DE102020111151B4 - Verfahren zum Belüften und Abpumpen einer Vakuumkammer eines Teilchenstrahlgeräts, Computerprogrammprodukt und Teilchenstrahlgerät zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Belüften und Abpumpen einer Vakuumkammer eines Teilchenstrahlgeräts, Computerprogrammprodukt und Teilchenstrahlgerät zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Belüften und Abpumpen einer Vakuumkammer (120, 201, 426) eines Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400), die mit einer weiteren Vakuumkammer (600, 600A, 600B) strömungstechnisch verbunden ist, wobei in der weiteren Vakuumkammer (600, 600A, 600B) ein Teilchenstrahlerzeuger (101, 301, 402) angeordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:- Schließen mindestens eines Lufteinlassventils (605) einer ersten Vakuumpumpe (604) derart, dass eine erste Strömungsverbindung in einer ersten Zuleitung (606) zwischen einem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe (604) und der Vakuumkammer (120) unterbrochen ist;- Schließen mindestens eines Luftauslassventils (607) der ersten Vakuumpumpe (604) derart, dass eine zweite Strömungsverbindung in einer zweiten Zuleitung (608) zwischen einem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe (604) und einem Lufteinlass einer zweiten Vakuumpumpe (609) unterbrochen ist;- Betreiben der ersten Vakuumpumpe (604) im Pumpbetrieb;- Schließen eines zwischen der Vakuumkammer (120, 201, 426) und der weiteren Vakuumkammer (600, 600A, 600B) angeordneten Trennventils (601) derart, dass eine dritte Strömungsverbindung in einer dritten Zuleitung (619) zwischen der Vakuumkammer (120, 201, 426) und der weiteren Vakuumkammer (600, 600A, 600B) unterbrochen ist, wobei in der Vakuumkammer (120, 201, 426) ein erstes Vakuum herrscht und wobei in der weiteren Vakuumkammer (600, 600A, 600B) ein zweites Vakuum herrscht;- Belüften der Vakuumkammer (120, 201, 426) durch Öffnen mindestens einer mit der Vakuumkammer (120, 201, 426) strömungstechnisch verbundenen Belüftungseinrichtung (613) derart, dass mindestens ein Belüftungsgas in die Vakuumkammer (120, 201, 426) strömt;- Öffnen mindestens eines Lufteinlassventils (611) der zweiten Vakuumpumpe (609) derart, dass eine vierte Strömungsverbindung in einer vierten Zuleitung (610) zwischen einem Einlass der zweiten Vakuumpumpe (609) und der Vakuumkammer (120, 201, 426) hergestellt ist;- Abpumpen der Vakuumkammer (120, 201, 426) unter Verwendung der zweiten Vakuumpumpe (609);- Öffnen des Luftauslassventils (607) der ersten Vakuumpumpe (604) derart, dass die zweite Strömungsverbindung in der zweiten Zuleitung (608) zwischen dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe (604) und dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe (609) hergestellt ist;- Öffnen des Lufteinlassventils (605) der ersten Vakuumpumpe (604) derart, dass die erste Strömungsverbindung in der ersten Zuleitung (606) zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe (604) und der Vakuumkammer (120, 201, 426) hergestellt ist; sowie- Abpumpen der Vakuumkammer (120, 201, 426) unter Verwendung der ersten Vakuumpumpe (604).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Belüften und Abpumpen einer Vakuumkammer eines Teilchenstrahlgeräts zur Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung eines Objekts. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt und ein Teilchenstrahlgerät zur Durchführung des Verfahrens. Das Teilchenstrahlgerät ist beispielsweise als ein Elektronenstrahlgerät und/oder als ein lonenstrahlgerät ausgebildet.
  • Elektronenstrahlgeräte, insbesondere ein Rasterelektronenmikroskop (nachfolgend auch SEM genannt) und/oder ein Transmissionselektronenmikroskop (nachfolgend auch TEM genannt), werden zur Untersuchung von Objekten (nachfolgend auch Proben genannt) verwendet, um Kenntnisse hinsichtlich der Eigenschaften und des Verhaltens 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 in Form einer Rastereinrichtung 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. Ferner wird bei der Wechselwirkung Wechselwirkungsstrahlung erzeugt, beispielsweise Röntgenstrahlung, die zur Analyse des Objekts mittels eines Detektors detektiert und im Anschluss ausgewertet wird.
  • 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.
  • Es ist bekannt, die Funktion eines STEM und eines SEM in einem einzelnen Teilchenstrahlgerät zu kombinieren. Mit diesem Teilchenstrahlgerät sind somit Untersuchungen von Objekten mit einer SEM-Funktion und/oder mit einer STEM-Funktion möglich.
  • Darüber hinaus ist ein Teilchenstrahlgerät in Form einer lonenstrahlsäule bekannt. Mittels eines in der lonenstrahlsäule angeordneten lonenstrahlerzeugers werden Ionen erzeugt, die zur Bearbeitung eines Objekts verwendet werden. Beispielsweise wird bei der Bearbeitung Material des Objekts abgetragen oder es wird ein Material auf das Objekt aufgebracht, beispielsweise unter Zuführung eines Gases. Zusätzlich oder alternativ hierzu werden die Ionen zur Bildgebung verwendet.
  • 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. Hierzu werden die Ionen mit einer Ablenkeinrichtung in Form einer Rastereinrichtung über das Objekt gerastert. Das SEM dient hierbei insbesondere zur Beobachtung der Präparation aber auch zur weiteren Untersuchung des präparierten oder unpräparierten Objekts.
  • Es sind Teilchenstrahlgeräte bekannt, die eine Vakuumkammer aufweisen, in welcher ein zu untersuchendes, zu analysierendes und/oder zu bearbeitendes Objekt angeordnet ist. Die Vakuumkammer wird auch als Probenkammer bezeichnet. Zusätzlich oder alternativ zum Objekt ist beispielsweise mindestens eine Untersuchungseinrichtung und/oder Abbildungseinrichtung in der Vakuumkammer angeordnet. Die Vakuumkammer steht unter Vakuum. Zur Erzeugung des Vakuums ist an der Vakuumkammer mindestens eine Pumpe angeordnet. Es ist bekannt, eine Kombination aus einer Vorpumpe und einer Turbomolekularpumpe zur Erzeugung des Vakuums in der Vakuumkammer zu verwenden. Beispielsweise wird die Vakuumkammer in einem ersten Druckbereich oder in einem zweiten Druckbereich betrieben. Der erste Druckbereich umfasst beispielsweise nur Drücke kleiner oder gleich 10-3 hPa, und der zweite Druckbereich umfasst beispielsweise nur Drücke größer als 10-3 hPa. Um diese Druckbereiche zu gewährleisten, ist die Vakuumkammer vakuumtechnisch verschlossen.
  • Wenn ein in der Vakuumkammer angeordnetes Objekt gewechselt werden soll, wird bei dem bekannten Stand der Technik die Vakuumkammer belüftet und im Anschluss daran geöffnet. Hierzu ist an der Vakuumkammer eine Tür angeordnet, die in eine Öffnungsposition und in eine Schließposition bringbar ist. Nach dem Öffnen der Vakuumkammer wird das Objekt gewechselt. Entsprechendes gilt für eine in der Vakuumkammer angeordnete Baueinheit, beispielsweise in Form einer Untersuchungseinrichtung und/oder einer Abbildungseinrichtung, welche montiert, entfernt und/oder gewartet werden soll. Dabei wird bei dem bekannten Stand der Technik wie folgt vorgegangen. Zunächst wird ein Ventil geschlossen, das einen ersten Bereich des Teilchenstrahlgeräts, in welchem eine Teilchenquelle angeordnet ist und in welchem ein Ultrahochvakuum herrscht (10-7 hPa bis 10-12 hPa), von einem zweiten Bereich des Teilchenstrahlgeräts trennt, der ein Hochvakuum aufweist (10-3 hPa bis 10-7 hPa). Der zweite Bereich ist der Zwischendruckbereich des Strahlführungsrohrs, welcher zur Vakuumkammer hinführt. Im Anschluss daran werden sowohl die Turbomolekularpumpe als auch die Vorpumpe abgeschaltet sowie die Vakuumkammer belüftet. Wenn die Vakuumkammer belüftet ist, wird sie geöffnet, so dass das Objekt gewechselt werden kann. Zusätzlich oder alternativ hierzu wird die Baueinheit, beispielsweise die Untersuchungseinrichtung und/oder die Abbildungseinrichtung, montiert, entfernt und/oder gewartet. Nach dem Wechseln des Objekts, der Montage, Entfernung und/oder Wartung der Baueinheit wird die Vakuumkammer verschlossen. Im Anschluss daran werden die Vorpumpe und die Turbomolekularpumpe wieder angeschaltet, um die Vakuumkammer zu evakuieren. Nach Erreichen eines wählbaren Vakuums in der Vakuumkammer - also nach Erreichen eines wählbaren Drucks in der Vakuumkammer - wird das Ventil, welches den ersten Bereich und den zweiten Bereich trennt, wieder geöffnet.
  • Bei dem bekannten Stand der Technik ist von Nachteil, dass nach einem Belüften der Vakuumkammer ein Evakuieren der Vakuumkammer bis zum Erreichen des wählbaren Drucks in der Vakuumkammer einige Minuten in Anspruch nimmt, beispielsweise bis zu 5 Minuten oder bis zu 10 Minuten.
