DE102012010708B4 - Kombiniertes bearbeitungssystem zur bearbeitung mittels laser und fokussierten ionenstrahlen - Google Patents

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Abstract

Bearbeitungssystem (1) zur Erzeugung eines Tiefenquerschnittes (105) eines Objektes (9), aufweisend:ein Focused Ion Beam System (5) zur Präparation des Tiefenquerschnitts (105) aus einem vorpräparierten Oberflächenbereich (101) des Objekts;einen Laser (2) und ein lichtoptisches System (3) zur Erzeugung des vorpräparierten Oberflächenbereiches (101) durch Laserablation in einem Bearbeitungsbereich des Objekts durch einen ersten und einen zweiten Laserstrahl (35, 36);wobei das lichtoptische System (3) so ausgebildet ist, dass der erste und der zweite Laserstrahl (35, 36) jeweils auf gleiche Eintrefforte einer gemeinsamen Scanlinie im Bearbeitungsbereich ausrichtbar sind zu einem Scannen des ersten Laserstrahls (35) und einem Scannen des zweiten Laserstrahls (36);wobei für jeden der Eintrefforte ein Winkel (α) zwischen einer ersten Einfallsrichtung entlang einer Achse (37) des ersten Laserstrahls (35) und einer zweiten Einfallsrichtung entlang einer Achse (38) des zweiten Laserstrahls (36) größer ist als 10 Grad, gemessen in einem ortsfesten Koordinatensystem (95);wobei das Bearbeitungssystem (1) ferner ein Positioniersystem (4) aufweist zur Positionierung des Objekts (9), so dass eine Translationsbewegung (41) des Objekts (9) eine erste Anordnung (A) des Bearbeitungsbereichs zum Scannen des ersten Laserstrahls (35) überführt zu einer zweiten Anordnung (B) des Bearbeitungsbereichs zum Scannen des zweiten Laserstrahls (36).

Description

  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Erzeugung von Tiefenquerschnitten eines Objektes durch Laserablation und nachfolgender Präparation mittels fokussierter Ionenstrahlen (FIB).
  • Stand der Technik
  • Zur Untersuchung von Materialstrukturen, die unter der Oberfläche verborgen sind, wurden Prozesse entwickelt, mit denen Tiefenquerschnitte am Objekt erzeugt werden können. Diese Prozesse gewannen insbesondere dadurch an Bedeutung, da sie die Untersuchung struktureller Eigenschaften von hergestellten Halbleiterstrukturen ermöglichen.
  • Eine Analyse der freigelegten Tiefenquerschnitte erfolgt typischerweise durch Rasterelektrönenmikroskopie. Ferner sind auch Methoden entwickelt worden, welche die Präparation einer Lamelle eines Tiefenquerschnitts ermöglichen. Die Lamelle wird dabei so präpariert, dass sie von der restlichen Probe getrennt werden kann. Die abgetrennte Lamelle kann dann in ein Transmissionselektronenmikroskop eingeschleust und dort untersucht werden.
  • Um einen effizienten Einsatz dieser Untersuchungsmethoden zur Fehleranalyse und Prozesskontrolle zu ermöglichen, ist es erforderlich, eine möglichst kurze Präparationszeit zu erreichen, um eine genügend hohe Anzahl von Proben innerhalb einer wirtschaftlich vertretbaren Zeit untersuchen zu können.
  • Die Bedeutung dieses Erfordernisses wird bei der Untersuchung von modernen Halbleiterstrukturen, wie multiple stacked ICs und 3D MEMS erhöht. Die Analyse solcher Materialstrukturen erfordern oftmals die Freilegung von großen oder tiefliegenden Tiefenquerschnitten.
  • Dokument DE 60 2006 000 278 T2 offenbart ein Verfahren zur Materialabtragung unter Verwendung eines Focused Ion Beam Systems. In einem ersten Schritt wird mit dem Ionenstrahl ein Umlaufgraben erzeugt, wobei der Ionenstrahl in einem Winkel normal zur Substratoberfläche orientiert ist. In einem zweiten Schritt wird die Probe durch unterschneiden von dem restlichen Objekt separiert mit einem Unterschneidungsionenstrahl, welcher unter einem spitzen Winkel auf die Oberfläche eintrifft.
  • Dokument DE 10 2008 052 006 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Proben für die Transmissionselektronenmikroskopie. Ein Probenmaterial wird mit einem Laserstrahl entlang einer Bestrahlungstrajektorie bestrahlt, um eine Schwächungsspur im Probenmaterial zu erzeugen. Die Bestrahlung wird so gesteuert, dass die Schwächungsspur eine im Probenmaterial verlaufende weitere Schwächungsspur, die ebenfalls vorzugsweise durch Laserbestrahlung erzeugt wird, in einem Kreuzungsbereich unter einem spitzen Winkel kreuzt. Das Substrat wird entlang der Schwächungsspuren gebrochen. Dadurch entsteht eine Probe, welche einen durch Bruchflächen begrenzten keilförmigen Probenabschnitt aufweist.
  • Dokument EP 0 141 272 A1 offenbart eine Einrichtung für die Ionenstrahlbearbeitung. Die Einrichtung weist zwei Ionenquellen auf, welche zusammen mit einem Probenhalter in einem Vakuumraum angeordnet sind. Der Probenhalter und die Ionenquellen sind gegeneinander um eine zentrale Drehachse drehbar gelagert.
  • Es besteht daher ein Bedarf nach einem System sowie einem Verfahren, das eine präzise Untersuchung von Tiefenquerschnitten innerhalb einer kurzen Zeit ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Weitere Ausführungsformen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
  • Zusammenfassung
  • Ausführungsformen stellen ein Bearbeitungssystem bereit zur Erzeugung eines Tiefenquerschnittes eines Objektes. Das Bearbeitungssystem kann ein Focused Ion Beam System zur Präparation des Tiefenquerschnitts aus einem vorpräparierten Oberflächenbereich des Objekts aufweisen. Das Bearbeitungssystem kann ferner einen Laser aufweisen. Ferner kann das Bearbeitungssystem ein lichtoptisches System zur Erzeugung des vorpräparierten Oberflächenbereiches durch Laserablation in einem Bearbeitungsbereich des Objekts durch einen ersten und einen zweiten Laserstrahl aufweisen. Das lichtoptische System kann so ausgebildet sein, dass der erste und der zweite Laserstrahl jeweils auf gleiche Eintrefforte einer gemeinsamen Scanlinie im Bearbeitungsbereich ausrichtbar sind zu einem Scannen des ersten Laserstrahls und zu einem Scannen des zweiten Laserstrahls. Für jeden der Eintrefforte kann ein Winkel zwischen einer ersten Einfallsrichtung entlang einer Achse des ersten Laserstrahls und einer zweiten Einfallsrichtung entlang einer Achse des zweiten Laserstrahls größer als 10 Grad sein, gemessen in einem ortsfesten Koordinatensystem. Das Bearbeitungssystem kann ferner ein Positioniersystem aufweisen zur Positionierung des Objekts, so dass eine Translationsbewegung des Objekts eine erste Anordnung des Bearbeitungsbereichs zum Scannen des ersten Laserstrahls überführt zu einer zweiten Anordnung des Bearbeitungsbereichs zum Scannen des zweiten Laserstrahls.
  • Es hat sich gezeigt, dass durch die Bestrahlung des Bearbeitungsbereichs mit dem ersten und dem zweiten Laserstrahl ein vorpräparierter Oberflächenbereich herstellbar ist, welche eine geringe Oberflächenrauheit aufweist. Daher kann die anschließende Präparation des Tiefenquerschnitts aus dem vorpräparierten Oberflächenbereich mit dem Focused Ion Beam System innerhalb einer kurzen Zeit durchgeführt werden.
  • Dies ermöglicht den Einsatz des Bearbeitungssystems zur Durchführung routinemäßiger Untersuchungen, wie beispielsweise im Bereich der Fehleranalyse und Prozesskontrolle. Die kurze Präparationszeit ermöglicht ferner die Erzeugung von großen und/oder tiefliegenden Tiefenquerschnitten. Dies ist insbesondere bei der Strukturuntersuchung von modernen Halbleiterstrukturen, wie 3D-MEMs und multiple stacked ICs, vorteilhaft.
  • Der Laser kann ein Pulslaser sein. Eine Pulsdauer des Lasers kann beispielsweise zwischen 10-16 Sekunden und 10-8 Sekunden liegen. Das Bearbeitungssystem kann zwei Laser aufweisen, wobei der erste Laser den ersten Laserstrahl erzeugt und der zweite Laser den zweiten Laserstrahl erzeugt.
  • Das lichtoptische System kann so ausgebildet sein, dass der erste Laserstrahl und der zweite Laserstrahl jeweils auf den Bearbeitungsbereich des Objekts fokussiert werden. Ein Strahlengang des ersten und/oder des zweiten Laserstrahls kann jeweils zwischen dem Laser und dem Bearbeitungsbereich verlaufen. Das lichtoptische System kann ein Objektiv aufweisen, das vom ersten und vom zweiten Laserstrahl durchsetzt wird. Alternativ kann das lichtoptische System zwei Objektive aufweisen, wobei jedes der Objektive entweder vom ersten oder vom zweiten Laserstrahl durchsetzt wird, so dass jeder Laserstrahl entweder das erste oder das zweite Objektiv durchsetzt. Das Objektiv kann ein f-Theta-Objektiv sein.
  • Das lichtoptische System kann als Planfeldoptik ausgebildet sein. Eine Fokusebene des ersten Laserstrahls und eine Fokusebene des zweiten Laserstrahls können in einer gemeinsamen Ebene liegen. Das Scanfeld eines Laserstrahls kann in seiner Fokusebene angeordnet sein. Ein Scanfeld des ersten Laserstrahls und ein Scanfeld des zweiten Laserstrahls können in einer gemeinsamen Ebene liegen. Ein Strahlquerschnitt eines Fokus des ersten und/oder zweiten Laserstrahls kann im Bereich zwischen 1 Mikrometer und 5 Millimeter liegen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann das lichtoptische System eine variable Brennweite aufweisen. Das lichtoptische System kann ansteuerbar ausgebildet sein, so dass durch Steuersignale einer Steuerung die Brennweite variierbar ist. Beispielsweise kann das lichtoptische System Aktuatoren aufweisen, die eine bewegbare optische Baugruppe abhängig von den Steuersignalen bewegen.
  • Das lichtoptische System kann so ausgebildet sein, dass der erste Laserstrahl und der zweite Laserstrahl jeweils im Bearbeitungsbereich scanbar sind. Ein Durchmesser eines Scanfeldes (auch als scan field bezeichnet) des ersten und/oder zweiten Laserstrahls kann in einem Bereich zwischen 100 Mikrometer und 500 Millimeter oder in einem Bereich zwischen 100 Mikrometer und 100 Millimeter liegen. Ferner kann ein Durchmesser des Scanfeldes auch in einem Bereich zwischen 100 Mikrometer und 80 Millimeter, oder in einem Bereich zwischen 100 Mikrometer und 50 Millimeter, oder in einem Bereich zwischen 100 Mikrometer und 10 Millimeter liegen. Das Positioniersystem kann so ausgebildet sein, dass es den Bearbeitungsbereich im Scanfeld des ersten Laserstrahls und/oder im Scanfeld des zweiten Laserstrahls anordnet. Die Scanfelder des ersten Laserstrahls und des zweiten Laserstrahls können jeweils so angeordnet sein, dass sie sich überlappen oder nicht überlappen. Das Positioniersystem kann so ausgebildet sein, dass eine Translationsbewegung den Bearbeitungsbereich aus dem Scanfeld des ersten Laserstrahls in das Scanfeld des zweiten Laserstrahls überführt.
