TW202025205A - 具有至少一個可調節樣品支架的裝置以及改變支架傾斜角的方法和製備薄片的方法 - Google Patents
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Abstract
本發明相關於一種具備一可調節支架的包含電子柱或離子柱的裝置,一種改變可調節支架傾斜的方法以及一種使用這個支架製備薄片的方法。可調節支架維持操作台的移動的整個範圍且更適用於在一個方向相對於操作台改變它的位置,其中操作台的移動的範圍足以改變這個位置且不需要裝設任何其它的驅動器或致動器。
Description
本發明相關於一種用於使用電子束或離子束的裝置的樣品支架以及相關於這個用於製備薄片的支架的使用,特別是穿透式電子顯微鏡。
可利用電子顯微鏡(EM),特別是穿透式電子顯微鏡(TEM)以及掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)觀察的製備樣品的現代技術需要很精確的樣品加工。經常使用的裝置和方法使用的裝置允許從基材上提取一部分樣品並使樣品適應於適於觀察的形式,即所謂的原位觀察,亦即,使用相同的裝置並且無需打開工作室。適合於觀察的樣品通常係以薄片的形式,該薄片係足夠的薄(<100奈米)而可讓光束穿透。
適合於這個薄片製備的形式的裝置必須適用於樣品觀察和樣品加工。樣品可例如藉由如掃描電子顯微鏡(SEM)的例子顯微鏡觀察。樣品可特別藉由如聚焦離子束(FIB)或寬離子束(BIB)的粒子束加工。
樣品製備工作流程通常包含將基材置放在操作台上的步驟、從基材提取樣品的步驟、將樣品形成薄片的步驟、將薄片置放於薄片
支架中的步驟、將薄片減薄到需要的最終厚度的步驟、以及使用穿透技術觀察薄片的步驟。基於所需的結果,這種工作流程需要在各個步驟中以及各個步驟之間對樣品進行嚴格的操作。
樣品的操作可以例如使用一範圍的操作台移動、存在室中的微型操作器或使用一範圍的薄片支架移動進行。各個方法的組合經常被使用。
現存的TEM薄片支架提供有限範圍的移動或具有甚至需要一些相互依賴或獨立的操作裝置的複雜結構。
具有有限範圍的移動的裝置係揭示於例如美國專利US8247787B2中,該專利揭示具有基材置放的區域的樣品支架以及薄片支架,它們係以在與樣品支架一起處理期間,它們的相互位置是不變的方式置放。
另一解決方案係揭示在專利申請案US20110017922A1中的TEM薄片的可調節支架。這申請案揭示一支架,其中薄片支架位置可延伸於整個操作台的範圍。薄片支架位置能使用微型操作器尖端手動調整或利用獨立馬達自動調整。在該申請案中指出樣品能從零位置傾斜±90°。更且,該支架配備有固定螺栓,該等螺栓施加壓力至軸。另一方面,當工作室關閉時沒有外力干涉這些螺栓的壓力不能改變。螺栓壓力如此需要預先設定且需要在薄片支架的穩定的固定位置和支架位置改變時的軸阻力之間取得妥協,其中太高的阻力可能導致操作器的損壞,且相反地,太低的阻力可能引致不期望的振動或不想要的支架移動。
另一解決方案係揭示於美國專利US6963068B2中,這裝置具
有置放基材的區域以及薄片支架。薄片支架的特徵係較之於操作台,它具有更多的自由度,而不包含額外的操作馬達。藉由將操作台的控制機構和薄片支架的可調機構互連,可以達到額外的自由度。薄片支架和基材的位置的改變是相互依賴。這系統的缺點是若需要改變額外自由度內的薄片支架位置,需要改變基材相對於離子束的位置。此外,薄片支架不容許整個範圍的操作台移動(缺少Z軸偏移設置和沿Z軸旋轉)。
