来在图像内识别出。
在参照图2展示的方法中，假设使用显微镜系统1来确定特征F1与F4之间的距离P5指示样本11的表面9的一部分，该部分可以使用显微镜1成像并且与该显微镜的视场相对应。该显微镜的视场的横向范围受在给定应用中可接受的图像失真的最大量所限制。较小的可接受的图像失真需要较小的视场。图2中的指示当扫描该样本的部分P5时由显微镜系统1记录的图像。图像是由具有下标数字的指示的，该下标数字与成像的部分Pn的下标数字相对应，并且上标字符c指示了成像分辨率。在所展示的方法中使用了两种示例性成像分辨率，并且上标字符c对于低成像分辨率是“l”并且对于高成像分辨率是“h”。由于图像是与该视场相对应的表面部分P5的图像，所以被用于记录图像的成像分辨率是低的。例如，在典型的扫描电子显微镜中，该视场的横向范围处于0.5mm至5.0mm的数量级上，并且低成像分辨率处于0.5μm至5.0μm的数量级上。
图2示出了，特征F1与F4之间的距离大于该视场的横向范围使得无法将该样本相对于该显微镜定位成使这两个特征F1和F4同时被包含在单一图像内。因此，在不将该显微镜的载物台13移位的情况下无法测量特征F1与F4之间的相对位置。
为了说明该方法的目的，假设在该样本上特征F1和F4的近似位置是从某些其他信息源初始已知的(诸如识别晶片上的缺陷的宏观检查方法)，并且假设现在该方法的目的是以相对较高的准确性使用显微镜系统1来确定特征F1与F2之间的相对位置。图2中的参考号41指示样本11的坐标系的原点，并且在第一步骤中，使用载物台13来定位该样本，使得可以预期：该样本的特征F1被定位在显微镜2的视场内，并且与该显微镜的视场相对应的该样本的部分P5被相应地调节。在该样本的坐标系中的成像的样本区域部分的位置可以通过从原点41指向成像样本部分Pn的左下角的向量来指代，其中，下标n与用于指代Pn的表面部分的下标n相对应。上标字符c指示可获得的准确性，并且当该准确性与低成像分辨率相对应时是“l”，当该准确性与高成像分辨率相对应时是“h”，并且当该准确性受该载物台的定位准确性限制时是“s”。
在将载物台13相对于显微镜2定位成使得可以预期到特征F1处于该显微镜的视场内之后，样本部分P5被记录为图像分析图像以便识别在该图像内的特征F1。在该图像内的特征F1的位置可以是以与图像的低成像分辨率相对应的准确性来确定的。在该图像内的特征F1的位置可以通过从该图像的左下角指向特征F1的向量来指代。在下文中，在图像内的特征的位置通过向量来指示，其中，下标n与图像的下标n相对应，上标中的数字i与特征Fi的下标相对应，并且上标中的字符c与该图像的成像分辨率相对应。
图2中的圆44的中心43指示基于特征F4相对于特征F1的评估位置知特征F1的测量位置听计算的特征F4的评估位置。圆44的半径指示特征F1和F4的相对位置的初始已知的准确性。然后，定位该载物台使得圆44被包含在该显微镜的视场内。例如，定位该载物台使得圆44的中心43与该显微镜的视场的中心46重合。随后，根据该样本的表面9的部分P9来记录图像分析图像以便识别在该图像内的特征F4。当然，特征F4的位置没有与其评估位置43完全重合。
为此目的，所成像的表面部分P9被移位到新位置
因此，在该图像中的特征F4的位置是特征F4相对于特征F1的位置可以根据以下公式来计算：
明显的是，可以以其来确定特征F1与F4之间的位置的准确性是受可以以其来测量该载物台相对于显微镜2的位置的准确性所限制的。该准确性是由测量系统33决定的，该准确性典型地低于用于使表面部分与该显微镜的视场同样大地成像的低成像分辨率。
图3的示意图展示了用于以较高准确性确定图2中的特征F1和F4的相对位置的方法。
假设，已经记录了图像且已经确定了特征F1的位置且特征F4的评估位置是已知的。
进一步分析图像来识别在距该图像内的第一特征F1一定距离地安排的额外的特征。在所展示的实例中，在该图像中识别候选特征F2、F5、以及F6。最靠近于目标特征F4的评估位置43定位的这些候选特征之一被选择为用于该方法的接下来的步骤的第二特征F2。是在图像内特征F2的位置。然后，该样本被移位使得该视场更靠近于目标特征F4的评估位置43，而第二特征F2仍被包含在该视场中。在所展示的实例中，位于建的该样本的部分P6以低成像分辨率成像为图像第二图像特征F2是在该图像内通过图像处理来识别的，并且在图像内其位置被确定为在图像与之间该载物台的位移可以被计算为：