  • Hinsichtlich des Standes der Technik wird auf die DE 10 2018 203 096 A1 , die DE 11 2013 003 552 T5 , die US 2007/0102650 A1 , die US 2014/0014835 A1 sowie die US 5 376 799 A verwiesen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Belüften und Abpumpen einer Vakuumkammer eines Teilchenstrahlgeräts zur Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung eines Objekts sowie ein Teilchenstrahlgerät zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, mit denen nach einem Belüften der Vakuumkammer die Dauer eines Evakuierens der Vakuumkammer zum Erzielen eines wählbaren Drucks in der Vakuumkammer im Vergleich zum Stand der Technik verkürzt ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der bei Ausführung in einem Prozessor ein Teilchenstrahlgerät zur Durchführung des Verfahrens steuert, ist durch die Merkmale des Anspruchs 17 gegeben. Ferner ist ein Teilchenstrahlgerät zur Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung eines Objekts mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gegeben. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und/oder den beigefügten Zeichnungen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Belüften und Abpumpen einer Vakuumkammer eines Teilchenstrahlgeräts zur Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung eines Objekts ausgelegt. Beispielsweise ist das Objekt in der Vakuumkammer angeordnet. Die Vakuumkammer ist strömungstechnisch mit einer weiteren Vakuumkammer verbunden, in welcher ein Teilchenstrahlerzeuger des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät ist beispielsweise als ein Elektronenstrahlgerät und/oder als ein lonenstrahlgerät ausgebildet.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mindestens ein Lufteinlassventil einer ersten Vakuumpumpe derart geschlossen, dass eine erste Strömungsverbindung in einer ersten Zuleitung zwischen einem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe und der Vakuumkammer unterbrochen ist. Der Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe ist beispielsweise eine Öffnung, durch welche Luft aus der Vakuumkammer durch die erste Zuleitung hindurch angesaugt wird. Beispielsweise ist die erste Vakuumpumpe als Turbomolekularpumpe ausgebildet.
  • Bei einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein Schlie-ßen mindestens eines Luftauslassventils der ersten Vakuumpumpe derart, dass eine zweite Strömungsverbindung in einer zweiten Zuleitung zwischen einem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe und einem Lufteinlass einer zweiten Vakuumpumpe unterbrochen ist. Der Luftauslass der ersten Vakuumpumpe ist beispielsweise eine Öffnung, aus welcher von der ersten Vakuumpumpe angesaugte Luft austritt. Diese Luft tritt dann bei bestehender zweiter Strömungsverbindung durch die zweite Zuleitung hindurch in den Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe ein. Der Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe ist beispielsweise eine Öffnung, durch welche Luft von der ersten Vakuumpumpe durch die zweite Zuleitung hindurch in die zweite Vakuumpumpe gesaugt wird. Die zweite Vakuumpumpe ist beispielsweise als Vorpumpe ausgebildet.
  • Bei einem noch weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein Schließen eines zwischen der Vakuumkammer und der weiteren Vakuumkammer angeordneten Trennventils derart, dass eine dritte Strömungsverbindung in einer dritten Zuleitung zwischen der Vakuumkammer und der weiteren Vakuumkammer unterbrochen ist, wobei in der Vakuumkammer ein erstes Vakuum herrscht und wobei in der weiteren Vakuumkammer ein zweites Vakuum herrscht.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt ein Betreiben der ersten Vakuumpumpe im Pumpbetrieb. Die erste Vakuumpumpe wird also im Unterschied zum Stand der Technik nicht abgeschaltet, sondern bewusst im Pumpbetrieb betrieben.
  • Darüber hinaus erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Belüften der Vakuumkammer durch Öffnen mindestens einer mit der Vakuumkammer strömungstechnisch verbundenen Belüftungseinrichtung derart, dass mindestens ein Belüftungsgas in die Vakuumkammer strömt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Belüftungseinrichtung an der Vakuumkammer angeordnet ist. Beispielsweise wird als Belüftungsgas Luft verwendet. Zusätzlich oder alternativ wird als Belüftungsgas ein anderes Gas als Luft verwendet, beispielsweise ein Edelgas, insbesondere Helium. Nach dem Belüften der Vakuumkammer wird beispielsweise ein Objekt montiert und/oder gewechselt. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, eine Baueinheit, beispielsweise in Form einer Abbildungseinrichtung und/oder einer Bearbeitungseinrichtung, zu montieren, zu entfernen und/oder zu warten, wobei das Objekt und/oder die Baueinheit in der und/oder an der Vakuumkammer angeordnet ist/sind. Beispielsweise ist die Abbildungseinrichtung als Detektor ausgebildet. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Bearbeitungseinrichtung als eine Schneideinrichtung ausgebildet. Die Erfindung ist nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen der Abbildungseinrichtung und der Bearbeitungseinrichtung eingeschränkt. Vielmehr kann/können als Abbildungseinrichtung jede für die Erfindung geeignete Abbildungseinrichtung und/oder als Bearbeitungseinrichtung jede für die Erfindung geeignete Bearbeitungseinrichtung verwendet werden.
  • Bei einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein Öffnen mindestens eines Lufteinlassventils der zweiten Vakuumpumpe derart, dass eine vierte Strömungsverbindung in einer vierten Zuleitung zwischen einem Einlass der zweiten Vakuumpumpe und der Vakuumkammer hergestellt ist. Der Einlass der zweiten Vakuumpumpe ist beispielsweise eine Öffnung, durch welche Luft von der Vakuumkammer durch die vierte Zuleitung hindurch in die zweite Vakuumpumpe gesaugt wird. Beispielsweise ist der Einlass der bereits oben genannte Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe. Alternativ hierzu sind der Einlass der zweiten Vakuumpumpe und der Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe unterschiedliche Einlässe der zweiten Vakuumpumpe, durch welche Luft in die zweite Vakuumpumpe eintritt.
  • Bei einem noch weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein Abpumpen der Vakuumkammer unter Verwendung der zweiten Vakuumpumpe. Dabei wird Luft aus der Vakuumkammer durch die vierte Zuleitung hindurch in die zweite Vakuumpumpe gesaugt.
  • Ferner erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Öffnen des Luftauslassventils der ersten Vakuumpumpe derart, dass die zweite Strömungsverbindung in der zweiten Zuleitung zwischen dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe und dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe hergestellt ist. Darüber hinaus erfolgt ein Öffnen des Lufteinlassventils der ersten Vakuumpumpe derart, dass die erste Strömungsverbindung in der ersten Zuleitung zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe und der Vakuumkammer hergestellt ist. Im Anschluss daran wird die Vakuumkammer unter Verwendung der ersten Vakuumpumpe abgepumpt, beispielsweise bis ein gewünschtes Vakuum - also ein gewünschter Druck - in der Vakuumkammer erreicht ist. Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es beispielsweise vorgesehen, die Vakuumkammer in einem ersten Druckbereich oder in einem zweiten Druckbereich zu betreiben. Der erste Druckbereich umfasst nur Drücke kleiner oder gleich 10-3 hPa, und der zweite Druckbereich umfasst nur Drücke größer als 10-3 hPa.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass nach einem Belüften der Vakuumkammer ein anschließendes Abpumpen und somit Evakuieren der Vakuumkammer zum Erzielen eines gewünschten Vakuums - also zum Erzielen eines gewünschten Drucks in der Vakuumkammer - gegenüber dem Stand der Technik zeitlich deutlich verkürzt ist. Beispielsweise beträgt die Dauer des Abpumpens bis zum Erzielen des gewünschten Drucks, beispielsweise im Bereich von 10-5 hPa, weniger als eine Minute. Somit ist es möglich, nach einem Wechsel eines Objekts schnell wieder mit einer Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung des Objekts mittels des Teilchenstrahlgeräts zu beginnen. Entsprechendes gilt nach einem Montieren, Entfernen und/oder Warten einer Baueinheit, beispielsweise einer Abbildungseinrichtung und/oder einer Bearbeitungseinrichtung, die in der und/oder an der Vakuumkammer angeordnet ist.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Trennventil vor dem Öffnen der Belüftungseinrichtung geschlossen wird.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, zunächst das Lufteinlassventil der ersten Vakuumpumpe und dann das Luftauslassventil der ersten Vakuumpumpe zu schließen. Dies gewährleistet, dass keine Luft mehr von der Vakuumkammer angesaugt wird und dass von der ersten Vakuumpumpe aus der Vakuumkammer angesaugte Luft die erste Vakuumpumpe verlassen kann, bevor das Luftauslassventil der ersten Vakuumpumpe geschlossen wird. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, zunächst das Luftauslassventil der ersten Vakuumpumpe und dann das Lufteinlassventil der ersten Vakuumpumpe zu schließen.
  • Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, zunächst das Lufteinlassventil der ersten Vakuumpumpe zu öffnen und dann das Luftauslassventil der ersten Vakuumpumpe zu öffnen. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, zunächst das Luftauslassventil der ersten Vakuumpumpe zu öffnen und dann das Lufteinlassventil der ersten Vakuumpumpe zu öffnen.
  • Beispielsweise ist es vorgesehen, während des Belüftens der Vakuumkammer die zweite Vakuumpumpe im Pumpbetrieb zu betreiben. Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zweite Vakuumpumpe vor dem Belüften und/oder während des Belüftens der Vakuumkammer in einen Ruhemodus geschaltet wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird die zweite Vakuumpumpe nicht im Pumpbetrieb betrieben. Beispielsweise wird sie vollständig abgeschaltet oder teilweise derart abgeschaltet, dass die Vorpumpe keine Luft mehr ansaugt. Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zweite Vakuumpumpe nach dem Belüften und/oder während des Belüftens der Vakuumkammer in einen Pumpbetrieb geschaltet wird.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass vor, während oder nach dem Öffnen des Lufteinlassventils der ersten Vakuumpumpe und/oder vor, während oder nach dem Öffnen des Luftauslassventils der ersten Vakuumpumpe das Lufteinlassventil der zweiten Vakuumpumpe derart geschlossen wird, dass die vierte Strömungsverbindung in der vierten Zuleitung zwischen dem Einlass der zweiten Vakuumpumpe und der Vakuumkammer unterbrochen ist. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass zunächst das Lufteinlassventil der zweiten Vakuumpumpe geschlossen wird, dann das Luftauslassventil der ersten Vakuumpumpe geöffnet wird und dann das Lufteinlassventil der zweiten Vakuumpumpe geöffnet wird. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt sicher, dass nach Erzeugung eines Vorvakuums in der Vakuumkammer - beispielsweise in einer Größenordnung von 10-1 hPa - die Vakuumkammer durch die erste Vakuumpumpe bis zum Erreichen des gewünschten Vakuums - also bis zum Erreichen des gewünschten Drucks - evakuiert wird.
  • Wie oben bereits erwähnt, ist es bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass nach dem Belüften der Vakuumkammer das Objekt in der Vakuumkammer angeordnet und/oder aus der Vakuumkammer entfernt wird. Zusätzlich oder alternativ ist es bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass eine in der Vakuumkammer angeordnete Baueinheit, beispielsweise eine Abbildungseinrichtung und/oder eine Bearbeitungseinrichtung, des Teilchenstrahlgeräts montiert, entfernt und/oder gewartet wird.