美國專利US8754384B1揭示基材及TEM薄片支架的區域的樣品配備步驟。這階段允許各個支架的相互獨立定位。每一支架具有至少一個自己的驅動器。因此,該裝置需要具有更多定位馬達的複雜機構。較高數目的驅動齒輪通常增加系統的失敗率、服務的複雜性、裝置的維護、生產需求,且因而裝置價格。
美國專利US7474419B2以及日本專利JP3805547揭示並顯示具有置放基材的區域和薄片支架的裝置的示例,其中薄片支架可使用獨立的驅動器至少定位於一方向。類似於前一情形,較高數目的驅動器通常意味著較高的系統失敗率、服務的複雜性、裝置的維護、更多需要的生產,且因而較高的裝置價格。
美國專利US9653260B2揭示允許薄片支架位置相對於置放樣品的區域的改變,但它並未在專利說明書中說明如何達成此種改變。
本發明表示一種包括電子柱和離子柱的裝置,該裝置設有可調節的支架。這個支架保持操作台移動的全部範圍且更適用於至少於一方向改變其相對於該操作台的位置,其中位置的改變僅需要操作台的移動範
圍且無需裝設其它控制驅動器或致動器。
本發明係一種具有至少一個可調節樣品支架的裝置,該裝置包含一可調節樣品支架,該樣品支架配置在操作台上的工作室內,其中可調節支架包含:一可移動元件,具有置放樣品的區域;一轉動軸;至少一個支架,用於支撐該軸;以及一機構,用於固定該可移動元件,包含一裝設至該軸的冠部,且設定該可移動元件到一該操作台移動範圍被維持的固定位置,且設定該可移動元件到一可調節支架具有至少多一個自由度的可移動位置,其特徵在該操作台係用於移動,該移動允許改變該可移動元件相對於該可移動元件的可移動位置中的置放區域的平面的平面位置,且進一步的特徵在該固定可移動元件的機構包含一配對件,該配對件用於在該可移動元件的可移動位置中相對於該配對件固定該軸。
該裝置可以是一電子顯微鏡,該電子顯微鏡可以是掃描或穿透式顯微鏡,或在加工或觀察期間需要樣品位置相對於操作台置放區域的改變而不需打開工作室的另一裝置,且這改變可基於預定的薄片製備參數自動進行。
對於樣品觀察或加工,該裝置更包含一個或多個柱,特別是電子顯微鏡柱、離子柱或該等之組合,且還可包含光柱,特別是雷射顯微鏡柱、拉曼光譜儀(Raman spectrometry)柱或光柱。
依據本發明的工作室可以是一在非常低的壓力下運行的真空室,在加工期間該真空室不能打開而不傷害樣品、裝置,或破壞操作週期。
操作台可具備沿著垂直於彼此的三軸移動的機構。操作台的
移動範圍甚至可較低,或可能是,各個軸可能不完全相互垂直。它往往取決於裝置的特定使用。在一較佳實施例中,操作台具有至少一個對齊該軸桿的縱軸的轉動軸。
操作包含置放一個或多個樣品支架的區域,且更且,置放一個或多個不可調節的樣品支架的區域,以及一個或多個基材支架,其中可調節和不可調節的支架可同時置放在操作台上。不可調節的支架係一支架,該支架的操作範圍與操作台範圍一致。
該支架包含至少一個用於支撐該軸桿的支柱以及一固定該可調節支架的可移動元件的機構。較佳地,也可以使用位於可移動元件兩側的兩個支柱,以提供更高的穩定性和更低的振動。每一支柱支撐該軸桿,該軸桿可由多個零件組成,其中它們的縱軸係一致的。相反地,當使用一單一支柱時,與使用兩個支柱的情況相比,可以從更多的側面接近樣品,並且加工方法的可變性更好。
可移動元件可以示例如裝設在該軸桿的刀片的形狀,或該軸桿本身可以是可移動元件,其中可移動元件平面是與樣品置放區域和軸桿軸線或其附近相交的平面,並且與這個平面平行。