  • Das lichtoptische System kann eine Scaneinheit zum Scannen des ersten und/oder zum Scannen des zweiten Laserstrahls aufweisen. Die Scaneinheit kann ein oder mehrere Umlenkelemente aufweisen. Die Scaneinheit kann über Steuerleitungen mit einer Steuerung verbunden sein. Die Scaneinheit kann so ausgebildet sein, dass mit dem ersten und/oder dem zweiten Laserstrahl ein eindimensionaler Scan (X-Scan oder Y-Scan) oder ein zweidimensionaler Scan (XY-Scan) ausführbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Positioniersystem so ausgebildet sein, dass das Objekt relativ zum ersten und/oder zweiten Laserstrahl zur Erzeugung des Scans bewegbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass das Bearbeitungssystem zwei Scaneinheiten aufweist, die jeweils ausgebildet sind, entweder den ersten oder den zweiten Laserstrahl zu scannen.
  • Der vorpräparierte Oberflächenbereich kann ein Randbereich des Bearbeitungsbereichs sein. In anderen Worten kann sich an den vorpräparierten Oberflächenbereich ein unpräparierter Oberflächenbereich des Objekts anschließen. Der vorpräparierte Oberflächenbereich kann eine Seitenwand eines Ablationsgrabens oder einer Ablationsstufe sein, wobei der Ablationsgraben oder die Ablationsstufe durch Laserablation erzeugt wurde.
  • Das Focused Ion Beam System kann dazu ausgebildet sein, einen fokussierten Ionenstrahl zum Ionenstrahlätzen zu erzeugen. Das Ionenstrahlätzen kann ein Trockenätzverfahren sein. Das Focused Ion Beam System kann ferner ein Gaszuführungssystem aufweisen, das ausgebildet ist, ein Prozessgas dem Bearbeitungsbereich zuzuführen. Das Prozessgas kann durch den Ionenstrahl des Focused Ion Beam Systems, durch den Elektronenstrahl des Rasterelektronenmikroskopiesystems, und/oder durch den Ionenstrahl eines Ionen-Mikroskopiesystems aktivierbar sein. Das Ionen-Mikroskopiesystem kann eine Gas-Feldionenquelle aufweisen. Das Ionen-Mikroskopiesystem kann beispielsweise ein Helium-Ionen-Mikroskopiesystem sein.
  • Durch das aktivierte Prozessgas kann ein Materialabtrag im Bearbeitungsbereich erfolgen. Das Focused Ion Beam System kann so ausgebildet sein, dass der Tiefenquerschnitt aus dem vorpräparierten Oberflächenbereich in einem oder mehreren Präparationsschritten herstellbar ist. Jeder der Präparationsschritte kann bei einem unterschiedlichen Fokusdurchmesser des fokussierten Ionenstrahls erfolgen. Der Ionenstrahl kann auf den Bearbeitungsbereich fokussiert sein. Ein Durchmesser des Fokus des Ionenstrahls kann in einem Bereich zwischen 5 Nanometer und 30 Mikrometer liegen. In einem letzten Präparationsschritt kann der Fokusdurchmesser in einem Bereich zwischen 5 und 20 Nanometer liegen.
  • Das Focused Ion Beam System kann eine Flüssigmetall-Ionenquelle (liquid metal ion source, LMIS) aufweisen. Die Flüssigmetall-Ionenquelle kann beispielsweise eine Gallium-Ionenquelle sein. Alternativ kann das Focused Ion Beam System eine Plasma-Ionenquelle aufweisen. Die Plasma-Ionenquelle kann beispielsweise eine Xenon-Ionenquelle sein. Alternativ kann das Focused Ion Beam System eine Feld-Ionenquelle aufweisen. Die Feld-Ionenquelle kann beispielsweise eine Helium, Argon oder Xenon-Feldionenquelle sein.
  • Das Bearbeitungssystem kann ferner ein Rasterelektronenmikroskopiesystem und/oder ein Ionen-Mikroskopiesystem aufweisen. Das Ionen-Mikroskopiesystem kann eine Gas-Feldionenquelle aufweisen. Beispielsweise kann das Ionen-Mikroskopiesystem ein Helium-Ionen-Mikroskopiesystem sein. Das Rasterelektronenmikroskopiesystem und/oder das Ionen-Mikroskopiesystem können jeweils so ausgebildet sein, dass die Erzeugung des Tiefenquerschnitts aus dem vorpräparierten Oberflächenbereich beobachtbar ist durch ein Scannen eines fokussierten Elektronenstrahls und/oder durch ein Scannen eines fokussierten Ionenstrahls. Ein Objektbereich des Rasterelektronenmikroskopiesystems und/oder des Ionen-Mikroskopiesystems kann mit einem Objektbereich des Focused Ion Beam Systems einen gemeinsamen Bereich aufweisen.
  • Eine Achse des Laserstrahls kann eine Symmetrieachse des Laserstrahls sein. Das ortsfeste Koordinatensystem kann ein Koordinatensystem sein, das fest relativ zu einer Vakuumkammer des Bearbeitungssystems angeordnet ist. Das ortsfeste Koordinatensystem kann unabhängig sein von einer Position und Orientierung des Objektes innerhalb des Bearbeitungssystems.
  • Das lichtoptische System kann so ausgebildet sein, dass der erste und der zweite Laserstrahl zeitlich nacheinander erzeugbar sind. Alternativ kann das lichtoptische System so ausgebildet sein, dass der erste Laserstrahl und der zweiten Laserstrahl gleichzeitig erzeugbar sind. Die gleichzeitig erzeugbaren Laserstrahlen können unterschiedliche Objekte bearbeiten. In weiteren Ausführungsformen, die im Folgenden beschrieben werden, können beide Laserstrahlen auf einen gemeinsamen Bearbeitungsbereich gelenkt werden.
  • Das Scannen des ersten Laserstrahls und das Scannen des zweiten Laserstrahls erfolgt durch Richten des ersten und des zweiten Laserstrahls auf gleiche Eintrefforte der gemeinsamen Scanlinie. Die Eintrefforte werden vom ersten und vom zweiten Laserstrahl bestrahlt.
  • Das Bearbeitungssystem ist so ausgebildet, dass eine Translationsbewegung eine erste Anordnung des Bearbeitungsbereichs zum Scannen des ersten Laserstrahls zu einer zweiten Anordnung des Bearbeitungsbereichs zum Scannen des zweiten Laserstrahls überführt. Die Anordnung kann als eine Position und eine Orientierung des Objekts definiert werden. In anderen Worten ist das Scannen des ersten Laserstrahls und das Scannen des zweiten Laserstrahls bei einer konstanten Orientierung des Objekts durchführbar. Die Translationsbewegung kann geradlinig sein. Eine Richtung der Translationsbewegung kann senkrecht zu einer Richtung einer optischen Achse eines Objektivs des lichtoptischen Systems ausgerichtet sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerung mit dem Positioniersystem verbunden, wobei die Steuerung und das Positioniersystem ausgebildet so sind, dass durch Steuersignale der Steuerung die Translationsbewegung zur Überführung der ersten Anordnung des Bearbeitungsbereiches in die zweite Anordnung des Bearbeitungsbereichs überführbar ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das lichtoptische System so ausgebildet, dass der Winkel zwischen der ersten Einfallsrichtung und der zweiten Einfallsrichtung größer ist als 15 Grad, oder größer ist als 20 Grad, oder größer ist als 30 Grad, oder größer ist als 40 Grad, oder größer ist als 50 Grad, oder größer ist als 70 Grad. Der Winkel kann geringer sein als 150 Grad.
  • Das Bearbeitungssystem kann so ausgebildet sein, dass der Winkel variierbar ist. Beispielsweise kann das lichtoptische System ansteuerbar ausgebildet sein, so dass der Winkel abhängig von Steuersignalen einer Steuerung variierbar ist. Die Steuerung kann beispielsweise einen Aktuator eines Umlenkelements und/oder einen Aktuator des Positioniersystems ansteuern.
  • Die Einfallsrichtung kann definiert sein als eine Richtung der Achse des Laserstrahls im Fokusbereich oder im Scanfeld des Laserstrahls. In anderen Worten kann die Einfallsrichtung bestimmt werden am Ort des Objekts.
  • Das. Bearbeitungssystem kann so ausgebildet sein, dass vor und nach der Translationsbewegung eine Position des Objekts und/oder des Objekthalters erfassbar ist. Die Genauigkeit der Erfassung der Position kann genauer sein als 1 Mikrometer, oder genauer sein als 0,5 Mikrometer, oder genauer sein als 0,2 Mikrometer, oder genauer sein als 0,1 Mikrometer, oder genauer sein als 50 Nanometer.
  • Das Bearbeitungssystem kann einen Positionssensor zum Erfassen der Position des Objekts und/oder des Objekthalters aufweisen.
  • Der Positionssensor kann beispielsweise ein Interferometer sein. Das Erfassen der Position des Objekts und/oder des Objekthalters kann ein Scannen von einer oder mehreren Markierungen und/oder von einer oder mehreren Detektionseinrichtungen durch einen Laserstrahl umfassen, der vom lichtoptischen System erzeugt wird. Die Markierungen und/oder Detektionseinrichtungen können jeweils am Objekthalter und/oder am Objekt angeordnet sein. Das Bearbeitungssystem kann einen oder mehrere Detektoren aufweisen, die so ausgebildet sind, dass ein Auftreffen des Laserstrahls auf einer der Markierungen registrierbar ist. Ferner können die Detektionseinrichtungen so ausgebildet sein, dass ein Auftreffen des Laserstrahls auf einer Detektionseinrichtung durch die Detektionseinrichtung registrierbar ist. Die Detektionseinrichtung kann einen Photosensor aufweisen. Der Photosensor kann am Objekt und/oder am Objekthalter angeordnet sein. Ferner kann die Detektionseinrichtung eine Lichtführung aufweisen, welche von einem Detektionsort auf dem Objekt oder dem Objekthalter zum Photosensor führt. Dadurch ist Licht des Lasers, welches auf dem Detektionsort auftrifft durch einen Photosensor detektierbar.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das lichtoptische System ein verschwenkbares Umlenkelement auf, wobei durch eine Verschwenkung des verschwenkbaren Umlenkelements die erste Einfallsrichtung in die zweite Einfallsrichtung überführbar ist.
