DE102018216968B4

DE102018216968B4 - Verfahren zum Einstellen einer Position eines Bauteils eines Teilchenstrahlgeräts, Computerprogrammprodukt sowie Teilchenstrahlgerät zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102018216968B4
Application number: DE102018216968.3A
Authority: DE
Inventors: Andreas Schmaunz; Gero Walter; Bernd Stenke
Original assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2020-07-09
Anticipated expiration: 2038-10-03
Also published as: DE102018216968B9; US11837434B2; CZ2019610A3; US20200144024A1; DE102018216968A1

Abstract

Verfahren zum Einstellen einer Position eines Bauteils (119, 500, 1000, 1003) in einem Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400), wobei das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) ein auf einem beweglich ausgebildeten Objektträger (122, 424) angeordnetes Objekt (125, 425) aufweist, wobei das Bauteil (119, 500, 1000, 1003) als eine Gaszuführungseinrichtung (1000, 1003), als ein Teilchendetektor (119) und/oder als ein Strahlendetektor (500) ausgebildet ist, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:- Ausrichten des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) auf einen Koinzidenzpunkt (2000) eines Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400), wobei der Koinzidenzpunkt (2000) der Punkt ist, an welchem der Teilchenstrahl auf das Objekt (125, 425) trifft;- Bestimmen einer Temperatur des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) mittels einer Temperaturmesseinheit (1006);- Laden einer zur Temperatur des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) zugehörigen Position des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) aus einer Datenbank (126) in eine Steuereinheit (123);- Senden eines Steuersignals von der Steuereinheit (123) an eine Antriebseinheit (1005) zum Bewegen des Bauteils (119, 500, 1000, 1003); sowie- Bewegen des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) in die aus der Datenbank (126) geladene Position mittels der Antriebseinheit (1005), wobei das in der geladenen Position angeordnete Bauteil (119, 500, 1000, 1003) zum Objekt (125, 425) einen vorgebbaren Abstand (I, OAB) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Position mindestens eines Bauteils eines Teilchenstrahlgeräts und ein Teilchenstrahlgerät, mit dem dieses Verfahren durchführbar ist. Das Bauteil ist beispielsweise als eine Gaszuführungseinrichtung, als ein Teilchendetektor, als ein Strahlendetektor, als ein Manipulator zur Bearbeitung eines Objekts, als eine Halteeinrichtung zum Halten des Objekts, als eine Einrichtung zum Entnehmen mindestens eines Teils des Objekts aus dem Objekt, als eine Lichtstrahlquelle und/oder als eine Teilchenstrahlquelle ausgebildet.
Elektronenstrahlgeräte, insbesondere ein Rasterelektronenmikroskop (nachfolgend auch SEM genannt) und/oder ein Transmissionselektronenmikroskop (nachfolgend auch TEM genannt), werden zur Untersuchung von Objekten (Proben) verwendet, um Kenntnisse hinsichtlich der Eigenschaften und Verhalten unter bestimmten Bedingungen zu erhalten.
Bei einem SEM wird ein Elektronenstrahl (nachfolgend auch Primärelektronenstrahl genannt) mittels eines Strahlerzeugers erzeugt und durch ein Strahlführungssystem auf ein zu untersuchendes Objekt fokussiert. Mittels einer Ablenkeinrichtung wird der Primärelektronenstrahl rasterförmig über eine Oberfläche des zu untersuchenden Objekts geführt. Die Elektronen des Primärelektronenstrahls treten dabei in Wechselwirkung mit dem zu untersuchenden Objekt. Als Folge der Wechselwirkung werden insbesondere Elektronen vom Objekt emittiert (sogenannte Sekundärelektronen) und Elektronen des Primärelektronenstrahls zurückgestreut (sogenannte Rückstreuelektronen). Die Sekundärelektronen und Rückstreuelektronen werden detektiert und zur Bilderzeugung verwendet. Man erhält somit eine Abbildung des zu untersuchenden Objekts.
Bei einem TEM wird ebenfalls ein Primärelektronenstrahl mittels eines Strahlerzeugers erzeugt und mittels eines Strahlführungssystems auf ein zu untersuchendes Objekt fokussiert. Der Primärelektronenstrahl durchstrahlt das zu untersuchende Objekt. Beim Durchtritt des Primärelektronenstrahls durch das zu untersuchende Objekt treten die Elektronen des Primärelektronenstrahls mit dem Material des zu untersuchenden Objekts in Wechselwirkung. Die durch das zu untersuchende Objekt hindurchtretenden Elektronen werden durch ein System bestehend aus einem Objektiv und einem Projektiv auf einen Leuchtschirm oder auf einen Detektor (beispielsweise eine Kamera) abgebildet. Die Abbildung kann dabei auch im Scan-Modus eines TEM erfolgen. Ein derartiges TEM wird in der Regel als STEM bezeichnet. Zusätzlich kann es vorgesehen sein, an dem zu untersuchenden Objekt zurückgestreute Elektronen und/oder von dem zu untersuchenden Objekt emittierte Sekundärelektronen mittels eines weiteren Detektors zu detektieren, um ein zu untersuchendes Objekt abzubilden.
Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Kombinationsgeräte zur Untersuchung von Objekten zu verwenden, bei denen sowohl Elektronen als auch Ionen auf ein zu untersuchendes Objekt geführt werden können. Beispielsweise ist es bekannt, ein SEM zusätzlich mit einer lonenstrahlsäule auszustatten. Mittels eines in der lonenstrahlsäule angeordneten lonenstrahlerzeugers werden Ionen erzeugt, die zur Präparation eines Objekts (beispielsweise Abtragen von Material des Objekts oder Aufbringen von Material auf das Objekt) oder auch zur Bildgebung verwendet werden. Das SEM dient hierbei insbesondere zur Beobachtung der Präparation, aber auch zur weiteren Untersuchung des präparierten oder unpräparierten Objekts.
Ein Aufbringen von Material auf das Objekt erfolgt in einem weiteren bekannten Teilchenstrahlgerät beispielsweise unter Verwendung der Zuführung eines Gases. Das bekannte Teilchenstrahlgerät ist ein Kombinationsgerät, das sowohl einen Elektronenstrahl als auch einen lonenstrahl bereitstellt. Das Teilchenstrahlgerät weist eine Elektronenstrahlsäule und eine lonenstrahlsäule auf. Die Elektronenstrahlsäule stellt einen Elektronenstrahl zur Verfügung, welcher auf ein Objekt fokussiert wird. Das Objekt ist in einer unter Vakuum gehaltenen Probenkammer angeordnet. Die lonenstrahlsäule stellt einen lonenstrahl zur Verfügung, welcher ebenfalls auf das Objekt fokussiert wird. Mittels des lonenstrahls wird beispielsweise eine Schicht der Oberfläche des Objekts entfernt. Nach Entfernung dieser Schicht ist eine weitere Oberfläche des Objekts freigelegt. Mittels einer Gaszuführungseinrichtung kann eine gasförmige Vorläufersubstanz - ein sogenannter Präkursor - in die Probenkammer eingelassen werden. Es ist bekannt, die Gaszuführungseinrichtung mit einer nadelförmigen Einrichtung auszubilden, die recht nahe im Abstand von wenigen µm an einer Position des Objekts angeordnet werden kann, so dass die gasförmige Vorläufersubstanz möglichst genau an diese Position geführt werden kann. Durch Wechselwirkung des lonenstrahls mit der gasförmigen Vorläufersubstanz wird eine Schicht einer Substanz auf der Oberfläche des Objekts abgeschieden. Beispielsweise ist es bekannt, als gasförmige Vorläufersubstanz gasförmiges Phenantren in die Probenkammer durch die Gaszuführungseinrichtung einzulassen. Dann scheidet sich im Wesentlichen eine Schicht Kohlenstoff oder eine Kohlenstoff enthaltende Schicht auf der Oberfläche des Objekts ab. Bekannt ist auch, eine Metall aufweisende gasförmige Vorläufersubstanz zu verwenden, um ein Metall auf der Oberfläche des Objekts abzuscheiden. Die Abscheidungen sind aber nicht auf Kohlenstoff und/oder Metalle beschränkt. Vielmehr können beliebige Substanzen auf der Oberfläche des Objekts abgeschieden werden, beispielsweise Halbleiter, Nichtleiter oder andere Verbindungen. Ferner ist es weiterhin bekannt, dass die gasförmige Vorläufersubstanz bei Wechselwirkung mit einem Teilchenstrahl zur Abtragung von Material des Objektes verwendet wird.
Damit die nadelförmige Einrichtung bei weiteren Prozessen zur Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung des Objekts im Teilchenstrahlgerät nicht stört, ist es bekannt, die nadelförmige Einrichtung von einer Bearbeitungsposition in eine Parkposition zu bewegen. In der Bearbeitungsposition der nadelförmigen Einrichtung wird die gasförmige Vorläufersubstanz zum Objekt geführt. In der Parkposition hingegen wird keine gasförmige Vorläufersubstanz zum Objekt geführt. Die nadelförmige Einrichtung ist in der Parkposition derart angeordnet, dass die nadelförmige Einrichtung weitere Prozesse zur Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung des Objekts mit dem Teilchenstrahlgerät nicht beeinflusst. Wenn wieder eine Zuführung der gasförmigen Vorläufersubstanz zum Objekt gewünscht ist, wird die nadelförmige Einrichtung wieder in die Bearbeitungsposition bewegt. Sobald die nadelförmige Einrichtung wieder in der Bearbeitungsposition ist, wird die gasförmige Vorläufersubstanz zum Objekt geführt.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Einstellungen der Bewegung der nadelförmigen Einrichtung von der Parkposition in die Bearbeitungsposition und umgekehrt sind recht aufwändig. Beim Stand der Technik ist es beispielsweise vorgesehen, die nadelförmige Einrichtung zunächst mittels eines Druckluftaktuators von der Parkposition über eine Strecke von einigen Zentimetern in eine Position zu bewegen, wobei sich diese Position in der Nähe der Bearbeitungsposition befindet. Von dieser Position aus wird dann die nadelförmige Einrichtung mit einer Antriebseinheit händisch sowie unter Beobachtung einer durch das Teilchenstrahlgerät bereitgestellten Abbildung der nadelförmigen Einrichtung und des Objekts in die Bearbeitungsposition bewegt. Aufgrund der händischen Einstellung ist dies ein recht langsames und ungenaues Verfahren, da diese Art der Einstellung der Bearbeitungsposition mit großen Fehlern behaftet ist.
Damit ausreichend Kohlenstoff oder Metall auf der Oberfläche abgeschieden werden kann oder Material von der Oberfläche des Objekts entfernt wird, ist es wünschenswert, die nadelförmige Einrichtung der Gaszuführungseinrichtung möglichst nahe an der Position auf der Oberfläche des Objekts anzuordnen, an welcher beispielsweise eine Schicht abgeschieden oder entfernt werden soll. Es ist demnach wünschenswert, die nadelförmige Einrichtung möglichst nahe an dem Objekt zu positionieren und auf die gewünschte Position der Oberfläche des Objekts auszurichten.
Bei einem Prozess im Teilchenstrahlgerät, bei dem sowohl die gasförmige Vorläufersubstanz als auch eine Abbildung oder Bearbeitung des Objekts mittels eines Teilchenstrahls gewünscht sind, ist es wichtig, die nadelförmige Einrichtung in einer Position anzuordnen, in der sowohl die gasförmige Vorläufersubstanz ausreichend zum Objekt geführt wird als auch die nadelförmige Einrichtung den Betrieb des Teilchenstrahlgeräts nicht beeinflusst. Insbesondere ist es wünschenswert, dass die nadelförmige Einrichtung den Teilchenstrahl, der zum Objekt geführt wird, nicht derart blockiert, dass der Teilchenstrahl nicht zum Objekt gelangt.
Hinsichtlich des Standes der Technik wird auf die DE 10 2007 054 073 A1 sowie die DE 10 2009 033 319 A1 verwiesen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und ein Teilchenstrahlgerät anzugeben, mit dem ein Bauteil eines Teilchenstrahlgeräts, insbesondere eine Gaszuführungseinrichtung, möglichst genau und recht schnell an einer bestimmten Position positionierbar ist, ohne den Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts zu beeinflussen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der in einen Prozessor geladen ist oder ladbar ist und der bei Ausführung ein Teilchenstrahlgerät und/oder ein Bauteil des Teilchenstrahlgeräts derart steuert, dass ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt wird, ist durch den Anspruch 7 gegeben. Ferner betrifft die Erfindung ein Teilchenstrahlgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und/oder den beigefügten Figuren.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Position eines Bauteils in einem Teilchenstrahlgerät. Das Teilchenstrahlgerät weist ein auf einem beweglich ausgebildeten Objektträger angeordnetes Objekt auf. Das Objekt wird mit dem Teilchenstrahlgerät beispielsweise abgebildet, analysiert und/oder bearbeitet. Das Bauteil ist als eine Gaszuführungseinrichtung, als ein Teilchendetektor, als ein Strahlendetektor, als ein Manipulator zur Bearbeitung des Objekts, als eine Halteeinrichtung zum Halten des Objekts, als eine Einrichtung zum Entnehmen mindestens eines Teils des Objekts aus dem Objekt, als eine Lichtstrahlquelle und/oder als eine Teilchenstrahlquelle ausgebildet. Die vorstehende Aufzählung ist allerdings nicht abschließend. Vielmehr kann bei der Erfindung jedes Bauteil des Teilchenstrahlgeräts verwendet werden, dessen Position zu dem Objekt in dem Teilchenstrahlgerät einstellbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Ausrichten des Bauteils auf einen Koinzidenzpunkt eines Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts. Beispielsweise wird der Teilchenstrahl mittels eines Strahlerzeugers des Teilchenstrahlgeräts bereitgestellt. Der Teilchenstrahl weist geladene Teilchen auf. Beispielsweise sind die geladenen Teilchen Elektronen oder Ionen. Der Koinzidenzpunkt ist der Punkt auf der Oberfläche des Objekts, an welcher der Teilchenstrahl auf das Objekt trifft. Wenn das Teilchenstrahlgerät mindestens zwei Teilchenstrahlen zur Verfügung stellt, dann ist der Koinzidenzpunkt beispielsweise der Punkt, an welchem sowohl ein erster Teilchenstrahl als auch ein zweiter Teilchenstrahl auf das Objekt treffen.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst auch ein Bestimmen einer Temperatur des Bauteils mittels einer Temperaturmesseinheit. Als Temperaturmesseinheit wird beispielsweise ein Infrarotmessgerät oder ein Halbleiter-Temperatursensor verwendet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger Temperaturmesseinheiten nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperaturmesseinheit jegliche geeignete Temperaturmesseinheit verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist.
Ferner wird in einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens eine zur Temperatur des Bauteils zugehörige Position des Bauteils aus einer Datenbank in eine Steuereinheit geladen. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird aus der Datenbank die Position des Bauteils geladen, welche das Bauteil einnehmen soll, wenn das Bauteil die gemessene Temperatur aufweist. Die Steuereinheit ist beispielsweise eine Steuereinheit des Bauteils und/oder des Teilchenstrahlgeräts. Ferner ist die Datenbank beispielsweise eine Datenbank des Bauteils und/oder des Teilchenstrahlgeräts.
