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用于样品转移的方法和系统

文献发布时间:2023-06-19 19:33:46


用于样品转移的方法和系统

背景技术

带电粒子显微术是一种众所周知且日益重要的用于成像和分析微观物体的技术。在涉及带电粒子显微镜的工作流程期间,样品可能需要在用于成像、处理、操纵和/或存储的多个工具之间转移。一些样品(例如电池样品)可能是气敏的,因此必须在真空或惰性气体环境中转移。申请人认识到,目前的样品转移系统体积庞大,难以操作,并且可能需要工具修改。

发明内容

在一个实施例中,一种用于将样品载体转移进或转移出真空室的样品转移系统包含:转移梭,该转移梭包括用于接收所述样品载体的梭室,以及转移杆,该转移杆可拆卸地联接到转移梭,其中可通过操作转移杆而将样品载体转移进或转移出梭室。

在另一实施例中,一种用于将样品转移到真空室中的方法包含:将转移梭的第一侧附接到固定在真空室的壁上的样品装载器,其中转移杆可拆卸地联接到转移梭的第二侧;向样品装载器提供真空;将转移梭的梭室与真空室流体连接;以及通过操作转移杆将样品载体从梭室转移到真空室中。

在又一实施例中,一种用于将样品转移出真空室的方法包含:将保持样品的样品载体机械地联接到转移梭的梭载体,其中将该梭载体锁定到与转移梭可拆卸地连接的转移杆;通过操作转移杆将样品载体从真空室转移到转移梭的梭室中;将梭室与样品装载器隔绝密封;以及将转移梭从真空室上拆下。

这样,可以在不接触空气的情况下,使用样品转移系统将气敏样品转移进和转移出真空室。在转移杆不附接到转移梭的情况下,可以通过仅将转移梭转移进或转移出手套箱而将样品转移进和转移出手套箱。在手套箱内,可以使用第二转移杆将样品转移进或转移出转移梭。由于转移梭的小轮廓,对于气敏样品的转移不需要手套箱的大前室。

应理解,提供以上概述是为了以简化的形式介绍在详细描述中另外描述的一些概念。其并非打算识别所要求保护主题的关键或必需特征,所要求保护主题的范围唯一地由实施方式之后的权利要求书来界定。此外,所要求保护主题并不限于解决上文或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方案。

附图说明

图1示出了带电粒子显微镜的实例。

图2A和图2B绘示了使用用于在工具之间转移气敏样品的样品转移系统。

图3示出了样品转移系统的实例,其中转移梭与样品装载器和转移杆未联接。

图4示出了样品转移系统,其中转移梭与样品装载器和转移杆联接。

图5A示出了转移梭。

图5B示出了转移杆。

图6A和图6B示出了从不同视角观察的样品转移系统的另一实例。

图7示出了转移杆的远端。

图8A是联接到转移杆上的转移梭的截面图。

图8B是与图8A相同的截面图,仅示出了转移梭。

图8C是联接到转移杆的转移梭的另一截面图。

图9是联接到转移杆的转移梭的另一截面图。

图10是联接到转移杆和样品装载器两者的转移梭的截面图。

图11A和11B是转移梭的两个截面图。

图12A、12B、12C和12D示出了转移杆的不同位置。

图13示出了一种用于将样品转移到带电粒子显微镜的方法。

图14示出了一种用于将样品从带电粒子显微镜转移到样品转移系统的方法。

图15示出了一种用于将样品从样品转移系统转移到手套箱的方法。

贯穿图式的若干视图,相同的附图标记指代对应部分。

具体实施方式

以下描述涉及用于将一个或多个样品转移进或转移出真空室的系统和方法。样品转移系统可用于在工具之间转移一个或多个样品,例如,在不同的带电粒子仪器之间或在带电粒子仪器和手套箱之间。带电粒子仪器可以是带电粒子显微镜或带电粒子处理装置。带电粒子仪器可以对样品进行成像和/或处理。在整个样品转移过程期间,样品与外部环境隔绝密封。这样,气敏样品,例如电池样品,在样品转移期间不被氧化。通过操作转移杆,例如通过沿转移杆滑动转移柱,可以将样品移动进或移动出转移系统。转移杆需要足够长以便将样品转移到真空室中的样品台上。在传统的样品转移系统中,转移杆永久地附接到转移系统的其余部分。申请人认识到,长的转移杆使得整个转移系统笨重且难以操纵。进一步地,转移杆增加了转移系统的整体轮廓,因此需要大前室用于将转移系统移动到手套箱中。