固定機構可包括在至少一個支柱上的樞軸;一在可移動元件中具有開口的花環,其中開口適合樞軸尺寸且沿著花環的圓周展開;以及一可以例如是彈簧的壓力裝置。開口的數目和配置則界定可移動元件的可能位置的範圍。熟習該行業技藝人士可找到確保相同功用的另一機構。例如,花環可以由直接提供在支柱中或可移動元件中的開口取代,該裝置亦可包含一較大數目的樞軸。
可移動元件的固定機構可使用裝設在軸桿上的冠部以及位於工作室內的對應配對件控制。當冠部和配對件接觸時,需要施加壓力至壓力機構,該壓力足以克服壓力機構,可移動元件固定機構被釋放。在這位置中軸桿被固定在配對件上。接著,釋放的可移動元件可被定位。在設定正確位置之後,當壓力裝置將樞軸插入對應的開口時,通過斷開冠部和配對件的連接,可移動元件可恢復到不可移動位置。
可移動元件的定位以在將固定機構設定到釋放位置後,不可將可移動元件朝配對件改變的方式進行。可移動元件平面和操作台區域之間的角度的支架傾斜角的改變則可藉由繞著軸桿軸或轉動達成或大約類似的移動利用不同的操作台的轉動和移動,亦即在垂直於軸桿軸線的平面內使用它們的移動向量進行轉動達到。
在移動元件位置改變之後,冠部和配對件係斷開,且可移動元件固定機構係設定到不可移動位置。相對於操作台區域,可移動元件現係在不可移動位置。可移動元件位置的改變可重複,從而使可移動元件可繞著軸桿軸線在360°範圍內定位。
真空室內的配對件可置放於真空室或其設備的任何部分上,特別是在電子偵測器,操作器,樣品交換器,去污劑,用於特殊分析的設備上,例如AFM,照相機,室內照明燈,粒子柱,氣體注入系統等上,並且配對件可以是可移動的或固定的。
改變位於操作台上的支架的傾斜角的方法,其特徵在於其包含以下步驟:
置放具有第一支架傾斜角的支架及不可移動位置中的固定機構到當冠
部靠近配對件時的位置;
藉由利用足夠的力來克服壓力機構的阻力加壓冠部或配對件,釋放可移動元件的固定機構;
繞著軸桿的縱軸轉動操作台,使得可移動元件平面及操作台平面形成不同於第一支架傾斜角的第二支架傾斜角;
藉由移動冠部及配對件離開彼此,將可移動元件固定機構恢復到不可移動位置。
這些程序可重複直到可移動元件平面和操作台區域之間的所需角度達到。
在當軸桿相對於配對件係不可移動時的位置中,配對件係接觸冠部且冠部及配對件係沿著軸桿的縱軸定位。
可移動元件固定機構由冠部或配對件於軸桿軸線的方向或相反於軸桿軸線的方向的移動控制。
操作台能繞著軸桿軸線於正方向和負方向轉動。
支架的優點係由操作台平面和垂直於電子束軸線的平面所形成的操作台傾斜角的改變可同時與樣品加工同時進行。因此,可以顯著加快需要更改支架位置的樣品製備過程。
最好使用可調節的支架來製備TEM薄片,例如使用正面方法,背面方法,或生產平面薄片,或可能使用其他方法,以及使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)對該薄片進行後續或連續質量檢查。當這些程序進行期間需要改變支架傾斜角,且在一些其它程序進行期間,甚至需要改變操作台傾斜角。
該方法的優點在於,在製備薄片的過程中,有必要改變樣品的指向,例如在從背面製備薄片時,與其他類似方法一樣,不需要微操作器的旋轉針即可進行樣品指向。相對於離子束的樣品指向改變可以僅改變可調節支架的支架傾斜角進行。
使用位於操作台上的工作室內的可調節支架、包含如聚焦離子束的用於樣品加工的光束的裝置以及包含如電子束的用於樣品觀察的光束的薄片製備方法往往包含以下步驟:設定第一操作台傾斜角、操作台傾斜角,且設定第一支架傾斜角;使用離子束從位於樣品支架中的基材製備薄片生產的樣品;從基材轉移一樣品到可調節樣品支架;使用離子束加工位於可調節支架的樣品;改變支架傾斜角到第二支架傾斜角;使用電子束檢查薄片的質量。
