DE60311371T2 - Verfahren zur Erzeugung einer Abbildung einer Probe in einer teilchen-optischen Vorrichtung - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhalten eines teilchenoptischen Bilds einer Probe in einer teilchenoptischen Vorrichtung, in der die in einen gefrorenen Zustand versetzte Probe einer Vakuumumgebung ausgesetzt und ein Bild mindestens eines Abschnitts der Probe mit Hilfe eines fokussierten Rasterelektronenstrahls erzeugt wird.
  • Bekannt ist ein solches Verfahren aus "Cryo-Scanning Electron Microscopy Observations of Vessel Content during Transpiration in Walnut Petioles. Facts or Artifacts?", H. Cochard et al., Plant Physiol., November 2000, Vol. 124, Seiten 001191-1202.
  • Ein solches Verfahren wird verwendet, um z. B. biologische Proben in einem Rasterelektronenmikroskop (REM) beispielsweise in einem biologischen Labor zu beobachten.
  • Bei Verwendung relativ dicker Proben (d. h. mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,1 mm) in solchen teilchenoptischen Vorrichtungen wie Elektronenmikroskopen kann man mit dem Problem konfrontiert sein, daß die in der Probe zu untersuchenden Details im Inneren des Materials der Probe liegen. Beispielsweise kann es zu einer solchen Situation kommen, wenn ein Bakterium als Probe verwendet wird, wobei man ein Detail weiterer Analyse mit Hilfe einer (viel) stärkeren Vergrößerung im Elektronenmikroskop unterziehen möchte. Eventuell vermutet der Benutzer der Vorrichtung, daß ein Detail, das von möglichem Interesse ist, an einer bestimmten Stelle im Inneren der Probe liegt, aber dieses Detail ist im Großteil des Materials vergraben und somit für die elektronenop tische Abbildung, z. B. mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM), nicht erreichbar. Man könnte annehmen, in einem separaten Vorgang außerhalb des Elektronenmikroskops zu versuchen, die Probe so zu öffnen, daß das interessierende Detail freigelegt wird, aber da das betroffene Detail oft kleiner als die Wellenlänge von sichtbarem Licht ist, bleibt seine Bearbeitung direkter Beobachtung durch den Bearbeitenden verschlossen, so daß beim Versuch zur Freilegung das interessierende Detail leicht verfehlt oder auf unerwünschte Weise freigelegt werden kann. Zudem ist es extrem schwierig und häufig unmöglich, die richtige Stelle zu ermitteln, an der ein Querschnitt vorzunehmen ist.
  • Die US-A-3761709 offenbart im Kontext der Elektronenabtastung ein Werkzeug, um die in die Vakuumkammer gegebene Probe zu schneiden.
  • Die Erfindung zielt auf die Bereitstellung einer Lösung für das o. g. Problem mit Hilfe eines Verfahrens nach Anspruch 1 ab.
  • Die Probe kann in einen gefrorenen Zustand versetzt werden, indem sie zunächst mit einer Flüssigkeit getränkt und anschließend auf eine Temperatur unter dem Gefrierpunkt der Flüssigkeit abgekühlt wird. Durch Gefrieren der Probe erreicht man die Erzeugung einer vollständig gefüllten Matrix, als deren Ergebnis bei der weiteren Bearbeitung alle Abschnitte des interessierenden Details in der Probe an ihren ursprünglichen Positionen verbleiben und sich in Form oder Struktur nicht ändern. Um dies zu erreichen, wird die Probe mit hoher Geschwindigkeit gefroren.