  • Der Strahlerzeuger, welcher in der weiteren Vakuumkammer angeordnet ist, ist beispielsweise ein Elektronenstrahlerzeuger oder ein lonenstrahlerzeuger. Das zweite Vakuum in der weiteren Vakuumkammer ist beispielsweise ein Ultrahochvakuum. Hingegen herrscht in der Vakuumkammer, in welcher das Objekt und/oder die Baueinheit angeordnet ist/sind, das erste Vakuum. Wie oben beschrieben, umfasst der erste Druckbereich - und somit das erste Vakuum, in dem die Vakuumkammer betrieben wird - beispielsweise nur Drücke kleiner oder gleich 10-3 hPa. Hingegen umfasst der zweite Druckbereich - und somit das erste Vakuum, in dem die Vakuumkammer betrieben wird - nur Drücke größer als 10-3 hPa.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass vor, während oder nach dem Schlie-ßen des Lufteinlassventils der ersten Vakuumpumpe und/oder vor, während oder nach dem Schließen des Luftauslassventils der ersten Vakuumpumpe ein weiteres Lufteinlassventil der ersten Vakuumpumpe (oder das der ersten Vakuumpumpe zugeordnet ist) derart geschlossen wird, dass eine fünfte Strömungsverbindung in einer fünften Zuleitung zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe und der Vakuumkammer unterbrochen ist. Demnach ist die erste Vakuumpumpe mit der Vakuumkammer über eine zusätzliche oder alternative Zuleitung verbunden, nämlich über die fünfte Zuleitung, die zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe und der Vakuumkammer angeordnet ist. Die fünfte Strömungsverbindung in der fünften Zuleitung wird durch das Schließen des weiteren Lufteinlassventils unterbrochen.
  • Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das weitere Lufteinlassventil der ersten Vakuumpumpe derart geschlossen wird, dass eine sechste Strömungsverbindung in einer sechsten Zuleitung zwischen einem Einlass der ersten Vakuumpumpe und der Vakuumkammer unterbrochen ist. Demnach ist die erste Vakuumpumpe mit der Vakuumkammer über eine zusätzliche oder alternative Zuleitung verbunden, nämlich über die sechste Zuleitung, die zwischen dem Einlass der ersten Vakuumpumpe und der Vakuumkammer angeordnet ist. Der vorgenannte Einlass der ersten Vakuumpumpe ist beispielsweise eine Öffnung, durch welche von der ersten Vakuumpumpe aus der Vakuumkammer angesaugte Luft in die erste Vakuumpumpe eintritt. Der Einlass der ersten Vakuumpumpe ist beispielsweise identisch mit dem bereits weiter oben erwähnten Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe. Alternativ hierzu sind der Einlass der ersten Vakuumpumpe und der Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe unterschiedliche Einlässe der ersten Vakuumpumpe. Beispielsweise ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass während des Abpumpens oder nach dem Abpumpen der Vakuumkammer unter Verwendung der ersten Vakuumpumpe das weitere Lufteinlassventil der ersten Vakuumpumpe derart geöffnet wird, dass die sechste Strömungsverbindung in der sechsten Zuleitung zwischen dem Einlass der ersten Vakuumpumpe und der Vakuumkammer hergestellt ist. Zusätzlich oder alternativ ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass während des Abpumpens oder nach dem Abpumpen der Vakuumkammer unter Verwendung der ersten Vakuumpumpe das weitere Lufteinlassventil der ersten Vakuumpumpe derart geöffnet wird, dass die fünfte Strömungsverbindung in der fünften Zuleitung zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe und der Vakuumkammer hergestellt ist.
  • Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass ein Dosierventil, das an der Vakuumkammer angeordnet ist, betätigt wird. Das Dosierventil dient beispielsweise dem Herstellen des zweiten Druckbereichs, welcher nur Drücke größer als 10-3 hPa umfasst. Im zweiten Druckbereich werden beispielsweise biologische Objekte mittels des Teilchenstrahlgeräts untersucht. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nun vorgesehen, dass vor, während oder nach dem Schließen des Lufteinlassventils der ersten Vakuumpumpe und/oder vor, während oder nach dem Schließen des Luftauslassventils der ersten Vakuumpumpe das der Vakuumkammer zugeordnete Dosierventil derart geschlossen wird, dass kein Gas, beispielsweise Luft oder ein Edelgas, durch das Dosierventil in die Vakuumkammer eintritt. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass vor, während oder nach dem Öffnen des Lufteinlassventils der zweiten Vakuumpumpe zur Herstellung der vierten Strömungsverbindung das Dosierventil derart geöffnet wird, dass ein Gas, beispielsweise Luft oder ein Edelgas, durch das Dosierventil in die Vakuumkammer eintritt.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass an der weiteren Vakuumkammer eine dritte Vakuumpumpe angeordnet ist, mit welcher die weitere Vakuumkammer zur Herstellung des zweiten Vakuums abgepumpt wird. Beispielsweise ist die Vakuumpumpe als lonengetterpumpe ausgebildet. Somit wird zur Herstellung des zweiten Vakuums als dritte Vakuumpumpe die Ionengetterpumpe verwendet.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Verfahren des Weiteren mindestens einen der folgenden Schritte umfasst:
    • (i) als Vakuumkammer wird eine Probenkammer verwendet;
    • (ii) als erste Vakuumpumpe wird eine Turbomolekularpumpe verwendet;
    • (iii) als zweite Vakuumpumpe wird eine Vorpumpe verwendet;
    • (iv) als Einlass der zweiten Vakuumpumpe wird der Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe verwendet.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der in einen Prozessor eines Teilchenstrahlgeräts ladbar ist oder geladen ist, wobei der Programmcode bei Ausführung in dem Prozessor das Teilchenstrahlgerät derart steuert, dass ein Verfahren mit mindestens einem der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale oder mit einer Kombination von mindestens zwei der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale ausgeführt wird.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Teilchenstrahlgerät zur Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung eines Objekts. Das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät weist mindestens einen Strahlerzeuger zur Erzeugung eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen auf. Die geladenen Teilchen sind beispielsweise Elektronen oder Ionen. Das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät weist mindestens eine Objektivlinse zur Fokussierung des Teilchenstrahls auf das Objekt auf.
  • Das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät weist mindestens eine Vakuumkammer zur Aufnahme des Objekts und mindestens eine weitere Vakuumkammer auf, in welcher der Strahlerzeuger angeordnet ist. Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mindestens eine erste Vakuumpumpe auf, die über eine erste Zuleitung mit der Vakuumkammer verbunden ist, wobei die erste Vakuumpumpe mindestens einen Lufteinlass und mindestens einen Luftauslass aufweist. Beispielsweise ist die erste Vakuumpumpe als Turbomolekularpumpe ausgebildet. Der Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe ist beispielsweise eine Öffnung, durch welche Luft aus der Vakuumkammer durch die erste Zuleitung hindurch in die erste Vakuumpumpe angesaugt wird. Der Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe kann beispielsweise mehrteilig ausgebildet sein. Beispielsweise weist der Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe einen ersten Lufteinlass und einen zweiten Lufteinlass auf. Der Luftauslass der ersten Vakuumpumpe ist beispielsweise eine Öffnung, aus welcher von der ersten Vakuumpumpe angesaugte Luft austritt.
  • Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mindestens eine zweite Vakuumpumpe auf, die über eine zweite Zuleitung mit der ersten Vakuumpumpe verbunden ist und die über eine vierte Zuleitung mit der Vakuumkammer verbunden ist. Die zweite Vakuumpumpe weist mindestens einen Lufteinlass auf. Der Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe ist beispielsweise eine Öffnung, durch welche Luft von der ersten Vakuumpumpe durch die zweite Zuleitung hindurch in die zweite Vakuumpumpe angesaugt wird. Der Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe kann beispielsweise mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere ist es bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass ein erster Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe, der bei den Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren weiter oben als Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe bezeichnet wurde, an der zweiten Zuleitung angeordnet ist. Hingegen ist ein zweiter Lufteinlass, der bei den Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren weiter oben als Einlass der zweiten Vakuumpumpe bezeichnet wurde, an der vierten Zuleitung angeordnet.
  • Das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät weist auch ein Trennventil auf, das an einer dritten Zuleitung zur Herstellung oder Unterbrechung einer dritten Strömungsverbindung in der dritten Zuleitung zwischen der Vakuumkammer und der weiteren Vakuumkammer angeordnet ist, wobei die weitere Vakuumkammer über die dritte Zuleitung mit der Vakuumkammer verbunden ist. In der Vakuumkammer herrscht ein erstes Vakuum und in der weiteren Vakuumkammer herrscht ein zweites Vakuum. Das zweite Vakuum in der weiteren Vakuumkammer ist beispielsweise ein Ultrahochvakuum. Hingegen herrscht in der Vakuumkammer, in welcher das Objekt und/oder die Baueinheit angeordnet ist/sind, ein anderer Druck, beispielsweise ein Druck aus dem oben genannten ersten Druckbereich oder dem zweiten Druckbereich. Der erste Druckbereich - und somit das erste Vakuum -, mit dem die Vakuumkammer betrieben wird, umfasst beispielsweise nur Drücke kleiner oder gleich 10-3 hPa. Hingegen umfasst der zweite Druckbereich - und somit ebenfalls das erste Vakuum -, mit dem die Vakuumkammer betrieben wird, nur Drücke größer als 10-3 hPa.
  • Ferner weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät eine mit der Vakuumkammer strömungstechnisch verbundene Belüftungseinrichtung zur Einleitung eines Belüftungsgases in die Vakuumkammer auf. Insbesondere ist es vorgesehen, die Belüftungseinrichtung an der Vakuumkammer anzuordnen. Beispielsweise ist das Belüftungsgas Luft und/oder ein Edelgas.