在一進行薄片製備的潛在實施例中,基材係首先位於不可調節支架中,該不可調節支架係位於具有第一操作台傾斜角的操作台上。使用離子束及微操作器,用於薄片配備的樣品係從基材提取,該基材係置放到設定為第一支架傾斜角的可調節支架。樣品的轉換在無改變樣品指向的情況下進行。樣品不相對於工作室改變其位置。樣品轉移則可藉由這容許至少繞著垂直於基材表面的軸線移動的微操作器進行。
在另一步驟中,使用離子束的樣品加工係進行且可調節支架係設為一不同於第一支架傾斜角的第二支架傾斜角。
為了達到相對於粒子束的所需的薄片位置,操作台可或不可
以以第二操作台傾斜角傾斜。
實施上,加工通常使用此樣本指向,其中離子束軸線大約平行於加工平面。
在另一步驟中,製備的質量檢查係由通常是電子束的粒子束進行,若TEM薄片質量是不足夠的,亦即,例如若其未具有所需的厚度或平坦度,可調節支架及操作台回到樣品被加工的位置,且整個循環重複直到所需的TEM薄片質量被達到。
支架傾斜角大小及操作台傾斜角大小可從0度至360度變化。操作正室內的有限空間,正轉動方向90度角和負轉動方向90度角的操作台傾斜角大小通常是最大尺寸。
當SEM光束軸線係大約垂直於薄片表面時,使用SEM中的穿透式掃描技術的觀察期間的最佳結果被達成。
當使用粒子束加工時,最佳的位置係加工粒子束軸線平行於加工樣品表面或可能由樣品錐角校正的位置。
在另一潛在的薄片製備方法中,基材係位於不可調節樣品支架中,該不可調節樣品支架係位於傾斜第一操作台傾斜角的操作台上。從基材,樣品係使用粒子束製備並使用置放到傾斜於第一支架傾斜角的可調節支架的微操作器提取。
在另一步驟中,可調節支架係設定成不同於第一支架傾斜角的第二支架傾斜角,且樣品以離子束加工。
在另一步驟中,可調節支架可設定成不同於第二支架傾斜角的第三支架傾斜角。
操作台可以以不同於第一操作台傾斜角的第二操作台傾斜角傾斜
在另一步驟中,製備的薄片的質量檢查係由電子束進行。若TEM薄片質量不足夠,亦即例如,若它未具有所需的厚度或平坦度,可調節支架和操作台位置回到樣品加工的位置且整個循環重複直到所需的TEM薄片質量達到。
1‧‧‧工作室
2‧‧‧操作台
3‧‧‧置放區域
4‧‧‧可調節支架
5‧‧‧離子柱
6‧‧‧離子束軸線
7‧‧‧電子柱
8‧‧‧電子柱軸線
9‧‧‧支柱
10‧‧‧軸桿
11‧‧‧可移動元件
12‧‧‧花環
13‧‧‧樞軸
14‧‧‧彈簧
15‧‧‧樣品位置
16‧‧‧冠部
17‧‧‧配對件
18‧‧‧內部設備
19‧‧‧樞軸的開口
20‧‧‧樣品
21‧‧‧操作台傾斜角
22‧‧‧操作台支架角
23‧‧‧基材
24‧‧‧不可調節支架
利用示例性實施例進一步說明本發明的內容,這些實施例通過使用附圖進行敘述,其中:
第1圖顯示可調節支架的側視圖;
第2a、2b和2c圖顯示可調節支架的正視圖;
第3圖顯示花環的潛在示例之一;
第4圖顯示操作台上的支架的潛在配置的示例之一;
第5a、5b和5c圖顯示改變可移動元件的位置的概略過程;
第6圖顯示從正面製備薄片的程序;
第7圖顯示從正面另一製備薄片的程序;
第8圖顯示從背側製備薄片的程序;
第9圖顯示從背側另一製備薄片的程序;
第10圖顯示平面薄片製備程序。
第1圖顯示一可調節支架4的概略側視圖。該裝置包含一工作室1,具有置放區域3的操作台2配置在該工作室1內,且該裝置更包含一可