  • Nachdem bestimmt wurde, in welchem Bereich der Probe das interessierende Detail liegt, was durch Untersuchen einer freien Oberfläche der gefrorenen Probe oder durch Verwenden eines anderen Verfahrens geschieht, wird der betreffende Bereich einer Fräsoperation mit einem Ionenstrahl mit dem Ziel unterzogen, das interessierende Detail freizulegen und es da durch für die REM-Abbildung zugänglich zu machen. Dieser Fräsvorgang geschieht in einer Vakuumumgebung, d. h. in einer Umgebung mit Niederdruck, normalerweise 10-6 mbar. In der Vakuumumgebung ist eine gekühlte Gegenfläche vorgesehen, um die Moleküle zu binden, die aus der gefüllten Matrix verdampfen. Um eine solche Bindung zu ermöglichen, ist die Temperatur der Gegenfläche niedriger als die der Probe, z. B. 20 °C niedriger. Die Gegenfläche kann die Form eines Kühlfingers haben, der auf der gewünschten Temperatur z. B. mit flüssigem Stickstoff gehalten wird. Der Fräsablauf kann durch den Benutzer manuell gesteuert oder kann computergesteuert ablaufen.
  • Sobald der Bereich, der das interessierende Detail enthält, durch das Fräsverfahren freigelegt ist, wird das interessierende Detail für die REM-Abbildung mit relativ geringer Geschwindigkeit weiter zugänglich gemacht. Dies geschieht, da die Temperaturdifferenz zwischen der Probe und der Gegenfläche erhöht wird, z. B. weil die Temperatur der Probe erhöht wird. Dadurch kommt es zu Sublimation der gefrorenen Flüssigkeit im freiliegenden Querschnitt der Probe. Als Ergebnis der relativ niedrigen Sublimationsgeschwindigkeit kann der Benutzer das gewünschte Detail mit hohem Genauigkeitsgrad freilegen und es anschließend abbilden. Diese Abbildung erfolgt mit Hilfe eines fokussierten Rasterelektronenstrahls (REM-Abbildung), um eine Erosionswirkung des Abbildungsstrahls auf dem interessierenden Detail zu verhindern. Außerdem kann man durch Auswählen der Position der Gegenfläche die Position auf der Probe bestimmen, von der Sublimation auftreten soll. Grund dafür ist, daß der Bereich, aus dem die größte Sublimation erfolgt, der Bereich ist, der der Gegenfläche am nächsten liegt. Indem also die Gegenfläche nahe dem gewünschten Bereich plaziert wird, kann Sublimation in diesem Bereich erreicht werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Fräsvorgang mit einem Ionenstrahl beobachtet, indem min destens ein Teil des freigelegten Querschnitts der Probe mit Hilfe eines fokussierten Rasterelektronenstrahls abgebildet wird. Auf diese Weise kann der Benutzer das Fräsverfahren detailliert überwachen und bei Bedarf das Fräsen stoppen, sobald das Verfahren den gewünschten Verlaufsgrad erreicht hat.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Sublimationsverfahren beobachtet, indem mindestens ein Teil des freigelegten Querschnitts der Probe mit Hilfe eines fokussierten Rasterelektronenstrahls abgebildet wird. Auf diese Weise kann der Benutzer wie im Fall des Fräsverfahrens das Sublimationsverfahren detailliert überwachen und bei Bedarf das Verfahren stoppen, sobald es den gewünschten Verlaufsgrad erreicht hat.