  • Das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät weist auch mindestens ein an der ersten Zuleitung angeordnetes Lufteinlassventil der ersten Vakuumpumpe zur Herstellung oder Unterbrechung einer ersten Strömungsverbindung in der ersten Zuleitung zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe und der Vakuumkammer auf. Ferner weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mindestens ein an der zweiten Zuleitung angeordnetes Luftauslassventil der ersten Vakuumpumpe zur Herstellung oder Unterbrechung einer zweiten Strömungsverbindung in der zweiten Zuleitung zwischen dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe und dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe auf. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mit mindestens einem an der vierten Zuleitung angeordneten Lufteinlassventil der zweiten Vakuumpumpe zur Herstellung oder Unterbrechung einer vierten Strömungsverbindung in der vierten Zuleitung zwischen dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe und der Vakuumkammer versehen.
  • Das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät weist mindestens eine Steuereinheit mit einem Prozessor auf, in dem ein Computerprogrammprodukt mit mindestens einem der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale oder mit einer Kombination von mindestens zwei der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale geladen ist.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Teilchenstrahlgerät ferner eine fünfte Zuleitung aufweist, die zwischen der Vakuumkammer und der ersten Vakuumpumpe angeordnet ist. Darüber hinaus ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mindestens ein an der fünften Zuleitung angeordnetes weiteres Lufteinlassventil zur Herstellung oder Unterbrechung einer fünften Strömungsverbindung in der fünften Zuleitung zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe und der Vakuumkammer aufweist. Demnach ist die erste Vakuumpumpe mit der Vakuumkammer über eine zusätzliche oder alternative Zuleitung verbunden, nämlich über die fünfte Zuleitung, die zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe und der Vakuumammer angeordnet ist. Die fünfte Strömungsverbindung in der fünften Zuleitung wird durch das Schließen des weiteren Lufteinlassventils geschlossen oder durch das Öffnen des weiteren Lufteinlassventils hergestellt.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass eine sechste Zuleitung zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe und der Vakuumkammer angeordnet ist. Demnach ist die erste Vakuumpumpe mit der Vakuumkammer über eine zusätzliche oder alternative Zuleitung verbunden, nämlich über die sechste Zuleitung, die zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe und der Vakuumkammer angeordnet ist. Die sechste Zuleitung ist beispielsweise eine von der fünften Zuleitung strömungstechnisch getrennte Zuleitung.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Teilchenstrahlgerät ein mit der Vakuumkammer in Wirkverbindung stehendes Dosierventil aufweist. Wie oben erwähnt, dient das Dosierventil beispielsweise dem Herstellen des zweiten Druckbereichs in der Vakuumkammer, welcher nur Drücke größer als 10-3 hPa umfasst. Im zweiten Druckbereich werden beispielsweise biologische Objekte mittels des Teilchenstrahlgeräts untersucht. Das Dosierventil kann derart geschlossen werden, dass kein Gas, beispielsweise Luft oder ein Edelgas, durch das Dosierventil in die Vakuumkammer eintritt. Das Dosierventil kann derart geöffnet werden, dass ein Gas, beispielsweise Luft oder ein Edelgas, durch das Dosierventil in die Vakuumkammer eintritt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Teilchenstrahlgerät mindestens eine dritte Vakuumpumpe aufweist, die beispielsweise als eine lonengetterpumpe ausgebildet ist. Beispielsweise ist die dritte Vakuumpumpe mit der weiteren Vakuumkammer zum Abpumpen der weiteren Vakuumkammer verbunden. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die erste Vakuumpumpe als Turbomolekularpumpe und/oder die zweite Vakuumpumpe als eine Vorpumpe ausgebildet ist/sind.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Lufteinlassventil der ersten Vakuumpumpe an dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe angeordnet ist und/oder mit dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe strömungstechnisch verbunden ist. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass das Luftauslassventil der ersten Vakuumpumpe an dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe angeordnet ist und/oder mit dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe strömungstechnisch verbunden ist. Wiederum zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass das Lufteinlassventil der zweiten Vakuumpumpe an dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe angeordnet ist und/oder mit dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe strömungstechnisch verbunden ist.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Teilchenstrahlgerät mindestens eine Rastereinrichtung zum Rastern des Teilchenstrahls über das Objekt aufweist. Ferner weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät zusätzlich oder alternativ mindestens einen Detektor zur Detektion von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung auf, die aus einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Objekt beim Auftreffen des Teilchenstrahls auf das Objekt hervorgehen/hervorgeht. Beispielsweise sind die Wechselwirkungsteilchen Sekundärteilchen, insbesondere Sekundärelektronen, und/oder rückgestreute Teilchen, insbesondere Rückstreuelektronen. Beispielsweise ist die Wechselwirkungsstrahlung Röntgenstrahlung oder Kathodolumineszenzlicht. Ferner ist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät zusätzlich oder alternativ mit mindestens einer Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des Bilds und/oder der Analyse des Objekts versehen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts sind der Strahlerzeuger als ein erster Strahlerzeuger und der Teilchenstrahl als ein erster Teilchenstrahl mit ersten geladenen Teilchen ausgebildet. Ferner ist die Objektivlinse als eine erste Objektivlinse zur Fokussierung des ersten Teilchenstrahls auf das Objekt ausgebildet. Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mindestens einen zweiten Strahlerzeuger zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls mit zweiten geladenen Teilchen auf. Ferner weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mindestens eine zweite Objektivlinse zur Fokussierung des zweiten Teilchenstrahls auf das Objekt auf.
  • Insbesondere ist es vorgesehen, das Teilchenstrahlgerät als ein Elektronenstrahlgerät und/oder als ein lonenstrahlgerät auszubilden.
  • Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Teilchenstrahlgeräts;
    • 2 eine schematische Darstellung eines weiteren Teilchenstrahlgeräts;
    • 3 eine schematische Darstellung eines noch weiteren Teilchenstrahlgeräts;
    • 4 eine vereinfachte schematische Darstellung des Teilchenstrahlgeräts gemäß 1;
    • 5 ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
    • 6 ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
    • 7 eine weitere vereinfachte schematische Darstellung des Teilchenstrahlgeräts gemäß 1;
    • 8 ein Ablaufdiagramm einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
    • 9 ein Ablaufdiagramm einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
    • 10 eine noch weitere, vereinfachte schematische Darstellung des Teilchenstrahlgeräts gemäß 1.
  • 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.
  • 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 Vakuumkammer 120 (nachfolgend Probenkammer 120 genannt), 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 ersten 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 ein Pumpensystem 130 angeordnet. Auf das Pumpensystem 130 wird weiter unten näher eingegangen. 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. Die Probenkammer 120 weist eine Tür 129 auf, welche in eine Öffnungsstellung und in eine Schließstellung bringbar ist. In der Schließstellung der Tür 129 ist die Probenkammer 120 vakuumtechnisch verschlossen. Hingegen ist der Innenraum der Probenkammer 120 zugänglich, wenn die Tür 129 in der Öffnungsstellung ist.
  • Der Objekthalter 114 ist an einem Probentisch 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.
  • 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. Ferner weist die Steuereinheit 123 eine Bedieneinrichtung 128 auf. Ein Nutzer des SEM 100 kann die Steuereinheit 123 über die Bedieneinrichtung 128 bedienen.
  • Die Steuereinheit 123 des SEM 100 weist auch einen Prozessor 127 auf. In dem Prozessor 127 ist ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode geladen, der bei Ausführung ein Verfahren zum Betrieb des SEM 100 ausführt. Dies wird weiter unten näher erläutert.
  • 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 Vakuumkammer 201 (nachfolgend Probenkammer 201 genannt) angeordnet. Die Probenkammer 201 steht unter Vakuum. Zur Erzeugung des Vakuums ist an der Probenkammer 201 ein Pumpensystem 130 angeordnet. Auf das Pumpensystem 130 wird weiter unten näher eingegangen. 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. Die Probenkammer 201 weist eine Tür 129 auf, welche in eine Öffnungsstellung und in eine Schließstellung bringbar ist. In der Schließstellung der Tür 129 ist die Probenkammer 201 vakuumtechnisch verschlossen. Hingegen ist der Innenraum der Probenkammer 201 zugänglich, wenn die Tür 129 in der Öffnungsstellung ist.
  • 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 lonenoptik des lonenstrahlgeräts 300, wobei die Ionenoptik eine Kondensorlinse 303 und eine zweite Objektivlinse 304 aufweist. Die zweite Objektivlinse 304 erzeugt schließlich eine lonensonde, 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. Ferner weist die Steuereinheit 123 eine Bedieneinrichtung 128 auf. Ein Nutzer des Kombinationsgeräts 200 kann die Steuereinheit 123 über die Bedieneinrichtung 128 bedienen.
  • Die Steuereinheit 123 des Kombinationsgeräts 200 weist auch einen Prozessor 127 auf. In dem Prozessor 127 ist ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode geladen, der bei Ausführung ein Verfahren zum Betrieb des Kombinationsgeräts 200 ausführt. Dies wird weiter unten näher erläutert.
  • 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 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 411 A, einen zweiten magnetischen Sektor 411B, einen dritten magnetischen Sektor 411C, einen vierten magnetischen Sektor 411 D, einen fünften magnetischen Sektor 411E, einen sechsten magnetischen Sektor 411 F 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 411 C, den vierten magnetischen Sektor 411D und den fünften magnetischen Sektor 411 E 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 411 B 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 411 C, den vierten magnetischen Sektor 411D und den fünften magnetischen Sektor 411 E 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 Vakuumkammer 426 (nachfolgend Probenkammer 426 genannt) 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.
  • Die Probenkammer 426 steht unter Vakuum. Zur Erzeugung des Vakuums ist an der Probenkammer 426 ein Pumpensystem 130 angeordnet. Auf das Pumpensystem 130 wird weiter unten näher eingegangen. 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 Probenkammer 426 weist eine Tür 129 auf, welche in eine Öffnungsstellung und in eine Schließstellung bringbar ist. In der Schließstellung der Tür 129 ist die Probenkammer 426 vakuumtechnisch verschlossen. Hingegen ist der Innenraum der Probenkammer 426 zugänglich, wenn die Tür 129 in der Öffnungsstellung ist.
  • 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 411 E, 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. Ferner weist die Steuereinheit 123 eine Bedieneinrichtung 128 auf. Ein Nutzer des Teilchenstrahlgeräts 400 kann die Steuereinheit 123 über die Bedieneinrichtung 128 bedienen.