  • Das verschwenkbare Umlenkelement kann beispielsweise ein verschwenkbarer Spiegel sein. Durch die Verschwenkung kann die erste Einfallsrichtung kontinuierlich in die zweite Einfallsrichtung überführbar sein. Das verschwenkbare Umlenkelement kann im Strahlengang des ersten Laserstrahls und im Strahlengang des zweiten Laserstrahls angeordnet sein. Das verschwenkbare Umlenkelement kann ein letztes Umlenkelement im Strahlengang des ersten und/oder zweiten Laserstrahls sein. In anderen Worten kann der Strahlengang zwischen dem letzten Umlenkelement und dem Bearbeitungsbereich frei von Umlenkelementen sein. Das verschwenkbare Umlenkelement kann im Strahlengang des ersten und zweiten Laserstrahls vor oder nach dem Objektiv angeordnet sein. Das verschwenkbare Umlenkelement kann außerhalb oder innerhalb einer Vakuumkammer des Bearbeitungssystems angeordnet sein.
  • Das verschwenkbare Umlenkelement kann eine einachsige Scaneinheit oder eine zweiachsige Scaneinheit für das Scannen des ersten und/oder das Scannen des zweiten Laserstrahls sein. In anderen Worten kann das verschwenkbare Umlenkelement so ausgebildet sein, dass durch Kippbewegungen des verschwenkbaren Umlenkelements um eine oder um zwei Achsen der erste und/oder zweite Laserstrahl im Scanbereich des jeweiligen Laserstrahls eindimensional oder zweidimensional scanbar ist.
  • Alternativ ist es denkbar, dass das lichtoptische System zusätzlich zum verschwenkbaren Umlenkelement eine Scaneinheit aufweist. Die Scaneinheit kann ausgebildet sein, den ersten und/oder den zweiten Laserstrahl im Scanbereich eindimensional oder zweidimensional zu scannen.
  • Ausführungsformen stellen ein Bearbeitungssystem bereit, wobei der erste Laserstrahl und der zweite Laserstrahl jeweils bei einer gleichen Anordnung des Bearbeitungsbereiches auf gleiche Eintrefforte einer gemeinsamen Scanlinie im Bearbeitungsbereich ausrichtbar sind zu einem Scannen des ersten Laserstrahls und einem Scannen des zweiten Laserstrahls. Für jeden der Eintrefforte kann ein Winkel zwischen einer ersten Einfallsrichtung entlang einer Achse des ersten Laserstrahls und einer zweiten Einfallsrichtung entlang einer Achse des zweiten Laserstrahls größer sein als 10 Grad, gemessen in einem ortsfesten Koordinatensystem.
  • Durch die gleichbleibende Anordnung des Bearbeitungsbereichs beim Scannen des ersten und des zweiten Laserstrahls wird der erste und der zweite Laserstrahl bei einer gleichen Position und Orientierung des Objektes gescannt. Die gleiche Anordnung kann sich auf das ortsfeste Koordinatensystem beziehen.
  • Dadurch ist es möglich, den vorpräparierten Oberflächenbereich ohne eine Bewegung des Objekts mit einem ersten und einem zweiten Einfallswinkel zu präparieren. Damit kann eine besonders kurze Präparationszeit für den vorpräparierten Oberflächenbereich erhalten werden.
  • Das Bearbeitungssystem kann so ausgebildet sein, dass der erste und der zweite Laserstrahl gleichzeitig erzeugbar sind. Dadurch ist es möglich, dass ein gemeinsamer Bearbeitungsbereich gleichzeitig durch den ersten und den zweiten Laserstrahl bearbeitbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Bearbeitungssystem so ausgebildet sein, dass der Bearbeitungsbereich durch den ersten und den zweiten Laserstrahl zeitlich nacheinander bearbeitbar ist. Das Scanfeld des ersten Laserstrahls kann mit dem Scanfeld des zweiten Laserstrahls einen gemeinsamen Bereich aufweisen. In anderen Worten können diese Scanfelder sich gegenseitig überlappen.
  • Das Bearbeitungssystem kann so ausgebildet sein, dass eine Achse des ersten Laserstrahls und eine Achse des zweiten Laserstrahls sich in einem Objektbereich des lichtoptischen Systems schneiden. Der Objektbereich kann ein räumlicher Bereich sein in dem das Objekt zur Durchführung der Laserablation angeordnet wird.
  • Eine Einfallsrichtung des ersten Laserstrahls und/oder eine Einfallsrichtung des zweiten Laserstrahls auf das Objektiv des lichtoptischen Systems kann jeweils parallel zu einer optischen Achse des Objektivs ausgerichtet sein. Ein Eintreffort des ersten Laserstrahls auf die Objektivlinse kann unterschiedlich sein zu einem Eintreffort des zweiten Laserstrahls auf die Objektivlinse. Der erste Laserstrahl und/oder der zweite Laserstrahl können jeweils als kollimierte Laserstrahlen oder als parallele Laserstrahlen auf das Objektiv einfallen. Die Anordnung des Bearbeitungsbereichs zum Scannen des ersten Laserstrahls und zum Scannen des zweiten Laserstrahls kann sich in einer Brennebene oder in einem Fokuspunkt des Objektivs befinden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das lichtoptische System auf: ein erstes und ein zweites Umlenkelement, die jeweils entweder den ersten oder den zweiten Laserstrahl umlenken, so dass eine Umlenkposition des ersten Laserstrahls unterschiedlich ist zu einer Umlenkposition des zweiten Laserstrahls.
  • Beispielsweise kann das erste und/oder das zweite Umlenkelement ein Spiegel oder ein Strahlteiler sein. Die Umlenkposition des ersten Laserstrahls kann sich am ersten Umlenkelement befinden oder durch das erste Umlenkelement gebildet sein. Die Umlenkposition des zweiten Laserstrahls kann sich am zweiten Umlenkelement befinden oder durch das zweite Umlenkelement gebildet sein.
  • Das erste Umlenkelement kann das einzige Umlenkelement des Strahlengangs des ersten oder des zweiten Laserstrahls sein. Alternativ kann das erste Umlenkelement das letzte Umlenkelement aus einer Vielzahl von Umlenkelementen sein, welche im ersten oder im zweiten Strahlengang angeordnet sind. In andern Worten kann der Strahlengang des ersten Laserstrahls zwischen dem ersten Umlenkelement und dem Bearbeitungsbereich frei von Umlenkelementen sein. Hierbei sollen Linsen oder Linsensysteme, wie das Objektiv, nicht als Umlenkelemente aufgefasst werden. Entsprechendes kann für das zweite Umlenkelement gelten.
  • Der Winkel zwischen der ersten und der zweiten Einfallsrichtung kann von der ersten und der zweiten Umlenkposition abhängen. Das Objektiv kann im Strahlengang des ersten und/oder des zweitenLaserstrahls vor oder nach dem ersten und/oder dem zweiten Umlenkelement angeordnet sein.
  • Das erste und/oder das zweite Umlenkelement kann jeweils als Scaneinheit ausgebildet sein zum eindimensionalen oder zweidimensionalen Scannen des ersten und/oder zweiten Laserstrahls im Scanfeld des jeweiligen Laserstrahls.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste Umlenkelement als Strahlteiler ausgebildet. Der Strahlteiler kann beispielsweise ein semitransparenter Spiegel sein. Der Strahlteiler kann ein Umlenkelement für den ersten Laserstrahl sein. Der zweite Laserstrahl kann den Strahlteiler unabgelenkt durchsetzten. Der zweite Laserstrahl kann nach dem Durchsetzen des Strahlteilers auf das zweite Umlenkelement auftreffen, wobei der zweite Laserstrahl durch das zweite Umlenkelement umgelenkt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Bearbeitungssystem eine Steuerung auf, die mit dem lichtoptischen System verbunden ist, wobei die Steuerung und das lichtoptische System so ausgebildet sind, dass durch Steuersignale der Steuerung das lichtoptische System zwischen dem Scannen des ersten Laserstrahls und dem Scannen des zweiten Laserstrahls umschaltbar ist. Das lichtoptische System kann einen oder mehrere Aktuatoren zum Umschalten zwischen dem Scannen des ersten Laserstrahls und dem Scannen des zweiten Laserstrahls aufweisen. Der Aktuator kann mit der Steuerung verbunden sein. Der Aktuator kann an einem verschwenkbaren Umlenkelement angeordnet sein. Das verschwenkbare Umlenkelement kann durch eine Verschwenkung die erste Einfallsrichtung in die zweite Einfallsrichtung überführen. Alternativ kann das verschwenkbare Umlenkelement ein Schaltspiegel sein, der das Licht des Lasers auf ein erstes oder ein zweites Umlenkelement lenkt. Das erste und das zweite Umlenkelement können jeweils entweder den ersten oder den zweiten Laserstrahl umlenken, so dass eine Umlenkposition des ersten Laserstrahls unterschiedlich ist zu einer Umlenkposition des zweiten Laserstrahls.
  • Ausführungsformen stellen ein Bearbeitungssystem bereit, wobei das lichtoptische System so ausgebildet ist, dass beim Scannen des ersten und des zweiten Laserstrahls eine Querabweichung zwischen einer Scanspur des ersten Laserstrahls und einer Scanspur des zweiten Laserstrahls geringer ist als 1 Mikrometer oder geringer ist als 0,5 Mikrometer, oder geringer ist als 0,2 Mikrometer, oder geringer ist als 0,1 Mikrometer, oder geringer ist als 50 Nanometer.
  • Dadurch ist es möglich, den vorpräparierten Oberflächenbereich entlang der ersten und der zweiten Scanspur so zu erzeugen, dass der vorpräparierte Oberflächenbereich eine geringe Oberflächenrauheit aufweist. Dadurch kann eine Präparationszeit, welche für die Präparation durch das Focused Ion Beam System erforderlich ist, verkürzt werden. Eine gewünschte Obergrenze für eine Querabweichung kann erreicht werden, indem eine Positionierung des Objekts zumindest in einer Richtung quer zur Scanlinie eine entsprechende Genauigkeit aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann eine gewünschte Obergrenze für die Querabweichung erreicht werden, indem eine Genauigkeit für eine Anordnung und/oder Verschwenkung von Komponenten des lichtoptischen Systems entsprechend hoch ist.
  • Eine Scanspur kann definiert werden als ein Bereich des Scanfeldes, welcher durch den Laserstrahl abgetastet wird. Die Querabweichung zwischen den Scanspuren der Laserstrahlen kann definiert werden als ein Versatz zwischen der Scanspur des ersten Laserstrahls und der Scanspur des zweiten Laserstrahls, gemessen quer zu einer Verlaufsrichtung der Scanspuren am Ort der gemessenen Querabweichung.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Bearbeitungssystem ferner eine Steuerung auf, welche mit dem lichtoptischen System verbunden ist, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, das lichtoptische System so zu steuern, dass der erste Laserstrahl auf die Eintrefforte der Scanlinie ausgerichtet wird. Die Steuerung ist ferner dazu ausgebildet den Verlauf der Scanlinie zu bestimmen und das lichtoptische System so zu steuern, dass der zweite Laserstrahl auf die Eintrefforte der Scanlinie ausgerichtet wird, abhängig vom bestimmten Verlauf der Scanlinie.