  • In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die zu gefrierende Probe Wasser. Wasser hat den Vorteil, daß diese Flüssigkeit in vielen Proben, z. B. biologischen Proben, bereits natürlich vorhanden ist. Ist Wasser nicht bereits in der Probe vorhanden, kann sie vor dem Gefrierverfahren mit Wasser getränkt werden. Wasser, das im Fräsverfahren und im Sublimationsverfahren freigesetzt wird, läßt sich an der Gegenfläche mit niedrigerer Temperatur leicht binden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Ionenstrahl ein fokussierter Ionenstrahl. Durch Fokussieren des Ionenstrahls ist es auf sehr präzise Weise möglich, den zu fräsenden Bereich festzulegen und ihm bei Bedarf alle möglichen Spezialformen zu geben, wodurch das Fräsverfahren in hohem Grad steuerbar wird.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Ionen im Ionenstrahl schwerer als Sauerstoffatome. Als Ergebnis der relativ großen Masse der Ionen werden Sauerstoffatome im Wasser (oder in einer anderen Matrixflüssigkeit, z. B. Alkohol) leicht verdrängt, wodurch ein Fräsverfahren mit hoher Geschwindigkeit erreicht wird.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Sublimationsgeschwindigkeit reguliert, indem der Raumwinkel variiert wird, in dem die gekühlte Gegenfläche von der Probe zu sehen ist. Von Vorteil ist diese Ausführungsform, wenn z. B. flüssiger Stickstoff zum Kühlen der Gegenfläche dient. Dann wird die Temperatur der Gegenfläche durch den Siedepunkt des Stickstoffs bestimmt und läßt sich daher nicht leicht regulieren. Durch Verschieben der Gegenfläche zur Probe oder von ihr weg wird der Raumwinkel zusammen mit der Anzahl eingefangener Wassermoleküle und folglich die Sublimationsgeschwindigkeit variiert. Auf diese Weise wird eine genaue Regulierung dieser Geschwindigkeit möglich.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden nach Durchführung der Abbildung mit Hilfe eines fokussierten Rasterelektronenstrahls erneut ein Ionenfräsverfahren und ein Sublimationsverfahren durchgeführt, wonach erneut die Abbildung mindestens eines Abschnitts des neu freigelegten Querschnitts der so erhaltenen Probe mit Hilfe eines fokussierten Rasterelektronenstrahls durchgeführt wird. Auf diese Weise ist es möglich, eine Folge von REM-Bildern mit einer stetig (etwas) fortgeschrittenen Erosionsfront zu erzeugen, wodurch die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildern als Ergebnis der relativ hohen Geschwindigkeit des Ionenfräsverfahrens kurz ist und der Abstand zwischen zwei Abbildungsquerschnitten als Ergebnis der hohen Genauigkeit des Fräsverfahrens und des Sublimationsverfahrens extrem genau bestimmt werden kann. Dadurch kann eine dreidimensionale Rekonstruktion mit REM-Bildern erstellt werden.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen identische Bezugszahlen entsprechende Teile bezeichnen. Es zeigen:
  • 1 in schematischer Form eine teilchenoptische Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 2A eine Darstellung einer Probe, die erfindungsgemäß zu bearbeiten ist;
  • 2B einen Querschnitt an der Linie A-A in 2A in der erfindungsgemäß zu bearbeitenden Probe;
  • 3 die Wirkung des Raumwinkels, in dem die Gegenfläche von der Probe aus zu sehen ist.
  • 1 zeigt schematisch eine teilchenoptische Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung ist durch ein sogenanntes Doppelstrahlsystem gebildet, in dem zwei teilchenoptische Säulen 2 und 4 vorhanden sind, wobei die Säule 2 eine ionenoptische Säule und die Säule 4 eine elektronenoptische Säule ist. Beide Säulen 2 und 4 sind an einem Probenraum 6 angeordnet, der evakuiert werden kann und in dem ein Objekttisch 8 vorhanden ist. Außerdem ist der Probenraum 6 mit einer gekühlten Gegenfläche in Form eines Kühlfingers 10 versehen. Der Objekttisch 8 und der Kühlfinger 10 können auf eine gewünschte niedrige Temperatur mittels einer schematisch dargestellten Kühlanlage 12 eingestellt werden. Die Verbindung zwischen der Kühlanlage 12 und dem Objekttisch 8 ist durch eine Kühlleitung 14 und die zwischen der Kühlanlage 12 und dem Kühlfinger 10 durch eine Kühlleitung 16 schematisch dargestellt. Die zu bearbeitende Probe 18 liegt auf dem Objekttisch.