Ferner umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein Senden eines Steuersignals von der Steuereinheit an eine Antriebseinheit, mit welcher das Bauteil bewegt wird. Beispielsweise ist die Antriebseinheit als ein Piezoaktuator ausgebildet. Die Erfindung ist aber nicht auf die Verwendung eines Piezoaktuators als Antriebseinheit eingeschränkt. Vielmehr kann bei der Erfindung jegliche Antriebseinheit verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst auch ein Bewegen des Bauteils in die aus der Datenbank geladene Position mittels der Antriebseinheit. Wenn das Bauteil in der vorgenannten Position angeordnet ist, weist das Bauteil zum Objekt einen vorgebbaren Abstand auf. Auch hier ist beispielsweise der vorgebbare Abstand durch die Länge einer Geraden zwischen dem Koinzidenzpunkt und einem auf der Oberfläche des Bauteils angeordneten ersten Punkt gegeben, wobei der erste Punkt am nächsten zum Koinzidenzpunkt angeordnet ist. Beispielsweise ist dieser erste Punkt der Mittelpunkt einer kreisförmigen Ausbildung des Bauteils, insbesondere eine kreisförmige Öffnung einer nadelförmigen Einrichtung einer Gaszuführungseinrichtung. Alternativ hierzu ist beispielsweise der Abstand durch die Länge einer Geraden zwischen dem Objekt und dem Bauteil gegeben, wobei die Gerade parallel zu einer optischen Achse des Teilchenstrahlgeräts oder senkrecht zu einer Flächennormalen des Objekts ausgerichtet ist und welche einen zweiten Punkt auf der Oberfläche des Objekts mit einem dritten Punkt auf dem Bauteil verbindet, wobei der dritte Punkt am nächsten zu dem zweiten Punkt auf der Oberfläche des Objekts angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, dass das Bauteil in dem Teilchenstrahlgerät immer die Position einnimmt, in welcher das Bauteil einen geeigneten Abstand zum Objekt aufweist. Beispielsweise ist dies der kleinstmögliche Abstand zum Objekt. Der kleinstmöglichste Abstand ist beispielsweise der Abstand, in dem das Bauteil einen ausreichend oder sogar besonders guten technischen Effekt erzielt und in dem das Bauteil weitere Prozesse, die mit dem Teilchenstrahlgerät durchgeführt werden, nicht stört. Aufgrund der Bestimmung der Temperatur des Bauteils kann eine Änderung einer Längenausdehnung des Bauteils, welche abhängig von der Temperatur des Bauteils ist, bei der Einstellung der Position des Bauteils derart berücksichtigt werden, dass das Bauteil zum Objekt stets den vorgebbaren Abstand aufweist. Wenn das Bauteil beispielsweise als eine Gaszuführungseinrichtung ausgebildet ist, ist durch Positionierung des Bauteils in dem vorgebbaren Abstand beispielsweise sichergestellt, dass zum einen ausreichend Gas - beispielsweise eine gasförmige Vorläufersubstanz - dem Objekt zugeführt wird und dass zum anderen die Gaszuführungseinrichtung einen Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts nicht derart blockiert, dass der Teilchenstrahl nicht auf das Objekt geführt wird. Insbesondere ist es bei einer Ausbildung des Bauteils als Gaszuführungseinrichtung möglich, eine ausreichend gute Ablagerung von Material auf einer Oberfläche des Objekts oder eine ausreichend gute Abtragung von Material auf der Oberfläche des Objekts zu erzielen. Wenn das Bauteil beispielsweise als ein Teilchendetektor ausgebildet ist, wird beispielsweise der Teilchendetektor stets derart zum Objekt beabstandet, dass eine besonders gute Detektion von Teilchen erzielbar ist. Ferner stellt das erfindungsmäße Verfahren eine Möglichkeit zur Verfügung, das Bauteil automatisiert in der Position anzuordnen, in der es den vorgebbaren Abstand aufweist. Darüber hinaus gewährleistet das erfindungsgemäße Verfahren, dass das Bauteil recht schnell von einer Parkposition, die einige Zentimeter von dem Objekt beabstandet ist, in eine Bearbeitungsposition, in welcher das Bauteil den vorgebbaren Abstand zum Objekt aufweist, gebracht werden kann.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der vorgebbare Abstand durch einen Sollabstand vorgegeben wird. Der Sollabstand ist der Abstand, der beispielsweise mindestens zwischen dem Bauteil und dem Objekt oder dem Objektträger bestehen soll. Beispielsweise liegt der Sollabstand in einem Bereich von 100 µm bis 500 µm oder in einem Bereich von 200 µm bis 300 µm. Beispielsweise beträgt der Sollabstand 250 µm. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es beispielsweise vorgesehen, dass das Laden der zur Temperatur des Bauteils zugehörigen Position des Bauteils aus der Datenbank in Abhängigkeit des vorgenannten Sollabstands erfolgt.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zur Temperatur des Bauteils zugehörige Position des Bauteils bestimmt und in der Datenbank zum Laden aus der Datenbank in die Steuereinheit gespeichert wird. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die zur Temperatur des Bauteils zugehörige Position des Bauteils wie folgt bestimmt und in der Datenbank gespeichert wird.
Zunächst wird, wie oben beschrieben ist, die Temperatur des Bauteils bestimmt. Dann erfolgt ein Bestimmen eines tatsächlichen Abstands zwischen dem Bauteil und dem Objekt. Beispielsweise wird der tatsächliche Abstand dadurch ermittelt, dass mit dem Teilchenstrahlgerät eine Abbildung des Objekts und des Bauteils erzeugt wird und die erstellte Abbildung zur Bestimmung des tatsächlichen Abstands herangezogen wird. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, den tatsächlichen Abstand beispielsweise mittels eines lichtoptischen Mikroskops zu ermitteln, das an dem Teilchenstrahlgerät angeordnet ist.
Wiederum zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, den tatsächlichen Abstand wie folgt zu bestimmen. Das Bauteil wird von einer ersten Ausgangsposition aus, in der sich das Bauteil befindet, relativ in Richtung des Objekts, welches sich in einer zweiten Ausgangsposition befindet, bewegt, bis das Bauteil das Objekt berührt. Demnach wird/werden das Bauteil und/oder das Objekt bewegt. Wenn das Bauteil das Objekt berührt, wird ein von dem Bauteil und/oder dem Objekt bei dem Bewegen zurückgelegter Verstellweg bestimmt, wobei der Verstellweg entlang einer Geraden verläuft, welche einen ersten Punkt auf dem Bauteil in der ersten Ausgangsposition mit einem zweiten Punkt auf dem Objekt in der zweiten Ausgangsposition verbindet, welcher entlang dieser Geraden am nächsten zum ersten Punkt auf dem Bauteil angeordnet ist, wobei der Verstellweg dem tatsächlichen Abstand entspricht.
Bei der weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass, wenn der tatsächliche Abstand nicht dem vorgebbaren Abstand entspricht, das Bauteil in eine Position mittels der Antriebseinheit derart bewegt wird, dass das Bauteil zum Objekt den vorgebbaren Abstand aufweist. Ferner wird diese Position des Bauteils in Abhängigkeit der Temperatur des Bauteils in der Datenbank gespeichert. Darüber hinaus wird beispielsweise ein zu dieser Position des Bauteils zugehöriger Parametersatz der Antriebseinheit in der Datenbank gespeichert. Wenn der Parametersatz zum Betrieb der Antriebseinheit verwendet wird, dann wird das Bauteil mittels der Antriebseinheit in diese Position bewegt, in welcher das Bauteil den vorgebbaren Abstand zum Objekt aufweist.
Die vorgenannten Verfahrensschritte zur Bestimmung der Position des Bauteils in Abhängigkeit der Temperatur des Bauteils, die Speicherung dieser Position in Abhängigkeit der Temperatur des Bauteils in der Datenbank und/oder die Speicherung des Parametersatzes zum Betrieb der Antriebseinheit in der Datenbank werden beispielsweise werkseitig bei der Fertigung des Teilchenstrahlgeräts durchgeführt.
Wie bereits oben erwähnt, ist es bei einer Ausführungsform des vorgenannten Verfahrens zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Bauteil und/oder das Objekt entlang einer Geraden bewegt wird/werden, welche den Koinzidenzpunkt mit einem auf der Oberfläche des Bauteils angeordneten Punkt verbindet, wobei der Punkt am nächsten zum Koinzidenzpunkt angeordnet ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform des vorgenannten Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Bauteil in zwei Schritten in die aus der Datenbank geladene Position bewegt wird. In einem ersten Schritt wird das Bauteil von einer ersten Ausgangsposition in eine zweite Ausgangsposition mittels der Antriebseinheit bewegt, wobei die erste Ausgangsposition vom Koinzidenzpunkt weiter entfernt ist als die zweite Ausgangsposition. Ferner wird in einem zweiten Schritt das Bauteil von der zweiten Ausgangsposition in die aus der Datenbank geladene Position mittels der Antriebseinheit bewegt. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsmäßen Verfahrens ist es beispielsweise vorgesehen, das Bauteil von der ersten Ausgangsposition in die zweite Ausgangsposition in großen Schritten zu bewegen, wobei ein erster Verstellweg zwischen der ersten Ausgangsposition und der zweiten Ausgangsposition beispielsweise im Zentimeterbereich zurückgelegt wird. Insbesondere liegt der erste Verstellweg im Bereich von 2 cm bis 20 cm oder 5 cm bis 10 cm. Von der zweiten Ausgangsposition wird das Bauteil in die aus der Datenbank geladene Position bewegt, wobei ein zweiter Verstellweg zurückgelegt wird, der im Bereich von 50 µm bis 300 µm oder im Bereich vom 100 µm bis 200 µm liegt.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der in einen Prozessor ladbar oder geladen ist und der bei Ausführung ein Teilchenstrahlgerät und/oder ein Bauteil des Teilchenstrahlgeräts derart steuert, dass ein Verfahren mit mindestens einem der oben genannten oder weiter unten genannten Merkmale oder mit einer Kombination mit mindestens zwei der oben oder weiter unten genannten Merkmale ausgeführt wird.
Die Erfindung betrifft ferner ein Teilchenstrahlgerät zur Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung eines Objekts, das mindestens einen Strahlerzeuger zur Erzeugung eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen aufweist. Beispielsweise sind die geladenen Teilchen Elektronen oder Ionen. Das Teilchenstrahlgerät ist beispielsweise mit einer optischen Achse versehen, entlang derer der Teilchenstrahl führbar ist oder geführt wird. Ferner ist das Teilchenstrahlgerät mit mindestens eine Objektivlinse zur Fokussierung des Teilchenstrahls auf das Objekt versehen. Darüber hinaus weist das Teilchenstrahlgerät mindestens einen Objektträger zur Anordnung des Objekts und mindestens eine Probenkammer auf, in welcher ein Bauteil des Teilchenstrahlgeräts angeordnet ist. Das Bauteil des Teilchenstrahlgeräts ist beispielsweise als eine Gaszuführungseinrichtung, als ein Teilchendetektor, als ein Strahlendetektor, als ein Manipulator zur Bearbeitung des Objekts, als eine Halteeinrichtung für das Objekt, als eine Einrichtung zum Entnehmen mindestens eines Teils des Objekts aus dem Objekt, als eine Lichtstrahlquelle und/oder als eine Teilchenstrahlquelle ausgebildet. Der Objektträger und/oder das Bauteil sind verstellbar ausgebildet. Das Teilchenstrahlgerät weist mindestens einen Prozessor auf, in dem ein vorgenanntes Computerprogrammprodukt geladen ist.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der Objektträger entlang mindestens einer der folgenden Achsen beweglich ausgebildet ist, nämlich einer ersten Achse, einer zweiten Achse und einer dritten Achse. Beispielsweise sind mindestens zwei der vorgenannten Achsen senkrecht zueinander ausgerichtet. Insbesondere ist es vorgesehen, dass sämtliche Achsen senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ zu vorgesehen, dass der Objektträger um eine erste Rotationsachse und/oder um eine zweite Rotationsachse drehbar ausgebildet ist.
Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Bauteil mindestens entlang einer der folgenden Achsen beweglich ausgebildet ist, nämlich einer ersten Bauteil-Achse, einer zweiten Bauteil-Achse und einer dritten Bauteil-Achse. Insbesondere ist es vorgesehen, dass mindestens zwei der vorgenannten Achsen senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Ferner ist es insbesondere vorgesehen, dass sämtliche Bauteil-Achsen zueinander jeweils senkrecht ausgerichtet sind.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsmäße Teilchengeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Bauteil um eine erste Bauteil-Rotationsachse und/oder um eine zweite Bauteil-Rotationsachse drehbar ausgebildet ist.
Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der Strahlerzeuger als ein erster Strahlerzeuger ausgebildet ist, wobei der Teilchenstrahl als ein erster Teilchenstrahl mit ersten geladenen Teilchen ausgebildet ist und wobei die Objektivlinse als eine erste Objektivlinse zur Fokussierung des ersten Teilchenstrahls auf das Objekt ausgebildet ist. Ferner weist das Teilchenstrahlgerät mindestens einen zweiten Strahlerzeuger zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls mit zweiten geladenen Teilchen und mindestens eine zweite Objektivlinse zur Fokussierung des zweiten Teilchenstrahls auf das Objekt auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es vorgesehen, dass das Teilchenstrahlgerät ein Elektronenstrahlgerät und/oder ein lonenstrahlgerät ist.
Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 eine erste Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts;
2 eine zweite Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts;
3 eine dritte Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts;
4 eine schematische Darstellung eines Probentisches;
5 eine weitere schematische Darstellung des Probentisches nach 4;
6 eine Ausführungsform eines Verfahrens;
7 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Variablen zur Berechnung einer Soll-Position;
8 eine weitere schematische Darstellung zur Erläuterung der Variablen zur Berechnung der Soll-Position;
9 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit einer Koordinate der Position einer Gaszuführungseinrichtung in Abhängigkeit eines Rotationswinkels einer Rotation eines Probentisches;
10 eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens;
11 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
12 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
13 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit einer Koordinate der Position einer Gaszuführungseinrichtung in Abhängigkeit der Temperatur der Gaszuführungseinrichtung; sowie
14 eine Ausführungsform des weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Erfindung wird nun mittels Teilchenstrahlgeräten in Form eines SEM und in Form eines Kombinationsgeräts, das eine Elektronenstrahlsäule und eine Ionenstrahlsäule aufweist, näher erläutert. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung bei jedem Teilchenstrahlgerät, insbesondere bei jedem Elektronenstrahlgerät und/oder jedem lonenstrahlgerät eingesetzt werden kann. Ferner wird die Erfindung hinsichtlich einer Gaszuführungseinrichtung beschrieben. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass jedes Bauteil eines Teilchenstrahlgeräts für die Erfindung geeignet ist. Das Bauteil kann insbesondere als ein Teilchendetektor, als ein Strahlendetektor, als ein Manipulator zur Bearbeitung eines Objekts, als eine Halteeinrichtung zum Halten des Objekts, als eine Einrichtung zum Entnehmen mindestens eines Teils des Objekts aus dem Objekt, als eine Lichtstrahlquelle und/oder als eine Teilchenstrahlquelle ausgebildet sein.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines SEM 100. Das SEM 100 weist einen ersten Strahlerzeuger in Form einer Elektronenquelle 101 auf, welche als Kathode ausgebildet ist. Ferner ist das SEM 100 mit einer Extraktionselektrode 102 sowie mit einer Anode 103 versehen, die auf ein Ende eines Strahlführungsrohrs 104 des SEM 100 aufgesetzt ist. Beispielsweise ist die Elektronenquelle 101 als thermischer Feldemitter ausgebildet. Die Erfindung ist allerdings nicht auf eine derartige Elektronenquelle 101 eingeschränkt. Vielmehr ist jede Elektronenquelle verwendbar.
Elektronen, die aus der Elektronenquelle 101 austreten, bilden einen Primärelektronenstrahl. Die Elektronen werden aufgrund einer Potentialdifferenz zwischen der Elektronenquelle 101 und der Anode 103 auf Anodenpotential beschleunigt. Das Anodenpotential beträgt bei der hier dargestellten Ausführungsform 100 V bis 35 kV gegenüber einem Massepotential eines Gehäuses einer Probenkammer 120, beispielsweise 5 kV bis 15 kV, insbesondere 8 kV. Es könnte aber alternativ auch auf Massepotential liegen.
An dem Strahlführungsrohr 104 sind zwei Kondensorlinsen angeordnet, nämlich eine erste Kondensorlinse 105 und eine zweite Kondensorlinse 106. Dabei sind ausgehend von der Elektronenquelle 101 in Richtung einer ersten Objektivlinse 107 gesehen zunächst die erste Kondensorlinse 105 und dann die zweite Kondensorlinse 106 angeordnet. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass weitere Ausführungsformen des SEM 100 nur eine einzelne Kondensorlinse aufweisen können. Zwischen der Anode 103 und der ersten Kondensorlinse 105 ist eine erste Blendeneinheit 108 angeordnet. Die erste Blendeneinheit 108 liegt zusammen mit der Anode 103 und dem Strahlführungsrohr 104 auf Hochspannungspotential, nämlich dem Potential der Anode 103 oder auf Masse. Die erste Blendeneinheit 108 weist zahlreiche erste Blendenöffnungen 108A auf, von denen eine in 1 dargestellt ist. Beispielsweise sind zwei erste Blendenöffnungen 108A vorhanden. Jede der zahlreichen ersten Blendenöffnungen 108A weist einen unterschiedlichen Öffnungsdurchmesser auf. Mittels eines Verstellmechanismus (nicht dargestellt) ist es möglich, eine gewünschte erste Blendenöffnung 108A auf eine optische Achse OA des SEM 100 einzustellen. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass bei weiteren Ausführungsformen die erste Blendeneinheit 108 nur mit einer einzigen Blendenöffnung 108A versehen sein kann. Bei dieser Ausführungsform kann ein Verstellmechanismus nicht vorgesehen sein. Die erste Blendeneinheit 108 ist dann ortsfest ausgebildet. Zwischen der ersten Kondensorlinse 105 und der zweiten Kondensorlinse 106 ist eine ortsfeste zweite Blendeneinheit 109 angeordnet. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, die zweite Blendeneinheit 109 beweglich auszubilden.
Die erste Objektivlinse 107 weist Polschuhe 110 auf, in denen eine Bohrung ausgebildet ist. Durch diese Bohrung ist das Strahlführungsrohr 104 geführt. In den Polschuhen 110 ist eine Spule 111 angeordnet.
In einem unteren Bereich des Strahlführungsrohrs 104 ist eine elektrostatische Verzögerungseinrichtung angeordnet. Diese weist eine einzelne Elektrode 112 und eine Rohrelektrode 113 auf. Die Rohrelektrode 113 ist an einem Ende des Strahlführungsrohrs 104 angeordnet, welches einem Objekt 125 zugewandt ist, das an einem beweglich ausgebildeten Objekthalter 114 angeordnet ist.