  • Die Steuerung kann so ausgebildet sein, dass der Verlauf der Scanlinie bestimmt wird aus Signalen an das lichtoptische System zum Scannen des ersten Laserstrahls, aus Signalen an das Positioniersystem, und/oder aus einer Positionsmessung einer Position des Objekthalters. Der Verlauf der Scanlinie kann die Summe aller Positionen der Eintrefforte umfassen. Der Verlauf der Scanlinie kann bestimmt werden relativ zum Objekt, relativ zum Objekthalter und/oder relativ zum ortsfesten Koordinatensystem.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Bearbeitungssystem so ausgebildet, dass beim Scannen des ersten Laserstrahls und beim Scannen es zweiten Laserstrahls die Achse des ersten Laserstrahls und die Achse des zweiten Laserstrahls an einer gemeinsamen Strahlführungsebene ausgerichtet sind. Die Strahlführungsebene kann eine Ebene im ortsfesten Koordinatensystem sein.
  • An der Strahlführungsebene ausgerichtet kann bedeuten, dass die Achse des jeweiligen Laserstrahls am Objekt oder im Scanfeld eine Neigung relativ zur Strahlführungsebene aufweist, die geringer ist als 1 Grad, oder geringer ist als 0,1 Grad.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Bearbeitungssystem so ausgebildet, dass eine Scangenauigkeit für das Scannen des ersten und des zweiten Laserstrahls jeweils genauer ist als 1 Mikrometer oder genauer ist als 0,5 Mikrometer oder genauer ist als 0,2 Mikrometer oder genauer ist als 0,1 Mikrometer, oder genauer ist als 50 Nanometer.
  • Die Scangenauigkeit kann definiert werden als eine Genauigkeit, mit welcher die Achse des Laserstrahls auf die Eintrefforte der gemeinsamen Scanlinie ausrichtbar ist. Somit kann die Scangenauigkeit ein Maß für die Abweichung von der Scanlinie beim Scannen des ersten und des zweiten Laserstrahls sein. Eine genauere Scangenauigkeit kann eine geringere Abweichung bedeuten. Die Scangenauigkeit kann ein Abstand zwischen einem gewünschten Eintreffort und einem tatsächlichen Eintreffort von Licht des Laserstrahls auf dem Objekt sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Querabweichung zwischen der Scanspur des ersten Laserstrahls und der Scanspur des zweiten Laserstrahls geringer als die Hälfte, oder geringer als ein Fünftel, oder geringer als ein Zehntel, oder geringer als ein Hundertstel der Scangenauigkeit. Die Scangenauigkeit kann dadurch in der Richtung quer zur Scanlinie höher sein als die Scangenauigkeit in der Richtung entlang der Scanlinie. Dadurch kann das Bearbeitungssystem optimiert sein für eine präzise Präparation des vorpräparierten Oberflächenbereiches in einer Richtung quer zur Scanlinie, wobei gleichzeitig eine schnelle Positionierung ein schnelles Scannen erreicht wird, da die Scangenauigkeit nicht in allen Richtungen gleich hoch ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Bearbeitungssystem so ausgebildet, dass eine Neigung der Strahlführungsebene im ortsfesten Koordinatensystem mindestens über einen Winkelbereich von 10 Grad einstellbar ist.
  • Dadurch wird ein Bearbeitungssystem erhalten, bei dem die Neigung des vorpräparierten Oberflächenbereiches relativ zu einer Neigung des zu erzeugenden Tiefenquerschnitts schnell und präzise einstellbar ist. Dies ermöglicht es, die Neigung des vorpräparierten Oberflächenbereiches so einzustellen, dass der nachfolgende Präparationsschritt mit dem Focused Ion Beam System in kürzer Zeit durchführbar ist. In anderen Worten ist das Bearbeitungssystem so ausgebildet, dass der vorpräparierte Oberflächenbereich mit der Strahlführungsebene erzeugbar ist, deren Neigung mindestens über einen Winkelbereich von 10 Grad einstellbar ist. Die Neigung kann relativ zu einem Scanfeld des ersten und/oder des zweiten Laserstrahls gemessen werden oder relativ zu einer optischen Achse des Objektivs.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Bearbeitungssystem so ausgebildet, dass eine weitere Translationsbewegung des Objekts, eine Änderung der ersten Einfallsrichtung und/oder eine Änderung der zweiten Einfallsrichtung die Einstellung der Neigung über den Winkelbereich von mindestens 10 Grad erzeugt. Eine Richtung der weiteren Translationsbewegung kann senkrecht zu einer Richtung der Translationsbewegung orientiert sein, welche die erste Anordnung zum Scannen des ersten Laserstrahls in die zweite Anordnung zum Scannen des zweiten Laserstrahls überführt. Die weitere Translationsrichtung kann nichtparallel zur Strahlführungsebene sein, deren Neigung geändert wird. Die weitere Translationsbewegung kann mit dem Positioniersystem erzeugbar sein.
  • Daher kann die Einstellung der Strahlführungsebene über den Winkelbereich von mindestens 10 Grad bei konstanter Orientierung des Objekts erfolgen. Das Bearbeitungssystem kann so ausgebildet sein, dass sich alle Objektpositionen zum Scannen des ersten Laserstrahls, zum Scannen des zweiten Laserstrahls, sowie zur Änderung der Neigung der Strahlführungsebene in einer gemeinsamen Positionierungsebene befinden. Daher kann das Positionierungssystem ein planares Positionierungssystem sein. Die Positionierungsebene kann senkrecht zu einer optischen Achse des Objektivs des lichtoptischen Systems orientiert sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Bearbeitungssystem so ausgebildet, dass die Neigung der Strahlführungsebene, gemessen im ortsfesten Koordinatensystem, mindestens über einen Winkelbereich von 15 Grad oder 20 Grad, oder 30 Grad, oder 40 Grad, oder 50 Grad einstellbar ist. Der einstellbare Winkelbereich kann geringer sein als 120 Grad.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Bearbeitungssystem eine Steuerung auf, die mit dem lichtoptischen System und/oder dem Positioniersystem verbunden ist. Durch Steuersignale der Steuerung an das lichtoptische System und/oder an das Positioniersystem kann die Neigung der Strahlführungsebene über den Winkelbereich einstellbar sein.
  • Das lichtoptische System und/oder das Positioniersystem kann einen oder mehrere Aktuatoren zur Einstellung der Neigung der Strahlführungsebene über den Winkelbereich aufweisen. Der Aktuator kann mit der Steuerung verbunden sein. Beispielsweise kann der Aktuator an einem oder mehreren verschwenkbaren Umlenkelementen des lichtoptischen Systems angeordnet sein.
  • Ausführungsformen stellen ein Bearbeitungssystem bereit, das einen Laser aufweist und ein lichtoptisches System zur Erzeugung des vorpräparierten Oberflächenbereiches durch Laserablation in einem Bearbeitungsbereich des Objekts durch Scannen eines Laserstrahls. Das lichtoptische System und das Positioniersystem können so ausgebildet sein, dass beim Scannen eine Achse des Laserstrahls an einer Strahlführungsebene ausgerichtet ist. Das Bearbeitungssystem kann so ausgebildet sein, dass eine Neigung der Strahlführungsebene relativ zum Objekt mindestens über einen Winkelbereich von 10 Grad einstellbar ist. Das Einstellen der Neigung kann eine Änderung der Einfallsrichtung und/oder eine Positionsänderung des Objekts umfassen, gemessen in einem ortsfesten Koordinatensystem.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Bearbeitungssystem so ausgebildet sein, dass eine weitere Translationsbewegung des Objekts und/oder eine Änderung der Einfallsrichtung die Einstellung der Neigung der Strahlführungsebene über den Winkelbereich von mindestens 10 Grad erzeugt. Daher kann die Einstellung der Neigung der Strahlführungsebene bei einer konstanten Orientierung des Objekts erfolgen. Die weitere Translationsrichtung kann nichtparallel zur Strahlführungsebene sein, deren Neigung geändert wird. Die Änderung der Einfallsrichtung kann ein Auslenken des Laserstrahls aus der Strahlführungsebene umfassen, deren Neigung geändert wird.
  • Die einstellbaren Neigungen im Winkelbereich können alle eine gleiche Neigungsrichtung oder zueinander parallele Neigungsrichtung aufweisen. Die Neigungsrichtung kann durch eine Richtung des Gradientenvektors der Strahlführungsebene definiert sein. Die Neigung kann relativ zu einer Oberfläche des Objekts bestimmt werden. Die Strahlführungsebenen des einstellbaren Winkelbereichs können alle jeweils geneigt zur optischen Achse des Objektivs verlaufen. Alternativ oder zusätzlich können die Strahlführungsebenen des einstellbaren Winkelbereichs alle jeweils geneigt zu einer Normalen der Oberfläche des Objekts verlaufen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Bearbeitungssystem ferner ausgebildet, eine Sollneigung des Tiefenquerschnitts zu ermitteln; und die Neigung der Strahlführungsebene so einzustellen, dass eine Neigung des vorpräparierten Oberflächenbereiches zwischen 3 und 10 Grad geringer ist als die Sollneigung des Tiefenquerschnitts.
  • Dadurch ist es möglich, einen vorpräparierten Oberflächenbereich so zuerzeugen, dass die erforderliche Zeit zur Erzeugung des Tiefenquerschnitts weiter verringert wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Bearbeitungssystem so ausgebildet sein, dass die Neigung des vorpräparierten Oberflächenbereiches zwischen 3 und 8 Grad oder zwischen 3 und 5 Grad geringer ist als die Sollneigung des Tiefenquerschnitts.
  • Der Tiefenquerschnitt und der vorpräparierte Oberflächenbereich können eine gemeinsame Neigungsrichtung aufweisen.
  • Die Sollneigung des Tiefenquerschnitts und die Neigung des vorpräparierten Oberflächenbereiches können jeweils relativ zu einer Oberfläche des Objekts gemessen sein. Die Oberfläche des Objekts kann eine unbearbeitete Oberfläche des Objekts sein. Die Oberfläche kann auch eine Ebene senkrecht zu einer Tiefenrichtung des Objekts sein, oder eine Mittelung eines Oberflächenbereiches repräsentieren, dessen Durchmesser ein Tausendfaches oder Zehntausendfaches eines Fokusdurchmessers des Laserstrahls beträgt. Eine geringe Neigung kann ein geringer Neigungswinkel relativ zur Oberfläche des Objekts bedeuten.
  • Ein Normalenvektor des vorpräparierten Oberflächenbereiches kann mit einem Normalenvektor der Oberfläche einen Winkel bilden, der geringer ist als 90 Grad. Der Normalenvektor kann in eine Richtung vom Objekt weg weisen.
  • Die Sollneigung des Tiefenquerschnitts kann beispielsweise abhängig von einer vordefinierte Orientierung des Objekts relativ zum Positioniersystem und/oder abhängig von mikroskopischen Aufnahmen ermittelt werden. Die mikroskopischen Aufnahmen können beispielsweise mit dem Rasterelektronenmikroskopiesystem, mit dem Focused Ion Beam System, mit dem Gas-Feldionen-Mikroskopiesystem und/oder einem Lichtmikroskopiesystem erzeugt werden.