这意味着，在这两个图像之间该载物台的位移可以以与低成像准确性“l”相对应的准确性来确定，该低成像准确性高于该载物台的定位准确性“s”，因为在以上公式(2)中没有出现位置和
随后，在图像中识别进一步的候选特征。在所展示的实例中，这些进一步的候选特征是F3和F7。特征F3比特征F7定位得更靠近该目标特征的评估位置43，特征F3被选择为用于执行该方法的下一特征。平移该载物台使得该视场更靠近于目标特征F4的评估位置43，而特征F3仍被包含在该视场内。在所展示的实例中，该载物台被移位成使得位于该样本的坐标系41中的建的物体部分P9与该显微镜的视场重合，并且记录图像分析图像以识别第三特征F3并确定其在这个图像内的位置由于这两个图像知中都含有特征F3，在图像和之间该载物台的位移如下：
进一步分析图像以确定目标特征F4是否被包含在该图像内并且定位得足够靠近评估位置43，即在圆44内。由于这是在参照图3展示的实例中的情况，确定了在图像内特征F4的位置
如果目标特征F4没有被包含在图像中，则该载物台移位和记录低分辨率图像的进一步循环将被重复直至该目标特征进入该视场中。
特征F1与F4之间的相对位置可以根据以下公式来计算：
明显的是，确定相对位置的准确性与这些图像的低成像分辨率“1”相对应并且可以比该载物台的定位准确性明显更好。这是可能的，因为在特征F1与F4之间存在沿其以低成像分辨率记录了图像的、从F1到F2、从F2到F3、并且从F3到F4延伸的连接路径，并且其中，相邻图像之间的各个重叠部分中定位了至少一个可辨别的图像特征。
通过提高成像分辨率可以进一步提高这种用于测量位置的方法的准确性。当成像分辨率提高了因数2时，该样本的表面的成像部分的面积减少了因数4(当像素数量保持恒定时)。这意味着：当提高测量准确性时，用于执行参照图3展示的方法所需的测量时间快速地增大。此外，在以上公式(4)中的项数随着图像数而增大，导致越来越多的测量误差累积并且最终妨碍测量准确性的进一步提高。
当该样本的成像部分变得更小时，需要更多数量的图像部分以便用重叠图像来覆盖在初始特征F1与目标特征F4之间的连接路径。
图4是用于操作显微镜的另一种方法的示意性图示，该另一种方法允许实现比参照图3展示的方法甚至更高的测量准确性。又一次假设要测量特征F1与F4之间的该相对位置。基于关于特征F1的位置的先有知识，记录该样本的表面的部分P1的高分辨率图像已经将该部分P1选择成使得基于特征F1的评估位置可以预期该部分包含该特征。如果关于特征F1的位置的先有知识不充分，则可以如以上参照图3展示地来记录低分辨率图像以便确定其在这个图像内的位置使得该表面的部分P1可以被选择为包含图像F1。
在该视场内图像的位置和表面的部分P1的位置可以通过从该视场的左下角指向该高分辨率图像的左下角的向量来表示，并且在高分辨率图像内特征F1的位置可以通过向量来指示。
随后，记录表面部分P2的高分辨率图像其中，已经将该表面部分P2选择为使其包含第二图像特征F2。可以基于关于特征F2的位置的先有知识来选择部分P2，其中，这样的先有知识可以基于诸如图像的早先记录图像。特征F1与F2之间的相对位置可以根据以下公式来计算：
随后，将该样本相对于该显微镜移位使得该视场更靠近于如以上参照图3中的表面的部分P6所展示的目标位置43。随后，记录该样本的部分P3的高分辨率图像选择部分P3使得预期该部分包含特征F2。由于该载物台的移位的不准确性，典型地，表面部分P2和P3将不重合。
基于对高分辨率图像的图像分析来获得在该视场内的高分辨率图像的位置和在高分辨率图像内的特征F2的位置由于在该载物台移位之前和之后所记录的高分辨率图像和中包含相同的特征F2，该载物台的位移可以根据以下公式来计算：
明显的是，现在可以以与该高成像分辨率相对应的准确性来确定该载物台的位移。
随后，基于先有知识来选择与特征F2同时位于视场内且靠近于目标位置43的另一个特征，该先有知识(如果不可用)可以通过记录该物体的较大部分(诸如以上参照图3展示的部分P6)的低分辨率图像来获得。在所展示的实例中，选择了特征F3。在该载物台进一步移位之前记录高分辨率图像并且在该载物台的这样的进一步移位之后记录另一个高分辨率图像如以上参照位移所展示地或如以上参照图3中的部分P9所展示地确定该载物台的进一步的位移。在所展示的实例中，由于目标特征F4已经被包含在视场P9中，不需要使该样本相对于该显微镜进一步移位。记录包含目标特征F4的表面的部分P8的高分辨率图像现在，目标特征F4相对于特征F1的位置可以根据以下公式来确定：