  • Die Säule 2 erzeugt einen Ionenstrahl 20, der sich auf einer optischen Achse 22 bewegt; dieser Ionenstrahl 20 wird auf die Probe 18 mit Teilchenstrahllinsen (nicht gezeigt) fokussiert. Mit Hilfe von (nicht gezeigten) Ablenkspulen kann der fokussierte Ionenstrahl 20 ein gewünschtes Abtastmuster an einem Abschnitt der Probe 18 abarbeiten, die mit diesem Ionenstrahl zu bearbeiten ist. Die Säule 4 erzeugt einen Elektronenstrahl 24, der sich auf einer optischen Achse 26 bewegt; dieser Elektronenstrahl 24 wird auf die Probe 18 mit Teilchenstrahllinsen (nicht gezeigt) fokussiert. Zudem ist die Säule 4 auf bekannte Weise mit (nicht gezeigten) Ablenk spulen so versehen, daß ein REM-Bild des Bereichs der Probe 18 auf bekannte Weise erhalten werden kann, die zu bearbeiten und/oder abzubilden ist.
  • Die Probe 18 wird in gefrorenem Zustand in den Probenraum 6 gegeben und dort auf einer gewünschten niedrigen Temperatur mit Hilfe der Kühlanlage 12 gehalten, die den Objekttisch 8 kühlt. Möglich ist auch, die Probe auf dem Objekttisch 8 in einem nicht gefrorenen Zustand zu plazieren und die Probe anschließend in situ zu gefrieren. Um zu gewährleisten, daß die Struktur der Probe nicht durch den Gefrierablauf beeinträchtigt wird, muß man eine ausreichend hohe Gefriergeschwindigkeit gewährleisten, z. B. 105 K/s. Angenommen wird, daß die Probe vor dem Gefrieren so mit Wasser getränkt wurde, daß nach dem Gefrieren die Probe aus einem Probenmaterial besteht, das in eine Matrix aus Eis eingebettet ist. Die Temperatur, bei der die Probe bearbeitet wird, hängt von der Anwendung ab; beispielsweise ist die Temperatur die von flüssigem Stickstoff, die etwa –196 °C beträgt. Der Kühlfinger 10 wird gegenüber der Probe 18 plaziert, wobei der Finger auch auf einer gewünschten niedrigen Temperatur mit Hilfe der Kühlanlage 12 gehalten wird. Die Temperatur des Kühlfingers 10 kann von der Temperatur der Probe 18 abweichen, was später näher erläutert wird.
  • Im folgenden wird das Fräsverfahren der Probe 18 anhand von 2A und 2B näher beleuchtet. 2A ist eine Draufsicht auf den Objekttisch 8 mit der Probe 18. Die erfindungsgemäße Bearbeitung der Probe beginnt mit der Auswahl eines Bereichs 28 der Probe, wobei der Benutzer vermutet, daß in diesem Bereich ein interessierendes Detail liegt. Anschließend wird dieser Bereich einem Fräsverfahren mit dem Ionenstrahl 20 mit dem Ziel unterzogen, einen Querschnitt freizulegen, in dem das interessierende Detail liegt. Die Ionen im Ionenstrahl 20 sind z. B. Galliumionen, Argonionen oder andere Ionen mit einer Atommasse, die die von Sauerstoff (weit) übersteigt. Diese Auswahl bewirkt, daß das Fräsverfahren mit relativ hoher Geschwindigkeit erfolgt, da die Sauerstoffatome der Matrix durch die viel schwereren Ionen leicht verdrängt werden. Beim Fräsen liegt die Temperatur der Probe normalerweise in der Größenordnung von –130 °C, und die Temperatur des Kühlfingers liegt normalerweise in der Größenordnung von –150 °C. Der Abstand von der Spitze des Kühlfingers zur Probe beträgt normalerweise 5 mm. Als Ergebnis des Vorhandenseins des Kühlfingers wird das im Fräsverfahren freigesetzte Wasser am Kühlfinger gebunden, was verhindert, daß durch die Ionen verdrängte Wassermoleküle wieder zur Probe zurückkehren und das Fräsverfahren dort stören oder verlangsamen. Ein typischer Wert für die Energie der Ionen im Fräsverfahren liegt in der Größenordnung von 30 bis 50 keV zum Schnellfräsen; für die feinere Bearbeitung, die bei Annäherung an das interessierende Detail zur Anwendung kommt, beträgt ein typischer Wert 5 keV. Ein Typischer Wert für den Strom im Ionenstrahl liegt in der Größenordnung von 1 bis 50 nA. Im Fräsverfahren liegt der Druck in der Vakuumumgebung normalerweise in der Größenordnung von 10-6 mbar. Während der Fräsoperation wird das Verfahren mittels REM-Abbildung mit Hilfe des Elektronenstrahls 24 überwacht.