  • Figurenliste
  • Bei der nachfolgenden Erläuterung exemplarischer Ausführungsbeispiele wird auf die folgenden Figuren Bezug genommen:
    • 1 illustriert schematisch ein Bearbeitungssystem eines ersten Ausführungsbeispiels;
    • 2A illustriert schematisch die Erzeugung des vorpräparierten Oberflächenbereich, welcher mit dem Bearbeitungssystem des ersten Ausführungsbeispiels an der Oberfläche eines Objektes erzeugt wird;
    • 2B illustriert schematisch die Erzeugung des Tiefenquerschnitts aus dem vorpräparierten Oberflächenbereich mit dem Bearbeitungssystem des ersten Ausführungsbeispiels;
    • 3A illustriert schematisch die Objektpositionen, die bei einer ersten beispielhaften Laserablation mit dem Bearbeitungssystem des ersten Ausführungsbeispiels eingestellt werden;
    • 3B illustriert schematisch die Objektpositionen, die bei einer zweiten beispielhaften Laserablation mit dem Bearbeitungssystem des ersten Ausführungsbeispiels eingestellt werden;
    • 4A illustriert schematisch die Anordnung des Lasers und des lichtoptischen System bei einem Bearbeitungssystem eines zweiten Ausführungsbeispiels;
    • 4B illustriert schematisch die Anordnung des Lasers und des lichtoptischen Systems bei einem Bearbeitungssystem eines dritten Ausführungsbeispiels;
    • 5A illustriert schematisch die vorpräparierte Oberfläche, welche bei der zweiten beispielhaften Laserablation präpariert wird; und
    • 5B illustriert schematisch den Tiefenquerschnitt, der aus dem in der 5A gezeigten vorpräparierten Oberflächenbereich erzeugt wird.
  • Darstellung von Ausführungsbeispielen
  • 1 zeigt schematisch ein Bearbeitungssystem 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Bearbeitungssystem 1 weist einen Laser 2 und ein lichtoptisches System 3 auf, die ausgebildet sind, einen Bearbeitungsbereich eines Objektes durch Laserablation zu bearbeiten. Das Bearbeitungssystem 1 weist ferner ein Focused Ion Beam System 5 auf (auch als Ionenfeinstrahlanlage bezeichnet). Durch die Laserablation ist ein vorpräparierter Oberflächenbereich erzeugbar, aus dem durch eine Präparation mit einem fokussierten Ionenstrahl 50 des Focused Ion Beam Systems 5 ein Tiefenquerschnitt freilegbar ist.
  • Das Bearbeitungssystem 1 weist des Weiteren ein Rasterelektronenmikroskopiesystem 6 auf, welches so angeordnet ist, dass die Erzeugung des Tiefenquerschnitts aus dem vorpräparierten Oberflächenbereich durch Rastern mit einem fokussierten Elektronenstrahl 60 beobachtbar ist. Alternativ oder zusätzlich zum Rasterelektronenmikroskopiesystem 6 ist es denkbar, dass das Bearbeitungssystem 1 ein Ionen-Mikroskopiesystem aufweist, das so ausgebildet ist, dass die Erzeugung des Tiefenquerschnitts aus dem vorpräparierten Oberflächenbereich durch Rastern eines fokussierten Helium-Ionenstrahls beobachtbar ist.
  • Das Bearbeitungssystem 1 weist eine erste Vakuumkammer 81 und eine zweite Vakuumkammer 82 auf, die jeweils an ein Vakuumpumpensystem 85, 86 angeschlossen sind. Zwischen der ersten Vakuumkammer 81 und der zweiten Vakuumkammer 82 ist ein Schleusenventil 83 angeordnet. Bei geöffnetem Schleusenventil 83 ist eine Probe 9 zusammen mit einem Objekthalter 40, an welchem die Probe 9 befestigt ist, zwischen der ersten Vakuumkammer 81 und der zweiten Vakuumkammer 82 transferierbar. In der ersten Vakuumkammer 81 ist ein erstes Positioniersystem 4 angeordnet und in der zweiten Vakuumkammer 82 ist ein zweites Positioniersystem 7 angeordnet. An dem ersten und dem zweiten Positioniersystem 4, 7 ist jeweils der Objekthalter 40 befestigbar.
  • Es ist auch denkbar, dass das Bearbeitungssystem 1 so ausgebildet ist, dass sowohl die Herstellung des vorpräparierten Oberflächenbereiches durch Laserablation, als auch die Präparation des Tiefenquerschnitts durch den fokussierten Ionenstrahl 50 in einer gemeinsamen Vakuumkammer durchgeführt werden.
  • Der mit dem fokussierten Ionenstrahl 50 erzeugte Tiefenquerschnitt kann durch das Rasterelektronenmikroskopiesystem 6 abgebildet werden. Zusätzlich oder alternativ ist es denkbar, dass durch die Laserablation und die nachfolgende Präparation mit dem fokussierten Ionenstrahl 50 eine Lamelle erzeugt wird, die danach von dem restlichen Objekt 9 getrennt wird. Die getrennte Lamelle kann dann in ein TransmissionsElektronenmikroskop eingeschleust und dort untersucht werden.
  • Das lichtoptische System 3 ist so ausgebildet, dass ein erster Laserstrahl 35 und einen zweiter Laserstrahl 36 erzeugbar sind, die jeweils ein Objektiv 33 des lichtoptischen Systems durchsetzten und über ein Kammerfenster 39 der ersten Vakuumkammer 81 in ein Inneres der ersten Vakuumkammer 81 leitbar sind.
  • Das lichtoptische System 3 umfasst einen verschwenkbaren Spiegel 32, auf den Laserlicht 34 des Lasers 2 gelenkt wird. Der verschwenkbare Spiegel 32 ist so ausgebildet, dass eine erste Verschwenkposition den ersten Laserstrahl 35 erzeugt und eine zweite Verschwenkposition den zweiten Laserstrahls 36 erzeugt. Der verschwenkbare Spiegel ist hierzu um eine Achse 42 verschwenkbar. In der 1 ist die zweite Verschwenkposition des verschwenkbaren Spiegels 32, sowie der zweite Laserstrahl jeweils in gestrichelten Linien dargestellt.
  • Das lichtoptische System 3 weist eine Scaneinheit 31 auf, die ausgebildet ist, den ersten und den zweiten Laserstrahl in einem Scanfeld 91, 92 des jeweiligen Laserstrahls zweidimensional zu scannen. Ein Durchmesser des Scanfeldes 91, 92 des ersten und/oder zweiten Laserstrahls weist einen Wert in einem Bereich zwischen 100 Mikrometer und 500 Millimeter auf. Das lichtoptische System 3 ist so ausgebildet, dass der erste Laserstrahl 35 und der zweite Laserstrahl 36 im jeweiligen Scanfeld 91, 92 mit einer Genauigkeit scanbar sind, die genauer ist als 1Mikrometer, oder genauer ist als 0,5 Mikrometer, oder genauer ist als 0,1 Mikrometer, oder genauer ist als 50 Nanometer.
  • Der erste und der zweite Laserstrahl 35, 36 treffen als kollimierte oder parallele Laserstrahlen auf das Objektiv 33 ein. Das Objektiv 33 weist eine Brennweite auf in einem Bereich zwischen 130 bis 170 Millimeter. Eine erste Einfallsrichtung entlang einer Achse 37 des ersten Laserstrahls 35 und zweite Einfallsrichtung entlang einer Achse 38 des zweiten Laserstrahls bilden im Bearbeitungsbereich einen Winkel α, der größer ist als 10 Grad, gemessen in einem ortsfesten Koordinatensystem 95.
  • Das Bearbeitungssystem 1 weist ferner ein Positioniersystem 4 auf, das in der ersten Vakuumkammer 81 angeordnet ist. Das Positioniersystem 4 ist so ausgebildet, dass der Bearbeitungsbereich des Objektes 9 im Scanfeld 91 des ersten Laserstrahls 35 und im Scanfeld 92 des zweiten Laserstrahls 36 anordenbar ist. Das Positioniersystem 4 führt hierzu eine Translationsbewegung 41 durch.
  • Dadurch ist es möglich, dass ein Bearbeitungsbereich des Objekts 9 unter zwei verschiedenen Einstrahlrichtungen des Laserlichts bearbeitbar ist, die sich um mindestens 10 Grad unterscheiden. Dadurch ist ein Oberflächenbereich präparierbar, der eine geringe Oberflächenrauheit aufweist. Dies ermöglicht es, die nachfolgende Präparation mit den fokussierten Ionenstrahlen 50 in kurzer Zeit durchzuführen.
  • Durch die Translationsbewegung 41 ist das Objekt 9 von einer ersten Anordnung A für eine Bearbeitung im ersten Laserstrahl 35 zu einer zweiten Anordnung B für eine Bearbeitung im zweiten Laserstrahl 36 überführbar. In anderen Worten führt das Positioniersystem bei der Überführung von der Anordnung A zur Anordnung B keine Rotationsbewegung durch. Dadurch ist der Bearbeitungsbereich schnell und mit hoher Präzision vom Scanfeld 91 des ersten Laserstrahls zum Scanfeld des zweiten Laserstrahls 92 überführbar, so dass der erste Laserstrahl 35 und der zweite Laserstrahl 36 mit einer hohen Genauigkeit auf gleiche Eintrefforte im Bearbeitungsbereich richtbar sind.
  • Das Positioniersystem 4 ist so ausgebildet, dass eine Positioniergenauigkeit zwischen der ersten Anordnung A im Scanfeld 91 des ersten Laserstrahls 35 und der Anordnung B im Scanfeld 92 des zweiten Laserstrahls 36 - gemessen in einer Richtung senkrecht zur Translationsrichtung 41 - genauer ist als 0,5 Mikrometer, oder genauer ist als 0,2 Mikrometer, oder genauer ist als 0,1 Mikrometer, oder genauer ist als50 Nanometer. Das Positioniersystem weist hierzu Positionssensoren (nicht gezeigt) auf, die eine Position des Objekthalters 40 erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das lichtoptische System 3 so ausgebildet sein, dass ein Laserstrahl auf Markierungen und/oder Detektionseinrichtungen lenkbar ist, welche am Objekthalter 40 und/oder am Objekt 9 angebracht sind. Lichtempfindliche Detektoren (nicht gezeigt) können so ausgebildet sind, dass sie ein Einfallen des Laserstrahls auf eine der Markierungen erfassen. Ferner können die Detektionseinrichtungen so ausgebildet sein, dass ein Auftreffen des Laserstrahls auf einem Detektionsort der Detektionseinrichtung registrierbar ist.