Die Rohrelektrode 113 liegt gemeinsam mit dem Strahlführungsrohr 104 auf dem Potential der Anode 103, während die einzelne Elektrode 112 sowie das Objekt 125 auf einem gegenüber dem Potential der Anode 103 niedrigeren Potential liegen. Im vorliegenden Fall ist dies das Massepotential des Gehäuses der Probenkammer 120. Auf diese Weise können die Elektronen des Primärelektronenstrahls auf eine gewünschte Energie abgebremst werden, die für die Untersuchung des Objekts 125 erforderlich ist.
Das SEM 100 weist ferner eine Rastereinrichtung 115 auf, durch die der Primärelektronenstrahl abgelenkt und über das Objekt 125 gerastert werden kann. Die Elektronen des Primärelektronenstrahls treten dabei in Wechselwirkung mit dem Objekt 125. Als Folge der Wechselwirkung entstehen Wechselwirkungsteilchen, welche detektiert werden. Als Wechselwirkungsteilchen werden insbesondere Elektronen aus der Oberfläche des Objekts 125 emittiert - sogenannte Sekundärelektronen - oder Elektronen des Primärelektronenstrahls zurückgestreut - sogenannte Rückstreuelektronen.
Das Objekt 125 und die einzelne Elektrode 112 können auch auf unterschiedlichen und von Masse verschiedenen Potentialen liegen. Hierdurch ist es möglich, den Ort der Verzögerung des Primärelektronenstrahls in Bezug auf das Objekt 125 einzustellen. Wird beispielsweise die Verzögerung recht nahe am Objekt 125 durchgeführt, werden Abbildungsfehler kleiner.
Zur Detektion der Sekundärelektronen und/oder der Rückstreuelektronen ist eine Detektoranordnung im Strahlführungsrohr 104 angeordnet, die einen ersten Detektor 116 und einen zweiten Detektor 117 aufweist. Der erste Detektor 116 ist dabei entlang der optischen Achse OA quellenseitig angeordnet, während der zweite Detektor 117 objektseitig entlang der optischen Achse OA im Strahlführungsrohr 104 angeordnet ist. Der erste Detektor 116 und der zweite Detektor 117 sind in Richtung der optischen Achse OA des SEM 100 versetzt zueinander angeordnet. Sowohl der erste Detektor 116 als auch der zweite Detektor 117 weisen jeweils eine Durchgangsöffnung auf, durch welche der Primärelektronenstrahl treten kann. Der erste Detektor 116 und der zweite Detektor 117 liegen annähernd auf dem Potential der Anode 103 und des Strahlführungsrohrs 104. Die optische Achse OA des SEM 100 verläuft durch die jeweiligen Durchgangsöffnungen.
Der zweite Detektor 117 dient hauptsächlich der Detektion von Sekundärelektronen. Die Sekundärelektronen weisen beim Austritt aus dem Objekt 125 zunächst eine geringe kinetische Energie und beliebige Bewegungsrichtungen auf. Durch das von der Rohrelektrode 113 ausgehende starke Absaugfeld werden die Sekundärelektronen in Richtung der ersten Objektivlinse 107 beschleunigt. Die Sekundärelektronen treten annähernd parallel in die erste Objektivlinse 107 ein. Der Bündeldurchmesser des Strahls der Sekundärelektronen bleibt auch in der ersten Objektivlinse 107 klein. Die erste Objektivlinse 107 wirkt nun stark auf die Sekundärelektronen und erzeugt einen vergleichsweise kurzen Fokus der Sekundärelektronen mit ausreichend steilen Winkeln zur optischen Achse OA, so dass die Sekundärelektronen nach dem Fokus weit auseinander laufen und den zweiten Detektor 117 auf seiner aktiven Fläche treffen. An dem Objekt 125 zurückgestreute Elektronen - also Rückstreuelektronen, die im Vergleich zu den Sekundärelektronen eine relativ hohe kinetische Energie beim Austritt aus dem Objekt 125 aufweisen - werden dagegen vom zweiten Detektor 117 nur zu einem geringen Anteil erfasst. Die hohe kinetische Energie und die Winkel der Rückstreuelektronen zur optischen Achse OA bei Austritt aus dem Objekt 125 führen dazu, dass eine Strahltaille, also ein Strahlbereich mit minimalem Durchmesser, der Rückstreuelektronen in der Nähe des zweiten Detektors 117 liegt. Ein großer Teil der Rückstreuelektronen tritt durch die Durchgangsöffnung des zweiten Detektors 117 hindurch. Der erste Detektor 116 dient daher im Wesentlichen zur Erfassung der Rückstreuelektronen.
Bei einer weiteren Ausführungsform des SEM 100 kann der erste Detektor 116 zusätzlich mit einem Gegenfeldgitter 116A ausgebildet sein. Das Gegenfeldgitter 116A ist an der zum Objekt 125 gerichteten Seite des ersten Detektors 116 angeordnet. Das Gegenfeldgitter 116A weist ein hinsichtlich des Potentials des Strahlführungsrohrs 104 negatives Potential derart auf, dass nur Rückstreuelektronen mit einer hohen Energie durch das Gegenfeldgitter 116A zu dem ersten Detektor 116 gelangen. Zusätzlich oder alternativ weist der zweite Detektor 117 ein weiteres Gegenfeldgitter auf, das analog zum vorgenannten Gegenfeldgitter 116A des ersten Detektors 116 ausgebildet ist und eine analoge Funktion aufweist.
Ferner weist das SEM 100 in der Probenkammer 120 einen Kammerdetektor 119 auf, beispielsweise einen Everhart-Thornley-Detektor oder einen Ionendetektor, welcher eine mit Metall beschichtete Detektionsfläche aufweist, welche Licht abschirmt.
Die mit dem ersten Detektor 116, dem zweiten Detektor 117 und dem Kammerdetektor 119 erzeugten Detektionssignale werden verwendet, um ein Bild oder Bilder der Oberfläche des Objekts 125 zu erzeugen.
Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Blendenöffnungen der ersten Blendeneinheit 108 und der zweiten Blendeneinheit 109 sowie die Durchgangsöffnungen des ersten Detektors 116 und des zweiten Detektors 117 übertrieben dargestellt sind. Die Durchgangsöffnungen des ersten Detektors 116 und des zweiten Detektors 117 haben eine Ausdehnung senkrecht zur optischen Achse OA im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm. Beispielsweise sind sie kreisförmig ausgebildet und weisen einen Durchmesser im Bereich von 1 mm bis 3 mm senkrecht zur optischen Achse OA auf.
Die zweite Blendeneinheit 109 ist bei der hier dargestellten Ausführungsform als Lochblende ausgestaltet und ist mit einer zweiten Blendenöffnung 118 für den Durchtritt des Primärelektronenstrahls versehen, welche eine Ausdehnung im Bereich vom 5 µm bis 500 µm aufweist, beispielsweise 35 µm. Alternativ hierzu ist es bei einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die zweite Blendeneinheit 109 mit mehreren Blendenöffnungen versehen ist, die mechanisch zum Primärelektronenstrahl verschoben werden können oder die unter Verwendung von elektrischen und/oder magnetischen Ablenkelementen vom Primärelektronenstrahl erreicht werden können. Die zweite Blendeneinheit 109 ist als eine Druckstufenblende ausgebildet. Diese trennt einen ersten Bereich, in welchem die Elektronenquelle 101 angeordnet ist und in welchem ein Ultrahochvakuum herrscht (10^-7 hPa bis 10^-12 hPa), von einem zweiten Bereich, der ein Hochvakuum aufweist (10^-3 hPa bis 10^-7 hPa). Der zweite Bereich ist der Zwischendruckbereich des Strahlführungsrohrs 104, welcher zur Probenkammer 120 hinführt.
Die Probenkammer 120 steht unter Vakuum. Zur Erzeugung des Vakuums ist an der Probenkammer 120 eine Pumpe (nicht dargestellt) angeordnet. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform wird die Probenkammer 120 in einem ersten Druckbereich oder in einem zweiten Druckbereich betrieben. Der erste Druckbereich umfasst nur Drücke kleiner oder gleich 10^-3 hPa, und der zweite Druckbereich umfasst nur Drücke größer als 10^-3 hPa. Um diese Druckbereiche zu gewährleisten, ist die Probenkammer 120 vakuumtechnisch verschlossen.
Der Objekthalter 114 ist an einem Objektträger in Form eines Probentisches 122 angeordnet. Der Probentisch 122 ist in drei zueinander senkrecht angeordnete Richtungen beweglich ausgebildet, nämlich in eine x-Richtung (erste Tischachse), in eine y-Richtung (zweite Tischachse) und in eine z-Richtung (dritte Tischachse). Darüber hinaus kann der Probentisch 122 um zwei zueinander senkrecht angeordnete Rotationsachsen (Tischrotationsachsen) gedreht werden. Die Erfindung ist nicht auf den vorbeschriebenen Probentisch 122 eingeschränkt. Vielmehr kann der Probentisch 122 weitere Translationsachsen und Rotationsachsen aufweisen, entlang derer oder um welche sich der Probentisch 122 bewegen kann. Hierauf wird weiter unten nochmals näher eingegangen.
Das SEM 100 weist ferner einen dritten Detektor 121 auf, welcher in der Probenkammer 120 angeordnet ist. Genauer gesagt, ist der dritte Detektor 121 von der Elektronenquelle 101 aus gesehen entlang der optischen Achse OA hinter dem Probentisch 122 angeordnet. Der Probentisch 122 und somit der Objekthalter 114 können derart gedreht werden, dass das am Objekthalter 114 angeordnete Objekt 125 vom Primärelektronenstrahl durchstrahlt werden kann. Beim Durchtritt des Primärelektronenstrahls durch das zu untersuchende Objekt 125 treten die Elektronen des Primärelektronenstrahls mit dem Material des zu untersuchenden Objekts 125 in Wechselwirkung. Die durch das zu untersuchende Objekt 125 hindurchtretenden Elektronen werden durch den dritten Detektor 121 detektiert.
An der Probenkammer 120 ist ein Strahlungsdetektor 500 angeordnet, mit dem Wechselwirkungsstrahlung, beispielsweise Röntgenstrahlung und/oder Kathodolumineszenzlicht, detektiert wird. Der Strahlungsdetektor 500, der erste Detektor 116, der zweite Detektor 117 und der Kammerdetektor 119 sind mit einer Steuereinheit 123 verbunden, welche einen Monitor 124 aufweist. Auch der dritte Detektor 121 ist mit der Steuereinheit 123 verbunden. Dies ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Die Steuereinheit 123 verarbeitet Detektionssignale, welche von dem ersten Detektor 116, dem zweiten Detektor 117, dem Kammerdetektor 119, dem dritten Detektor 121 und/oder dem Strahlungsdetektor 500 erzeugt werden und zeigt diese in Form von Bildern auf dem Monitor 124 an.
Die Steuereinheit 123 weist ferner eine Datenbank 126 auf, in der Daten gespeichert werden und aus der Daten ausgelesen werden.
Das SEM 100 weist ein Bauteil in Form einer Gaszuführungseinrichtung 1000 auf, welche der Zuführung eines Gases, beispielsweise eine gasförmige Vorläufersubstanz, an eine bestimmte Position auf der Oberfläche des Objekts 125 dient. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ein Gasreservoir 1001 auf. Beispielsweise wird als eine gasförmige Vorläufersubstanz Phenatren verwendet. Dann scheidet sich im Wesentlichen eine Schicht Kohlenstoff oder eine Kohlenstoff enthaltende Schicht auf der Oberfläche des Objekts 125 ab. Alternativ hierzu kann beispielsweise eine Metall aufweisende gasförmige Vorläufersubstanz verwendet werden, um ein Metall auf der Oberfläche des Objekts 125 abzuscheiden. Die Abscheidungen sind aber nicht auf Kohlenstoff und/oder Metalle beschränkt. Vielmehr können beliebige Substanzen auf der Oberfläche des Objekts 125 abgeschieden werden, beispielsweise Halbleiter, Nichtleiter oder andere Verbindungen. Ferner ist es auch vorgesehen, ein Gas bei Wechselwirkung mit dem Teilchenstrahl zur Abtragung von Material des Objekts 125 zu verwenden.
Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist mit einer Zuleitung 1002 versehen. Die Zuleitung 1002 weist in Richtung des Objekts 125 eine nadelförmige Einrichtung in Form einer Kanüle 1003 auf, welche in die Nähe der Oberfläche des Objekts 125 beispielsweise in einem Abstand von 10 µm bis 1 mm zur Oberfläche des Objekts 125 bringbar ist. Die Kanüle 1003 weist eine Zuführungsöffnung auf, deren Durchmesser beispielsweise im Bereich von 10 µm bis 1000 µm, insbesondere im Bereich von 400 µm bis 600 µm liegt. Die Zuleitung 1002 weist ein Ventil 1004 auf, um den Durchfluss des Gases in die Zuleitung 1002 zu regeln. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird beim Öffnen des Ventils 1004 Gas von dem Gasreservoir 1001 in die Zuleitung 1002 eingebracht und über die Kanüle 1003 zur Oberfläche des Objekts 125 geleitet. Beim Schließen des Ventils 1004 wird der Zufluss des Gases auf die Oberfläche des Objekts 125 gestoppt.
Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist ferner mit einer Verstelleinheit 1005 versehen, welche eine Verstellung der Position der Kanüle 1003 in alle 3 Raumrichtungen- nämlich eine x-Richtung, eine y-Richtung und eine z-Richtung - sowie eine Verstellung der Orientierung der Kanüle 1003 durch eine Drehung und/oder eine Kippung ermöglicht. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 und somit auch die Verstelleinheit 1005 sind mit der Steuereinheit 123 des SEM 100 verbunden.
Das Gasreservoir 1001 ist bei weiteren Ausführungsformen nicht direkt an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Vielmehr ist es bei diesen weiteren Ausführungsformen vorgesehen, dass das Gasreservoir 1001 beispielsweise an einer Wand eines Raums angeordnet ist, in dem sich das SEM 100 befindet.
Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist eine Temperaturmesseinheit 1006 auf. Als Temperaturmesseinheit 1006 wird beispielsweise ein Infrarot-Messgerät oder ein Halbleiter-Temperatursensor verwendet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger Temperaturmesseinheiten nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperaturmesseinheit jegliche geeignete Temperaturmesseinheit verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Temperaturmesseinheit nicht an der Gaszuführungseinrichtung 1000 selbst angeordnet ist, sondern beispielsweise beabstandet zur Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet ist.
2 zeigt ein Teilchenstrahlgerät in Form eines Kombinationsgeräts 200. Das Kombinationsgerät 200 weist zwei Teilchenstrahlsäulen auf. Zum einen ist das Kombinationsgerät 200 mit dem SEM 100 versehen, wie es in der 1 bereits dargestellt ist, allerdings ohne die Probenkammer 120. Vielmehr ist das SEM 100 an einer Probenkammer 201 angeordnet. Die Probenkammer 201 steht unter Vakuum. Zur Erzeugung des Vakuums ist an der Probenkammer 201 eine Pumpe (nicht dargestellt) angeordnet. Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform wird die Probenkammer 201 in einem ersten Druckbereich oder in einem zweiten Druckbereich betrieben. Der erste Druckbereich umfasst nur Drücke kleiner oder gleich 10^-3 hPa, und der zweite Druckbereich umfasst nur Drücke größer als 10^-3 hPa. Um diese Druckbereiche zu gewährleisten, ist die Probenkammer 201 vakuumtechnisch verschlossen.
In der Probenkammer 201 ist der Kammerdetektor 119 angeordnet, der beispielsweise als ein Everhart-Thornley-Detektor oder ein Ionendetektor ausgebildet ist und der eine mit Metall beschichtete Detektionsfläche aufweist, welche Licht abschirmt. Ferner ist in der Probenkammer 201 der dritte Detektor 121 angeordnet.
Das SEM 100 dient der Erzeugung eines ersten Teilchenstrahls, nämlich des bereits weiter oben beschriebenen Primärelektronenstrahls und weist die bereits oben genannte optische Achse auf, die in der 2 mit dem Bezugszeichen 709 versehen ist und nachfolgend auch erste Strahlachse genannt wird. Zum anderen ist das Kombinationsgerät 200 mit einem lonenstrahlgerät 300 versehen, das ebenfalls an der Probenkammer 201 angeordnet ist. Das lonenstrahlgerät 300 weist ebenfalls eine optische Achse auf, die in der 2 mit dem Bezugszeichen 710 versehen ist und nachfolgend auch zweite Strahlachse genannt wird.