为了解决上述问题,本文提出了一种包括转移梭和可拆卸转移杆的样品转移系统。转移杆附接到转移梭,用于将样品移动进或移动出转移梭。当样品被安全地对接或锁定在梭室内部并且梭室被隔绝密封时,转移杆可以从转移梭上拆下/移除。梭室内的样品可以保持在真空或惰性气体环境中。在转移杆不附接到转移梭的情况下,样品也可以临时存储在转移梭的梭室中。在转移杆没有附接到转移梭的情况下,可以将保持气敏样品的转移梭移动到手套箱中。因此,与用于样品转移的传统转移系统相比,需要较小的前室。在手套箱内,可以使用第二转移杆将样品移动进或移动出转移梭。第二转移杆可以比用于将样品转移到带电粒子显微镜的转移杆短。

在一个实例中,转移梭包括由转移梭的壁封闭的梭室。梭室包括通过梭阀与外部环境隔绝密封的开口。梭室的第一侧可以通过开口与固定到真空室的壁上的样品装载器流体连接。梭室的相对的第二侧可以可拆卸地联接到转移杆上。梭载体可以与样品载体可拆卸地联接,用于保持一个或多个样品。在一些实例中,梭室内的气体压力可以用联接到转移梭的壁的压力传感器来监测。

在一个实例中,转移杆包括相对于圆柱形壳体可移动地滑动的转移柱。转移柱可以同轴地定位在沿转移杆的纵轴延伸的壳体内。转移柱包括远端和近端。通过操作转移柱近端的开关,转移柱的远端可以锁定到转移梭的梭载体上。通过沿转移杆的纵轴相对于壳体滑动转移柱,可以将梭载体与锁定到梭载体上的样品载体一起移动进或移动出梭室。通过相对于壳体旋转转移柱,转移载体可以锁定到转移梭的壁上。当转移梭与转移杆和样品装载器两者联接时,转移柱的远端通过通道与样品装载器流体连接,绕过梭室。通道的至少一部分可以嵌入在转移梭的壁内部。通过将转移柱的远端与样品装载器流体连接,围绕转移柱的远端的任何残留空气可以通过通道被抽吸到样品装载器。

在一个实施例中,一种用于将样品转移到真空室中的方法包含:将转移梭的第一侧附接到固定在真空室的壁上的样品装载器,其中转移杆可拆卸地联接到转移梭的第二侧;向样品装载器提供真空;将转移梭的梭室与真空室流体连接;以及通过操作转移杆将样品载体从梭室转移到真空室中。当向样品装载器提供真空时,转移杆的远端与样品装载器流体连接,同时转移梭的梭室与样品装载器隔绝密封。样品装载器和转移杆的远端之间的流体连接通过形成在转移杆的转移柱的远端和样品室之间的通道实现。如果样品在真空中存储在穿梭室中,则在转移柱的远端周围形成真空之后,梭室和真空室之间的流体连接可以通过打开梭室和样品装载器之间的梭阀以及样品装载器和真空室之间的装载器阀来形成。例如,通过沿壳体朝向真空室滑动转移柱,梭载体可以从转移室移动到真空室。如果样品存储在惰性气体环境中的梭室中,在转移柱的远端周围形成真空之后,用惰性气体填充样品装载器从而可以打开梭阀。然后,在打开梭阀之后,在打开装载器阀之前再次抽空样品室,以获得梭室和真空室之间的流体连接。然后可以将样品载体从梭室转移到真空室。

在另一实施例中,一种用于将样品转移出真空室的方法包含:将样品载体机械地联接到转移梭的梭载体,其中将该梭载体锁定到与转移梭可拆卸地连接的转移杆;通过操作转移杆将样品载体转移到转移梭的梭室中;将样品转移梭与真空室隔绝密封;以及将转移梭从真空室上拆下。然后,转移杆可以从转移梭上移除。样品可存储在转移梭内部,或转移到另一工具,例如另一带电粒子显微镜或手套箱。在一些实例中,在与样品装载器隔绝密封之前用惰性气体填充梭室。