  • 2A zeigt einen Schnitt durch einen Oberfläche 100 eines Objekts. In einem ersten Bereich 102 wurde durch Laserablation des ersten und/oder des zweiten Laserstrahls Material abgetragen. Ein zweiter Bereich 103 wurde von keinem der Laserstrahlen bestrahlt, sodass die Oberfläche dort ihren ursprünglichen Zustand aufweist. Durch Laserablation mit dem ersten und/oder zweiten Laserstrahl wird daher eine Stufe oder ein Graben mit einer vertikalen Höhe h erzeugt. Die vertikale Höhe h kann beispielsweise einen Wert aufweisen, der zwischen 5 Mikrometer und 100 Mikrometer oder zwischen 5 Mikrometer und 1 Millimeter beträgt.
  • Durch die Laserablation wird in einem Übergangsbereich ein vorpräparierter Oberflächenbereich 101 erzeugt. Aus dem vorpräparierten Oberflächenbereich 101 ist durch Ionenstrahlätzen mit dem fokussierten Ionenstrahl 50 (gezeigt in der 1) des Focused Ion Beam Systems ein Tiefenquerschnitt erzeugbar. Dies ist in der 2B dargestellt. Durch Bestrahlen mit dem fokussierten Ionenstrahl wird das Volumen 104 aus dem vorpräparierten Oberflächenbereich 101 entfernt. Dadurch kann ein Tiefenquerschnitt 105 freigelegt werden.
  • Durch die Laserablation wird Probenmaterial derart entfernt, dass ein zur ursprünglichen Probenoberfläche geneigter vorpräparierter Oberflächenbereich 101 entsteht. Dabei kann der vorpräparierte Oberflächenbereich 101 so relativ zum gewünschten Tiefenquerschnitt 105 positioniert sein, dass der vorpräparierte Oberflächenbereich 101 den Tiefenquerschnitt 105 schneidet oder berührt. Das verbleibende Volumen 104 zwischen dem vorpräparierten Oberflächenbereich 101 und dem Tiefenquerschnitt 105 wird nachfolgend mithilfe des fokussierten Ionenstrahls entfernt.
  • Gleichzeitig mit dem Bestrahlen des vorpräparierten Oberflächenbereiches 101 mit dem fokussierten Ionenstrahl kann ein Prozessgas durch ein Gaszuführungssystem (nicht gezeigt in 1) des Bearbeitungssystems 1 zum vorpräparierten Oberflächenbereich zugeführt werden.
  • Das Entfernen des Volumens 104 kann in kurzer Zeit durchgeführt werden, wenn eine Oberflächenrauheit des vorpräparierten Oberflächenbereiches 101 gering ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Laserablation mit dem ersten und dem zweiten Laserstrahl durchgeführt wird.
  • Das in der 2A gezeigte Koordinatensystem 95 korrespondiert mit dem in der 1 gezeigten Koordinatensystem 95. In anderen Worten ist eine Ebene, die durch die Einfallsrichtung entlang der Achse 37 des ersten Laserstrahls 35 (gezeigt in der 1) und der Einfallsrichtung entlang der Achse 38 des zweiten Laserstrahls 36 gebildet wird, senkrecht orientiert zur Zeichenebene der 2A und 2B.
  • 3A illustriert einen beispielhaften Laserablationsprozess, wie er mit dem in der 1 dargestellten Bearbeitungssystem 1 durchführbar ist. 3A ist eine Ansicht von oben durch das Objektiv 33 des Bearbeitungssystems auf das Objekt 9, den Objekthalter 40 und das Positionierungssystem 4. Die optische Achse 43 des Objektivs steht daher senkrecht auf der Zeichenebene der 3A. Aus Gründen der Einfachheit der Darstellung sind die weiteren Komponenten des Bearbeitungssystems nicht dargestellt. Das in den 3A und 3B dargestellte Koordinatensystem 95 korrespondiert mit den in den 1 und 2A gezeigten Koordinatensystemen 95.
  • Die 3A zeigt die Anordnung A, in welcher die Probe mit dem ersten Laserstrahl bearbeitet wird, sowie die Anordnung B, in welcher die Probe mit dem zweiten Laserstrahl bearbeitet wird. Jeder der Laserstrahlen ist so scanbar, dass er entlang der Geraden K die vorpräparierte Oberfläche 101 (gezeigt in den 2A und 2B) erzeugt. Hierbei wird der erste Laserstrahl und der zweite Laserstrahl jeweils entlang einer gemeinsamen Scanlinie im Bearbeitungsbereich gescannt die in beiden Anordnungen entlang der Geraden K ausgerichtet ist. Die Gerade K ist senkrecht zur optischen Achse43 orientiert.
  • Das Positioniersystem 4 ist so ausgebildet, dass durch eine Translationsbewegung (illustriert durch den Pfeil 41) der Objekthalter 40 und das Objekt 9 von der Anordnung A in die Anordnung B überführbar ist. Oberflächenrauheiten auf dem vorpräparierten Oberflächenbereich, die durch die Bearbeitung in der Position A erzeugt werden, werden durch die Bearbeitung in der Position B eliminiert. Dadurch kann eine vorpräparierte Oberfläche erzeugt werden, die eine geringere Oberflächenrauheit aufweist. Es ist auch denkbar, dass der Bearbeitungsbereich in der Anordnung A oder in der Anordnung B auf der optischen Achse 43 liegt.
  • 3B illustriert einen beispielhaften Laserablationsprozess, wie er zusätzlich oder alternativ zu dem in der 3A gezeigten beispielhaften Laserablation durchgeführt werden kann. In dem in der 3B dargestellten Laserablationsprozess sind die Probenpositionen A und B jeweils entlang der Y-Achse relativ zur optischen Achse 43 des Objektivs 33 verschoben. Das Objekt 9 wird durch den ersten und den zweiten Laserstrahl so bearbeitet, dass die vorpräparierte Oberfläche 101 (gezeigt in den 2A und 2B) entlang der Geraden K entsteht, die mit einem Abstand d windschief relativ zur optischen Achse 43 angeordnet ist. Eine Richtung der Geraden K ist senkrecht zu einer Richtung der optischen Achse 43 orientiert. Hierbei werden der erste und der zweite Laserstrahl jeweils entlang einer gemeinsamen Scanlinie gescannt, die in der Anordnung A, als auch in der Anordnung B entlang der Geraden K ausgerichtet ist. Eine Neigung einer Strahlführungsebene, welche beim Scannen des ersten und des zweiten Laserstrahls durch die Einfallsrichtungen entlang der Achse des ersten Laserstrahls und der Einfallsrichtungen entlang der Achse des zweiten Laserstrahls aufgespannt wird, ist daher in den Laserablationsprozessen, welche in der 3A und der 3B dargestellt sind, jeweils verschieden. Die Variierung der Strahlführungsebene wird durch eine Translation des Objekts 9 entlang einer Richtung 44, und einer Auslenkung des ersten und des zweiten Laserstrahls bewirkt. Daher erfolgt der in der 3A gezeigte Laserablationsprozess und der in der 3B gezeigte Laserablationsprozess bei einer gleichen Orientierung des Objekts 9.
  • Es hat sich gezeigt, dass durch eine Variierung der Neigung dieser Strahlführungsebene eine Neigung der vorpräparierten Oberflächenbereiches variierbar ist. Daher ist es möglich, die Neigung des vorpräparierten Oberflächenbereiches so einzustellen, dass die Erzeugung des Tiefenquerschnitts durch die fokussierten Ionenstrahlen in kurzer Zeit erfolgen kann. Dies ist im Detail mit Bezug auf die 5a und 5b beschrieben.
  • 4A zeigt einen Laser 2a und ein lichtoptisches System 3a eines Bearbeitungssystems eines zweiten Ausführungsbeispiels. Das in der 4A gezeigte zweite Ausführungsbeispiel weist Komponenten auf, welche zu den in der 1 dargestellten Komponenten des ersten Ausführungsbeispiels analog sind. Daher sind die Komponenten des zweiten Ausführungsbeispiels mit ähnlichen Bezugszeichen versehen, die jedoch das Begleitzeichen „a“ aufweisen.
  • Das lichtoptische System 3a weist einen verschwenkbaren Schaltspiegel 42a auf. In einer ersten Position des Schaltspiegels 42a (mit durchgezogenen Linien dargestellt) wird der erste Laserstrahl 35a erzeugt. In einer zweiten Position des Schaltspiegels 42a (mit gestrichelten Linien dargestellt), wird der zweite Laserstrahl 36a erzeugt.
  • In der ersten Position des Schaltspiegels 42a wird das Licht 34a des Lasers 2a auf ein erstes Scansystem 65a gelenkt, das so ausgebildet ist, dass der erste Laserstrahl 35a im Scanfeld 91a des ersten Laserstrahls 35a zweidimensional scanbar ist. In der zweiten Position des Schaltspiegels 42a wird das Licht 34a des Lasers 2a auf ein zweites Scansystem 66a gelenkt, das so ausgebildet ist, dass der zweite Laserstrahl 36a im Scanfeld 92a des zweiten Laserstrahls 36a zweidimensional scanbar ist. Das erste und das zweite Scansystem 65a, 66a weist jeweils zwei Scanspiegel 61a, 62a, 63a, 64a auf, die jeweils um eine Verschwenkachse des jeweiligen Scanspiegels verschwenkbar sind. Die Verschwenkachsen der zwei Scanspiegel jedes Scansystems sind orthogonal zueinander ausgerichtet. Daher können der erste und der zweite Laserstrahl 35a, 36a im Scanfeld 91a, 92a des jeweiligen Laserstrahls Scanbewegungen in zwei Dimensionen ausführen.
  • Zusätzlich oder alternativ ist es denkbar, dass ein eindimensionales oder zweidimensionales Scannen des ersten Laserstrahls 35a oder des zweiten Laserstrahls 36a durch Translationsbewegungen des Positioniersystems erfolgt. Der erste und/oder der zweite Laserstrahl 35a, 36a kann dann beim Scannen ortsfest bleiben.
  • Das lichtoptische System 3a des zweiten Ausführungsbeispiels ist so ausgebildet, dass der erste und der zweite Laserstrahl 35a, 36a bei einer gleichen Anordnung des Objekts 9a auf jeweils gleiche Eintrefforte des Bearbeitungsbereichs richtbar ist. Durch die Scanspiegel 61a und 62a wird der erste Laserstrahl 35a und der zweite Laserstrahl 36a an verschiedenen Umlenkpunkten auf das Objekt 9a gelenkt.
  • Beispielsweise kann der erste und der zweite Laserstrahl 35a, 36a jeweils in einer Richtung parallel zu einer optischen Achse 43a des Objektivs 33a auf das Objektiv 33a einfallen. Der erste und der zweite Laserstrahl 35a, 36a können jeweils als kollimierte oder als parallele Laserstrahlen auf das Objektiv 33a einfallen. Das Objekt 9a kann in einer Brennebene des Objektivs 33a angeordnet sein. Dadurch können der erste und der zweite Laserstrahl 35a, 36a bei einer gleichen und unveränderten Anordnung des Objekts 9a gleichzeitig jeweils auf gleiche Eintrefforte des Bearbeitungssystems richtbar sein.