Das SEM 100 ist hinsichtlich der Probenkammer 201 vertikal angeordnet. Hingegen ist das lonenstrahlgerät 300 um einen Winkel von ca. 0° bis 90° geneigt zum SEM 100 angeordnet. In der 2 ist beispielsweise eine Anordnung von ca. 50° dargestellt. Das lonenstrahlgerät 300 weist einen zweiten Strahlerzeuger in Form eines lonenstrahlerzeugers 301 auf. Mit dem lonenstrahlerzeuger 301 werden Ionen erzeugt, die einen zweiten Teilchenstrahl in Form eines lonenstrahls bilden. Die Ionen werden mittels einer Extraktionselektrode 302, die auf einem vorgebbaren Potential liegt, beschleunigt. Der zweite Teilchenstrahl gelangt dann durch eine Ionenoptik des lonenstrahlgeräts 300, wobei die Ionenoptik eine Kondensorlinse 303 und eine zweite Objektivlinse 304 aufweist. Die zweite Objektivlinse 304 erzeugt schließlich eine Ionensonde, die auf das an einem Objekthalter 114 angeordnete Objekt 125 fokussiert wird. Der Objekthalter 114 ist an einem Probentisch 122 angeordnet.
Oberhalb der zweiten Objektivlinse 304 (also in Richtung des lonenstrahlerzeugers 301) sind eine einstellbare oder auswählbare Blende 306, eine erste Elektrodenanordnung 307 und eine zweite Elektrodenanordnung 308 angeordnet, wobei die erste Elektrodenanordnung 307 und die zweite Elektrodenanordnung 308 als Rasterelektroden ausgebildet sind. Mittels der ersten Elektrodenanordnung 307 und der zweiten Elektrodenanordnung 308 wird der zweite Teilchenstrahl über die Oberfläche des Objekts 125 gerastert, wobei die erste Elektrodenanordnung 307 in eine erste Richtung und die zweite Elektrodenanordnung 308 in eine zweite Richtung wirken, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist. Damit erfolgt das Rastern zum Beispiel in eine x-Richtung. Das Rastern in einer dazu senkrechten y-Richtung erfolgt durch weitere, um 90° verdrehte Elektroden (nicht dargestellt) an der ersten Elektrodenanordnung 307 und an der zweiten Elektrodenanordnung 308.
Wie oben erläutert, ist der Objekthalter 114 an dem Probentisch 122 angeordnet. Auch bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist der Probentisch 122 in drei zueinander senkrecht angeordnete Richtungen beweglich ausgebildet, nämlich in eine x-Richtung (erste Tischachse), in eine y-Richtung (zweite Tischachse) und in eine z-Richtung (dritte Tischachse). Darüber hinaus kann der Probentisch 122 um zwei zueinander senkrecht angeordnete Rotationsachsen (Tischrotationsachsen) gedreht werden.
Die in der 2 dargestellten Abstände zwischen den einzelnen Einheiten des Kombinationsgeräts 200 sind übertrieben dargestellt, um die einzelnen Einheiten des Kombinationsgeräts 200 besser darzustellen.
An der Probenkammer 201 ist ein Strahlungsdetektor 500 angeordnet, mit dem Wechselwirkungsstrahlung, beispielsweise Röntgenstrahlung und/oder Kathodolumineszenzlicht, detektiert wird. Der Strahlungsdetektor 500 ist mit einer Steuereinheit 123 verbunden, welche einen Monitor 124 aufweist. Die Steuereinheit 123 verarbeitet Detektionssignale, welche von dem ersten Detektor 116, dem zweiten Detektor 117 (in 2 nicht dargestellt), dem Kammerdetektor 119, dem dritten Detektor 121 und/oder dem Strahlungsdetektor 500 erzeugt werden und zeigt diese in Form von Bildern auf dem Monitor 124 an.
Die Steuereinheit 123 weist ferner eine Datenbank 126 auf, in der Daten gespeichert werden und aus der Daten ausgelesen werden.
Das Kombinationsgerät 200 weist ein Bauteil in Form einer Gaszuführungseinrichtung 1000 auf, welche der Zuführung eines Gases, beispielsweise eine gasförmige Vorläufersubstanz, an eine bestimmte Position auf der Oberfläche des Objekts 125 dient. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ein Gasreservoir 1001 auf. Beispielsweise wird als eine gasförmige Vorläufersubstanz Phenatren verwendet.
Dann scheidet sich im Wesentlichen eine Schicht Kohlenstoff oder eine Kohlenstoff enthaltende Schicht auf der Oberfläche des Objekts 125 ab. Alternativ hierzu kann beispielsweise eine Metall aufweisende gasförmige Vorläufersubstanz verwendet werden, um ein Metall auf der Oberfläche des Objekts 125 abzuscheiden. Die Abscheidungen sind aber nicht auf Kohlenstoff und/oder Metalle beschränkt. Vielmehr können beliebige Substanzen auf der Oberfläche des Objekts 125 abgeschieden werden, beispielsweise Halbleiter, Nichtleiter oder andere Verbindungen. Ferner ist es auch vorgesehen, ein Gas bei Wechselwirkung mit dem Teilchenstrahl zur Abtragung von Material des Objekts 125 zu verwenden.
Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist mit einer Zuleitung 1002 versehen. Die Zuleitung 1002 weist in Richtung des Objekts 125 eine nadelförmige Einrichtung in Form einer Kanüle 1003 auf, welche in die Nähe der Oberfläche des Objekts 125 beispielsweise in einem Abstand von 10 µm bis 1 mm zur Oberfläche des Objekts 125 bringbar ist. Die Kanüle 1003 weist eine Zuführungsöffnung auf, deren Durchmesser beispielsweise im Bereich von 10 µm bis 1000 µm, insbesondere im Bereich von 400 µm bis 600 µm liegt. Die Zuleitung 1002 weist ein Ventil 1004 auf, um den Durchfluss von Gas in die Zuleitung 1002 zu regeln. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird beim Öffnen des Ventils 1004 Gas von dem Gasreservoir 1001 in die Zuleitung 1002 eingebracht und über die Kanüle 1003 zur Oberfläche des Objekts 125 geleitet. Beim Schließen des Ventils 1004 wird der Zufluss des Gases auf die Oberfläche des Objekts 125 gestoppt.
Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist ferner mit einer Verstelleinheit 1005 versehen, welche eine Verstellung der Position der Kanüle 1003 in alle drei Raumrichtungen- nämlich eine x-Richtung, eine y-Richtung und eine z-Richtung - sowie eine Verstellung der Orientierung der Kanüle 1003 durch eine Drehung und/oder eine Kippung ermöglicht. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 und somit auch die Verstelleinheit 1005 sind mit der Steuereinheit 123 des Kombinationsgeräts 200 verbunden.
Das Gasreservoir 1001 ist bei weiteren Ausführungsformen nicht direkt an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Vielmehr ist es bei diesen weiteren Ausführungsformen vorgesehen, dass das Gasreservoir 1001 beispielsweise an einer Wand eines Raums angeordnet ist, in dem sich das Kombinationsgerät 200 befindet.
Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist eine Temperaturmesseinheit 1006 auf. Als Temperaturmesseinheit 1006 wird beispielsweise ein Infrarot-Messgerät oder ein Halbleiter-Temperatursensor verwendet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger Temperaturmesseinheiten nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperaturmesseinheit jegliche geeignete Temperaturmesseinheit verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Temperaturmesseinheit nicht an der Gaszuführungseinrichtung 1000 selbst angeordnet ist, sondern beispielsweise beabstandet zur Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet ist.
3 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts nach der Erfindung. Diese Ausführungsform des Teilchenstrahlgeräts ist mit dem Bezugszeichen 400 versehen und umfasst einen Spiegelkorrektor zum Korrigieren beispielsweise von chromatischer und/oder sphärischer Aberration. Das Teilchenstrahlgerät 400 umfasst eine Teilchenstrahlsäule 401, die als Elektronenstrahlsäule ausgebildet ist und im Wesentlichen einer Elektronenstrahlsäule eines korrigierten SEM entspricht. Das Teilchenstrahlgerät 400 ist aber nicht auf ein SEM mit einem Spiegelkorrektor eingeschränkt. Vielmehr kann das Teilchenstrahlgerät jegliche Art von Korrektoreinheiten umfassen.
Die Teilchenstrahlsäule 401 umfasst einen Teilchenstrahlerzeuger in Form einer Elektronenquelle 402 (Kathode), eine Extraktionselektrode 403 und eine Anode 404. Beispielsweise ist die Elektronenquelle 402 als ein thermischer Feldemitter ausgebildet. Elektronen, die aus der Elektronenquelle 402 austreten, werden zu der Anode 404 aufgrund einer Potentialdifferenz zwischen der Elektronenquelle 402 und der Anode 404 beschleunigt. Demnach wird ein Teilchenstrahl in Form eines Elektronenstrahls entlang einer ersten optischen Achse OA1 gebildet.
Der Teilchenstrahl wird entlang eines Strahlwegs geführt, welcher der ersten optischen Achse OA1 entspricht, nachdem der Teilchenstrahl aus der Elektronenquelle 402 ausgetreten ist. Zur Führung des Teilchenstrahls werden eine erste elektrostatische Linse 405, eine zweite elektrostatische Linse 406 und eine dritte elektrostatische Linse 407 verwendet.
Ferner wird der Teilchenstrahl entlang des Strahlwegs unter Verwendung einer Strahlführungseinrichtung eingestellt. Die Strahlführungseinrichtung dieser Ausführungsform umfasst eine Quelleneinstelleinheit mit zwei magnetischen Ablenkeinheiten 408, die entlang der ersten optischen Achse OA1 angeordnet sind. Darüber hinaus umfasst das Teilchenstrahlgerät 400 elektrostatische Strahlablenkeinheiten. Eine erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409, die bei einer weiteren Ausführungsform auch als Quadrupol ausgebildet ist, ist zwischen der zweiten elektrostatischen Linse 406 und der dritten elektrostatischen Linse 407 angeordnet. Die erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409 ist ebenfalls hinter den magnetischen Ablenkeinheiten 408 angeordnet. Eine erste Multipoleinheit 409A in Form einer ersten magnetischen Ablenkeinheit ist an einer Seite der ersten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 409 angeordnet. Darüber hinaus ist eine zweite Multipoleinheit 409B in Form einer zweiten magnetischen Ablenkeinheit an der anderen Seite der ersten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 409 angeordnet. Die erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409, die erste Multipoleinheit 409A und die zweite Multipoleinheit 409B werden zur Einstellung des Teilchenstrahls hinsichtlich der Achse der dritten elektrostatischen Linse 407 und des Eingangsfensters einer Strahlablenkeinrichtung 410 eingestellt. Die erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409, die erste Multipoleinheit 409A und die zweite Multipoleinheit 409B können wie ein Wienfilter zusammenwirken. Am Eingang der Strahlablenkeinrichtung 410 ist ein weiteres magnetisches Ablenkelement 432 angeordnet.
Die Strahlablenkeinrichtung 410 wird als Teilchenstrahlablenker verwendet, welcher den Teilchenstrahl in einer bestimmten Weise ablenkt. Die Strahlablenkeinrichtung 410 umfasst mehrere magnetische Sektoren, nämlich einen ersten magnetischen Sektor 411A, einen zweiten magnetischen Sektor 411B, einen dritten magnetischen Sektor 411C, einen vierten magnetischen Sektor 411D, einen fünften magnetischen Sektor 411E, einen sechsten magnetischen Sektor 411F und einen siebten magnetischen Sektor 411G. Der Teilchenstrahl tritt in die Strahlablenkeinrichtung 410 entlang der ersten optischen Achse OA1 ein und wird durch die Strahlablenkeinrichtung 410 in die Richtung einer zweiten optischen Achse OA2 abgelenkt. Die Strahlablenkung erfolgt mittels des ersten magnetischen Sektors 411A, mittels des zweiten magnetischen Sektors 411B und mittels des dritten magnetischen Sektors 411C um einen Winkel von 30° bis 120°. Die zweite optische Achse OA2 ist in demselben Winkel zu der ersten optischen Achse OA1 ausgerichtet. Die Strahlablenkeinrichtung 410 lenkt auch den Teilchenstrahl ab, welcher entlang der zweiten optischen Achse OA2 geführt ist, und zwar in die Richtung einer dritten optischen Achse OA3. Die Strahlablenkung wird durch den dritten magnetischen Sektor 411C, den vierten magnetischen Sektor 411D und den fünften magnetischen Sektor 411E bereitgestellt. Bei der Ausführungsform in 3 wird die Ablenkung zu der zweiten optischen Achse OA2 und zu der dritten optischen Achse OA3 durch Ablenkung des Teilchenstrahls in einem Winkel von 90° bereitgestellt. Somit verläuft die dritte optische Achse OA3 koaxial zu der ersten optischen Achse OA1. Es wird aber darauf hingewiesen, dass das Teilchenstrahlgerät 400 nach der hier beschriebenen Erfindung nicht auf Ablenkwinkel von 90° eingeschränkt ist. Vielmehr kann jeder geeignete Ablenkwinkel durch die Strahlablenkeinrichtung 410 gewählt werden, beispielsweise 70° oder 110°, sodass die erste optische Achse OA1 nicht koaxial zu der dritten optischen Achse OA3 verläuft. Hinsichtlich weiterer Details der Strahlablenkeinrichtung 410 wird Bezug auf die WO 2002/067286 A2 genommen.
Nachdem der Teilchenstrahl durch den ersten magnetischen Sektor 411A, den zweiten magnetischen Sektor 411B und den dritten magnetischen Sektor 411C abgelenkt wurde, wird der Teilchenstrahl entlang der zweiten optischen Achse OA2 geführt. Der Teilchenstrahl wird zu einem elektrostatischen Spiegel 414 geführt und verläuft auf seinem Weg zu dem elektrostatischen Spiegel 414 entlang einer vierten elektrostatischen Linse 415, einer dritten Multipoleinheit 416A in Form einer magnetischen Ablenkeinheit, einer zweiten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 416, einer dritten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 417 und einer vierten Multipoleinheit 416B in Form einer magnetischen Ablenkeinheit. Der elektrostatische Spiegel 414 umfasst eine erste Spiegelelektrode 413A, eine zweite Spiegelelektrode 413B und eine dritte Spiegelelektrode 413C. Elektronen des Teilchenstrahls, die an dem elektrostatischen Spiegel 414 zurückreflektiert werden, verlaufen wieder entlang der zweiten optischen Achse OA2 und treten wieder in die Strahlablenkeinrichtung 410 ein. Sie werden dann durch den dritten magnetischen Sektor 411C, den vierten magnetischen Sektor 411D und den fünften magnetischen Sektor 411E zu der dritten optischen Achse OA3 abgelenkt.
Die Elektronen des Teilchenstrahls treten aus der Strahlablenkeinrichtung 410 aus und werden entlang der dritten optischen Achse OA3 zu einem Objekt 425 geführt, das untersucht werden soll und in einem Objekthalter 114 angeordnet ist. Auf dem Weg zum Objekt 425 wird der Teilchenstrahl zu einer fünften elektrostatischen Linse 418, einem Strahlführungsrohr 420, einer fünften Multipoleinheit 418A, einer sechsten Multipoleinheit 418B und einer Objektivlinse 421 geführt. Die fünfte elektrostatische Linse 418 ist eine elektrostatische Immersionslinse. Der Teilchenstrahl wird durch die fünfte elektrostatische Linse 418 auf ein elektrisches Potential des Strahlführungsrohrs 420 abgebremst oder beschleunigt.
Der Teilchenstrahl wird durch die Objektivlinse 421 in eine Fokusebene fokussiert, in welcher das Objekt 425 angeordnet ist. Der Objekthalter 114 ist an einem beweglichen Probentisch 424 angeordnet. Der bewegliche Probentisch 424 ist in einer Probenkammer 426 des Teilchenstrahlgeräts 400 angeordnet. Der Probentisch 424 ist in drei zueinander senkrecht angeordnete Richtungen beweglich ausgebildet, nämlich in eine x-Richtung (erste Tischachse), in eine y-Richtung (zweite Tischachse) und in eine z-Richtung (dritte Tischachse). Darüber hinaus kann der Probentisch 424 um zwei zueinander senkrecht angeordnete Rotationsachsen (Tischrotationsachsen) gedreht werden. Hierauf wird weiter unten nochmals näher eingegangen.
Die Probenkammer 426 steht unter Vakuum. Zur Erzeugung des Vakuums ist an der Probenkammer 426 eine Pumpe (nicht dargestellt) angeordnet. Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform wird die Probenkammer 426 in einem ersten Druckbereich oder in einem zweiten Druckbereich betrieben. Der erste Druckbereich umfasst nur Drücke kleiner oder gleich 10^-3 hPa, und der zweite Druckbereich umfasst nur Drücke größer als 10^-3 hPa. Um diese Druckbereiche zu gewährleisten, ist die Probenkammer 426 vakuumtechnisch verschlossen.
Die Objektivlinse 421 kann als eine Kombination einer magnetischen Linse 422 und einer sechsten elektrostatischen Linse 423 ausgebildet sein. Das Ende des Strahlführungsrohrs 420 kann ferner eine Elektrode einer elektrostatischen Linse sein. Teilchen des Teilchenstrahlgeräts werden - nachdem sie aus dem Strahlführungsrohr 420 austreten - auf ein Potential des Objekts 425 abgebremst. Die Objektivlinse 421 ist nicht auf eine Kombination der magnetischen Linse 422 und der sechsten elektrostatischen Linse 423 eingeschränkt. Vielmehr kann die Objektivlinse 421 jegliche geeignete Form annehmen. Beispielsweise kann die Objektivlinse 421 auch als rein magnetische Linse oder als rein elektrostatische Linse ausgebildet sein.