在以下详细描述中,对附图进行了参考,所述附图形成所述详细描述的一部分,其中相同的标记自始至终指示相同的部分,并且在附图中通过图示的方式示出了可实践的各实施例。应理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可利用其它实施例,并且可进行结构或逻辑改变。因此,详细描述不应被理解为限制性的。

转到图1,图1是双光束带电粒子显微镜(CPM)的实施例的高度示意性的描绘。坐标110是系统坐标。显微镜100包含粒子光学柱1,其产生沿电子光轴101传播的带电粒子束3(在此情况下为电子束)。电子光轴101可与系统的Z轴对准。柱1安装在真空室5上,该真空室包含样品台7和用于定位由样品台保持的样品载体6的相关致动器(未示出)。样品载体6可以保持一个或多个样品。使用真空泵(未描绘)抽空真空室5。样品载体可以通过真空室的壁上的样品装载器8引入真空室或从真空室移除。

电子柱1包含电子源10和照明器2。照明器2包含用于将电子束3聚焦到样品上的透镜11和13,以及偏转单元15(用于执行束3的束引导/扫描)。显微镜100进一步包含控制器/计算机处理设备26,尤其用于控制偏转单元15、透镜11、13及检测器19、21和41,并在显示单元27上显示从检测器19、21和41搜集的信息。

检测器19和21可以从多种可能的检测器类型中选择,这些检测器类型可以用于检查响应于(撞击)电子束3的照射而从样品发出的不同类型的“受激”辐射。举例来说,其可替代地为X射线检测器,例如硅漂移检测器(SDD)或硅锂(Si(Li))检测器。举例来说,检测器21可为呈固态光电倍增器(SSPM)或抽空光电倍增管(PMT)形式的电子检测器。这可以用于检测从样品发出的反向散射和/或二次电子。显微镜100还可包括用于SIMS成像的离子检测器和质量分析器。所属领域的技术人员应理解,可在例如所描绘的设定中选择许多不同类型的检测器,包括例如环形/分段检测器。

通过在由样品载体6保持的样品上扫描束3,从样品发出受激辐射,包括例如X射线、红外/可见/紫外光、二次电子(SE)和/或背散射电子(BSE)。由于此类受激辐射是位置敏感的(由于所述扫描运动),因此从检测器19和21获得的信息也将是位置相关的。

来自检测器的信号沿控制线(总线)25转移,并且由控制器26处理,并且显示在显示单元27上。这类处理可包括操作,例如组合、集成、减去、假着色、边缘增强及所属领域的技术人员已知的其它处理。另外,自动辨识过程(例如用于粒子分析)可包括在这类处理中。控制器包括用于存储计算机可读指令的非暂时性存储器和用于执行计算机可读指令的处理器。本文所公开的方法可通过在处理器中执行计算机可读指令来实施。

除了上文所描述的电子柱1之外,显微镜100还包含离子柱31。离子柱包含离子源39和照明器32,它们沿离子光轴34产生/引导聚焦离子束(FIB)33。为了便于容易地接近样品,离子光轴34相对于电子光轴101倾斜。如上所述,此类离子柱31可以例如用于对样品进行加工/机械加工操作,例如切割、研磨、蚀刻、沉积等。另外,离子柱31可用于产生样品的图像。应注意,离子柱31可能能够生成各种不同种类的离子;因此,对离子束33的参考不必被视为在任何给定时间指定所述束中的特定种类——换句话说,离子束33可包含用于操作A(例如铣削)的离子种类A和用于操作B(例如注入)的离子种类B,其中种类A和B可选自各种可能的选项。

显微镜可包括注气系统(GIS),其可出于执行气体辅助蚀刻或沉积的目的而用于实现例如蚀刻或前驱气体等气体的局部注入。例如,此类气体可以存储/缓冲在储集器中,并且可通过狭窄的喷嘴施用,以便在轴101和34的相交点附近射出。