  • Dadurch kann von einer Bearbeitung durch den ersten Laserstrahl 35a zu einer Bearbeitung durch den zweiten Laserstrahl 36a gewechselt werden, ohne dass eine Bewegung des Objekts 9a durch das Positioniersystem 4a erforderlich ist. Dadurch kann eine erhöhte Genauigkeit erreicht werden mit welcher der erste Laserstrahl 35a und der zweite Laserstrahl 36a auf gleiche Eintrefforte im Bearbeitungsbereich richtbar sind. Es ist auch denkbar, dass anstatt des Schaltspiegels 42a ein semitransparenter Spiegel das Licht 34a des Lasers in den Strahlengang des ersten Laserstrahls 35a und den Strahlengang des zweiten Laserstrahls 36a gleichzeitig lenkt. Dadurch kann eine gleichzeitige Bearbeitung durch den ersten Laserstrahl und den zweiten Laserstrahl erfolgen.
  • 4B zeigt ein lichtoptisches System 3b eines dritten Ausführungsbeispiels. Das in der 4B gezeigte zweite Ausführungsbeispiel weist Komponenten auf, welche zu den in der 1 und den in der 4A dargestellten Komponenten des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels analog sind. Daher sind die Komponenten des dritten Ausführungsbeispiels mit ähnlichen Bezugszeichen versehen, die jedoch das Begleitzeichen „b“ aufweisen.
  • Das lichtoptische System 3b weist eine Scaneinheit 31b auf, in welche Licht 34b des Lasers 2b geleitet wird. Die Scaneinheit 31b weist zwei Scanspiegel 67b, 68b auf, die jeweils um eine Scanachse verschwenkbar sind. Die Scanachsen der Scanspiegel 67b, 68b sind orthogonal zueinander ausgerichtet.
  • Nach Verlassen der Scaneinheit 31b trifft das Licht 70b auf einen semitransparenten Spiegel 61b auf. Der semitransparente Spiegel 61b wirkt als Strahlteiler, welcher das Licht 34b in den ersten Laserstrahl 35b und den zweiten Laserstrahl 36b aufteilt. Der zweite Laserstrahl 36b wird durch den semitransparenten Spiegel 61b abgelenkt, so dass er auf das Objektiv 33b eintrifft. Der erste Laserstrahl 35b verlässt den semitransparenten Spiegel 61b unabgelenkt und wird über einen Umlenkspiegel 62b auf das Objektiv 33b gelenkt. Dadurch wird der erste Laserstrahl 35b und der zweite Laserstrahl 36b an zwei verschiedenen Umlenkpositionen auf das Objektiv 33b gelenkt.
  • Der semitransparente Spiegel 61b und der Spiegel 62b können jeweils kippbar um eine oder zwei Achsen ausgebildet sein, so dass eine Neigung einer Strahlführungsebene, welche durch die Einfallsrichtungen entlang der Achsen des ersten Laserstrahls 35a und des zweiten Laserstrahls 36a aufgespannt wird, variierbar ist.
  • 5a und 5b illustrieren ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung des Tiefenquerschnitts, das mit den in den 1, 4A und 4B illustrierten beispielhaften Bearbeitungssystemen ausgeführt werden kann. Die 5A und 5B zeigen einen Schnitt durch eine Oberfläche 200 eines Objekts. Durch Laserablation in einem Bearbeitungsbereich 202 wird ein Graben präpariert mit einem vorpräparierten Oberflächenbereich 201 an einer Seitenwand des Grabens. Aus dem vorpräpariertem Oberflächenbereich 201 soll in einem nachfolgenden Präparationsschritt durch den fokussierten Ionenstrahl des Focused Ion Beam Systems ein Tiefenquerschnitt 205 durch eine Silizium-Durchkontaktierung 206 (auch als Through Silicon Vias (TSV) bezeichnet) entlang der longitudinalen Achse LA der Silizium-Durchkontaktierung erzeugt werden. Die Silizium-Durchkontaktierung 206 verbindet eine obere Leiterschicht 207 mit einer unteren Leiterschicht 208. Die Sollorientierung des Tiefenquerschnitts 205 entlang der longitudinalen Achse LA bestimmt daher eine Sollneigung des Tiefenquerschnitts 205.
  • Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn eine Neigung des vorpräparierte Oberflächenbereichs zwischen 3 und 10 Grad oder zwischen 3 und 8 Grad oder zwischen 3 und 5 Grad geringer ist als die Sollneigung des Tiefenquerschnitts 205. Dadurch kann die Präparation mit dem fokussierten Ionenstrahl in kurzer Zeit durchgeführt werden.
  • Durch einen Winkel δ zwischen dem vorpräparierten Oberflächenbereich 201 und dem Tiefenquerschnitt 205, der größer als 3 Grad ist, ist es möglich, dass der fokussierte Ionenstrahl des Focused Ion Beam System mit dem vorpräparierten Oberflächenbereich 201 einen genügend großen Winkel bildet, sodass der Tiefenquerschnitt 205 kontrolliert aus dem vorpräparierten Oberflächenbereich 201 freigelegt werden kann. Ferner wird dadurch das Wiederauffinden des Ortes, an dem der Tiefenquerschnitt erzeugt werden soll, erleichtert. Dieses Wiederauffinden erfolgt durch mikroskopische Aufnahmen, welche durch das Focused Ion Beam System oder das Rasterelektronenmikroskopiesystem erzeugt werden. Ferner wird durch eine Begrenzung der Größe dieses Winkels δ das Volumen gering gehalten, welches durch die fokussierten Ionenstrahlen abgetragen werden muss, um den Tiefenquerschnitt 205 freizulegen. Dadurch kann die Erzeugung des Tiefenquerschnitts 205 aus dem vorpräparierten Oberflächenbereich 201 innerhalb einer vergleichsweise kurzen Zeit erfolgen.
  • Das Bearbeitungssystem ist so ausgebildet, dass eine Sollneigung des Tiefenquerschnitts 205 ermittelbar ist. Aus der Sollneigung des Tiefenquerschnitts 205 ist dann eine Neigung des vorpräparierten Oberflächenbereichs 201 ermittelbar, die eine kurze Präparationszeit durch den fokussierten Ionenstrahl ermöglicht.

Claims (18)

  1. Bearbeitungssystem (1) zur Erzeugung eines Tiefenquerschnittes (105) eines Objektes (9), aufweisend: ein Focused Ion Beam System (5) zur Präparation des Tiefenquerschnitts (105) aus einem vorpräparierten Oberflächenbereich (101) des Objekts; einen Laser (2) und ein lichtoptisches System (3) zur Erzeugung des vorpräparierten Oberflächenbereiches (101) durch Laserablation in einem Bearbeitungsbereich des Objekts durch einen ersten und einen zweiten Laserstrahl (35, 36); wobei das lichtoptische System (3) so ausgebildet ist, dass der erste und der zweite Laserstrahl (35, 36) jeweils auf gleiche Eintrefforte einer gemeinsamen Scanlinie im Bearbeitungsbereich ausrichtbar sind zu einem Scannen des ersten Laserstrahls (35) und einem Scannen des zweiten Laserstrahls (36); wobei für jeden der Eintrefforte ein Winkel (α) zwischen einer ersten Einfallsrichtung entlang einer Achse (37) des ersten Laserstrahls (35) und einer zweiten Einfallsrichtung entlang einer Achse (38) des zweiten Laserstrahls (36) größer ist als 10 Grad, gemessen in einem ortsfesten Koordinatensystem (95); wobei das Bearbeitungssystem (1) ferner ein Positioniersystem (4) aufweist zur Positionierung des Objekts (9), so dass eine Translationsbewegung (41) des Objekts (9) eine erste Anordnung (A) des Bearbeitungsbereichs zum Scannen des ersten Laserstrahls (35) überführt zu einer zweiten Anordnung (B) des Bearbeitungsbereichs zum Scannen des zweiten Laserstrahls (36).
  2. Bearbeitungssystem (1) nach Anspruch 1, wobei das lichtoptische System (3) ein verschwenkbares Umlenkelement (32) aufweist, wobei durch eine Verschwenkung des verschwenkbaren Umlenkelements (32) die erste Einfallsrichtung in die zweite Einfallsrichtung überführbar ist.
  3. Bearbeitungssystem zur Erzeugung eines Tiefenquerschnittes (105) eines Objektes (9a) aufweisend: ein Focused Ion Beam System (5) zur Präparation des Tiefenquerschnitts (105) aus einem vorpräparierten Oberflächenbereich (101) des Objekts (9a); einen Laser (2a) und ein lichtoptisches System (3a) zur Erzeugung des vorpräparierten Oberflächenbereiches (101) durch Laserablation in einem Bearbeitungsbereich des Objekts (9a) durch einen ersten und einen zweiten Laserstrahl (35a, 36a); wobei der erste Laserstrahl (35a) und der zweite Laserstrahl (36a) bei einer gleichen Anordnung des Bearbeitungsbereiches jeweils auf gleiche Eintrefforte einer gemeinsamen Scanlinie im Bearbeitungsbereich ausrichtbar sind zu einem Scannen des ersten Laserstrahls (35a) und einem Scannen des zweiten Laserstrahls (36a); wobei für jeden der Eintrefforte ein Winkel (α) zwischen einer ersten Einfallsrichtung entlang einer Achse (37a) des ersten Laserstrahls (35a) und einer zweiten Einfallsrichtung entlang einer Achse (38a) des zweiten Laserstrahls (36a) größer ist als 10 Grad, gemessen in einem ortsfesten Koordinatensystem (95).
  4. Bearbeitungssystem nach Anspruch 3, wobei das lichtoptische System (3a) aufweist: ein erstes und ein zweites Umlenkelement (61a, 62a), die jeweils entweder den ersten oder den zweiten Laserstrahl (35a, 36a) umlenken, so dass eine Umlenkposition des ersten Laserstrahls (35a) unterschiedlich ist zu einer Umlenkposition des zweiten Laserstrahls (36a).
  5. Bearbeitungssystem nach Anspruch 4, wobei das erste Umlenkelement (61b) als Strahlteiler ausgebildet ist.
  6. Bearbeitungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das lichtoptische System (3) so ausgebildet ist, dass beim Scannen des ersten und des zweiten Laserstrahls (35, 36) eine Querabweichung zwischen einer Scanspur des ersten Laserstrahls (35) und einer Scanspur des zweiten Laserstrahls (36) geringer ist als 1 Mikrometer, oder geringer ist als 0,5 Mikrometer, oder geringer ist als 0,2 Mikrometer, oder geringer ist als 0,1 Mikrometer, oder geringer ist als 50 Nanometer.