  • Der Steuereinheit 123 des Teilchenstrahlgeräts 400 weist auch einen Prozessor 127 auf. In dem Prozessor 127 ist ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode geladen, der bei Ausführung ein Verfahren zum Betrieb des Teilchenstrahlgeräts 400 ausführt. Dies wird weiter unten näher erläutert.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf das SEM 100 gemäß der 1 näher beschrieben. Hinsichtlich des Kombinationsgeräts 200 und hinsichtlich des Teilchenstrahlgeräts 400 gilt Entsprechendes.
  • 4 zeigt eine etwas vereinfachte Darstellung des SEM 100 gemäß der 1. Es wird daher zunächst auf die Anmerkungen weiter oben verwiesen. Gleiche Baueinheiten sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Vakuumkammer in Form der Probenkammer 120 weist eine Hauptkammer 602 und eine sich an die Hauptkammer 602 anschließende Nebenvakuumkammer 603 auf. An die Nebenvakuumkammer 603 schließt sich eine Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 an, sodass die Nebenvakuumkammer 603 zwischen der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 und der Hauptkammer 602 angeordnet ist. In der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 ist die Elektronenquelle 101 angeordnet. Zwischen der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 und der Nebenvakuumkammer 603 ist ein Trennventil 601 angeordnet. Das Trennventil 601 steuert eine dritte Strömungsverbindung in einer dritten Zuleitung 619, wobei die dritte Zuleitung 619 die Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 mit der Nebenvakuumkammer 603 verbindet. Auf die Funktion des Trennventils 601 wird weiter unten näher eingegangen.
  • Wie oben erwähnt, ist an der Probenkammer 120 des SEM 100 ein Pumpensystem 130 angeordnet. Das Pumpensystem 130 weist eine erste Vakuumpumpe 604 auf, welche bei der in der 4 dargestellten Ausführungsform beispielsweise als Turbomolekularpumpe ausgebildet ist. Die erste Vakuumpumpe 604 ist über eine erste Zuleitung 606 mit der Probenkammer 120 verbunden. Beispielsweise ist die erste Vakuumpumpe 604 über die erste Zuleitung 606 mit der Hauptkammer 602 der Probenkammer 120 verbunden. An einem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 ist ein Lufteinlassventil 605 der ersten Vakuumpumpe 604 angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist es vorgesehen, dass das Lufteinlassventil 605 der ersten Vakuumpumpe 604 strömungstechnisch mit dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 verbunden ist. Beispielsweise ist das Lufteinlassventil 605 in der ersten Zuleitung 606 angeordnet. Der Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 ist beispielsweise eine Öffnung, durch welche Luft aus der Probenkammer 120, insbesondere der Hauptkammer 602 der Probenkammer 120, durch die erste Zuleitung 606 hindurch in die erste Vakuumpumpe 604 angesaugt wird. Durch Schließen des Lufteinlassventils 605 der ersten Vakuumpumpe 604 wird eine erste Strömungsverbindung in der ersten Zuleitung 606 zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und der Probenkammer 120 unterbrochen. Hingegen wird durch Öffnen des Lufteinlassventils 605 der ersten Vakuumpumpe 604 die erste Strömungsverbindung in der ersten Zuleitung 606 zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und der Probenkammer 120 hergestellt.
  • Die erste Vakuumpumpe 604 ist auch mit einem Luftauslass versehen. Der Luftauslass der ersten Vakuumpumpe 604 ist beispielsweise eine Öffnung, aus welcher von der ersten Vakuumpumpe 604 angesaugte Luftaustritt. Der Luftauslass der ersten Vakuumpumpe 604 ist über eine zweite Zuleitung 608 mit einem Lufteinlass einer zweiten Vakuumpumpe 609 strömungstechnisch verbunden. Ein Luftauslassventil 607 der ersten Vakuumpumpe 604 ist an dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe 604 angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist es vorgesehen, dass das Luftauslassventil 607 der ersten Vakuumpumpe 604 strömungstechnisch mit dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe 604 verbunden ist. Beispielsweise ist das Luftauslassventil 607 in der zweiten Zuleitung 608 angeordnet. Durch Schließen des Luftauslassventils 607 der ersten Vakuumpumpe 604 wird eine zweite Strömungsverbindung in der zweiten Zuleitung 608 zwischen dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe 604 und dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe 609 unterbrochen. Hingegen wird durch Öffnen des Luftauslassventils 607 der ersten Vakuumpumpe 604 die zweite Strömungsverbindung in der zweiten Zuleitung 608 zwischen dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe 604 und dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe 609 hergestellt.
  • Die zweite Vakuumpumpe 609 ist beispielsweise eine handelsübliche Vorpumpe und weist einen Einlass auf, der mit der Probenkammer 120 strömungstechnisch über eine vierte Zuleitung 610 verbunden ist. Die vierte Zuleitung 610 kann beispielsweise an die erste Zuleitung 606 angrenzen. Der Einlass der zweiten Vakuumpumpe 609 ist beispielsweise eine Öffnung, durch welche Luft von der Probenkammer 120 durch die vierte Zuleitung 610 hindurch in die zweite Vakuumpumpe 609 gesaugt wird. Beispielsweise ist der Einlass der bereits oben genannte Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe 609. Alternativ hierzu sind der Einlass und der Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe 609 unterschiedliche Einlässe, durch die Luft in die zweite Vakuumpumpe 609 tritt. Dies ist in 4 dargestellt.
  • Der zweiten Vakuumpumpe 609 ist ein Lufteinlassventil 611 zugeordnet, das an der vierten Zuleitung 610 angeordnet ist. Durch Schließen des Lufteinlassventils 611 der zweiten Vakuumpumpe 609 wird eine vierte Strömungsverbindung in der vierten Zuleitung 610 zwischen dem Einlass der zweiten Vakuumpumpe 609 und der Probenkammer 120 unterbrochen. Hingegen wird durch Öffnen des Lufteinlassventils 611 der zweiten Vakuumpumpe 609 die vierte Strömungsverbindung in der vierten Zuleitung 610 zwischen dem Einlass der zweiten Vakuumpumpe 609 und der Probenkammer 120 hergestellt.
  • Die Probenkammer 120 ist mit einer Belüftungseinrichtung 613 versehen. Beispielsweise ist die Belüftungseinrichtung 613 an der Probenkammer 120 angeordnet. Die Belüftungseinrichtung 613 ist beispielsweise ein Belüftungsventil. Durch Öffnen der Belüftungseinrichtung 613 strömt ein Belüftungsgas in die Probenkammer 120. Beispielsweise wird als Belüftungsgas Luft verwendet. Zusätzlich oder alternativ hierzu wird als Belüftungsgas ein anderes Gas als Luft verwendet, beispielsweise ein Edelgas, insbesondere Helium.
  • Das SEM 100 weist eine weitere Vakuumpumpe in Form einer dritten Vakuumpumpe 612 auf. Beispielsweise ist die dritte Vakuumpumpe 612 als lonengetterpumpe ausgebildet. Die Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 ist bei dieser Ausführungsform des SEM 100 mit der dritten Vakuumpumpe 612 strömungstechnisch verbunden. Demnach kann die Strahlerzeuger- Vakuumkammer 600 mittels der dritten Vakuumpumpe 612 zur Erzeugung eines Vakuums abgepumpt werden. Beispielsweise herrscht in der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 ein Ultrahochvakuum (10-7 hPa bis 10-12 hPa).
  • 5 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, das mit dem SEM 100 gemäß der 4 durchgeführt wird und bei dem in der Probenkammer 120 ein Druck aus einem der bereits oben genannten Druckbereichen herrschen soll. Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird von einer Ausgangssituation ausgegangen, in welcher die dritte Vakuumpumpe 612 im Pumpbetrieb ist und die Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 abpumpt. Ferner ist auch die erste Vakuumpumpe 604 im Pumpbetrieb und pumpt die Probenkammer 120 ab. Zusätzlich wird auch die zweite Vakuumpumpe 609 im Pumpbetrieb betrieben. Ferner ist das Lufteinlassventil 611 der zweiten Vakuumpumpe 609 geschlossen. Darüber hinaus sind das Lufteinlassventil 605 sowie das Luftauslassventil 607 der ersten Vakuumpumpe 604 geöffnet.
  • In einem Verfahrensschritt S1 wird das Trennventil 601 geschlossen, sodass eine dritte Strömungsverbindung in der dritten Zuleitung 619 zwischen der Nebenvakuumkammer 603 der Probenkammer 120 und der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 unterbrochen ist. Ferner wird in einem weiteren Verfahrensschritt S2 das Lufteinlassventil 605 der ersten Vakuumpumpe 604 derart geschlossen, dass die erste Strömungsverbindung in der ersten Zuleitung 606 zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und der Probenkammer 120 unterbrochen ist. Darüber hinaus wird bei einem weiteren Verfahrensschritt S3 das Luftauslassventil 607 der ersten Vakuumpumpe 604 derart geschlossen, dass die zweite Strömungsverbindung in der zweiten Zuleitung 608 zwischen dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe 604 und dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe 609 unterbrochen ist. Alternativ kann zunächst der Verfahrensschritt S3 und im Anschluss daran der Verfahrensschritt S2 durchgeführt werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß der 5 ist es nun vorgesehen, dass die erste Vakuumpumpe 604 im Pumpbetrieb betrieben wird (Verfahrensschritt S4). Demnach pumpt die erste Vakuumpumpe 604 weiter Luft vom Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 zum Luftauslass der ersten Vakuumpumpe 604. Die erste Vakuumpumpe 604 wird demnach nicht abgeschaltet oder auch nicht in einen Ruhemodus derart geschaltet, dass keine Luft vom Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 zum Luftauslass der ersten Vakuumpumpe 604 gepumpt wird. Die erste Vakuumpumpe 604 wird daher im Unterschied zum Stand der Technik nicht abgeschaltet, sondern bewusst im Pumpbetrieb betrieben.
  • Im Verfahrensschritt S5 erfolgt ein Belüften der Probenkammer 120 durch Öffnen der Belüftungseinrichtung 613 derart, dass das Belüftungsgas in die Probenkammer 120 strömt. Wie oben erwähnt, wird beispielsweise als Belüftungsgas Luft verwendet. Zusätzlich oder alternativ hierzu wird als Belüftungsgas ein anderes Gas als Luft verwendet, beispielsweise ein Edelgas, insbesondere Helium.