在另一实例中,CPM是只包括电子柱的扫描电子显微镜(SEM)。

图2A和2B绘示了不同工具之间的实例样品转移过程。箭头205至208表示样品转移方向。样品转移系统可用于在CPM 201和手套箱202之间,或在两个不同的CPM(203和204)之间移动样品。CPM可以是如图1所示的双光束CPM或SEM。在一些实例中,样品转移系统可用于将样品转移进和转移出其它带电粒子仪器,例如离子束抛光器和X射线光电子能谱仪.在其它实例中,样品转移系统可以用于将样品转移进和转移出其它显微镜系统,例如拉曼显微镜。

图3示出了样品转移系统210、样品装载器303和真空室的外壁304的一个实例。在该图中,转移梭301与样品装载器303和转移杆300分离或从其上拆下。样品装载器、转移梭和转移杆可以沿Z轴组装/联接。转移梭的第一侧可以联接到样品装载器,并且转移梭的相对(即沿Z轴)的第二侧可以联接到转移杆。真空室可以属于带电粒子显微镜,例如双光束CPM或SEM。样品装载器303固定到真空室的外壁304。样品装载器可以使用装载器夹具321与转移梭机械地联接。通过手动操作装载器阀,例如通过操作装载器阀的阀柄309,样品装载器303可与真空室隔绝密封。在一些实例中,装载器阀可以由控制器控制。样品转移系统210包括转移梭301和可拆卸的转移杆300。转移梭的第一侧可与样品装载器303机械地联接。转移梭通过梭阀与样品装载器303隔绝密封。梭阀可由阀柄310手动操作。替代地,梭阀可以由控制器操作。转移梭301的第二侧可以与转移杆300机械联接。转移杆300包括同轴地定位在圆柱形壳体305内的转移柱306。壳体305可以使用杆夹具322与转移梭锁定。通过操作旋钮307,转移杆可以沿转移杆的纵轴(此处为Z轴)滑动。旋钮307固定到转移柱306上,并且可以沿壳体305上的狭缝311移动。转移柱的近端313包括开关308,该开关用于将转移柱锁定/解锁到转移梭301的梭载体。不同的转移杆,例如不同长度的转移杆,可用于将样品移动进/移动出转移梭。

图4示出了在样品转移期间联接到样品装载器303的样品转移系统210。使用装载器夹321将转移梭301锁定到样品装载器303,并且使用杆夹具322将转移杆300锁定到转移梭301。打开装载器阀和梭阀以允许样品载体移动进/移动出转移梭的梭室。转移柱与梭载体锁定,并且梭载体与样品载体401锁定。与图3相比,旋钮307沿壳体305的狭缝311滑动,使得样品载体401在转移梭和样品装载器的外部。

图5A示出了转移梭301。转移梭301内的样品可以保持在真空或惰性气体环境中。图5B示出了另一实例转移杆501。与图3至4中所示的转移杆不同,在此,转移杆包括在转移杆501的近端502处的帽503,用于将旋钮307引导到不同的转移杆位置。在一个实例中,如图12D所示,转移杆可以具有四个位置:锁定、解锁、停放和转移。在锁定位置,将梭载体锁定到转移梭的其余部分。转移杆可以从转移梭上拆下。通过将旋钮从锁定位置移动到解锁位置,梭载体装置从梭室解锁,并且可以沿转移杆的纵轴移动。在停放位置,梭载体可以使用转移柱绕转移杆的纵轴旋转并沿转移杆的纵轴滑动。在转移位置,转移柱可以沿壳体上的狭缝推动梭载体,以将梭载体移动到转移梭的外部。

图6A和图6B是与转移杆连接的转移梭的另一实例的两个不同视图。与图3至4和5A所示的转移梭不同,转移梭601包括压力传感器603,该压力传感器用于监测梭室中的压力。转移杆的旋钮605处于锁定位置。打开梭阀604以允许梭载体延伸到梭室外部。使用阀柄606打开梭阀604。这里,梭阀604具有双门机构。

图7示出了当转移柱的远端704未与转移载体联接时转移杆602的远端。转移杆602包括壳体701和夹具705。转移柱的远端704包括梯形部件702和帽703。转移杆可以通过转移梭上的导向销可旋转地与转移梭对准。