Der Teilchenstrahl, der auf das Objekt 425 fokussiert wird, wechselwirkt mit dem Objekt 425. Es werden Wechselwirkungsteilchen erzeugt. Insbesondere werden Sekundärelektronen aus dem Objekt 425 emittiert oder Rückstreuelektronen werden an dem Objekt 425 zurückgestreut. Die Sekundärelektronen oder die Rückstreuelektronen werden wieder beschleunigt und in das Strahlführungsrohr 420 entlang der dritten optischen Achse OA3 geführt. Insbesondere verlaufen die Bahnen der Sekundärelektronen und der Rückstreuelektronen auf dem Weg des Strahlverlaufs des Teilchenstrahls in entgegengesetzter Richtung zum Teilchenstrahl.
Das Teilchenstrahlgerät 400 umfasst einen ersten Analysedetektor 419, welcher entlang des Strahlwegs zwischen der Strahlablenkeinrichtung 410 und der Objektivlinse 421 angeordnet ist. Sekundärelektronen, welche in Richtungen verlaufen, die hinsichtlich der dritten optischen Achse OA3 in einem großen Winkel ausgerichtet sind, werden durch den ersten Analysedetektor 419 detektiert. Rückstreuelektronen und Sekundärelektronen, welche hinsichtlich der dritten optischen Achse OA3 am Ort des ersten Analysedetektors 419 einen kleinen Achsenabstand haben - d.h. Rückstreuelektronen und Sekundärelektronen, welche am Ort des ersten Analysedetektors 419 einen kleinen Abstand von der dritten optischen Achse OA3 aufweisen - treten in die Strahlablenkeinrichtung 410 ein und werden durch den fünften magnetischen Sektor 411E, den sechsten magnetischen Sektor 411F und den siebten magnetischen Sektor 411G entlang eines Detektionsstrahlwegs 427 zu einem zweiten Analysedetektor 428 abgelenkt. Der Ablenkwinkel beträgt beispielsweise 90° oder 110°.
Der erste Analysedetektor 419 erzeugt Detektionssignale, die weitgehend durch emittierte Sekundärelektronen erzeugt werden. Die Detektionssignale, die durch den ersten Analysedetektor 419 erzeugt werden, werden zu einer Steuereinheit 123 geführt und werden verwendet, um Informationen über die Eigenschaften des Wechselwirkungsbereichs des fokussierten Teilchenstrahls mit dem Objekt 425 zu erhalten. Insbesondere wird der fokussierte Teilchenstrahl über das Objekt 425 unter Verwendung einer Rastereinrichtung 429 gerastert. Durch die Detektionssignale, die durch den ersten Analysedetektor 419 erzeugt werden, kann dann ein Bild des gerasterten Bereichs des Objekts 425 erzeugt und auf einer Darstellungseinheit angezeigt werden. Die Darstellungseinheit ist beispielsweise ein Monitor 124, der an der Steuereinheit 123 angeordnet ist.
Auch der zweite Analysedetektor 428 ist mit der Steuereinheit 123 verbunden. Detektionssignale des zweiten Analysedetektors 428 werden zur Steuereinheit 123 geführt und verwendet, um ein Bild des gerasterten Bereichs des Objekts 425 zu erzeugen und auf einer Darstellungseinheit anzuzeigen. Die Darstellungseinheit ist beispielsweise der Monitor 124, der an der Steuereinheit 123 angeordnet ist.
An der Probenkammer 426 ist ein Strahlungsdetektor 500 angeordnet, mit dem Wechselwirkungsstrahlung, beispielsweise Röntgenstrahlung und/oder Kathodolumineszenzlicht, detektiert wird. Der Strahlungsdetektor 500 ist mit der Steuereinheit 123 verbunden, welche den Monitor 124 aufweist. Die Steuereinheit 123 verarbeitet Detektionssignale des Strahlungsdetektors 500 und zeigt diese in Form von Bildern auf dem Monitor 124 an.
Die Steuereinheit 123 weist ferner eine Datenbank 126 auf, in der Daten gespeichert werden und aus der Daten ausgelesen werden.
Das Teilchenstrahlgerät 400 weist ein Bauteil in Form einer Gaszuführungseinrichtung 1000 auf, welche der Zuführung eines Gases, beispielsweise eine gasförmige Vorläufersubstanz, an eine bestimmte Position auf der Oberfläche des Objekts 125 dient. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ein Gasreservoir 1001 auf. Beispielsweise wird als eine gasförmige Vorläufersubstanz Phenatren verwendet. Dann scheidet sich im Wesentlichen eine Schicht Kohlenstoff oder eine Kohlenstoff enthaltende Schicht auf der Oberfläche des Objekts 125 ab. Alternativ hierzu kann beispielsweise eine Metall aufweisende gasförmige Vorläufersubstanz verwendet werden, um ein Metall auf der Oberfläche des Objekts 125 abzuscheiden. Die Abscheidungen sind aber nicht auf Kohlenstoff und/oder Metalle beschränkt. Vielmehr können beliebige Substanzen auf der Oberfläche des Objekts 125 abgeschieden werden, beispielsweise Halbleiter, Nichtleiter oder andere Verbindungen. Ferner ist es auch vorgesehen, ein Gas bei Wechselwirkung mit dem Teilchenstrahl zur Abtragung von Material des Objekts 125 zu verwenden.
Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist mit einer Zuleitung 1002 versehen. Die Zuleitung 1002 weist in Richtung des Objekts 125 eine nadelförmige Einrichtung in Form einer Kanüle 1003 auf, welche in die Nähe der Oberfläche des Objekts 125 beispielsweise in einem Abstand von 10 µm bis 1 mm zur Oberfläche des Objekts 125 bringbar ist. Die Kanüle 1003 weist eine Zuführungsöffnung auf, deren Durchmesser beispielsweise im Bereich von 10 µm bis 1000 µm, insbesondere im Bereich von 400 µm bis 600 µm liegt. Die Zuleitung 1002 weist ein Ventil 1004 auf, um den Durchfluss von Gas in die Zuleitung 1002 zu regeln. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird beim Öffnen des Ventils 1004 Gas von dem Gasreservoir 1001 in die Zuleitung 1002 eingebracht und über die Kanüle 1003 zur Oberfläche des Objekts 125 geleitet. Beim Schließen des Ventils 1004 wird der Zufluss des Gases auf die Oberfläche des Objekts 125 gestoppt.
Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist ferner mit einer Verstelleinheit 1005 versehen, welche eine Verstellung der Position der Kanüle 1003 in alle drei Raumrichtungen- nämlich eine x-Richtung, eine y-Richtung und eine z-Richtung - sowie eine Verstellung der Orientierung der Kanüle 1003 durch eine Drehung und/oder eine Kippung ermöglicht. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 und somit auch die Verstelleinheit 1005 sind mit der Steuereinheit 123 des Teilchenstrahlgeräts 400 verbunden.
Das Gasreservoir 1001 ist bei weiteren Ausführungsformen nicht direkt an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Vielmehr ist es bei diesen weiteren Ausführungsformen vorgesehen, dass das Gasreservoir 1001 beispielsweise an einer Wand eines Raums angeordnet ist, in dem sich das Teilchenstrahlgerät befindet.
Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist eine Temperaturmesseinheit 1006 auf. Als Temperaturmesseinheit 1006 wird beispielsweise ein Infrarot-Messgerät oder ein Halbleiter-Temperatursensor verwendet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger Temperaturmesseinheiten nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperaturmesseinheit jegliche geeignete Temperaturmesseinheit verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Temperaturmesseinheit nicht an der Gaszuführungseinrichtung 1000 selbst angeordnet ist, sondern beispielsweise beabstandet zur Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet ist.
Nachfolgend wird nun auf den Probentisch 122, 424 der oben erläuterten Teilchenstrahlgeräte 100, 200 und 400 näher eingegangen. Der Probentisch 122, 424 ist als beweglicher Probentisch ausgebildet, welcher in den 4 und 5 schematisch dargestellt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf den hier beschriebenen Probentisch 122, 424 eingeschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung jeglichen beweglichen Probentisch aufweisen, der für die Erfindung geeignet ist.
An dem Probentisch 122, 424 ist der Objekthalter 114 angeordnet, in welchem wiederum das Objekt 125, 425 angeordnet ist. Der Probentisch 122, 424 weist Bewegungselemente auf, welche eine Bewegung des Probentisches 122, 424 derart sicherstellen, dass ein interessierender Bereich auf dem Objekt 125, 425 mittels eines Teilchenstrahls untersucht werden kann. Die Bewegungselemente sind in den 4 und 5 schematisch dargestellt und werden nachfolgend erläutert.
Der Probentisch 122, 424 weist ein erstes Bewegungselement 600 an einem Gehäuse 601 der Probenkammer 120, 201 oder 426 auf, in welcher der Probentisch 122, 424 angeordnet ist. Mit dem ersten Bewegungselement 600 wird eine Bewegung des Probentisches 122, 424 entlang der z-Achse (dritte Tischachse) ermöglicht. Ferner ist ein zweites Bewegungselement 602 vorgesehen. Das zweite Bewegungselement 602 ermöglicht eine Drehung des Probentisches 122, 424 um eine erste Tischrotationsachse 603, welche auch als Tilt-Achse bezeichnet wird. Dieses zweite Bewegungselement 602 dient einer Kippung eines in dem Objekthalter 114 angeordneten Objekts 125, 425 um die erste Tischrotationsachse 603.
An dem zweiten Bewegungselement 602 ist wiederum ein drittes Bewegungselement 604 angeordnet, welches als Führung für einen Schlitten ausgebildet ist und sicherstellt, dass der Probentisch 122, 424 in x-Richtung beweglich ist (erste Tischachse). Der vorgenannte Schlitten ist wiederum ein weiteres Bewegungselement, nämlich ein viertes Bewegungselement 605. Das vierte Bewegungselement 605 ist derart ausgebildet, dass der Probentisch 122, 424 in y-Richtung beweglich ist (zweite Tischachse). Hierzu weist das vierte Bewegungselement 605 eine Führung auf, in dem ein weiterer Schlitten geführt wird, an dem wiederum der Objekthalter 114 angeordnet ist.
Der Objekthalter 114 ist wiederum mit einem fünften Bewegungselement 606 ausgebildet, welches es ermöglicht, den Objekthalter 114 um eine zweite Tischrotationsachse 607 zu drehen. Die zweite Tischrotationsachse 607 ist senkrecht zur ersten Tischrotationsachse 603 orientiert.
Aufgrund der oben beschriebenen Anordnung weist der Probentisch 122, 424 des hier diskutierten Ausführungsform folgende kinematische Kette auf: erstes Bewegungselement 600 (Bewegung entlang der z-Achse) - zweites Bewegungselement 602 (Drehung um die erste Tischrotationsachse 603) - drittes Bewegungselement 604 (Bewegung entlang der x-Achse) - viertes Bewegungselement 605 (Bewegung entlang der y-Achse) - fünftes Bewegungselement 606 (Drehung um die zweite Tischrotationsachse 607).
Bei einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsform ist es vorgesehen, weitere Bewegungselemente an dem Probentisch 122, 424 anzuordnen, so dass Bewegungen entlang weiterer translatorischer Achsen und/oder um weitere Rotationsachsen ermöglicht werden.
Wie aus der 5 ersichtlich ist, ist jedes der vorgenannten Bewegungselemente mit einer Antriebseinheit verbunden. So ist das erste Bewegungselement 600 mit einer ersten Antriebseinheit M1 verbunden und wird aufgrund einer von der ersten Antriebseinheit M1 zur Verfügung gestellten Antriebskraft angetrieben. Das zweite Bewegungselement 602 ist mit einer zweiten Antriebseinheit M2 verbunden, welcher das zweite Bewegungselement 602 antreibt. Das dritte Bewegungselement 604 ist wiederum mit einer dritten Antriebseinheit M3 verbunden. Die dritte Antriebseinheit M3 stellt eine Antriebskraft zum Antrieb des dritten Bewegungselements 604 zur Verfügung. Das vierte Bewegungselement 605 ist mit einer vierten Antriebseinheit M4 verbunden, wobei die vierte Antriebseinheit M4 das vierte Bewegungselement 605 antreibt. Ferner ist das fünfte Bewegungselement 606 mit einer fünften Antriebseinheit M5 verbunden. Die fünfte Antriebseinheit M5 stellt eine Antriebskraft zur Verfügung, welche das fünfte Bewegungselement 606 antreibt. Die vorgenannten Antriebseinheiten M1 bis M5 können beispielsweise als Schrittmotoren ausgebildet sein und werden durch eine Steuereinheit 608 gesteuert (vgl. 5). Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die Bewegung durch Schrittmotoren eingeschränkt ist. Vielmehr können als Antriebseinheit jegliche Antriebseinheiten verwendet werden.
Der Steuereinheit 123 des Teilchenstrahlgeräts 100, 200 oder 400 ist als ein Prozessor ausgebildet oder weist einen Prozessor auf. In dem Prozessor ist ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode geladen, der bei Ausführung ein Verfahren zum Betrieb der Gaszuführungseinrichtung 1000 ausführt. Dies wird beispielhaft bei der Durchführung des Verfahrens in dem Kombinationsgerät 200 beschrieben. Für die Durchführung des Verfahrens in dem SEM 100 und/oder in dem Teilchenstrahlgerät 400 gilt Entsprechendes.
Zunächst werden initiale Verfahrensschritte des Verfahrens, die in 6 dargestellt, beispielsweise werkseitig durchgeführt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass diese initialen Verfahrensschritte nicht von einem Anwender des Kombinationsgeräts 200 durchgeführt werden. In den initialen Verfahrensschritten ist es vorgesehen, die Position der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 in Abhängigkeit des Rotationswinkels der Rotation des Probentisches 122 um die erste Tischrotationsachse 603 zu ermitteln, in welcher die Kanüle 1003 einen vorgebbaren Abstand zum Objekt 125 aufweist.
Zunächst wird im Verfahrensschritt S1 die erste Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 auf einen Koinzidenzpunkt des Kombinationsgeräts 200 ausgerichtet und der vorgebbare Abstand gewählt. Der vorgebbare Abstand ist beispielsweise durch einen Sollabstand gegeben. Der Sollabstand ist der Abstand, der beispielsweise mindestens zwischen der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 und dem Objekt 125 bestehen soll. Beispielsweise liegt der Sollabstand in einem Bereich von 100 µm bis 500 µm oder in einem Bereich von 200 µm bis 300 µm. Beispielsweise ist der Sollabstand 250 µm.
Der Sollabstand wird beispielsweise durch Festlegen einer Soll-Position der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 vorgegeben. Die Soll-Position ist diejenige Position, welche die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 einnehmen soll und welche derart gewählt wird, dass die oben und weiter unten genannten Vorteile erzielt werden. In dieser Soll-Position ist die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 mit ihrer Spitze und Öffnung ausreichend gut auf den Bereich auf der Oberfläche des Objekts 125 ausgerichtet, zu dem Gas geführt werden soll.
Nachfolgend wird das Festlegen der Soll-Position anhand des Kombinationsgeräts 200 näher erläutert. Die Soll-Position kann beispielsweise aus Erfahrungswerten bestimmt werden. Sie kann jedoch auch berechnet werden. Dies wird nun anhand der 7 und 8 näher erläutert.
Die 7 zeigt die erste Strahlachse 709 des SEM 100. In einem Koinzidenzpunkt 2000 trifft die zweite Strahlachse 710 (in 7 nicht dargestellt) des lonenstrahlgeräts 300 auf die erste Strahlachse 709 des SEM 100. Der Koinzidenzpunkt 2000 liegt auf der Oberfläche 2001 des Objekts 125. Der Koinzidenzpunkt 2000 ist ein Bearbeitungspunkt. Mit anderen Worten ausgedrückt, befindet sich am Koinzidenzpunkt 2000 der Bereich auf der Oberfläche 2001 des Objekts 125, der bearbeitet und/oder analysiert werden soll. In 7 ist auch die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 dargestellt. Die Kanüle 1003 weist einen zylindrischen Querschnitt auf. Durch einen Kreismittelpunkt 2002 des zylindrischen Querschnitts verläuft eine Längsachse 2003, welche auf den Koinzidenzpunkt 2000 ausgerichtet werden soll. Die 8 zeigt eine Aufsicht entlang der ersten Strahlachse 709 des SEM 100 auf die Anordnung, die schematisch in 7 dargestellt ist.
In den 7 und 8 sind Variablen eingezeichnet, deren Bedeutung nun nachfolgend erläutert wird.
Mit A ist der Achsenabstand zwischen der ersten Strahlachse 709 und dem Rand der Kanüle 1003 bezeichnet. Der Achsenabstand A ist durch die Länge einer Geraden gegeben, welche senkrecht zur ersten Strahlachse 709 ausgerichtet ist und welche einen Punkt P1 auf der ersten optischen Achse 709 mit einem Punkt P2 auf der zur ersten Strahlachse 709 gerichteten Oberfläche der Kanüle 1003 verbindet, wobei der Punkt P1 auf der ersten Strahlachse 709 am nächsten zu dem Punkt P2 auf der Oberfläche der Kanüle 1003 angeordnet ist.