  • Nach dem Belüften der Probenkammer 120 erfolgt im Verfahrensschritt S6 zunächst ein Öffnen der Probenkammer 120 und ein anschließendes Wechseln des Objekts 125 und/oder eine Montage des Objekts 125 an dem Objekthalter 114 des Probentisches 122. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, eine Baueinheit, beispielsweise in Form einer Abbildungseinrichtung (insbesondere des Kammerdetektors 119) und/oder in Form einer Bearbeitungseinrichtung (beispielsweise einer Schneideinrichtung - nicht dargestellt) zu montieren, zu entfernen und/oder zu warten. Es wird nochmals explizit darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen der Abbildungseinrichtung und der Bearbeitungseinrichtung eingeschränkt ist. Vielmehr kann/können als Abbildungseinrichtung jede für die Erfindung geeignete Abbildungseinrichtung und/oder als Bearbeitungseinrichtung jede für die Erfindung geeignete Bearbeitungseinrichtung verwendet werden.
  • Im Verfahrensschritt S7 erfolgt nun ein Öffnen des Lufteinlassventils 611 der zweiten Vakuumpumpe 609 derart, dass die vierte Strömungsverbindung in der vierten Zuleitung 610 zwischen dem Einlass der zweiten Vakuumpumpe 609 und der Probenkammer 120 hergestellt ist. Es wird beispielsweise zunächst ein Vorvakuum in der Probenkammer 120 in einer Größenordnung von 10-1 hPa erzeugt. Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es dann im Verfahrensschritt S8 vorgesehen, das Lufteinlassventil 611 der zweiten Vakuumpumpe 609 zu schließen. Der Verfahrensschritt S8 erfolgt vor, während oder nach dem Verfahrensschritt S9. Im Verfahrensschritt S9 wird zunächst das Luftauslassventil 607 und dann das Lufteinlassventil 605 der ersten Vakuumpumpe 604 geöffnet. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, zunächst das Lufteinlassventil 605 der ersten Vakuumpumpe 604 und dann das Luftauslassventil 607 zu öffnen. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass der Verfahrensschritt S8 ein optionaler Verfahrensschritt ist. Dieser kann bei anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens weggelassen werden.
  • Durch Öffnen des Lufteinlassventils 605 der ersten Vakuumpumpe 604 wird die erste Strömungsverbindung in der ersten Zuleitung 606 zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und der Probenkammer 120 hergestellt. Ferner wird durch Öffnen des Luftauslassventils 607 der ersten Vakuumpumpe 604 die zweite Strömungsverbindung in der zweiten Zuleitung 608 zwischen dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe 604 und dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe 609 hergestellt. Im Anschluss daran wird im Verfahrensschritt S10 die Probenkammer 120 unter Verwendung der ersten Vakuumpumpe 604 abgepumpt, bis ein gewünschter Druck - und somit ein gewünschtes Vakuum - in der Probenkammer 120 erzielt wurde. Beispielsweise wird die Probenkammer 120 in dem ersten Druckbereich oder in dem zweiten Druckbereich betrieben. Wie oben genannt, umfasst der erste Druckbereich nur Drücke kleiner oder gleich 10-3 hPa, und der zweite Druckbereich umfasst nur Drücke größer als 10-3 hPa.
  • 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß 6 beruht auf der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 5. Es wird daher auf die oben erläuterten Ausführungen verwiesen. Im Unterschied zur Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 5 weist die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 6 zusätzliche Verfahrensschritte auf. Demnach erfolgt nach dem Verfahrensschritt S4 der Verfahrensschritt S4A. Im Verfahrensschritt S4A ist es vorgesehen, die zweite Vakuumpumpe 609 vor und/oder während des Belüftens der Probenkammer 120 (Verfahrensschritt S5) in einen Ruhemodus zu schalten. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird die zweite Vakuumpumpe 609 nicht im Pumpbetrieb betrieben. Beispielsweise wird die zweite Vakuumpumpe 609 vollständig abgeschaltet oder teilweise derart abgeschaltet, dass die zweite Vakuumpumpe 609 keine Luft mehr ansaugt. Ferner wird nach dem Verfahrensschritt S6 der Verfahrensschritt S6A ausgeführt. Im Verfahrensschritt S6A ist es vorgesehen, dass die zweite Vakuumpumpe 609 in den Pumpbetrieb geschaltet wird. Im Anschluss daran wird der Verfahrensschritt S7 durchgeführt.
  • 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des SEM 100 gemäß der 1 in einer etwas vereinfachten Darstellung. Die Ausführungsform der 7 beruht auf der Ausführungsform der 4. Es wird daher zunächst auf die Anmerkungen weiter oben verwiesen. Gleiche Baueinheiten sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zur Ausführungsform der 4 weist bei der Ausführungsform der 7 die Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 einen ersten Teil 600A und einen zweiten Teil 600B auf, die durch eine Blende 616 voneinander getrennt sind. In dem ersten Teil 600A der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 ist die Elektronenquelle 101 angeordnet.
  • Die dritte Vakuumpumpe 612 ist mit dem ersten Teil 600A der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 strömungstechnisch verbunden. Demnach wird der erste Teil 600A der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 mittels der dritten Vakuumpumpe 612 zur Erzeugung eines Vakuums abgepumpt. Beispielsweise herrscht in dem ersten Teil 600A der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 ein Ultrahochvakuum (10-7 hPa bis 10-12 hPa).
  • Der zweite Teil 600B der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 ist strömungstechnisch mit einer weiteren dritten Vakuumpumpe 612A, beispielsweise in Form einer lonengetterpumpe verbunden. Demnach wird der zweite Teil 600B der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 mittels der weiteren dritten Vakuumpumpe 612A zur Erzeugung eines Vakuums abgepumpt. Beispielsweise herrscht in dem zweiten Teil 600B der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 ein Ultrahochvakuum (10-7 hPa bis 10-12 hPa).
  • Auch bei der Ausführungsform gemäß der 7 ist die erste Vakuumpumpe 604 über die erste Zuleitung 606 mit der Probenkammer 120 verbunden. Beispielsweise ist die erste Vakuumpumpe 604 über die erste Zuleitung 606 mit der Hauptkammer 602 der Probenkammer 120 verbunden. Das Lufteinlassventil 605 der ersten Vakuumpumpe 604 ist strömungstechnisch mit dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 verbunden. Beispielsweise ist das Lufteinlassventil 605 in der ersten Zuleitung 606 angeordnet. Durch Schließen des Lufteinlassventils 605 der ersten Vakuumpumpe 604 wird die erste Strömungsverbindung in der ersten Zuleitung 606 zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und der Probenkammer 120 unterbrochen. Hingegen wird durch Öffnen des Lufteinlassventils 605 der ersten Vakuumpumpe 604 die erste Strömungsverbindung in der ersten Zuleitung 606 zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und der Probenkammer 120 hergestellt.
  • Im Unterschied zur Ausführungsform der 4 weist die Ausführungsform der 7 ein weiteres Lufteinlassventil 614 auf, das der ersten Vakuumpumpe 604 zugeordnet ist. Das weitere Lufteinlassventil 614 ist strömungstechnisch über eine fünfte Zuleitung 615 mit dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 verbunden. Die fünfte Zuleitung 615 verbindet den Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 mit der Nebenvakuumkammer 603 der Probenkammer 120. Beispielsweise ist das weitere Lufteinlassventil 614 in der fünften Zuleitung 615 angeordnet. Durch Schließen des weiteren Lufteinlassventils 614 wird eine fünfte Strömungsverbindung in der fünften Zuleitung 615 unterbrochen. Hingegen wird durch Öffnen des weiteren Lufteinlassventils 614 die fünfte Strömungsverbindung in der fünften Zuleitung 615 zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und der Nebenvakuumkammer 603 der Probenkammer 120 hergestellt.
  • Ferner ist im Unterschied zur Ausführungsform gemäß der 4 bei der Ausführungsform gemäß der 7 die dritte Zuleitung 610, welche die Hauptkammer 602 der Probenkammer 120 mit der zweiten Vakuumpumpe 609 verbindet, an demselben Lufteinlass angeordnet wie die zweite Zuleitung 608, welche den Luftauslass der ersten Vakuumpumpe 604 mit dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe 609 verbindet.
  • Des Weiteren ist im Unterschied zur Ausführungsform gemäß der 4 bei der Ausführungsform gemäß der 7 an der Probenkammer 120 ein Dosierventil 617 angeordnet, auf das weiter unten näher eingegangen wird.
  • 8 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, das mit dem SEM 100 gemäß der 7 durchgeführt wird. Die weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 8 wird insbesondere zum Betrieb der Probenkammer 120 im oben genannten ersten Druckbereich verwendet und beruht auf der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 5. Es wird daher auf die oben erläuterten Ausführungen verwiesen. Bei der in 8 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird von einer Ausgangssituation ausgegangen, in welcher sowohl die dritte Vakuumpumpe 612 als auch die weitere dritte Vakuumpumpe 612A im Pumpbetrieb sind. Die dritte Vakuumpumpe 612 pumpt den ersten Teil 600A der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 ab. Ferner pumpt die weitere dritte Vakuumpumpe 612A den zweiten Teil 600B der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 ab. Ferner ist das Lufteinlassventil 611 der zweiten Vakuumpumpe 609 geschlossen. Darüber hinaus sind das Lufteinlassventil 605 sowie das Luftauslassventil 607 der ersten Vakuumpumpe 604 geöffnet. Auch das weitere Lufteinlassventil 614, welches der ersten Vakuumpumpe 604 zugeordnet ist, ist geöffnet. Ferner ist auch die erste Vakuumpumpe 604 im Pumpbetrieb und pumpt die Probenkammer 120 ab. Zusätzlich wird auch die zweite Vakuumpumpe 609 im Pumpbetrieb betrieben. Das Dosierventil 617 ist geschlossen.