图8A是图6A和6B中所示的样品转移系统的截面图的放大视图,其中转移梭601用具有杆夹具705的转移杆602锁定。截面图平行于转移杆602的纵轴(Z轴)。转移杆处于锁定位置。转移梭601包括用于接收或存储样品载体的梭室830。梭室830被壁831包围。可以用梭载体的第一销802将梭载体801锁定到样品载体(这里未示出)。梭载体801包括用于将样品载体对接/锁定到梭室的壁831的第二销810。梭载体可以通过使用转移柱821相对于Z轴旋转和滑动梭载体而从壁831释放。通过旋转和滑动梭载体,第二销810可以从壁831中的凹槽释放。

图8B在与图8A相同的截面图处仅示出了转移梭,而没有示出转移杆。在该图中,转移杆仍然附接到转移梭上。没有示出转移杆,以便可以看到转移梭的特征。转移室的第一侧包括可由梭阀604隔绝密封的第一开口808。转移室的相对的第二侧具有由转移载体801、O形环822和O形环823密封的第二开口807。第一开口808可以联接到样品装载器。图8A和8B中的截面图是以可视化通道804的一部分的方式产生的。通道804的至少一部分在壁831内。通道804还延伸到区域825(即O形环822和O形环823之间的区域)。通过通道804,样品装载器与转移柱的远端流体连接,绕过梭室。这样,转移柱821的远端处的气体可以通过通道被抽吸到样品装载器。

图8C是示出转移杆602和转移梭601之间的连接的放大截面图。截面图平行于Z轴。转移杆处于锁定的位置。第二销810在凹槽1101内。区域825通过孔833与通道804流体连接。这样,转移柱821的远端通过通道804与样品装载器流体连接。区域825通过O形环822与区域832(由转移柱821、壳体701和转移梭601形成的区域)隔绝密封。梭室830通过O形环823与区域825隔绝密封。O形环822和823的位置用虚线交叉绘示。

图9是图6A和6B中所示的样品转移系统的截面图的另一放大视图。截面图平行于转移杆602的纵轴(Z轴)。转移柱821包括相对于转移柱壳体905可移动地滑动的转移柱芯902。操作转移杆以将转移柱与梭载体锁定包括操作转移柱的开关(例如图6A中的开关607),以相对于转移柱壳体滑动转移柱芯。通过这样做,在转移柱的远端,梯形部件702将帽703推靠在梭载体装置801的容器904上并压缩弹簧903。因此,转移柱的远端与梭载体锁定。当转移柱与梭载体锁定时,在转移柱和梭载体之间没有相对旋转或平移。当转移杆处于如图所示的解锁位置或锁定位置时,区域825与区域908(围绕梯形部件702)流体连接。这样,区域908中的气体可以通过通道804移除。O形环907将转移柱821的远端与转移柱的其余部分密封。

图10示出了联接到样品装载器1007的实例样品转移系统1006的截面图。截面图平行于转移杆的纵轴(Z轴)。样品转移系统1006包括锁定到转移梭的转移杆。打开梭室1008和样品装载器1007的室1009之间的梭阀1001。样品装载器可通过装载器阀1002与真空室隔绝密封。样品装载器1007包括用于将气体抽吸到样品装载器外部的开口1003。气体也可以通过开口进入样品装载器。

图11A是沿图6B中所示的线A-A'的X-Y截面图。当转移杆处于解锁位置时,梭载体装置801从转移梭的壁831解锁。在该位置,通过沿Z轴推动梭载体801,第二销810可移出壁831上的凹槽1101。在与Z轴相反的方向上,凹槽1101首先沿Z轴延伸,然后围绕Z轴扭转。这样,当操作转移杆从停放位置移动到锁定位置时,第二销首先逆Z轴方向滑动,然后绕Z轴旋转到锁定位置。

图11B是沿图6B中所示的线B-B'的X-Y截面图。帽703和容器(例如图9的容器904)周围的转移梭壁形成通道,以允许转移柱芯902周围的气体被抽吸到区域825,如箭头1104所示。然后可以沿部分嵌入在转移梭壁中的通道(例如图8B的通道804)将气体从区域825移除到样品装载器中。这样,在打开梭阀之前,转移杆的远端处(或转移柱的远端周围)的气体或空气可被移除。