調節支架4;一離子柱5,具有離子束軸線6,離子束沿著該軸線6朝向樣本20(未顯示)分布;以及一電子柱7,具有電子束軸線8,電子束沿著該軸線8朝向樣本20分布。
操作台2具備一移動及轉動機構,該移動及轉動機構容許沿著三個獨立的互相垂直軸線移動,該三個獨立的互相垂直軸線中的至少一個軸係位於平行於置放區域3的平面的平面中,且該移動及轉動機構容許繞著三個獨立的互相垂直軸線轉動,該等三個獨立的互相垂直軸線中的至少一個軸線係位於平行於置放區域3的平面的平面中。
離子束5軸線和電子束7軸線大致在束撞擊到樣品20上的點處相交。可調節支架4包含一支撐軸桿10的支柱9、一可移動元件11係裝設在該軸桿10上。軸桿10係裝設在支柱9中,使得它可以繞著它的縱軸轉動。可移動元件11係牢固地裝設於軸桿且能使用軸桿10轉動。可移動元件11的平面與操作台2形成支架傾斜角22。操作台2平面與垂直於電子束軸線8的平面形成操作台傾斜角21。
在支架傾斜角22的情形中,具有0°大小的角度係界定為樣品20置放的位置15引向操縱台2,並且可調節支架4的平面平行於操縱台平面的角度。具有180°大小的角度界定為樣品置放的位置15從操作台2引離的角度。
第2a、2b和2c圖從正視圖概略顯示可調整支架4。除了已顯示在第1圖中可調節支架4的零件,可調節支架4包含一固定機構,該固定機構包含一裝設於軸桿10上的花環12、一裝設在支柱9上的樞軸13以及一彈簧14,且更包含一具有樣品20置放的位置15的可移動元件11以及一控制固定
機構的冠部16。此外,該裝置包含一位於工作室1的內部設備18上的配對件17。在一較佳實施例中,樣品20係位於軸桿10軸線中。
第2a圖顯示在釋放位置中的可調節支架4。在這個位置中,冠部16壓抵配對件17,其中它克服彈簧14阻力且樞軸13被推出花環12。因而,軸桿10不與支柱9鎖定。在這個位置,具有可移動元件11的軸桿10穩固地連接配對件17且同時它可相對於操作台2改變位置。配對件17裝設至工作室1的內部設備18,例如,裝設在信號電子偵測器上。然而,它可位於任何配置在可由可調節支架4的冠部16觸及的可能位置的至少一個位置中的設備上。
第2b圖顯示不可調節位置中的支架4。彈簧14將花環12壓向支柱9,其中樞軸13被定位。樞軸13落入花環12中的開口19,如此將軸桿10鎖抵支柱9且可移動元件11不能改變其相對於操作台2的位置。
第2c圖顯示在釋放位置中的具有一個支柱9的可調節支架4的另一變化實施例。與第2a圖的不同處係可調節支架4僅具有一個支柱9,如此也可以從側面更容易地接近可移動元件11。在這個情形中,花環12係裝設到支柱9且對應的樞軸13係位於可移動元件11上。當在可移動位置時,與第2a圖中的壓入的可調節支架形成對比,彈簧14被拉伸。在釋放冠部16之後,花環12係被拉到支柱9,樞軸13被推入花環12,且因而,可移動元件11被鎖住。
第3圖顯示潛在的花環12形狀中之一個的側視圖。花環12沿著其圓周包含配合樞軸13形狀的用於樞軸13的圓形開口9。沿著圓周,開口19係以大小y的角距離配置,y等於45度。花環12的中心係與軸桿10相交。
雖然開口19和樞軸13必須確保在鎖定之後花環12相對於樞軸13的移動是不可能的,但在花環上上的開口19以及樞軸13可有各種尺寸和形狀。在一較佳實施例中,花環12中的開口以及樞軸13形狀必須形狀及大小配合。
第4圖顯示一操作台2,在該操作台2上兩個樣品20係位於可調節支架4中且基材23係位於不可調節支架24中。
第5b、5b和5c圖顯示可調節支架4的可移動元件11的概略位置改變過程。