明显的是，可以通过所展示的方法来以与该显微镜的高成像分辨率相对应的准确性确定并未被包含在该显微镜的单一视场内的两个特征(F1，F4)之间的相对位置，因为以上公式不包含具有受低成像分辨率或该载物台的准确性限制的任何项。这可以通过使用与样本特征相对应的成对图像特征来实现，这些样本特征作为该样本相对于该显微镜的多次位移之间的“垫脚石”被包含在该显微镜的各个单一视场内。于是，不需要提供在初始特征与目标特征之间的重叠的高分辨率图像的连接路径使得需要记录相对较少数量的图像。如果该样本沿在初始特征与目标特征之间的路径提供足够数量的候选特征，则所需的高分辨率图像的数量是由该显微镜的视场决定的并且与高分辨率图像的成像分辨率无关。因此，可以使准确性与成像分辨率成比例地增大而不增加以上公式(7)中的项数。
如果在该显微镜的视场内不能找到或识别出形成上述“垫脚石”的特征，则可以通过诸如用针刮擦、或使用带电粒子束(诸如离子束或电子束)使材料沉积在样本上或将材料从样本移除的方法来产生这样的特征。这种带电粒子束可以通过显微镜本身或射束发生器来产生，诸如与该显微镜分离的聚焦离子束。可以将一种处理气体提供到该粒子束的入射位置上用于促进使材料沉积在该样本上或将材料从该样本的表面移除。
在以上展示的示例性过程中，以高准确性测量了在每对特征F1、F2、F3、以及F4之间的相对位置。在这个过程结束时，该载物台相对于该显微镜被定位成使得特征F4位于该显微镜的视场内。现在假设要通过确定不在同一视场中的特征F4和F5之间的相对位置来继续该过程，通过重复利用特征F3和F2的已经确定的位置可以便于实施此任务。于是，可以立刻将该载物台相对于该显微镜移位成使得特征F1和F5同时被安排在该显微镜的视场中而无需沿在特征F4和F5之间的连接路径获取低分辨率图像和高分辨率图像。
尽管就本公开的某些示例性实施例而言描述了本公开，但是明显的是，许多替代、修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。相应地，本文阐述的本公开的示例性实施例意在是说明性的，而不是限制性的。可以进行多种不同修改而不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围。

Claims (15)

1.一种用于操作显微镜的方法，该方法包括：
将样本相对于该显微镜移位第一位移
在执行该第一位移之前使用该显微镜以第一高成像分辨率记录该样本的第一部分(P1)的第一图像其中，该第一图像包含与在该样本的该第一部分(P1)中所包含的第一样本特征(F1)相对应的第一图像特征(F1)；
在执行该第一位移之前使用该显微镜以第二高成像分辨率记录该样本的第二部分(P2)的第二图像其中，该第二图像包含与在该样本的该第二部分(P2)中所包含的第二样本特征相对应的第二图像特征(F2)；并且其中，该第二样本特征(F2)被安排在距该第一样本特征(F1)一定距离处；
在执行该第一位移之后使用该显微镜以第三高成像分辨率记录该样本的第三部分(P3)的第三图像其中，该第三图像包含与该第二样本特征(F2)相对应的该第二图像特征(F2)；
在执行该第一位移之后使用该显微镜以第四高成像分辨率记录该样本的第四部分(P4)的第四图像其中，该第四图像包含与在该样本的该第四部分(P4)中所包含的第三样本特征相对应的第三图像特征(F3)，并且其中，该第三样本特征(F3)被安排在距该第二样本特征(F2)一定距离处；
基于该第一、第二、第三、以及第四图像来确定该第三样本特征相对于该第一样本特征的位置
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于以下各项中的至少一项来确定该第一位移：该第三样本特征相对于该第一样本特征和该第二样本特征中的至少一个样本特征的评估位置、以及目标样本特征相对于该第一样本特征和该第二样本特征中的至少一个样本特征的评估位置。
3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括
在执行该第一位移之前使用该显微镜以第一低成像分辨率记录该样本的第五部分(P5)的第五图像
-其中，该第一低成像分辨率低于该第一、第二、第三、以及第四高成像分辨率中的每一者，
-其中，该样本的该第一和第二部分(P1，P2)与该样本的该第五部分(P5)至少部分地重叠，并且