Mit d ist der äußere effektive Durchmesser der Kanüle 1003 bezeichnet. Er ist festgelegt durch die Geometrie der Kanüle 1003.
Der Winkel α ist der Kippwinkel der Oberfläche 2001 des Objekts 125 hinsichtlich der horizontalen Ausrichtung der Oberfläche 2001 des Objekts 125. Der Kippwinkel α wird durch Drehung um die erste Tischrotationsachse 603 eingestellt.
β entspricht einem Anstellwinkel der Kanüle 1003. Dies ist der Winkel zwischen der Längsachse 2003 und der horizontalen Ausrichtung der Oberfläche 2001 des Objekts 125. Dieser ist festgelegt durch die Geometrie der Kanüle 1003 und eines Probenkammerflansches, an dem die Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet ist.
Der Winkel γ ist ein Rotationswinkel der Kanüle 1003. Dieser kennzeichnet die Winkelanordnung zwischen der Längsachse 2003 und einer Geraden, die sowohl senkrecht zur ersten Strahlachse 709 als auch senkrecht zur ersten Tischrotationsachse 603 ausgerichet ist. Ferner ist der Winkel γ ein Projektionswinkel, der durch Projektion der Längsachse 2003 in die Ebene des Objekts 125 erhalten wird.
Der Objektabstand, also der Abstand zwischen einem Punkt P3 auf der Oberfläche 2001 des Objekts 125 zu einem Punkt P4, der auf einer zur Oberfläche 2001 des Objekts 125 ausgerichteten Oberfläche der Kanüle 1003 angeordnet ist, ist mit OAB bezeichnet. Der Objektabstand OAB ist durch die Länge einer Geraden gegeben, welche parallel zur ersten Strahlachse 709 ausgerichtet ist und welche den Punkt P3 auf der Oberfläche 2001 des Objekts 125 mit dem Punkt P4 der Kanüle 1003 verbindet, welcher am nächsten zu dem Punkt P3 auf der Oberfläche 2001 des Objekts 125 angeordnet ist. Der Objektabstand OAB ist eine Funktion der Größen A, d, α, β und γ. Für diesen gilt also $OAB = f (A, d, α, β, γ)$
Mit I ist der Abstand zwischen dem Koinzidenzpunkt 2000 und der Kanüle 1003 bezeichnet. Der Abstand I wird auch als Arbeitsabstand bezeichnet. Der Abstand I ist durch die Länge einer Geraden gegeben, welche die Verlängerung der Längsachse 2003 ist, wobei die Verlängerung durch den Kreismittelpunkt 2002 der Öffnung der Kanüle 1003 und durch den Koinzidenzpunkt 2000 verläuft. Der Abstand I ist die Länge der Geraden zwischen dem Koinzidenzpunkt 2000 und dem Kreismittelpunkt 2002 der Öffnung. Der Arbeitsabstand I ist eine Funktion der Größen A, d, β und γ. Für diesen gilt also $I = f (A, d, β, γ) .$
Mit den vorgenannten Größen, die frei gewählt werden können, lässt sich nun der zugehörige Objektabstand OAB berechnen, welche die Soll-Position der Kanüle 1003 eindeutig festlegt. Die Berechnung erfolgt dabei wie folgt, wobei in erster Näherung davon ausgegangen wird, dass die Oberfläche 2001 des Objekts 125 eben ist.
Bei der hier besprochenen Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass folgende Beziehungen gelten: 0° ≤ α ≤ 90°, 0° ≤ β ≤ 90° sowie 0° ≤ γ ≤ 360°. Ferner wird davon ausgegangen, dass die Öffnung der Kanüle 1003 in der ersten Näherung ein Kreis sei, welcher in einer Kreisebene angeordnet ist. Dann bilden die folgenden Einheitsvektoren eine Orthonormalbasis der Kreisebene: $\vec{u} = (\begin{matrix} u_{x} \\ u_{y} \\ u_{z} \end{matrix}) = \frac{1}{\sqrt{{(u'_{x})}^{2} + {(u'_{y})}^{2} + {(u'_{z})}^{2}}} (\begin{matrix} u'_{x} \\ u'_{y} \\ u'_{z} \end{matrix})$
$\vec{u} = (\begin{matrix} v_{x} \\ v_{y} \\ v_{z} \end{matrix}) = \frac{1}{\sqrt{{(v u'_{x})}^{2} + {(v'_{y})}^{2} + {(v'_{z})}^{2}}} (\begin{matrix} v'_{x} \\ v'_{y} \\ v'_{z} \end{matrix})$
Ferner wird davon ausgegangen, dass der Koinzidenzpunkt 2000 der Koordinatenursprung sei. Dann ist der folgende Vektor der Mittelpunktsvektor, also der Vektor, der vom Koinzidenzpunkt 2000 zu dem Kreismittelpunkt 2002 verläuft: $\vec{m} = (\begin{matrix} m_{x} \\ m_{y} \\ m_{z} \end{matrix})$
Ferner wird davon ausgegangen, dass δ der Kreiswinkel des Kreises sei. Jeder Punkt auf dem Kreis kann dann durch den folgenden Vektor beschrieben werden: $\vec{k} (δ) = \vec{m} + \frac{d}{2} (\vec{u} cos δ + \vec{v} sin δ)$
Aufgrund der in den 7 und 8 vorliegenden geometrischen Verhältnisse ergibt sich dann für die Koordinaten des Mittelpunkvektors: $m_{x} = (x + \frac{d}{2} sin β) cos γ = x cos γ + \frac{d}{2} sin β cos γ$
$m_{y} = m_{x} (γ = 0) tan β = x tan β + \frac{d}{2} sin β tan β$
$m_{z} = (x + \frac{d}{2} sin β) sin γ = x sin γ + \frac{d}{2} sin β sin γ$
Damit ergibt sich für den Mittelpunktsvektor: $\vec{m} = (x + \frac{d}{2} sin β) (\begin{matrix} cos γ \\ cos β \\ sin γ \end{matrix})$
Für den Arbeitsabstand I zwischen dem Koinzidenzpunkt 2000 und dem Kreismittelpunkt 2002 gilt nun das Folgende: $l = | \vec{m} |$
Aufgrund der in den 7 und 8 vorliegenden geometrischen Verhältnisse lässt sich herleiten, dass für die Orthonormalbasis des oben genannten Kreises nun das Folgende gilt: $u'_{x} = \frac{d}{2} sin β cos γ$
$u'_{y} = - \frac{d}{2} cos β$
$u'_{z} = \frac{d}{2} sin β sin γ$
$\sqrt{{(u'_{x})}^{2} + {(u'_{y})}^{2} {(u'_{z})}^{2}} = \frac{d}{2} \sqrt{{sin}^{2} β + {cos}^{2} γ + {cos}^{2} β + {sin}^{2} β {sin}^{2} γ}$
$v'_{x} = \frac{d}{2} sin γ$
$v'_{y} = 0$
$v'_{d} = \frac{d}{2} cos γ$
$\sqrt{{(v'_{x})}^{2} + {(v'_{y})}^{2} {(v'_{z})}^{2}} = \frac{d}{2} \sqrt{{sin}^{2} β + {cos}^{2} γ} = \frac{d}{2}$
Ferner können Basiseinheitsvektoren der Öffnung der Kanüle 1003 wie folgt beschrieben werden: $\vec{u} = \frac{1}{\sqrt{{sin}^{2} β {cos}^{2} γ + {cos}^{2} β + {sin}^{2} β {sin}^{2} γ}} (\begin{matrix} sin β cos γ \\ - cos β \\ sin β sin γ \end{matrix})$
$\vec{v} = (\begin{matrix} sin γ \\ 0 \\ - cos γ \end{matrix})$
Die Oberfläche des Objekts kann durch einen Normenvektor beschrieben werden. Für diesen gilt: $\vec{n} = (\begin{matrix} n_{x} \\ n_{y} \\ n_{z} \end{matrix}) = \frac{1}{\sqrt{{(n'_{x})}^{2} + {(n'_{y})}^{2} + {(n'_{z})}^{2}}} (\begin{matrix} n'_{x} \\ n'_{y} \\ n'_{z} \end{matrix})$
Aufgrund der in den 7 und 8 vorliegenden geometrischen Verhältnisse ergibt sich: $\vec{n} = (\begin{array}{l} n_{x} \\ n_{y} \\ 0 \end{array}) = \frac{1}{\sqrt{{(n'_{x})}^{2} + {(n'_{y})}^{2}}} (\begin{array}{l} n'_{x} \\ n'_{y} \\ 0 \end{array})$
Ferner ergibt sich aufgrund der in den 7 und 8 vorliegenden geometrischen Verhältnisse, dass $n'_{x} = b sin α$
$n'_{y} = b cos β$
$\sqrt{{(n'_{x})}^{2} + {(n'_{x})}^{2}} = b \sqrt{{sin}^{2} α + {cos}^{2} α} = b$
wobei der Parameter b beliebig gewählt werden kann. Damit kann der Normaleneinheitsvektor wie folgt beschrieben werden: $\vec{n} = (\begin{matrix} n_{x} \\ n_{y} \\ 0 \end{matrix}) (\begin{matrix} sin α \\ cos α \\ 0 \end{matrix})$
Der Abstand „a“ eines beliebigen Punktes auf dem oben genannten Kreis zu der Ebene der Objektoberfläche ergibt sich dann aus: $a (δ) = \vec{n} \vec{k} (δ) = \vec{n} \vec{m} + \frac{d}{2} \vec{n} \vec{u} cos δ + \frac{d}{2} \vec{n} \vec{v} sin δ$
Zur Ermittlung des kürzesten Abstands a wird nun das Minimum bestimmt. Dieses ist gegeben, wenn die erste Ableitung von a(δ) gleich Null ist und die zweite Ableitung von a(δ) größer Null ist.
Die erste Ableitung ist $a' (δ) = - \frac{d}{2} \vec{n} \vec{u} sin δ + \frac{d}{2} \vec{n} \vec{v} cos δ$
Unter der Forderung, dass die erste Ableitung gleich Null sein soll, ergibt sich $- \frac{d}{2} \vec{n} \vec{u} sin δ_{0} + \frac{d}{2} \vec{n} \vec{v} cos δ_{0} = 0$
$\Leftrightarrow tan δ_{0} = \frac{sin δ_{0}}{cos δ_{0}} = \frac{\vec{n} \vec{v}}{\vec{n} \vec{u}}$
$\Leftrightarrow δ_{0} = arctan = \frac{\vec{n} \vec{v}}{\vec{n} \vec{u}}$
Für die zweite Ableitung gilt nun $a'' (δ) = \frac{d}{2} \vec{n} \vec{u} cos δ - \frac{d}{2} \vec{n} \vec{v} sin δ$
Nun muss zwischen zwei Fällen unterschieden werden, nämlich zum einen, wenn die zweite Ableitung kleiner Null ist (Fall 1), und zum anderen, wenn die zweite Ableitung größer Null ist (Fall 2).
Für den Fall 1 gilt $a'' (δ_{0}) = \frac{d}{2} \vec{n} \vec{u} cos δ_{0} - \frac{d}{2} \vec{n} \vec{v} sin δ_{0} < 0$
Dann gilt $δ_{0} = δ_{m i n} - a r c t a n \frac{\vec{n} \vec{v}}{\vec{n} \vec{u}} + π$
Für den Fall 2 gilt $a'' (δ_{0}) = \frac{d}{2} \vec{n} \vec{u} cos δ_{0} - \frac{d}{2} \vec{n} \vec{v} sin δ_{0} > 0$
Ferner gilt dann $δ_{0} = δ_{m i n} = a r c t a n \frac{\vec{n} \vec{v}}{\vec{n} \vec{u}}$
Unter Berücksichtigung der in den 7 und 8 vorliegenden geometrischen Verhältnisse gilt dann $O A B = \frac{a (δ_{m i n})}{cos α} = \frac{\vec{n} \vec{m} + \frac{d}{2} (\vec{n} \vec{u}) cos δ_{M I N} + \frac{d}{2} (\vec{n} \vec{v}) sin δ_{M I N}}{cos α}$
Die Soll-Position ist nun durch die Festlegung des zur Soll-Position zugehörigen Achsenabstands A und der Berechnung des zugehörigen Objektabstands OAB eindeutig bestimmt.
Wenn die Soll-Position und damit der vorgebbare Abstand bestimmt sind, dann wird in einem Verfahrensschritt S2 der Probentisch 122 um einen gewählten Rotationswinkel um die erste Tischrotationsachse 603 gewählt und eingestellt. Demnach wird der Probentisch 122 um die erste Tischrotationsachse 603 mit dem gewählten Rotationswinkel α gedreht. Beispielsweise liegt der Rotationswinkel α in einem Bereich zwischen 0° und 90° hinsichtlich der optischen Achse OA des SEM 100, wobei die Bereichsgrenzen hier mit eingeschlossen sind.
In einem Verfahrensschritt S3 wird ein tatsächlicher Abstand zwischen der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 und dem Objekt 125 bestimmt. Beispielsweise wird der tatsächliche Abstand dadurch ermittelt, dass mit dem SEM 100 eine Abbildung des Objekts 125 und der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinheit 1000 erzeugt wird und die erstellte Abbildung zur Bestimmung des tatsächlichen Abstands herangezogen wird. Beispielsweise ist der tatsächliche Abstand der Arbeitsabstand I zwischen dem Koinzidenzpunkt 2000 und dem Kreismittelpunkt 2002 oder der Objektabstand OAB.
Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, den tatsächlichen Abstand beispielsweise mittels eines lichtoptischen Mikroskops (nicht dargestellt) zu ermitteln, das an dem Kombinationsgerät 200 angeordnet ist.
Wiederum zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, den tatsächlichen Abstand wie folgt zu bestimmen. Die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 wird von einer ersten Ausgangsposition aus, in der sich die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 befindet, relativ in Richtung des Objekts 125, welches sich in einer zweiten Ausgangsposition befindet, bewegt, bis die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 das Objekt 125 berührt. Demnach wird/werden die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 und oder das Objekt 125 durch den Probentisch 122 bewegt, bis die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 das Objekt 125 berührt.
Wenn die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 das Objekt 125 berührt, wird ein von der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 und/oder dem Objekt 125 beim Bewegen zurückgelegter Verstellweg bestimmt, wobei der Verstellweg entlang einer Geraden verläuft, welche einen ersten Punkt auf der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 in der ersten Ausgangsposition mit einem zweiten Punkt auf dem Objekt 125 in der zweiten Ausgangsposition verbindet, welcher entlang dieser Geraden am nächsten zum ersten Punkt auf der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet ist, wobei der Verstellweg dem tatsächlichen Abstand entspricht.
Wenn der tatsächliche Abstand zwischen der Kanüle 1003 und der Oberfläche 2001 des Objekt 125 bestimmt ist, so ist es im Verfahrensschritt S4 vorgesehen, dass, wenn der tatsächliche Abstand nicht dem vorgebbaren Abstand entspricht, die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 in eine Position mittels der Verstelleinheit 1005 derart bewegt wird, dass die Kanüle 1003 zur Oberfläche 2001 des Objekt 125 den vorgebbaren Abstand aufweist. Ferner wird diese Position der Kanüle 1003 in einem Verfahrensschritt S5 in Abhängigkeit des im Verfahrensschritt S2 gewählten Rotationswinkels α in der Datenbank 126 gespeichert. Darüber hinaus wird beispielsweise ein zu dieser Position der Kanüle 1003 zugehöriger Parametersatz der Verstelleinheit 1005 in der Datenbank 126 gespeichert. Wenn der Parametersatz zum Betrieb der Verstelleinheit 1005 verwendet wird, dann wird die Kanüle 1003 mittels der Verstelleinheit 1005 in diese Position bewegt, in welcher die Kanüle 1003 den vorgebbaren Abstand zur Oberfläche 2001 des Objekts 125 aufweist.
Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, die Verfahrensschritte S2 bis S5 mehrfach derart durchzuführen, dass mehrere Positionen für mehrere und unterschiedliche Rotationswinkel α der Rotation des Probentisches 122 um die erste Tischrotationsachse 603 bestimmt und in der Datenbank 126 in Abhängigkeit der jeweiligen Rotationswinkel α gespeichert werden. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird bei dieser Ausführungsform des Verfahrens eine erste Position in Abhängigkeit eines ersten Rotationswinkels α und eine zweite Position in Abhängigkeit eines zweiten Rotationswinkels α bestimmt, wobei die Kanüle 1003 sowohl in der ersten Position als auch in der zweiten Position zur Oberfläche 2001 des Objekts 125 den vorgebbaren Abstand aufweist. Insbesondere ist es bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, eine Vielzahl von Positionen in Abhängigkeit von jeweils unterschiedlichen Rotationswinkel α der Rotation des Probentisches 122 zu ermitteln, in der jeweils der Abstand der Kanüle 1003 zur Oberfläche 2001 des Objekts 125 dem vorgebbaren Abstand entspricht. Die Vielzahl beträgt beispielsweise mehr als 3 Positionen, mehr als 8 Positionen oder mehr als 10 Positionen in Abhängigkeit von unterschiedlichen Rotationswinkeln α der Rotation des Probentisches 122. 9 zeigt beispielsweise 6 mit den vorgenannten Verfahrensschritte S2 bis S5 bestimmte Positionen. Als Rotationswinkel wurden 10°, 20°, 30°, 40°, 50°, und 60° gewählt. In 9 sind für die vorgenannten bestimmten Positionen Koordinaten entlang der y-Achse in Abhängigkeit des Rotationswinkels α aufgetragen, wobei als Koordinatensystem das ein Koordinatensystem gewählt wurde, dass seinen Ursprung im Koinzidenzpunkt 2000 hat. Analoges kann man auch mit den Koordinaten entlang der x-Achse und der z-Achse für die vorgenannten bestimmten Positionen vornehmen. Je geringer der Rotationswinkel α ist, umso weiter entfernt wird die Kanüle 1003 von der Oberfläche 2001 des Objekts 125 angeordnet, damit der vorgebbare Abstand erzielt wird.