第5a圖顯示在第一位置中相對於離子束軸線6及電子束軸線8的可調節支架4。離子束軸線6與電子束軸線8形成大約55度的角度且電子束軸線8與置放區域3形成低於10度的角度,並與離子束軸線6形成從55°至65°的範圍的角度。FIB光束大約於90度角落在可移動元件平面上且樣品20被從第一側照射。
可移動位置係放入可移動位置,該可移動位置係不可能改變相對於離子束軸線6和電子束軸線8的可移動元件11位置且可能改變可移動元件11相對於操作台2的位置。
第5b圖顯示第二位置中的可調節支架4,該第二位置不同於第一位置僅在於與第5a圖情況相比較,可移動元件11繞著軸桿10軸線轉動超過140度。可移動元件11相對於電子束軸線8的位置保持不變。
可移動元件11放入不可移動位置,在該不可移動位置中不可能改變相對於操作台2的可移動元件11位置,但可改變可移動元件11相對於離子束軸線6和電子束軸線8的位置。
第5c圖顯示第三位置中的可調節支架4。當可調節支架5放入
大約相同於如5a圖中的位置時,在該位置處電子束軸線8和置放區域3之間的角度是低於10度。FIB光束於大約90度角落在可移動元件11平面上且樣品20被從其它側照射。第5a圖和第5c圖中的位置之間的差別係基於事實:相較於第5a圖,可移動元件11被轉動多於140°。
若操作台2的可調節裝置不容許足夠傾斜以在一單一步驟中進行整個操作,可能重複各個步驟直到達到所需的位置。
若樣品20未位於軸桿10軸線中,藉由操作台2的移動或轉動,其它輕微的校正通常是需要的。
第6圖顯示從正面的第一TEM薄片製備方法。在第一步驟中,基材23係置放在平行於操作台2平面的置放區域3上。從這個基材23使用用於生產TEM薄片的FIB製備樣品20。使用操作裝置,例如微操作器從在55°的操作台傾斜的角度21之下傾斜的基材23提取樣品20。可調節支架4傾斜90°的支架傾斜角度22。樣品20係裝設到可調節支架4。在另一步驟中,使用FIB光束,樣本20被定位且形成TEM薄片。離子束軸線6大約平平於薄片加工表面落在樣品20上。在加工之後支架傾斜的角度22係設定成180°且操作台傾斜的角度21係設定成0°且製備的薄片質量被檢查。檢查可利用STEM進行並包含薄片厚度和平坦度檢查,若薄片符合所需的參數,該方法完成。若所需參數未符合,支架傾斜的角度22改變為90°且操作台傾斜的角物21改變為55°且定位被重複進行。
第7圖顯示從正面的另一薄片製備方法。對照於第6圖,用於薄片製備的樣品20係在0°的操作台傾斜的角度22提取且利用90°的支架傾斜的角度22置放入可調節支架4。之後,當使用FIB拋光樣品20時,操作台
傾斜的角度22改變為55°。接著,支架傾斜的角度22改變成125°。後續檢查可利用STEM進行並包含薄片厚度及平坦度檢查。若薄片符合所需的參數,該方法完成。若所需的參數未符合,支架傾斜的角度22改變為90°且操作台傾斜的角度21改變為55°並重複進行拋光。
第8圖顯示從背側的薄片製備方法。在第一步驟中,基材23置放在平行於操作台2平面的置放區域3。使用用於生產TEM薄片的FIB從這個基材23製備樣品20。使用操作裝置,例如微操作器從55°的操作台傾斜的角度21之下傾斜的基材23提取樣品20。可調節支架4傾斜70°的支架傾斜的角度22。置放樣品入可調節支架4之後,支架傾斜的角度22改變為250°。之後,在55°的操作台傾斜的角度21進行薄片拋光。在拋光之後,操作台傾斜的角度21設定為0°且支架傾斜的角度22設定為160°並檢查薄片質量。檢查可利用STEM進行並包含薄片厚度及平坦度檢查。若薄片符合所需的參數,該方法完成。若所需的參數未符合,支架傾斜的角度22改變為250°且操作台傾斜的角度21改變為55°並重複進行拋光。