  • Im Unterschied zur Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 5 weist das erfindungsgemäße Verfahren gemäß der 8 folgende Verfahrensschritte auf. Nach dem Verfahrensschritt S3 wird im Verfahrensschritt S3A das weitere Lufteinlassventil 614, das der ersten Vakuumpumpe 604 zugeordnet ist, derart geschlossen, dass die fünfte Strömungsverbindung in der fünften Zuleitung 615 zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und der Nebenvakuumkammer 603 der Probenkammer 120 unterbrochen ist. Im Anschluss daran wird der Verfahrensschritt S4 gemäß der 5 durchgeführt. Darüber hinaus ist es bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 8 vorgesehen, dass nach dem Verfahrensschritt S8 anstatt des Verfahrensschritts S9 der Verfahrensschritt S9A durchgeführt wird. Im Verfahrensschritt S9A wird zunächst das Luftauslassventil 607 der ersten Vakuumpumpe 604, dann das Lufteinlassventil 605 der ersten Vakuumpumpe 604 und dann das weitere Lufteinlassventil 614, das der ersten Vakuumpumpe 604 zugeordnet ist, geöffnet. Bei einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, zunächst das Lufteinlassventil 605 der ersten Vakuumpumpe 604, dann das Luftauslassventil 607 der ersten Vakuumpumpe 604 und dann das weitere Lufteinlassventil 615 zu öffnen. Durch Öffnen des Lufteinlassventils 605 der ersten Vakuumpumpe 604 wird die erste Strömungsverbindung in der ersten Zuleitung 606 zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und der Probenkammer 120 hergestellt. Ferner wird durch Öffnen des Luftauslassventils 607 der ersten Vakuumpumpe 604 die zweite Strömungsverbindung in der zweiten Zuleitung 608 zwischen dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe 604 und dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe 609 hergestellt. Durch Öffnen des weiteren Lufteinlassventils 614, welches der ersten Vakuumpumpe 604 zugeordnet ist, wird die fünfte Strömungsverbindung in der fünften Zuleitung 615 zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und der Nebenvakuumkammer 603 der Probenkammer 120 hergestellt. Nach Durchführung des Verfahrensschritts S9A erfolgt die Durchführung des Verfahrensschritts S10 gemäß der 5.
  • Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 6 dargestellt und beruht nun auf der Ausführungsform gemäß der 8. Es werden demnach Verfahrensschritte des Verfahrens gemäß der 5 und der 8 durchgeführt. Es wird daher auf die oben erläuterten Ausführungen verwiesen. Im Unterschied zur Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 8 weist das erfindungsgemäße Verfahren gemäß der 6 zusätzliche Verfahrensschritte auf, die durchgeführt werden und die bereits weiter oben erläutert wurden. Auf diese Erläuterungen wird verwiesen.
  • 9 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, das mit dem SEM 100 gemäß der 7 durchgeführt wird. Die weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 9 wird insbesondere zum Betrieb der Probenkammer 120 im oben genannten zweiten Druckbereich verwendet und beruht auf der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 5. Es wird daher auf die oben erläuterten Ausführungen verwiesen. Bei der in 9 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird von einer Ausgangssituation ausgegangen, in welcher sowohl die dritte Vakuumpumpe 612 als auch die weitere dritte Vakuumpumpe 612A im Pumpbetrieb sind. Die dritte Vakuumpumpe 612 pumpt den ersten Teil 600A der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 ab. Ferner pumpt die weitere dritte Vakuumpumpe 612A den zweiten Teil 600B der Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 ab. Ferner ist das Lufteinlassventil 611 der zweiten Vakuumpumpe 609 geöffnet. Darüber hinaus ist das Luftauslassventil 607 der ersten Vakuumpumpe 604 geöffnet. Auch das weitere Lufteinlassventil 614, welches der ersten Vakuumpumpe 604 zugeordnet ist, ist geöffnet. Hingegen ist das Lufteinlassventil 605 der ersten Vakuumpumpe 604 geschlossen. Ferner ist die erste Vakuumpumpe 604 im Pumpbetrieb und pumpt die Probenkammer 120 ab. Zusätzlich wird auch die zweite Vakuumpumpe 609 im Pumpbetrieb betrieben. Wie oben erwähnt, weist das SEM 100 gemäß der 7 das an der Probenkammer 120 angeordnete Dosierventil 617 auf. Dies ist in der Ausgangssituation geöffnet. Durch das Dosierventil 617 tritt ein Gas, beispielsweise Luft oder ein Edelgas, insbesondere Helium in die Probenkammer 120 ein. Auf diese Weise wird der zu erzielende Druck im zweiten Druckbereich eingestellt.
  • Im Unterschied zur Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 5 weist das erfindungsgemäße Verfahren gemäß der 9 folgende Verfahrensschritte auf. Nach dem Verfahrensschritt S1 gemäß der 5 erfolgt im Verfahrensschritt S1A gemäß der 9 ein Schließen des Lufteinlassventils 611 der zweiten Vakuumpumpe 609, sodass die vierte Strömungsverbindung in der vierten Zuleitung 610 zwischen dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe 609 und der Hauptkammer 602 der Probenkammer 120 unterbrochen ist. Ferner erfolgt im Verfahrensschritt S2A ein Schließen des weiteren Lufteinlassventils 614, das der ersten Vakuumpumpe 604 zugeordnet ist, sodass die fünfte Strömungsverbindung in der fünften Zuleitung 615 zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und der Nebenvakuumkammer 603 der Probenkammer 120 unterbrochen ist. Darüber hinaus erfolgt ein Schließen des Luftauslassventils 607 der ersten Vakuumpumpe 604 derart, dass die zweite Strömungsverbindung in der zweiten Zuleitung 608 zwischen dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe 604 und dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe 609 unterbrochen ist. Ferner wird im Verfahrensschritt S4A das Dosierventil 617 geschlossen. Im Anschluss daran erfolgt die Durchführung des Verfahrensschritts S4 gemäß der 5.
  • Im Unterschied zur Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 5 ist nach dem Verfahrensschritt S6 ein Öffnen des Dosierventils 617 im Verfahrensschritt S6B vorgesehen. Durch das Dosierventil 617 tritt nun wieder ein Gas, beispielsweise Luft oder ein Edelgas, insbesondere Helium, in die Probenkammer 120 ein. Bei einer weiteren Ausführungsform erfolgt der Verfahrensschritt S6B vor, während oder nach dem Verfahrensschritt S7.
  • Ferner erfolgt im Unterschied zur Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 5 bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 9 ein Öffnen des Luftauslassventils 607 der ersten Vakuumpumpe 604 im Verfahrensschritt S7A. Dieser wird nach dem Verfahrensschritt S7 durchgeführt. Somit wird die zweite Strömungsverbindung in der zweiten Zuleitung 608 zwischen dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe 604 und dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe 609 hergestellt. Darüber hinaus erfolgt im Verfahrensschritte S7B ein Öffnen des weiteren Lufteinlassventils 614, das der ersten Vakuumpumpe 604 zugeordnet ist. Somit wird die fünfte Strömungsverbindung in der fünften Zuleitung 615 zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 sowie der Nebenvakuumkammer 603 der Probenkammer 120 hergestellt. Im Anschluss daran wird der Verfahrensschritt S10 durchgeführt.
  • 10 zeigt eine weitere Ausführungsform des SEM 100 gemäß der 1 in einer etwas vereinfachten Darstellung. Ferner beruht die Ausführungsform der 10 auf der Ausführungsform der 4. Es wird daher zunächst auf die Anmerkungen weiter oben verwiesen. Gleiche Baueinheiten sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Auch bei der Ausführungsform gemäß der 10 ist die erste Vakuumpumpe 604 über die erste Zuleitung 606 mit der Probenkammer 120 verbunden. Beispielsweise ist ein erster Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 über die erste Zuleitung 606 mit der Hauptkammer 602 der Probenkammer 120 verbunden. Das Lufteinlassventil 605 der ersten Vakuumpumpe 604 ist strömungstechnisch mit dem ersten Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 verbunden. Beispielsweise ist das Lufteinlassventil 605 in der ersten Zuleitung 606 angeordnet. Durch Schließen des Lufteinlassventils 605 der ersten Vakuumpumpe 604 wird eine erste Strömungsverbindung in der ersten Zuleitung 606 zwischen dem ersten Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und der Probenkammer 120 unterbrochen. Hingegen wird durch Öffnen des Lufteinlassventils 605 der ersten Vakuumpumpe 604 die erste Strömungsverbindung in der ersten Zuleitung 606 zwischen dem ersten Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und der Probenkammer 120 hergestellt.
  • Im Unterschied zur Ausführungsform der 4 weist die Ausführungsform der 10 eine sechste Zuleitung 618 auf, die beispielsweise an die erste Zuleitung 606 angrenzt. Die sechste Zuleitung 618 verbindet einen ersten Teil 603A der Nebenvakuumkammer 603 der Probenkammer 120 mit dem ersten Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604. Das weitere Lufteinlassventil 614, das der ersten Vakuumpumpe 604 zugeordnet ist, ist an der sechsten Zuleitung 618 angeordnet. Wenn das weitere Lufteinlassventil 614 geschlossen wird, wird eine sechste Strömungsverbindung zwischen dem ersten Teil 603A der Nebenvakuumkammer 603 und dem ersten Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 unterbrochen. Hingegen wird die sechste Strömungsverbindung in der sechsten Zuleitung 618 zwischen dem ersten Teil 603A der Nebenvakuumkammer 603 und dem ersten Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 hergestellt, wenn das weitere Lufteinlassventil 614 geöffnet wird. Zusätzlich zu der sechsten Zuleitung 618 ist bei der Ausführungsform gemäß der 10 vorgesehen, dass das weitere Lufteinlassventil 614 auch an einer fünften Zuleitung 615 angeordnet ist. Die fünfte Zuleitung 615 verbindet einen zweiten Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 mit einem zweiten Teil 603B der Nebenvakuumkammer 603 der Probenkammer 120. Wenn das weitere Lufteinlassventil 614 geschlossen wird, wird eine fünfte Strömungsverbindung in der fünften Zuleitung 615 zwischen dem zweiten Teil 603B der Nebenvakuumkammer 603 und dem zweiten Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 unterbrochen. Hingegen wird die fünfte Strömungsverbindung in der fünften Zuleitung 615 zwischen dem zweiten Teil 603B der Nebenvakuumkammer 603 und dem zweiten Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 hergestellt, wenn das weitere Lufteinlassventil 614 geöffnet wird.
  • Ferner ist im Unterschied zur Ausführungsform gemäß der 4 bei der Ausführungsform gemäß der 10 die dritte Zuleitung 610, welche die Hauptkammer 602 der Probenkammer 120 mit der zweiten Vakuumpumpe 609 verbindet, an dem selben Lufteinlass angeordnet wie die zweite Zuleitung 608, welche den Luftauslass der ersten Vakuumpumpe 604 mit dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe 609 verbindet.