-其中，该第一和第二图像特征(F1，F2)均被包含在该第五图像中。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：分析该第五图像开且识别在该第五图像内的一个或多个图像特征候选项(F2，F5，F6)、并且选择该一个或多个图像特征候选项(F2，F5，F6)之一作为该第二图像特征(F2)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，该选择是基于目标样本特征(F4)相对于该第一样本特征(F1)和与该一个或多个图像特征候选项相对应的一个或多个样本特征中的至少一者的评估位置
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，进一步包括
在执行该第一位移之后使用该显微镜以第二低成像分辨率记录该样本的第六部分(P6)的第六图像
-其中，该第二低成像分辨率低于该第一、第二、第三、以及第四高成像分辨率中的每一者，
-其中，该样本的该第二和第三部分(P2，P3)与该样本的该第六部分(P6)至少部分地重叠，并且
-其中，该第二和第三图像特征(F2，F3)均被包含在该第六图像中。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：分析该第六图像开且识别在该第六图像内的一个或多个图像特征候选项(F3，F7)、并且选择该一个或多个图像特征候选项之一作为该第三图像特征(F3)。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，该选择是基于目标样本特征(F4)相对于该第二样本特征(F2)的评估位置的
9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其中，确定该第三样本特征(F3)相对于该第一样本特征(F1)的该位置包括：
确定在该第一图像内该第一图像特征(F1)的第一位置
确定在该第二图像内该第二图像特征(F2)的第二位置
确定在该第三图像内该第二图像特征(F2)的第三位置并且
确定在该第四图像内该第三图像特征(F3)的第四位置
10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其中，该显微镜具有预定的视场，
其中，记录该第一图像包括记录在该视场(P5)内该第一图像的第五位置
其中，记录该第二图像包括记录在该视场(P5)内该第二图像的第六位置
其中，记录该第三图像包括记录在该视场(P6)内该第三图像的第七位置并且
其中，记录该第四图像包括记录在该视场(P6)内该第四图像的第八位置
11.根据权利要求1至10之一所述的方法，其中，该显微镜具有预定的视场，
其中，记录该第一图像包括记录在该视场(P5)内该第一图像的第五位置
其中，记录该第二图像包括记录在该视场(P5)内该第二图像的第六位置
其中，记录该第三图像包括记录在该视场(P6)内该第三图像的第七位置并且
其中，记录该第四图像包括记录在该视场(P6)内该第四图像的第八位置并且
其中，该方法进一步包括：
确定在该第一图像内该第一图像特征(F1)的第一位置
确定在该第二图像内该第二图像特征(F2)的第二位置
确定在该第三图像内该第二图像特征(F2)的第三位置并且
确定在该第四图像内该第三图像特征(F3)的第四位置
其中，确定该第三样本特征(F3)相对于该第一样本特征(F1)的该位置是基于
该第一位置该第二位置该第三位置该第四位置该第五位置该第六位置该第七位置以及该第八位置
12.根据权利要求1至11之一所述的方法，其中，在记录了该第三和第四图像之后，沿着从该第一样本特征(F1)延伸至该第三样本特征(F3)的直线存在该样本的多个区域并未以第五高成像分辨率记录为图像，其中，该第五高成像分辨率高于或等于在该第一、第二、第三、以及第四高成像分辨率之中的最低成像分辨率。
13.根据权利要求1至12之一所述的方法，进一步包括：产生这些第二和第三样本特征中的至少一个样本特征。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，产生这些第二和第三样本特征中的至少一个样本特征是在记录该第一图像之后执行的。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，产生这些第二和第三样本特征中的至少一个样本特征是使用带电粒子束来执行的。
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