  • In 2A bezeichnet die Linie A-A einen Querschnitt des Hohlraums, der durch den Fräsablauf gebildet wird. 2B zeigt diesen Querschnitt. In 2B ist die Oberseite der Probe mit der Bezugszahl 30 bezeichnet. Der fokussierte Ionenstrahl wird abtastend über die Oberfläche des Bereichs geführt, der zum Fräsen ausgewählt wurde, wodurch ein Abschnitt des Volumens des Hohlraums fortwährend abgetragen wird. Eine Seitenwand 32 des Hohlraums bildet den Querschnitt der Probe, der freizulegen ist und der das interessierende Detail enthält. Der Hohlraum hat eine solche Form, daß es möglich ist, ein REM-Bild der freigelegten Oberfläche 32 zu erzeugen. Dazu wird ausreichend Material abgetragen, damit der Elektronen strahl (der in dieser Darstellung durch die optische Achse 26 symbolisch gezeigt ist) die abzubildende Oberfläche in einem Winkel bestrahlen kann, der die Abbildung ermöglicht; allerdings wird vermieden, mehr Material wegzufräsen als zur Erzeugung des REM-Bilds notwendig ist. Aus diesem Grund zeigt die Wand 33 des Hohlraums den dargestellten abgeschrägten Verlauf.
  • Schlußfolgert man auf der Grundlage der im Fräsverfahren erzeugten REM-Bilder, daß das Fräsverfahren in gewünschtem Grad fortgeschritten ist, wird das Fräsverfahren gestoppt, und die Sublimationsphase kann beginnen. Die Sublimationsphase wird durch Erhöhen der Temperaturdifferenz zwischen dem Kühlfinger und der Probe eingeleitet; im hier verwendeten Zahlenbeispiel wird die Temperatur der Probe von –130 °C auf –95 °C erhöht, während die Temperatur des Kühlfingers gleich bleibt. Die Sublimation bewirkt, daß der Materialabtrag von der Oberfläche viel langsamer verläuft, wodurch ein extrem kontrollierter Verlauf der Freilegung des interessierenden Details erreicht wird. Auf diese Weise werden ferner alle möglichen sehr feinen Details freigelegt, weil nur die Eismatrix verdampft und die umliegenden Abschnitte der Probe erhalten bleiben, da diese nicht mehr dem Ionenbeschuß während der Sublimationsphase ausgesetzt sind. Die Sublimationsphase kann auch mit Hilfe von REM-Bildern begleitet werden, bis das interessierende Detail so freigelegt ist, daß das abschließend gewünschte REM-Bild erzeugt werden kann. Bei Bedarf ist es möglich, das Verfahren zu wiederholen, d. h. mit Ionenfräsen wird so viel Material von der Wand 32 abgetragen, daß sich eine neue Wand 34 erhebt, wonach noch eine weitere Sublimationsphase eingeleitet wird, ein abschließend gewünschtes REM-Bild erzeugt wird und eine weitere Wiederholung möglich ist. Indem auf diese Weise eine große Anzahl von REM-Bildern aufeinanderfolgender Querschnitte erzeugt wird, kann man eine dreidimensionale Darstellung des Inneren der Probe erhalten. Dadurch vollzieht sich das gesamte Verfahren in ein und derselben teilchenoptischen Vorrichtung, so daß keine Zugabe in das Vakuum und Entfernung aus ihm zwischen den REM-Bildern notwendig ist, wodurch sich eine beträchtliche Zeitersparnis realisieren läßt.