图12A、12B和12C分别示出了处于锁定位置、解锁/停放位置和转移位置的转移杆。图12D绘示了在转移杆近端的对应旋钮位置。在图12A中的锁定位置,在凹槽(例如图11A中的凹槽1101)内的梭载体装置的第二销不与通向梭室830的凹槽开口1201对准。在图12B中的解锁/停放位置,梭载体的第二销810与凹槽开口1201对准,并且可以通过沿Z轴推动转移柱而移动出凹槽。在图12C中的转移位置处,第二销在凹槽开口的外部并且沿Y轴对准。梭载体准备好被转移到梭室830的外部。

图13示出了用于使用样品转移系统将样品转移到真空室(例如CPM的真空室)中的实例方法1300。将样品放置在与转移梭附接的样品载体上。

在1302处,将转移杆联接到转移梭,并且将转移杆锁定到梭载体。转移杆可以用杆夹具(例如图3中的杆夹具322)联接到转移梭。通过操作转移柱近端的开关(例如图3中的开关308),可以将转移杆锁定到梭载体装置。将转移杆与梭载体锁定包括将转移柱的远端与梭载体锁定。转移杆处于锁定位置。

在1304处,将转移梭联接到样品装载器。转移梭可以使用装载器夹具(例如图3中的装载器夹具321)联接到固定在真空室的壁上的样品装载器上。在样品装载器和转移杆的远端之间形成流体连接。例如,可以通过在样品装载器和转移柱的远端之间形成通道(例如图8A至8C中的通道804)来形成流体连接。在一些实例中,在将转移梭联接到样品装载器之后,转移杆可以联接到转移梭。

在1306处,通过在样品装载器的室中提供真空来抽空样品装载器。例如,样品装载器中的气体/空气可以从样品装载器壁上的开口(例如图10中的开口1003)抽吸。由于样品装载器和转移杆的远端之间的流体连接,转移杆的远端也被抽空。也就是说,通过在1304处形成的通道移除在转移杆(或转移柱)的远端处的气体/空气。

在1308处,方法1300检查样品是否存储在梭室中的真空环境中。如果梭室处于真空下,则方法1300移动到1310。否则,如果梭室不处于真空(空气或惰性气体)中,则方法1300移动到1312以打开梭室和样品装载器之间的梭阀。

在1312处,用惰性气体填充样品装载器。在1306处,惰性气体可以通过用于抽吸气体的相同开口流入样品装载器中。

在1314处,在样品装载器达到阈值气体压力之后,打开梭室和样品装载器之间的梭阀。或者,可以在插入气体流动预定时间后打开梭阀。

在1316处,再次抽空样品装载器以移除梭室和样品装载器中的惰性气体。

在1318处,在样品装载器达到阈值真空之后,打开样品装载器和真空室之间的样品装载器阀。样品装载器压力可以使用联接到转移梭的压力传感器来监测。在一些实例中,可以在将样品装载器抽空预定时间之后打开样品装载器阀。

在1320处,将梭载体从转移梭上拆下。通过将转移杆上的旋钮依次从锁定位置移动到解锁位置、停放位置和转换位置,梭载体装置可以从转移梭上拆下。

在1322处,通过沿转移杆的纵轴滑动转移柱而将锁定到梭载体的样品载体转移到真空室中。

在1324处,将样品载体从梭载体上拆下。然后,样品载体可以耦合到真空室中的样品台,用于带电粒子束成像或处理保持在样品载体上的样品。

在将样品载体转移到真空室中之后,样品转移系统可以保持附接到真空室壁上,或者从真空室壁上拆下。

图14示出了用于将样品载体从CPM的真空室转移到转移梭的实例方法1400。

在1402处,将样品载体从样品台移除并使用转移杆锁定到延伸到CPM真空室中的梭载体。

在1404处,梭载体与样品载体一起从CPM真空室缩回并移动到梭室中。

在1406处,通过将转移杆移动到锁定位置而将梭载体锁定到转移梭壁。

在1408处,关闭样品装载器阀以将样品装载器与CPM真空室隔绝密封。

在1410处,任选地用惰性气体(例如氩气)填充梭室。例如,气体可以通过样品装载器的壁上的开口流入梭室。梭室中的气体压力可以用联接到转移梭的压力传感器来监测。(如果样品需要在Ar下转移)