  7. Bearbeitungssystem (1) zur Erzeugung eines Tiefenquerschnittes eines Objektes (9), aufweisend: ein Focused Ion Beam System (5) zur Präparation des Tiefenquerschnitts (105) aus einem vorpräparierten Oberflächenbereich (101) des Objekts (9); einen Laser (2) und ein lichtoptisches System (3) zur Erzeugung des vorpräparierten Oberflächenbereiches (101) durch Laserablation in einem Bearbeitungsbereich des Objekts (9) durch einen ersten Laserstrahl (35) und einen zweiten Laserstrahl (36); wobei das lichtoptische System (3) so ausgebildet ist, dass der erste und der zweite Laserstrahl (35, 36) jeweils auf gleiche Eintrefforte einer gemeinsamen Scanlinie im Bearbeitungsbereich ausrichtbar sind zu einem Scannen des ersten Laserstrahls (35) und einem Scannen des zweiten Laserstrahls (36); wobei für jeden der Eintrefforte ein Winkel (α) zwischen einer ersten Einfallsrichtung entlang einer Achse (37) des ersten Laserstrahls (35) und einer zweiten Einfallsrichtung entlang einer Achse (38) des zweiten Laserstrahls (36) größer ist als 10 Grad, gemessen in einem ortsfesten Koordinatensystem (95); und wobei das lichtoptische System (3) so ausgebildet ist, dass beim Scannen des ersten und zweiten Laserstrahls (35, 36) eine Querabweichung zwischen einer Scanspur des ersten Laserstrahls und einer Scanspur des zweiten Laserstrahls geringer ist als 1 Mikrometer, oder geringer ist als 0,5 Mikrometer, oder geringer ist als 0,2 Mikrometer, oder geringer ist als 0,1 Mikrometer, oder geringer ist als 50 Nanometer.
  8. Bearbeitungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Bearbeitungssystem (1) so ausgebildet ist, dass eine Scangenauigkeit für das Scannen des ersten Laserstrahls (35) und das Scannen des zweiten Laserstrahls (36) jeweils genauer ist als 1 Mikrometer, oder genauer ist als 0,5 Mikrometer, oder genauer ist als 0,2 Mikrometer, oder genauer ist als 0,1 Mikrometer, oder genauer ist als 50 Nanometer.
  9. Bearbeitungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das lichtoptische System (3) so ausgebildet ist, dass der Winkel (α) zwischen der ersten Einfallsrichtung und der zweiten Einfallsrichtung größer ist als 15 Grad, oder größer ist als 20 Grad, oder größer ist als 30 Grad, oder größer ist als 40 Grad, oder größer ist als 50 Grad, oder größer ist als 70 Grad.
  10. Bearbeitungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das lichtoptische System (3) so ausgebildet ist, dass beim Scannen des ersten Laserstrahls (35) und beim Sannen es zweiten Laserstrahls (36) die Achse (37) des ersten Laserstrahls (35) und die Achse (38) des zweiten Laserstrahls (36) an einer gemeinsamen Strahlführungsebene ausgerichtet sind.
  11. Bearbeitungssystem (1) nach Anspruch 10, wobei das Bearbeitungssystem (1) so ausgebildet ist, dass eine Neigung der Strahlführungsebene, gemessen im ortsfesten Koordinatensystem (95), mindestens über einen Winkelbereich von 10 Grad einstellbar ist.
  12. Bearbeitungssystem (1) zur Erzeugung eines Tiefenquerschnitts (105) eines Objektes (9), aufweisend ein Focused Ion Beam System (5) zur Präparierung des Tiefenquerschnitts (105) aus einem vorpräparierten Oberflächenbereich (101) des Objekts (9); einen Laser (2) und ein lichtoptisches System (3) zur Erzeugung des vorpräparierten Oberflächenbereichs (101) durch Laserablation in einem Bearbeitungsbereich des Objekts (9) durch Scannen eines ersten und eines zweiten Laserstrahls; wobei das lichtoptische System (3) so ausgebildet ist, dass der erste und der zweite Laserstrahl (35, 36) jeweils auf gleiche Eintrefforte einer gemeinsamen Scanlinie im Bearbeitungsbereich ausrichtbar sind zu einem Scannen des ersten Laserstrahls (35) und einem Scannen des zweiten Laserstrahls (36); wobei für jeden der Eintrefforte ein Winkel (α) zwischen einer ersten Einfallsrichtung entlang einer Achse (37) des ersten Laserstrahls (35) und einer zweiten Einfallsrichtung entlang einer Achse (38) des zweiten Laserstrahls (36) größer ist als 10 Grad, gemessen in einem ortsfesten Koordinatensystem (95); wobei das lichtoptische System (3) so ausgebildet ist, dass beim Scannen des ersten Laserstrahls (35) und beim Sannen es zweiten Laserstrahls (36) die Achse (37) des ersten Laserstrahls (35) und die Achse (38) des zweiten Laserstrahls (36) an einer gemeinsamen Strahlführungsebene ausgerichtet sind; wobei das Bearbeitungssystem (1) so ausgebildet ist, dass eine Neigung der Strahlführungsebene, gemessen in einem ortsfesten Koordinatensystem (95), mindestens über einen Winkelbereich von 10 Grad einstellbar ist.
  13. Bearbeitungssystem (1) nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Neigung der Strahlführungsebene, gemessen im ortsfesten Koordinatensystem (95) mindestens über einen Winkelbereich von 15 Grad, oder mindestens über einen Winkelbereich von 20 Grad, oder mindestens über einen Winkelbereich von 30 Grad, oder mindestens über einen Winkelbereich von 40 Grad, oder mindestens über einen Winkelbereich von 50 Grad einstellbar ist.
  14. Bearbeitungssystem (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Bearbeitungssystem (1) ferner ausgebildet ist, eine Sollneigung des Tiefenquerschnitts (105) zu ermitteln; und die Neigung der Strahlführungsebene so einzustellen, dass eine Neigung des vorpräparierten Oberflächenbereiches (101) zwischen 3 und 10 Grad geringer ist als die Sollneigung des Tiefenquerschnitts (105)
  15. Verfahren zum Betreiben eines Bearbeitungssystems (1) zur Erzeugung eines Tiefenquerschnitts (105) aus einem vorpräparierten Oberflächenbereich (101) eines Objekts (9), wobei das Bearbeitungssystem (1) aufweist: ein Focused Ion Beam System (5) zur Erzeugung des Tiefenquerschnitts (105) aus dem vorpräparierten Oberflächenbereich (101); einen Laser (2) und ein lichtoptisches System (3) zur Erzeugung des vorpräparierten Oberflächenbereiches (101) durch Laserablation in einem Bearbeitungsbereich des Objekts (9) durch einen ersten und einen zweiten Laserstrahl (35, 36); wobei das Verfahren umfasst: Scannen des ersten Laserstrahls (35) durch Richten des ersten Laserstrahls (35) auf Eintrefforte einer Scanlinie im Bearbeitungsbereich des Objekts (9); wobei der Bearbeitungsbereich in einer ersten Anordnung (A) angeordnet ist; Durchführen einer Translationsbewegung durch ein Positioniersystem so dass die Translationsbewegung die ersten Anordnung (A) des Bearbeitungsbereichs in eine zweite Anordnung (B) des Bearbeitungsbereichs überführt; und Scannen des zweiten Laserstrahls (36) durch Richten des zweiten Laserstrahls (36) auf die Eintrefforte der Scanlinie; wobei für jeden der Eintrefforte ein Winkel (α) zwischen einer ersten Einfallsrichtung entlang einer Achse (37) des ersten Laserstrahls (35) und einer zweiten Einfallsrichtung entlang einer Achse (38) des zweiten Laserstrahls (36) größer ist als 10 Grad, gemessen in einem ortsfesten Koordinatensystem (95).
  16. Verfahren zum Betreiben eines Bearbeitungssystems (1) zur Erzeugung eines Tiefenquerschnitts (105) aus einem vorpräparierten Oberflächenbereich (101) eines Objekts (9), wobei das Bearbeitungssystem aufweist: ein Focused Ion Beam System (5) zur Erzeugung des Tiefenquerschnitts (105) aus dem vorpräparierten Oberflächenbereich (101); einen Laser (2a) und ein lichtoptisches System (3a) zur Erzeugung des vorpräparierten Oberflächenbereiches (101) durch Laserablation in einem Bearbeitungsbereich des Objekts (9a) durch einen ersten und einen zweiten Laserstrahl (35a, 36a); wobei das Verfahren umfasst: Scannen des ersten Laserstrahls (35a) durch Richten des ersten Laserstrahls (35a) auf Eintrefforte einer Scanlinie im Bearbeitungsbereich des Objekts (9); und Scannen des zweiten Laserstrahls (36) durch Richten des zweiten Laserstrahls (36) auf die Eintrefforte der Scanlinie; wobei eine Anordnung des Bearbeitungsbereichs beim Scannen des ersten Laserstrahls (35) gleich ist zu einer Anordnung des Bearbeitungsbereichs beim Scannen des zweiten Laserstrahls (36); wobei für jeden der Eintrefforte ein Winkel (α) zwischen einer ersten Einfallsrichtung entlang einer Achse (37) des ersten Laserstrahls (35) und einer zweiten Einfallsrichtung entlang einer Achse (38) des zweiten Laserstrahls (36) größer ist als 10 Grad, gemessen in einem ortsfesten Koordinatensystem (95).
  17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 oder 16, ferner umfassend: Bestimmen einer Sollneigung des Tiefenquerschnittes (205) ; Durchführen der Laserablation am Objekt (9) zur Erzeugung des vorpräparierten Oberflächenbereiches (201), so dass eine Neigung des vorpräparierten Oberflächenbereiches (201) zwischen 3 und 10 Grad geringer ist als die Sollneigung des Tiefenquerschnitts (205); und Feinabtragen durch fokussierte Ionenstrahlen des Focused Ion Beam Systems zur Erzeugung des Tiefenquerschnitts (205) .
  18. Verfahren zum Betreiben eines Bearbeitungssystems (1) zur Erzeugung eines Tiefenquerschnittes eines Objektes (9), umfassend: Präparieren eines Tiefenquerschnitts (105) aus einem vorpräparierten Oberflächenbereich (101) des Objekts (9) mit einem Focused Ion Beam System (5); Erzeugen des vorpräparierten Oberflächenbereiches (101) durch Laserablation in einem Bearbeitungsbereich des Objekts (9) durch einen ersten Laserstrahl (35) und einen zweiten Laserstrahl (36); wobei das Erzeugen des vorpräparierten Oberflächenbereiches (10) ein Ausrichten jeweils des ersten und des zweiten Laserstrahls (35, 36) auf gleiche Eintrefforte einer gemeinsamen Scanlinie im Bearbeitungsbereich umfasst zu einem Scannen des ersten Laserstrahls (35) und einem Scannen des zweiten Laserstrahls (36); wobei für jeden der Eintrefforte ein Winkel (α) zwischen einer ersten Einfallsrichtung entlang einer Achse (37) des ersten Laserstrahls (35) und einer zweiten Einfallsrichtung entlang einer Achse (38) des zweiten Laserstrahls (36) größer ist als 10 Grad, gemessen in einem ortsfesten Koordinatensystem (95); und wobei beim Scannen des ersten und zweiten Laserstrahls (35, 36) eine Querabweichung zwischen einer Scanspur des ersten Laserstrahls und einer Scanspur des zweiten Laserstrahls geringer ist als 1 Mikrometer, oder geringer ist als 0,5 Mikrometer, oder geringer ist als 0,2 Mikrometer, oder geringer ist als 0,1 Mikrometer, oder geringer ist als 50 Nanometer.
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