  • 3 veranschaulicht den Einfluß der Position des Kühlfingers 10 im Hinblick auf den interessierenden Bereich 28 in der Probe 18. Da der Kühlfinger (der in dieser Darstellung durch seine Spitze 10 schematisch gezeigt ist) in der direkten Umgebung des Bereichs 28 liegt, tritt die Sublimation vorwiegend aus diesem Bereich auf. Dies kommt dadurch zustande, daß die Kühlfläche im Blick von diesem Bereich einen relativ großen Raumwinkel einschließt, der deutlich größer als der eingeschlossene Raumwinkel 38 ist, betrachtet man die Kühlfläche von einem entfernten Bereich der Probe.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Erhalten eines teilchenoptischen Bilds einer Probe in einer teilchenoptischen Vorrichtung, in der – die Probe (18), die in einen gefrorenen Zustand versetzt wurde, einer Vakuumumgebung (6) ausgesetzt wird, und – das teilchenoptische Bild mindestens eines Abschnitts der Probe mit Hilfe eines fokussierten Rasterelektronenstrahls (24) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß – eine gekühlte Gegenfläche (10) bereitgestellt ist, wobei die gekühlte Gegenfläche gegenüber der Probe (18) liegt, – die Probe (18) eine Temperatur hat, die höher als die der Gegenfläche (10) ist, und daß, nachdem die Probe (18) der Vakuumumgebung (6) ausgesetzt ist, Bilder erzeugt werden, während nacheinander – die Probe (18) einer Fräsoperation mit Hilfe eines Ionenstrahls (20) unterzogen wird, wobei die Fräsoperation bewirkt, daß ein vorgewählter Querschnitt (32) der Probe (18) freigelegt wird, und – die Temperaturdifferenz zwischen der Probe (18) und der gekühlten Gegenfläche (10) erhöht wird, wobei die Erhöhung der Temperaturdifferenz zu Sublimation des freigelegten Querschnitts der Probe führt, wobei das Bild mindestens eines Abschnitts der Probe (18) das Bild mindestens eines Abschnitts eines freigelegten Querschnitts der Probe ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fräsoperation mit einem Ionenstrahl (20) durch Abbilden mindestens eines Teils des freigelegten Querschnitts (32) der Probe (18) mit Hilfe eines fokussierten Rasterelektronenstrahls (24) beobachtet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Sublimationsverfahren durch Abbilden mindestens eines Teils des freigelegten Querschnitts (32) der Probe (18) mit Hilfe eines fokussierten Rasterelektronenstrahls (24) beobachtet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zu gefrierende Probe (18) Wasser enthält.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ionenstrahl ein fokussierter Ionenstrahl (20) ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, wobei die Ionen im Ionenstrahl schwerer als Sauerstoffatome sind.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Sublimationsgeschwindigkeit durch Variieren des Raumwinkels (36, 38) reguliert wird, in dem die gekühlte Gegenfläche (10) von der Probe (18) aus zu sehen ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach Durchführung der Abbildung mit Hilfe eines fokussierten Rasterelektronenstrahls erneut ein Ionenfräsverfahren und ein Sublimationsverfahren durchgeführt werden, wonach erneut die Abbildung mindestens eines Abschnitts des neu freigelegten Querschnitts (34) der so erhaltenen Probe mit Hilfe eines fokussierten Rasterelektronenstrahls durchgeführt wird.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050040434A (ko) * 2003-10-28 2005-05-03 삼성전자주식회사 집속 이온빔 장치의 시편 냉각 시스템
JP2006252995A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Jeol Ltd 荷電粒子ビーム装置