在1412处,关闭梭阀。这样,梭室与外部环境隔绝密封。

在1414处,通过操作转移柱近端的开关和释放杆夹具,转移杆可以从转移梭上拆下。(或将转移杆和梭器从装载器上拆下)

图15是用于使用样品转移系统将样品转移到手套箱中的实例方法1500。转移杆可以保持在手套箱内部,用于在转移梭内部/外部移动样品。在手套箱内部使用的转移杆可以比图14和15中使用CPM进行样品转移的转移杆短。

在1502处,通过前室将保持样品的转移梭移动到手套箱中。

在1504处,将手套箱内部的转移杆联接到转移梭。此外,将转移柱的远端锁定到梭载体。

在1506处,打开梭阀,使得梭室与手套箱流体连接。

在1508处,通过将转移杆从锁定位置移动到转移位置,将梭载体从转移梭解锁。

在1510处,可以将锁定到梭载体的样品载体移动出梭室。然后操作者可以手动地将样品载体从样品转移系统中移除。

通过颠倒方法1500的步骤顺序,可以使用样品转移系统将样品载体转移到手套箱外部。

这样,当将样品移动进和移动出手套箱时,转移梭可以从转移杆上拆下。单独的短转移杆可以用于打开或关闭手套箱内的转移梭。短转移杆可以容易地移动到现有前室的手套箱中。

具有可拆卸转移杆的样品转移系统的技术效果是样品转移系统的整体轮廓减小,使得可以仅使用转移梭将样品移动进和移动出具有相对小的前室的手套箱。将转移杆的远端与样品装载器流体连接的技术效果是,在打开梭阀之前,可以移除邻近转移柱远端的气体/空气。包括用于测量梭室压力的压力传感器的技术效果是可以监测梭室内的样品存储环境。

条款1.一种用于将样品载体转移进或转移出真空室的样品转移系统,其包含:转移梭,所述转移梭包括用于接收所述样品载体的梭室;以及转移杆,所述转移杆可拆卸地联接到所述转移梭,其中可通过操作所述转移杆而将所述样品载体转移进或转移出所述梭室。

条款2.根据条款1所述的样品转移系统,其中可将所述转移杆与所述梭室隔绝密封。

条款3.根据条款1至2所述的样品转移系统,其中所述转移梭可拆卸地联接到固定在所述真空室的壁上的样品装载器,并且所述转移杆的远端可与所述样品装载器流体连接,同时与所述梭室隔绝密封。

条款4.根据条款3所述的样品转移系统,其中所述转移杆的所述远端可通过通道与所述样品装载器流体连接,所述通道的至少一部分嵌入在所述转移梭的壁中。

条款5.根据条款1至4所述的样品转移系统,其中所述转移杆包括转移柱和沿所述转移杆的纵轴延伸的壳体,并且操作所述转移杆包括相对于所述壳体滑动所述转移柱。

条款6.根据条款5所述的样品转移系统,其中所述转移柱包括与所述转移梭的梭载体可拆卸地联接的远端,所述样品载体可拆卸地联接到所述梭载体。

条款7.根据条款6所述的样品转移系统,其中所述转移柱进一步包括用于将所述转移柱锁定到所述梭载体的开关。

条款8.根据条款6所述的样品转移系统,其中所述转移柱进一步包括用于调节所述梭载体的位置的旋钮。

条款9.根据条款8所述的样品转移系统,其中通过沿所述壳体推动所述旋钮,所述转移柱沿所述壳体可移动地滑动。

条款10.根据条款9所述的样品转移系统,其中所述旋钮沿所述壳体上的狭缝滑动,其中所述狭缝沿所述转移杆的纵轴延伸。

条款11.根据条款1至10所述的样品转移系统,其中所述壳体为圆柱形。

条款12.根据条款1至11所述的样品转移系统,其中所述真空室是带电粒子仪器的样品室。

条款13.根据条款1至12所述的样品转移系统,其中所述样品转移系统进一步包括压力传感器,所述压力传感器用于监测所述梭室中的压力。

条款14.根据条款1至13所述的样品转移系统,其中一个或多个样品定位在所述样品载体上,并且当所述一个或多个样品由所述样品载体保持时,在所述真空室中用带电粒子束照射所述一个或多个样品中的至少一个样品。