Bei der in 9 dargestellten Ausführungsform des Verfahrens wird ein funktionaler Zusammenhang F(y) hinsichtlich der Koordinaten der bestimmten Positionen in Abhängigkeit der gewählten Rotationswinkel α bestimmt. Der funktionale Zusammenhang F(y) kann ein linearer oder ein nicht-linearer Zusammenhang sein. Auch eine Sprungfunktion kann durchaus von dem funktionalen Zusammenhang F(y) umfasst sein oder bildet den funktionalen Zusammenhang F(y). Das Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs F(y) kann beispielsweise durch eine Interpolation erfolgen. Bei der Interpolation ist jedes geeignete Interpolationsverfahren verwendbar, beispielsweise eine lineare Interpolation, eine nichtlineare Interpolation, eine trigonometrische Interpolation, eine logarithmische Interpolation und/oder eine SPLINE-Interpolation. Zusätzlich und/oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass das Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs F(y) durch eine Extrapolation erfolgt. Bei der Extrapolation ist jedes geeignete Extrapolationsverfahren verwendbar, beispielsweise eine lineare Extrapolation, eine nichtlineare Extrapolation, eine trigonometrische Extrapolation und/oder eine logarithmische Extrapolation. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die Bestimmung des funktionalen Zusammenhangs F(y) durch Mittelwertsbildung, Ermittlung von Zufallswerten und/oder Bestimmen des kleinsten Werts oder größten Werts aus der Menge des ersten Werts und des zweiten Werts erfolgen. Der bestimmte funktionale Zusammenhang F(y) wird ebenfalls in der Datenbank 126 der Speichereinheit 123 gespeichert. Analoges kann man auch mit den Koordinaten entlang der x-Achse und der z-Achse für die vorgenannten bestimmten Positionen vornehmen.
10 zeigt Verfahrensschritte einer Ausführungsform des Verfahrens. Diese Verfahrensschritte werden beispielsweise von einem Anwender des Kombinationsgeräts 200 durchgeführt. In einem Verfahrensschritt S6 erfolgt ein Ausrichten der Kanüle 1003 auf den Koinzidenzpunkt 2000. Dies erfolgt beispielsweise wie oben beschrieben. In einem Verfahrensschritt S7 erfolgt ein Bestimmen eines Rotationswinkels α einer Rotation des Probenträgers 122 um die erste Tischrotationsachse 603. Das Bestimmen des Rotationswinkels α erfolgt beispielsweise durch Ablesen des Rotationswinkels α auf einer Anzeigeeinheit der Steuereinheit 123, welche ein Messsignal von einem Rotationswinkelsensor des Probentisches 122 erhält. Ferner wird in einem Verfahrensschritt S8 eine zum Rotationswinkel zugehörige Position der Kanüle 1003 aus der Datenbank 126 in die Steuereinheit 123 geladen. Dies ist beispielsweise eine Position, die durch die Verfahrensschritte S1 bis S5 ermittelt und gespeichert wurde oder durch den funktionalen Zusammenhang bestimmbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird aus der Datenbank 126 die Position der Kanüle 1003 geladen, welche die Kanüle 1003 einnehmen soll, wenn der Probentisch 122 um die erste Tischrotationsachse 603 mit dem bestimmten Rotationswinkel α gedreht ist. Ferner umfasst die in 10 dargestellte Ausführungsform ein Senden eines Steuersignals von der Steuereinheit 123 an die Verstelleinheit 1005, mit welcher die Kanüle 1003 bewegt wird. Beispielsweise ist die Verstelleinheit 1005 als ein Piezoaktuator ausgebildet. Das Steuersignal weist insbesondere den Parametersatz für die Verstelleinheit 1005 auf, mit dem die Kanüle 1003 in die aus der Datenbank 126 geladene Position bewegt wird. Die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst auch ein Bewegen der Kanüle 1003 in die aus der Datenbank 126 geladene Position mittels der Verstelleinheit 1005. Wenn die Kanüle 1003 in der aus der Datenbank 126 geladenen Position angeordnet ist, weist die Kanüle 1003 zur Oberfläche 2001 des Objekts 125 den vorgebbaren Abstand auf. Die nun von der Kanüle 1003 eingenommene Position wird auch als Bearbeitungsposition bezeichnet.
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens ist in 11 dargestellt. Damit die Kanüle 1003 bei weiteren Prozessen zur Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung des Objekts 125 im Kombinationsgerät 200 nicht stört, ist es bekannt, die Kanüle 1003 von der Bearbeitungsposition in eine Parkposition zu bewegen (Verfahrensschritt S11). Die Parkposition befindet sich beispielsweise einige Zentimeter von der Bearbeitungsposition entfernt, beispielsweise in einem im Bereich von 2 cm bis 20 cm oder 5 cm bis 10 cm. Insbesondere wird die Kanüle 1003 entlang der Längsachse 2003 mittels einer weiteren Antriebseinheit in Form eines Druckluftaktuators von dem Objekt 125 wegbewegt. In der Bearbeitungsposition der Kanüle 1003 wird Gas zum Objekt 125 geführt. In der Parkposition hingegen wird kein Gas zum Objekt 125 geführt. Die Kanüle 1003 ist in der Parkposition derart angeordnet, dass die Kanüle 1003 weitere Prozesse zur Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung des Objekts 125 mit dem Kombinationsgerät 200 nicht beeinflusst. Wenn wieder eine Zuführung von Gas zum Objekt 125 gewünscht ist, wird die Kanüle 1003 wieder in die Bearbeitungsposition bewegt. Dies erfolgt in zwei Schritten. In einem ersten Schritt wird die Kanüle 1003 von der Parkposition in eine Ausgangsposition in der Nähe der Bearbeitungsposition bewegt (Verfahrensschritt S12). Die Ausgangsposition liegt beispielsweise ungefähr 500 µm bis 1000 µm von der Bearbeitungsposition entfernt. Die Bewegung der Kanüle 1003 von der Parkposition in die Ausgangsposition erfolgt beispielsweise mit der weiteren Antriebseinheit in Form des Druckluftaktuators. Der hierbei zurückgelegte erste Verstellweg zwischen der Parkposition und der Ausgangsposition liegt beispielsweise im Bereich von 2 cm bis 20 cm oder 5 cm bis 10 cm. Ferner werden in einem zweiten Schritt die Verfahrensschritte S6 bis S10 durchgeführt. Somit wird die Kanüle 1003 von der Ausgangsposition in die aus der Datenbank geladene Position mittels der Verstelleinheit 1005 bewegt, wobei ein zweiter Verstellweg von der Ausgangsposition zu der Bearbeitungsposition beispielsweise im Bereich von 50 µm bis 300 µm oder im Bereich vom 100 µm bis 200 µm zurückgelegt wird.
Das oben beschriebene Verfahren weist den Vorteil auf, dass die Kanüle 1003 in dem Kombinationsgerät 200 immer die Position einnimmt, in welcher die Kanüle 1003 den vorgebbaren Abstand zum Objekt 125 aufweist. Beispielsweise ist dies der kleinstmögliche Abstand zum Objekt 125. Der kleinstmöglichste Abstand ist beispielsweise der Abstand, mit dem die Kanüle 1003 einen ausreichend oder sogar besonders guten technischen Effekt erzielt und mit dem die Kanüle 1003 weitere Prozesse, die mit dem Kombinationsgerät 200 durchgeführt werden, nicht stört. Insbesondere ist es möglich, eine ausreichend gute Ablagerung von Material auf der Oberfläche 2001 des Objekts 125 oder eine ausreichend gute Abtragung von Material auf der Oberfläche 2001 des Objekts 125 zu erzielen. Ferner stellt das erfindungsmäße Verfahren eine Möglichkeit zur Verfügung, die Kanüle 1003 automatisiert in der Position anzuordnen, in der es den vorgebbaren Abstand aufweist. Darüber hinaus gewährleistet das erfindungsgemäße Verfahren, dass die Kanüle 1003 recht schnell von der Parkposition, die einige Zentimeter von dem Objekt 125 beabstandet ist, in die Bearbeitungsposition, in welcher die Kanüle 1003 den vorgebbaren Abstand zum Objekt 125 aufweist, gebracht werden kann.
Wie oben erwähnt, ist die Steuereinheit 123 des Teilchenstrahlgeräts 100, 200 oder 400 als ein Prozessor ausgebildet oder weist einen Prozessor auf. In dem Prozessor ist ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode geladen, der bei Ausführung auch ein weiteres Verfahren zum Betrieb der Gaszuführungseinrichtung 1000 ausführt. Dies wird beispielhaft bei der Durchführung des Verfahrens in dem Kombinationsgerät 200 beschrieben. Hinsichtlich des SEM 100 und des Teilchenstrahlgeräts 400 gilt Entsprechendes.
Zunächst werden initiale Verfahrensschritte des weiteren erfindungsmäßen Verfahrens, die in 12 dargestellt, beispielsweise werkseitig durchgeführt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass diese initialen Verfahrensschritte nicht von einem Anwender des Kombinationsgeräts 200 durchgeführt werden. In den initialen Verfahrensschritten ist es vorgesehen, die Position der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 in Abhängigkeit der Temperatur der Kanüle 1003 zu ermitteln. Wenn die Kanüle 1003 in der Position angeordnet ist, weist sie einen vorgebbaren Abstand zum Objekt 125 auf.
Zunächst wird bei dem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren im Verfahrensschritt S1A die erste Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 auf den Koinzidenzpunkt des Kombinationsgeräts 200 ausgerichtet und der vorgebbare Abstand gewählt. Der vorgebbare Abstand ist beispielsweise durch einen Sollabstand gegeben. Der Sollabstand ist der Abstand, der beispielsweise mindestens zwischen der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 und dem Objekt 125 bestehen soll. Beispielsweise liegt der Sollabstand in einem Bereich von 100 µm bis 500 µm oder in einem Bereich von 200 µm bis 300 µm. Beispielsweise ist der Sollabstand 250 µm. Die Bestimmung des Sollabstands wird beispielsweise durch Festlegen einer Soll-Position der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 gegeben. Die Soll-Position ist diejenige Position, welche die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 einnehmen soll und welche derart gewählt wird, dass die oben und weiter unten genannten Vorteile erzielt werden. In dieser Soll-Position ist die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung mit ihrer Spitze und Öffnung ausreichend gut auf den Bereich auf der Oberfläche des Objekts 125 ausgerichtet, zu dem Gas geführt werden soll. Die Soll-Position wird auf dieselbe Weise ermittelt, wie bereits oben erläutert.
Wenn die Soll-Position und damit der vorgebbare Abstand bestimmt sind, dann wird in einem Verfahrensschritt S2A die Temperatur der Kanüle 1003 mittels einer Heizeinrichtung 1007, beispielsweise einer Widerstandsheizung, eingestellt. Die Einstellung erfolgt auf eine gewünschte Temperatur, beispielsweise im Bereich von 10°C bis 60°C, wobei die Bereichsgrenzen hier mit eingeschlossen sind.
In einem Verfahrensschritt S3A wird ein tatsächlicher Abstand zwischen der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 und dem Objekt 125 bestimmt. Beispielsweise wird der tatsächliche Abstand dadurch ermittelt, dass mit dem SEM 100 eine Abbildung des Objekts 125 und der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinheit 1000 erzeugt wird und die erstellte Abbildung zur Bestimmung des tatsächlichen Abstands herangezogen wird. Beispielsweise ist der tatsächliche Abstand der Arbeitsabstand I zwischen dem Koinzidenzpunkt 2000 und dem Kreismittelpunkt 2002 oder der Objektabstand OAB.
Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, den tatsächlichen Abstand beispielsweise mittels eines lichtoptischen Mikroskops (nicht dargestellt) zu ermitteln, das an dem Kombinationsgeräts 200 angeordnet ist.
Wiederum zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, den tatsächlichen Abstand wie folgt zu bestimmen. Die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 wird von einer ersten Ausgangsposition aus, in der sich die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 befindet, relativ in Richtung des Objekts 125, welches sich in einer zweiten Ausgangsposition befindet, bewegt, bis die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 das Objekt 125 berührt. Demnach wird/werden die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 und/oder das Objekt 125 durch den Probentisch 122 bewegt, bis die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 das Objekt 125 berührt. Wenn die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 das Objekt 125 berührt, wird ein von der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 und/oder dem Objekt 125 beim Bewegen zurückgelegter Verstellweg bestimmt, wobei der Verstellweg entlang einer Geraden verläuft, welche einen ersten Punkt auf der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 in der ersten Ausgangsposition mit einem zweiten Punkt auf dem Objekt 125 in der zweiten Ausgangsposition verbindet, welcher entlang dieser Geraden am nächsten zum ersten Punkt auf der Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet ist, wobei der Verstellweg dem tatsächlichen Abstand entspricht.
Wenn der tatsächliche Abstand zwischen der Kanüle 1003 und der Oberfläche 2001 des Objekt 125 bestimmt ist, so ist es im Verfahrensschritt S4A vorgesehen, dass, wenn der tatsächliche Abstand nicht dem vorgebbaren Abstand entspricht, die Kanüle 1003 der Gaszuführungseinrichtung 1000 in eine Position mittels der Verstelleinheit 1005 derart bewegt wird, dass die Kanüle 1003 zur Oberfläche 2001 des Objekt 125 den vorgebbaren Abstand aufweist. Ferner wird diese Position der Kanüle 1003 in einem Verfahrensschritt S5A in Abhängigkeit der im Verfahrensschritt S2A gewählten Temperatur der Kanüle 1003 in der Datenbank 126 gespeichert. Darüber hinaus wird beispielsweise ein zu dieser Position der Kanüle 1003 zugehöriger Parametersatz der Verstelleinheit 1005 in der Datenbank 126 gespeichert. Wenn der Parametersatz zum Betrieb der Verstelleinheit 1005 verwendet wird, dann wird die Kanüle 1003 mittels der Verstelleinheit 1005 in diese Position bewegt, in welcher die Kanüle 1003 den vorgebbaren Abstand zur Oberfläche 2001 des Objekts 125 aufweist.
Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, die Verfahrensschritte S2A bis S5A mehrfach derart durchzuführen, dass mehrere Positionen für mehrere und unterschiedliche Temperaturen der Kanüle 1003 bestimmt und in der Datenbank 126 in Abhängigkeit der jeweiligen Temperatur gespeichert werden. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird bei dieser Ausführungsform des weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens eine erste Position in Abhängigkeit einer ersten Temperatur der Kanüle 1003 und eine zweite Position in Abhängigkeit einer zweiten Temperatur der Kanüle 1003 bestimmt, wobei die Kanüle 1003 sowohl in der ersten Position als auch in der zweiten Position zur Oberfläche 2001 des Objekts 125 den vorgebbaren Abstand aufweist. Insbesondere ist es bei dieser Ausführungsform des weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, eine Vielzahl von Positionen in Abhängigkeit von jeweils unterschiedlichen Temperaturen der Kanüle 1003 zu ermitteln, in der jeweils der Abstand der Kanüle 1003 zur Oberfläche 2001 des Objekts 125 dem vorgebbaren Abstand entspricht. Die Vielzahl beträgt beispielsweise mehr als 3 Positionen, mehr als 8 Positionen oder mehr als 10 Positionen in Abhängigkeit von unterschiedlichen Temperaturen der Kanüle 1003. 13 zeigt beispielsweise 6 mit den vorgenannten Verfahrensschritte S2A bis S5A bestimmte Positionen. Als Temperaturen wurden 10°, 20°, 30°, 40°, 50° und 60° gewählt. In 13 sind für die vorgenannten bestimmten Positionen Koordinaten entlang der y-Achse in Abhängigkeit der Temperatur der Kanüle 1003 aufgetragen, wobei als Koordinatensystem das Koordinatensystem gewählt wurde, das seinen Ursprung im Koinzidenzpunkt 2000 hat. Analoges kann man auch mit den Koordinaten entlang der x-Achse und der z-Achse für die vorgenannten bestimmten Positionen vornehmen. Je höher die Temperatur der Kanüle 1003 ist, umso größer ist die Längenausdehnung der Kanüle 1003 und je weiter entfernt wird die Kanüle 1003 von der Oberfläche 2001 des Objekts 125 angeordnet, damit der vorgebbare Abstand erzielt wird.