第9圖顯示從背側的另一薄片製備的實施例。不同於顯示在第8圖的方法之處在於用於薄片生產的樣品10提取係在0°的操作台傾斜的角度且薄片質量檢查係在105°的支架傾斜的角度22及55°的操作台傾斜的角度21進行。
第10圖顯示平面薄片製備方法。在第一步驟中,基材23置放在平行於操作台2平面的置放區域3上。使用用於生產TEM薄片的FIB從基材23製備樣品20。使用操作裝置,例如微操作器從在0°的操作台傾斜的角度21之下傾斜的基材23提取樣品20。可調節支架傾斜180°的支架傾斜的角度
22。在置放樣品入可調整支架4後,支架傾斜的角度22改變為90°。之後,在55°的操作台傾斜的角度21進行薄片拋光。在拋光後,支架傾斜的角度22設定為135°且薄片質量被檢查。若薄片符合所需的參數,該方法完成。若所需的參數未符合,支架傾斜的角度22改變為90°且操作台傾斜的角度21改變為55°並重複進行拋光。
以上所述僅係調節支架如何能使用於樣品製備的選擇的示例。熟習本行業技藝人士應可找出使用可調節支架製備或觀察樣品的其它方式。
1‧‧‧工作室
2‧‧‧操作台
3‧‧‧置放區域
4‧‧‧可調節支架
5‧‧‧離子柱
6‧‧‧離子束軸線
7‧‧‧電子柱
8‧‧‧電子柱軸線
9‧‧‧支柱
10‧‧‧軸桿
11‧‧‧可移動元件
21‧‧‧操作台傾斜角
22‧‧‧操作台支架角
23‧‧‧基材
Claims (17)
- 一種具有至少一個可調節樣品支架的裝置,包含:一可調節樣品支架(4),位於一操作台(2)上的一工作室(1)內,其中該可調節支架(4)包含一具有一樣品置放的位置(15)的可移動元件(11);一旋轉的軸桿(10);至少一個支柱(9),適用於支撐該軸桿(10);以及一機構,用於固定該可移動元件(11),包含一裝設於該軸桿(10)上的冠部(16)且適用於將該可移動元件(11)設定入一保持該操作台(2)的移動範圍的固定位置以及一該可調節支架(4)具有至少一個以上的自由度的可移動位置,其中,該操作台(4)適合移動,容許在該可移動元件(11)的該可移動位置中改變該可移動元件(11)平面相對於置放區域(3)平面的位置且更其中固定該可移動元件(11)的該機構包含一配對件(17),該配對件(17)適用於在該可移動元件(11)的該可移動位置中將該軸桿(10)固定抵著該配對件。
- 如申請專利範圍第1項的具有一可調節樣品支架的裝置,其中該固定該可移動元件(11)的機構包含:一該等支柱(9)中的至少支柱上的樞軸(13);一在該可移動元件(11)中具有開口的花環(12),其中該等開口利用它們的大小與該樞軸(13)相對應且沿著該花環(12)的圓周配置;以及一加壓裝置,用於容納該樞軸(13)於該用於該封閉的工作室內的該樞軸的開口。
- 如申請專利範圍第1或2項的具有一可調節樣品支架的裝置,其中容許在該可移動元件(11)的該可移動位置中改變該可移動元件(11)平面相對於該置放區域(3)平面的位置的移動向量位於一垂直於一平行該 軸桿(10)軸線的軸線的平面。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項的具有一可調節樣品支架的裝置,其中該容許在該可移動元件(11)的該可移動位置中改變該可移動元件(11)平面相對於該置放區域(3)平面的位置的移動包含轉動,其中該轉動軸線對齊該軸桿(10)軸線。