US7312448B2 (en) * 2005-04-06 2007-12-25 Carl Zeiss Nts Gmbh Method and apparatus for quantitative three-dimensional reconstruction in scanning electron microscopy
JP4627682B2 (ja) * 2005-05-27 2011-02-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ 試料作製装置および方法
EP1801593A1 (de) * 2005-12-22 2007-06-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Abbildungsmethode von biologischen Proben unter Verwendung von inorganischen Nanopartikeln als Markierungsagentien
EP1890136A1 (de) * 2006-08-16 2008-02-20 FEI Company Verfahren zum Erhalt von Bilderen für Abschnitte einer Probe
JP2009008657A (ja) * 2007-05-25 2009-01-15 Canon Inc 固体試料、固体試料作製方法及び固体試料作製装置
EP2009420A1 (de) * 2007-06-29 2008-12-31 FEI Company Verfahren zum Befestigen einer Probe an einem Manipulator
WO2009032904A1 (en) * 2007-09-05 2009-03-12 Government Of The United States Of America, Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services Probe and method for obtaining three-dimensional compositional maps of a biological sample
JP5873227B2 (ja) * 2007-12-06 2016-03-01 エフ・イ−・アイ・カンパニー デコレーションを用いたスライス・アンド・ビュー
EP2149897A1 (de) 2008-07-31 2010-02-03 FEI Company Verfahren zum Fräsen und zur Endpunktbestimmung einer Probe
JP5204592B2 (ja) * 2008-08-29 2013-06-05 日本電子株式会社 薄膜試料観察システム及び冷却試料ホルダ並びに薄膜試料観察方法
US8350237B2 (en) 2010-03-31 2013-01-08 Fei Company Automated slice milling for viewing a feature
EP2518687B1 (de) 2011-04-26 2013-04-24 FEI Company Verfahren zur Bestimmung eines rekonstruierten Bildes mit Hilfe einer partikel-optischen Vorrichtung
KR101156184B1 (ko) * 2011-10-21 2012-07-03 한국생산기술연구원 전자빔 및 이온빔을 이용한 피니싱 장치 및 방법
JP5969233B2 (ja) * 2012-03-22 2016-08-17 株式会社日立ハイテクサイエンス 断面加工観察方法及び装置
EP2939254A4 (de) * 2012-12-31 2016-09-07 Fei Co Bezugsmarke für geneigte oder glättende fräsoperationen mittels ladungsträgerstrahlen
CN110006934A (zh) * 2017-12-28 2019-07-12 Fei 公司 通过等离子体聚焦离子束处理生物低温样品的方法、装置和系统
CN111413356A (zh) * 2020-04-07 2020-07-14 中国科学院生物物理研究所 一种冷冻超薄切片的制备方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH455959A (de) * 1965-11-25 1968-05-15 Balzers Patent Beteilig Ag Elektronenemissionsmikroskop
US3761709A (en) * 1971-03-16 1973-09-25 Jeol Ltd Method and apparatus for observing biological specimens using a scanning electron microscope
DE2906153C2 (de) * 1979-02-17 1984-10-31 C. Reichert Optische Werke Ag, Wien Kühlkammer zur Aufnahme von zu bearbeitenden Objekten, insbesondere biologischen Objekten
WO1983003707A1 (en) * 1982-04-20 1983-10-27 Nicholson, Walter, Anthony, Patrick Low temperature stage for microanalysis
JPS6285840A (ja) * 1985-10-11 1987-04-20 Kureha Chem Ind Co Ltd 走査型電子顕微鏡を用いた試料処理方法および装置
GB8609806D0 (en) * 1986-04-22 1986-05-29 Unilever Plc Cleaning composition
US4916314A (en) * 1988-09-23 1990-04-10 Amoco Corporation Method and apparatus for analyzing components of selected fluid inclusions
US5274237A (en) * 1992-04-02 1993-12-28 North American Philips Corporation Deicing device for cryogenically cooled radiation detector
US5922179A (en) * 1996-12-20 1999-07-13 Gatan, Inc. Apparatus for etching and coating sample specimens for microscopic analysis
EP0901686A2 (de) * 1996-12-23 1999-03-17 Fei Company Korpuskularstrahloptisches gerät mit niedertemperatur-probenhalter
US6046457A (en) * 1998-01-09 2000-04-04 International Business Machines Corporation Charged particle beam apparatus having anticontamination means

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