条款15.根据条款1至14所述的样品转移系统,其中所述转移梭进一步包括用于将所述梭室与所述样品装载器密封的梭阀。

条款16.一种用于将样品转移到真空室中的方法,其包含:

将转移梭的第一侧附接到固定在所述真空室的壁上的样品装载器,其中转移杆可拆卸地联接到所述转移梭的第二侧;

向所述样品装载器提供真空;

将所述转移梭的梭室与所述真空室流体连接;以及

通过操作所述转移杆将样品载体从所述梭室转移到所述真空室中。

条款17.根据条款16所述的方法,其进一步包含:在向所述样品装载器提供真空之前,将所述转移杆的远端与所述样品装载器流体连接,同时保持所述梭室与所述转移杆和所述样品装载器隔绝密封。

条款18.根据条款16至17所述的方法,其中用梭阀将所述转移梭与所述样品装载器隔绝密封,并且将所述梭室与所述样品装载器流体连接包括打开所述梭阀。

条款19.根据条款16至18所述的方法,其中所述转移杆的所述远端通过通道与所述样品装载器流体连接,所述通道部分地位于所述转移梭的壁内。

条款20.根据条款16至19所述的方法,其中所述转移杆包括由壳体封闭的转移柱,所述转移柱在所述壳体内可移动地滑动,并且当所述转移杆的所述远端与所述样品装载器流体连接时,所述转移柱的远端处的气体被所述样品装载器中的所述真空抽吸。

条款21.根据条款16至20所述的方法,其中将所述转移杆可拆卸地联接到所述转移梭的所述第二侧包括将所述转移杆的转移柱与所述转移梭的梭载体锁定。

条款22.根据条款16至21所述的方法,其进一步包含:

在将所述转移梭的所述第一侧附接到所述样品装载器之前,用附接到所述转移梭的所述第二侧的第二转移杆将样品载体装载到手套箱中的所述梭室中;

将所述梭室隔绝密封;

将所述第二转移杆从所述转移梭上拆下;以及

将所述转移梭移动出所述手套箱。

条款23.根据条款16至22所述的方法,其中将样品载体从所述梭室转移到所述真空室包括将所述样品载体从所述梭室转移到所述真空室中的样品台。

条款24.根据条款16至23所述的方法,其中所述转移杆包括封闭在壳体内的转移柱,所述转移柱在所述壳体内可移动地滑动,并且将所述样品载体从所述梭室转移到所述真空室包括使所述转移柱相对于所述壳体朝向所述真空室滑动。

条款25.根据条款16至24所述的方法,其中所述第一侧与所述第二侧相对。

条款26.条款16至25所述的方法,其进一步包含:在向所述样品装载器提供真空之后并且在将所述梭室与所述真空室流体连接之前,用惰性气体填充所述样品装载器;将所述梭室与所述样品装载器流体连接;以及在所述样品装载器中提供真空。

条款27.一种用于将样品转移出真空室的方法,其包含:

将保持所述样品的样品载体机械地联接到转移梭的梭载体,其中将所述梭载体锁定到与所述转移梭可拆卸地连接的转移杆;

通过操作所述转移杆将所述样品载体从所述真空室转移到所述转移梭的梭室中;

将所述梭室与所述真空室隔绝密封;以及

将所述转移梭从所述真空室上拆下。

条款28.根据条款27所述的方法,其中将所述梭室与所述转移杆隔绝密封包括关闭所述转移梭的梭阀。

条款29.根据条款27至28所述的方法,其进一步包含在将所述梭室与所述真空室隔绝密封之后,将所述转移杆从所述转移梭上拆下。

条款30.根据条款27至29所述的方法,其进一步包含在将所述梭室与所述真空室隔绝密封之前,用惰性气体填充所述梭室。

条款31.根据条款27至30所述的方法,其中所述真空室是带电粒子仪器的样品室。

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