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項的具有一可調節樣品支架的裝置,其中當改變該可移動元件(11)相對於該置放區域(3)的位置時,相對於該工作室(1),該可移動元件(11)係在固定位置。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項的具有一可調節樣品支架的裝置,其中該裝置具有兩個支柱(9)。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項的具有一可調節樣品支架的裝置,其中該在該可調節支架(4)中的樣品(20)係位於該軸桿(10)軸線。
- 如申請專利範圍第1至7項中任一項的具有一可調節樣品支架的裝置,其中至少一個不具任何其它自由度的不可調節支架(23)不能放在該操作台(2)上。
- 如申請專利範圍第1至8項中任一項的具有一可調節樣品支架的裝置,其中該裝置包含一電子柱(7)以及一離子柱(5)。
- 一種改變位於該操作台(2)上的支架的傾斜角的方法,其中該方法包含以下步驟:置放該具有支架傾斜的第一角度(22)的可調節支架(4)以及一在該固定位置中的固定機構到一當該冠部(16)靠近該配對件(17)時的位置;藉由利用足以克服該加壓機構阻力的一力加壓該冠部(16)或該配對件(17),釋放該可移動元件(11)的固定機構;繞著軸桿(10)的縱軸轉動該操作台(2),使得該可移動元件(11)平面以及該操作台(2)平面形成不同於支架傾斜的第一角度(22)的支架傾斜的第二角度(22);以及藉由將該冠部(16)及該配對件(17)彼此移離,將該可移動元件(11)的固定機構恢復到固定位置。
- 如申請專利範圍第10項的方法,其中該繞著軸桿(10)的縱軸轉動該操作台(2),使得該可移動元件(11)平面以及該操作台(2)平面形成不同於支架傾斜的第一角度(22)的支架傾斜的第二角度(22)的步驟在該方法進行期間能多次重複。
- 一種使用該可調節樣品支架(4)製備用於穿透式電子顯微鏡的薄片,其中該方法包含以下步驟:設定操作台傾斜的第一角度(21)且設定支架傾斜的第一角度(22);使用一離子束從位於一不可調節樣品支架(24)的基材(23)製備用於薄片生產的樣品(20);從該基材(23)轉移該樣品(20)到該可調節樣品支架(4);使用一離子束加工位於該可調節支架(4)中的該樣品(20);改變該支架傾斜的角度(22)到該支架傾斜的第二角度(22);以及使用一電子束檢查該薄片質量。
- 如申請專利範圍第12項的製備一薄片的方法,其中該方法包含至少一個操作台傾斜的角度(21)的改變為不同於操作台傾斜的第一角度(21) 操作台傾斜的的第二角度(21)。
- 如申請專利範圍第12或13項的製備一薄片的方法,其中該方法包含支架傾斜的角度的至少一個以上改變為不同於支架傾斜的第二角度(22)的支架傾斜的第三角度(22)。
- 如申請專利範圍第12至14項中任一項的製備一薄片的方法,其中再使用一聚焦離子束的樣品(20)加工期間進行該操作台傾斜的角度(21)的改變。
- 如申請專利範圍第12至15項中任一項的製備一薄片的方法,其中使用穿透式掃描電子顯微鏡進行薄片質量檢查。
- 如申請專利範圍第12至16項中任一項的製備一薄片的方法,其中當該第一不可調節支架(24)轉移該樣品(20)到該第二可調節支架(4)時,該樣品(20)的指向保持不變。
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