Bei der in 13 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein funktionaler Zusammenhang F(y) hinsichtlich der Koordinaten der bestimmten Positionen in Abhängigkeit der gewählten Temperatur der Kanüle 1003 bestimmt. Der funktionale Zusammenhang F(y) kann ein linearer oder ein nicht-linearer Zusammenhang sein. Auch eine Sprungfunktion kann durchaus von dem funktionalen Zusammenhang F(y) umfasst sein oder bildet den funktionalen Zusammenhang F(y). Das Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs F(y) kann beispielsweise durch eine Interpolation erfolgen. Bei der Interpolation ist jedes geeignete Interpolationsverfahren verwendbar, beispielsweise eine lineare Interpolation, eine nichtlineare Interpolation, eine trigonometrische Interpolation, eine logarithmische Interpolation und/oder eine SPLINE-Interpolation. Zusätzlich und/oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass das Bestimmen des funktionalen Zusammenhangs F(y) durch eine Extrapolation erfolgt. Bei der Extrapolation ist jedes geeignete Extrapolationsverfahren verwendbar, beispielsweise eine lineare Extrapolation, eine nicht-lineare Extrapolation, eine trigonometrische Extrapolation und/oder eine logarithmische Extrapolation. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die Bestimmung des funktionalen Zusammenhangs F(y) durch Mittelwertsbildung, Ermittlung von Zufallswerten und/oder Bestimmen des kleinsten Werts oder größten Werts aus der Menge des ersten Werts und des zweiten Werts erfolgen. Der bestimmte funktionale Zusammenhang F(y) wird ebenfalls in der Datenbank 126 der Speichereinheit 123 gespeichert. Analoges kann man auch mit den Koordinaten entlang der x-Achse und der z-Achse für die vorgenannten bestimmten Positionen vornehmen.
14 zeigt Verfahrensschritte einer Ausführungsform des weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Verfahrensschritte werden beispielsweise von einem Anwender des Kombinationsgeräts 200 durchgeführt. In einem Verfahrensschritt S6A erfolgt ein Ausrichten der Kanüle 1003 auf den Koinzidenzpunkt 2000. Dies erfolgt beispielsweise wie oben beschrieben. In einem Verfahrensschritt S7A erfolgt ein Bestimmen der Temperatur der Kanüle 1003 mit einer Temperaturmesseinheit. Beispielsweise wird als Temperaturmesseinheit ein Infrarotmessgerät oder ein Halbleiter-Temperatursensor verwendet. Ferner wird in einem Verfahrensschritt S8A zur bestimmten und gemessenen Temperatur der Kanüle 1003 die zugehörige Position der Kanüle 1003 aus der Datenbank 126 in die Steuereinheit 123 geladen. Dies ist beispielsweise eine Position, die durch die Verfahrensschritte S1A bis S5A ermittelt und gespeichert wurde oder durch den funktionalen Zusammenhang bestimmbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird aus der Datenbank 126 die Position der Kanüle 1003 geladen, welche die Kanüle 1003 einnehmen soll, wenn die Kanüle 1003 die gemessene Temperatur aufweist. Ferner umfasst die in 14 dargestellte Ausführungsform ein Senden eines Steuersignals von der Steuereinheit 123 an die Verstelleinheit 1005, mit welcher die Kanüle 1003 bewegt wird (Verfahrensschritt S9A). Das Steuersignal weist insbesondere den Parametersatz für die Verstelleinheit 1005 auf, mit dem die Kanüle 1003 in die aus der Datenbank 126 geladene Position bewegt wird. Die Ausführungsform des weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst auch ein Bewegen der Kanüle 1003 in die aus der Datenbank 126 geladene Position mittels der Verstelleinheit 1005 (Verfahrensschritt S10A). Wenn die Kanüle 1003 in der aus der Datenbank 126 geladenen Position angeordnet ist, weist die Kanüle 1003 zur Oberfläche 2001 des Objekts 125 den vorgebbaren Abstand auf. Die nun von der Kanüle 1003 eingenommene Position ist die Bearbeitungsposition.
Bei einer weiteren Ausführungsform des weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, sämtliche Verfahrensschritte der Ausführungsform der 11 durchzuführen, wobei statt des Verfahrensschritts S6 nun der Verfahrensschritt S6A durchgeführt wird. Auf die oben gemachten Ausführungen wird verwiesen, die auch hier entsprechend gelten.
Das weitere erfindungsgemäße Verfahren weist ebenfalls den Vorteil auf, dass die Kanüle 1003 in dem Kombinationsgerät 200 immer die Position einnimmt, in welcher die Kanüle 1003 einen geeigneten Abstand zum Objekt 125 aufweist. Beispielsweise ist dies der kleinstmögliche Abstand zum Objekt 125. Der kleinstmöglichste Abstand ist beispielsweise der Abstand, in dem die Kanüle 1003 den bereits oben erläuterten technischen Effekt erzielt und in dem die Kanüle 1003 weitere Prozesse, die mit dem Kombinationsgerät 200 durchgeführt werden, nicht stört. Aufgrund der Bestimmung der Temperatur der Kanüle 1003 kann eine Änderung einer Längenausdehnung der Kanüle 1003, welche abhängig von der Temperatur der Kanüle 1003 ist, bei der Einstellung der Position der Kanüle 1003 derart berücksichtigt werden, dass die Kanüle 1003 zum Objekt 125 stets den vorgebbaren Abstand aufweist. Ferner stellt das weitere erfindungsmäße Verfahren eine Möglichkeit zur Verfügung, die Kanüle 1003 automatisiert in der Position anzuordnen, in der es den vorgebbaren Abstand aufweist. Darüber hinaus gewährleistet das erfindungsgemäße Verfahren, dass die Kanüle 1003 recht schnell von der Parkposition, die einige Zentimeter von dem Objekt 125 beabstandet ist, in die Bearbeitungsposition, in welcher die Kanüle 1003 den vorgebbaren Abstand zum Objekt 125 aufweist, gebracht werden kann.
Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
Bezugszeichenliste

100: SEM
101: Elektronenquelle
102: Extraktionselektrode
103: Anode
104: Strahlführungsrohr
105: erste Kondensorlinse
106: zweite Kondensorlinse
107: erste Objektivlinse
108: erste Blendeneinheit
108A: erste Blendenöffnung
109: zweite Blendeneinheit
110: Polschuhe
111: Spule
112: einzelne Elektrode
113: Rohrelektrode
114: Objekthalter
115: Rastereinrichtung
116: erster Detektor
116A: Gegenfeldgitter
117: zweiter Detektor
118: zweite Blendenöffnung
119: Kammerdetektor
120: Probenkammer
121: dritter Detektor
122: Probentisch
123: Steuereinheit mit Prozessor
124: Monitor
125: Objekt
126: Datenbank
200: Kombinationsgerät
201: Probenkammer
300: lonenstrahlgerät
301: lonenstrahlerzeuger
302: Extraktionselektrode im lonenstrahlgerät
303: Kondensorlinse
304: zweite Objektivlinse
306: einstellbare oder auswählbare Blende
307: erste Elektrodenanordnung
308: zweite Elektrodenanordnung
400: Teilchenstrahlgerät mit Korrektoreinheit
401: Teilchenstrahlsäule
402: Elektronenquelle
403: Extraktionselektrode
404: Anode
405: erste elektrostatische Linse
406: zweite elektrostatische Linse
407: dritte elektrostatische Linse
408: magnetische Ablenkeinheit
409: erste elektrostatische Strahlablenkeinheit
409A: erste Multipoleinheit
409B: zweite Multipoleinheit
410: Strahlablenkeinrichtung
411A: erster magnetischer Sektor
411B: zweiter magnetischer Sektor
411C: dritter magnetischer Sektor
411D: vierter magnetischer Sektor
411E: fünfter magnetischer Sektor
411F: sechster magnetischer Sektor
411G: siebter magnetischer Sektor
413A: erste Spiegelelektrode
413B: zweite Spiegelelektrode
413C: dritte Spiegelelektrode
414: elektrostatischer Spiegel
415: vierte elektrostatische Linse
416: zweite elektrostatische Strahlablenkeinheit
416A: dritte Multipoleinheit
416B: vierte Multipoleinheit
417: dritte elektrostatische Strahlablenkeinheit
418: fünfte elektrostatische Linse
418A: fünfte Multipoleinheit
418B: sechste Multipoleinheit
419: erster Analysedetektor
420: Strahlführungsrohr
421: Objektivlinse
422: magnetische Linse
423: sechste elektrostatische Linse
424: Probentisch
425: Objekt
426: Probenkammer
427: Detektionsstrahlweg
428: zweiter Analysedetektor
429: Rastereinrichtung
432: weiteres magnetisches Ablenkelement
500: Strahlungsdetektor
600: erstes Bewegungselement
601: Gehäuse
602: zweites Bewegungselement
603: erste Tischrotationsachse
604: drittes Bewegungselement
605: viertes Bewegungselement
606: fünftes Bewegungselement
607: zweite Tischrotationsachse
608: Steuereinheit
709: erste Strahlachse
710: zweite Strahlachse
1000: Gaszuführungseinrichtung
1001: Gasreservoir
1002: Zuleitung
1003: Kanüle
1004: Ventil
1005: Verstelleinheit (Antriebseinheit)
1006: Temperaturmesseinheit
1007: Heizeinrichtung
2000: Koinzidenzpunkt
2001: Oberfläche des Objekts
2002: Kreismittelpunkt
2003: Längsachse
A: Achsenabstand
d: äußerer effektiver Durchmesser der Kanüle
α: Kippwinkel der Oberfläche des Objekts
β: Anstellwinkel der Kanüle
γ: Rotationswinkel der Kanüle
F(Y): funktionaler Zusammenhang
I: Abstand zwischen Koinzidenzpunkt und Kanüle
M1: erste Antriebseinheit
M2: zweite Antriebseinheit
M3: dritte Antriebseinheit
M4: vierte Antriebseinheit
M5: fünfte Antriebseinheit
OA: optische Achse
OA1: erste optische Achse
OA2: zweite optische Achse
OA3: dritte optische Achse
OAB: Objektabstand
P1: Punkt auf erster Strahlachse
P2: Punkt auf Oberfläche der Kanüle
P3: Punkt auf Oberfläche des Objekts
P4: Punkt auf Oberfläche der Kanüle
S1 bis S12: Verfahrensschritte
S1A bis S10A: Verfahrensschritte

Claims

Verfahren zum Einstellen einer Position eines Bauteils (119, 500, 1000, 1003) in einem Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400), wobei das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) ein auf einem beweglich ausgebildeten Objektträger (122, 424) angeordnetes Objekt (125, 425) aufweist, wobei das Bauteil (119, 500, 1000, 1003) als eine Gaszuführungseinrichtung (1000, 1003), als ein Teilchendetektor (119) und/oder als ein Strahlendetektor (500) ausgebildet ist, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: - Ausrichten des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) auf einen Koinzidenzpunkt (2000) eines Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400), wobei der Koinzidenzpunkt (2000) der Punkt ist, an welchem der Teilchenstrahl auf das Objekt (125, 425) trifft; - Bestimmen einer Temperatur des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) mittels einer Temperaturmesseinheit (1006); - Laden einer zur Temperatur des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) zugehörigen Position des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) aus einer Datenbank (126) in eine Steuereinheit (123); - Senden eines Steuersignals von der Steuereinheit (123) an eine Antriebseinheit (1005) zum Bewegen des Bauteils (119, 500, 1000, 1003); sowie - Bewegen des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) in die aus der Datenbank (126) geladene Position mittels der Antriebseinheit (1005), wobei das in der geladenen Position angeordnete Bauteil (119, 500, 1000, 1003) zum Objekt (125, 425) einen vorgebbaren Abstand (I, OAB) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei - der vorgebbare Abstand (I, OAB) durch einen Sollabstand vorgegeben wird; und wobei - das Laden der zur Temperatur des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) zugehörigen Position des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) aus der Datenbank (126) in Abhängigkeit des Sollabstands (I, OAB) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zur Temperatur des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) zugehörige Position des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) bestimmt und in der Datenbank (126) zum Laden aus der Datenbank (126) in die Steuereinheit (123) gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die zur Temperatur des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) zugehörige Position wie folgt bestimmt und in der Datenbank (126) zum Laden aus der Datenbank (126) in die Steuereinheit (123) gespeichert wird: (i) nach dem Bestimmen der Temperatur des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) Bestimmen eines tatsächlichen Abstands (I, OAB) zwischen dem Bauteil (119, 500, 1000, 1003) und dem Objekt (125, 425); (ii) wenn der tatsächliche Abstand (I, OAB) nicht dem vorgebbaren Abstand (I, OAB) entspricht, Bewegen des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) in eine Position derart, dass das Bauteil (119, 500, 1000, 1003) zum Objekt (125, 425) den vorgebbaren Abstand (I, OAB) aufweist; (iii) Speichern der im Schritt (ii) bestimmten Position des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) in der Datenbank (126) sowie eines zu der im Schritt (ii) bestimmten Position des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) zugehörigen Parametersatzes der Antriebseinheit (1005).
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Bauteil (119, 500, 1000, 1003) entlang einer Geraden bewegt wird, welche den Koinzidenzpunkt (2000) mit einem auf der Oberfläche des Bauteils (119, 500, 1000, 1003) angeordneten Punkt (2002) verbindet, wobei der Punkt (2002) am nächsten zum Koinzidenzpunkt (2000) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei - das Bauteil (119, 500, 1000, 1003) von einer ersten Ausgangsposition in eine zweite Ausgangsposition mittels der Antriebseinheit (1005) bewegt wird, wobei die erste Ausgangsposition vom Koinzidenzpunkt (2000) weiter entfernt ist als die zweite Ausgangsposition, und wobei - das Bauteil (119, 500, 1000, 1003) von der zweiten Ausgangsposition in die aus der Datenbank (126) geladene Position mittels der Antriebseinheit (1005) bewegt wird.
Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der in einen Prozessor (123) ladbar ist und der bei Ausführung ein Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) und/oder ein Bauteil (119, 500, 1000, 1003) des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) derart steuert, dass ein Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche ausgeführt wird.
Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) zur Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung eines Objekts (125, 425), mit - mindestens einem Strahlerzeuger (101, 301, 402) zur Erzeugung eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen, - mindestens einer Objektivlinse (107, 304, 421) zur Fokussierung des Teilchenstrahls auf das Objekt (125, 425), - mindestens einem Objektträger (122, 424) zur Anordnung des Objekts (125, 425), und mit - mindestens einer Probenkammer (120, 201, 426), in welcher ein Bauteil (119, 500, 1000, 1003) des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) angeordnet ist, wobei - das Bauteil (119, 500, 1000, 1003) als eine Gaszuführungseinrichtung (1000, 1003), als ein Teilchendetektor (119) und/oder als ein Strahlendetektor (500) ausgebildet ist, - der Objektträger (122, 424) und/oder das Bauteil (1000, 1003) verstellbar ausgebildet ist/sind, und wobei - das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) mindesten einen Prozessor (123) aufweist, in dem ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 7 geladen ist.
Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) nach Anspruch 8, wobei - der Objektträger (122, 424) entlang mindestens einer der folgenden Achsen beweglich ausgebildet ist, nämlich einer ersten Achse (x-Achse), einer zweiten Achse (y-Achse) und einer dritten Achse (z-Achse), und wobei - mindestens zwei der vorgenannten Achsen (x-Achse, y-Achse, z-Achse) senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Objektträger um eine erste Rotationsachse (603) und/oder um eine zweite Rotationsachse (607) drehbar ausgebildet ist.
Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei - das Bauteil (119, 500, 1000, 1003) entlang mindestens einer der folgenden Achsen beweglich ausgebildet ist, nämlich einer ersten Bauteil-Achse (x-Achse), einer zweiten Bauteil-Achse (y-Achse) und einer dritten Bauteil-Achse (z-Achse), und wobei - mindestens zwei der vorgenannten Achsen (x-Achse, y-Achse, z-Achse) senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Bauteil (119, 500, 1000, 1003) um eine erste Bauteil-Rotationsachse und/oder um eine zweite Bauteil-Rotationsachse drehbar ausgebildet ist.
Teilchenstrahlgerät (200) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei der Strahlerzeuger (101) als ein erster Strahlerzeuger ausgebildet ist, wobei der Teilchenstrahl als ein erster Teilchenstrahl mit ersten geladenen Teilchen ausgebildet ist, wobei die Objektivlinse (107) als eine erste Objektivlinse zur Fokussierung des ersten Teilchenstrahls auf das Objekt (125) ausgebildet ist und wobei das Teilchenstrahlgerät (200) ferner aufweist: - mindestens einen zweiten Strahlerzeuger (301) zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls mit zweiten geladenen Teilchen; sowie - mindestens eine zweite Objektivlinse (304) zur Fokussierung des zweiten Teilchenstrahls auf das Objekt (125).
Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) ein Elektronenstrahlgerät und/oder ein lonenstrahlgerät ist.