  • Des Weiteren ist im Unterschied zur Ausführungsform gemäß der 4 bei der Ausführungsform gemäß der 10 an der Probenkammer 120 ein Dosierventil 617 angeordnet, auf das weiter unten näher eingegangen wird.
  • Das SEM 100 gemäß der 10 wird beispielsweise mit dem Verfahren gemäß der 8 betrieben, bei dem die Probenkammer 120 im oben genannten ersten Druckbereich betrieben wird. Dabei wird von einer folgenden Ausgangssituation ausgegangen, in welcher die dritte Vakuumpumpe 612 im Pumpbetrieb ist. Die dritte Vakuumpumpe 612 pumpt die Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 ab. Ferner ist das Lufteinlassventil 611 der zweiten Vakuumpumpe 609 geschlossen. Darüber hinaus sind das Luftauslassventil 607 der ersten Vakuumpumpe 604, das Lufteinlassventil 605 der ersten Vakuumpumpe 604 und das weitere Lufteinlassventil 614, welches der ersten Vakuumpumpe 604 zugeordnet, geöffnet. Ferner ist die erste Vakuumpumpe 604 im Pumpbetrieb und pumpt die Probenkammer 120 ab. Zusätzlich wird auch die zweite Vakuumpumpe 609 im Pumpbetrieb betrieben. Wie oben erwähnt, weist das SEM 100 gemäß der 10 das an der Probenkammer 120 angeordnete Dosierventil 617 auf. Dies ist in der nun geltenden Ausgangssituation geschlossen, um einen gewünschten Druck im ersten Druckbereich zu erzielen.
  • Ausgehend von der vorbeschriebenen Ausgangssituation wird das SEM 100 gemäß der 10 nun mit der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 8 betrieben. Es wird daher zunächst auf die oben gemachten Ausführungen hinsichtlich der 8 verwiesen. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 8 wird im Unterschied zu den oben gemachten Ausführungen im Verfahrensschritt S3A beim Schließen des weiteren Lufteinlassventils 614, das der ersten Vakuumpumpe 604 zugeordnet ist, zusätzlich zur fünften Strömungsverbindung auch die sechste Strömungsverbindung in der sechsten Zuleitung 618 zwischen dem ersten Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und dem ersten Teil 603A der Nebenvakuumkammer 603 der Probenkammer 120 unterbrochen. Ferner wird im Verfahrensschritt S9A beim Öffnen des weiteren Lufteinlassventils 614 zusätzlich zur fünften Strömungsverbindung auch die sechste Strömungsverbindung in der sechsten Zuleitung 618 zwischen dem ersten Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und dem ersten Teil 603A der Nebenvakuumkammer 603 der Probenkammer 120 hergestellt.
  • Das SEM 100 gemäß der 10 kann ausgehend von der vorbeschriebenen Ausgangssituation nun mit der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 6 betrieben werden, wobei das erfindungsgemäße Verfahren gemäß der 6 nun auf der Ausführungsform gemäß der 8 beruht. Es wird daher auf die oben erläuterten Ausführungen verwiesen. Somit werden zunächst die Verfahrensschritte der Ausführungsform gemäß der 8 ausgeführt. Im Unterschied zur Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 8 weist das erfindungsgemäße Verfahren gemäß der 6 weitere Verfahrensschritte auf, die bereits weiter oben erläutert wurden. Auf diese Erläuterungen wird verwiesen.
  • Das SEM 100 gemäß der 10 kann beispielsweise auch mit dem Verfahren gemäß der 9 betrieben werden, bei dem die Probenkammer 120 im oben genannten zweiten Druckbereich betrieben wird. Dabei wird von einer folgenden Ausgangssituation ausgegangen, in welcher die dritte Vakuumpumpe 612 im Pumpbetrieb ist. Die dritte Vakuumpumpe 612 pumpt die Strahlerzeuger-Vakuumkammer 600 ab. Ferner ist das Lufteinlassventil 605 der ersten Vakuumpumpe 604 geschlossen. Darüber hinaus sind das Lufteinlassventil 611 der zweiten Vakuumpumpe 609, das Luftauslassventil 607 der ersten Vakuumpumpe 604 und das weitere Lufteinlassventil 614, welches der ersten Vakuumpumpe 604 zugeordnet ist, geöffnet. Ferner ist die erste Vakuumpumpe 604 im Pumpbetrieb und pumpt die Probenkammer 120 ab. Zusätzlich wird auch die zweite Vakuumpumpe 609 im Pumpbetrieb betrieben. Wie oben erwähnt, weist das SEM 100 gemäß der 10 das an der Probenkammer 120 angeordnete Dosierventil 617 auf. Dies ist in der nun geltenden Ausgangssituation geöffnet, um einen gewünschten Druck im zweiten Druckbereich zu erzielen.
  • Ausgehend von der vorbeschriebenen Ausgangssituation wird das SEM 100 gemäß der 10 nun mit der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 9 betrieben. Es wird daher zunächst auf die oben gemachten Ausführungen hinsichtlich der 9 verwiesen. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 9 wird nun im Unterschied zu den oben gemachten Ausführungen im Verfahrensschritt S2A beim Schließen des weiteren Lufteinlassventils 614, das der ersten Vakuumpumpe 604 zugeordnet ist, zusätzlich zur fünften Strömungsverbindung auch die sechste Strömungsverbindung in der sechsten Zuleitung 618 zwischen dem ersten Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und dem ersten Teil 603A der Nebenvakuumkammer 603 der Probenkammer 120 unterbrochen. Ferner wird im Verfahrensschritt S7B beim Öffnen des weiteren Lufteinlassventils 614 zusätzlich zur fünften Strömungsverbindung auch die sechste Strömungsverbindung in der sechsten Zuleitung 618 zwischen dem ersten Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe 604 und dem ersten Teil 603A der Nebenvakuumkammer 603 der Probenkammer 120 hergestellt.
  • Das SEM 100 gemäß der 10 kann ausgehend von der vorbeschriebenen Ausgangssituation nun mit der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 6 betrieben werden, wobei das erfindungsgemäße Verfahren gemäß der 6 nun auf der Ausführungsform gemäß der 9 beruht. Es wird daher auf die oben erläuterten Ausführungen verwiesen. Somit werden zunächst die Verfahrensschritte der Ausführungsform der 9 ausgeführt. Im Unterschied zur Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 9 hinsichtlich des SEM 100 gemäß der 10 weist das erfindungsgemä-ße Verfahren gemäß der 6 weitere Verfahrensschritte auf, die bereits weiter oben erläutert wurden. Auf diese Erläuterungen wird verwiesen.
  • Die Erfindung weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass nach einem Belüften der Probenkammer 120 ein anschließendes Abpumpen und somit Evakuieren der Probenkammer 120 auf ein gewünschtes Vakuum deutlich verkürzt ist. Beispielsweise beträgt die Dauer des Abpumpens bis zum Erreichen eines gewünschten Drucks - und somit eines gewünschten Vakuums - (beispielsweise im Bereich von 10-5 hPa) weniger als eine Minute. Somit ist es möglich, nach einem Wechsel des Objekts 125 schnell wieder mit einer Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung des Objekts 125 mittels des SEM 100 zu beginnen. Entsprechendes gilt nach einem Montieren, Entfernen und/oder Warten einer Baueinheit, beispielsweise einer Abbildungseinrichtung und/oder einer Bearbeitungseinrichtung, die in der und/oder an der Probenkammer 120 angeordnet ist/sind.
  • 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
    Vakuumkammer in Form einer Probenkammer
    121
    dritter Detektor
    122
    Probentisch
    123
    Steuereinheit
    124
    Monitor
    125
    Objekt
    126
    Datenbank
    127
    Prozessor
    128
    Bedieneinrichtung
    129
    Tür der Probenkammer
    130
    Pumpensystem
    200
    Kombinationsgerät
    201
    Vakuumkammer in Form einer Probenkammer
    300
    Ionenstrahlgerät
    301
    Ionenstrahlerzeuger
    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 Ablenkeinheiten
    409
    erste elektrostatische Strahlablenkeinheit
    409A
    erste Multipoleinheit
    409B
    zweite Multipoleinheit
    410
    Strahlablenkeinrichtung
    411A
    erster magnetischer Sektor
    411 B
    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
    Vakuumkammer in Form einer Probenkammer
    427
    Detektionsstrahlweg
    428
    zweiter Analysedetektor
    429
    Rastereinrichtung
    432
    magnetisches Ablenkelement
    500
    Strahlungsdetektor
    600
    Strahlerzeuger-Vakuumkammer
    600A
    erster Teil der Strahlerzeuger-Vakuumkammer
    600B
    zweiter Teil der Strahlerzeuger-Vakuumkammer
    601
    Trennventil
    602
    Hauptkammer
    603
    Nebenvakuumkammer der Probenkammer
    603A
    erster Teil der Nebenvakuumkammer
    603B
    zweiter Teil der Nebenvakuumkammer
    604
    erste Vakuumpumpe
    605
    Lufteinlassventil der ersten Vakuumpumpe
    606
    erste Zuleitung
    607
    Luftauslassventil der ersten Vakuumpumpe
    608
    zweite Zuleitung
    609
    zweite Vakuumpumpe
    610
    vierte Zuleitung
    611
    Lufteinlassventil der zweiten Vakuumpumpe
    612
    dritte Vakuumpumpe
    612A
    weitere dritte Vakuumpumpe
    613
    Belüftungseinrichtung
    614
    weiteres Lufteinlassventil, das der ersten Vakuumpumpe zugeordnet ist
    615
    fünfte Zuleitung
    616
    Blende
    617
    Dosierventil
    618
    sechste Zuleitung
    619
    dritte Zuleitung
    709
    erste Strahlachse
    710
    zweite Strahlachse
    OA
    optische Achse
    OA1
    erste optische Achse
    OA2
    zweite optische Achse
    OA3
    dritte optische Achse
    S1 bis S10
    Verfahrensschritte
    S1A bis S4A
    Verfahrensschritte
    S3B
    Verfahrensschritt
    S6A, S6B
    Verfahrensschritte
    S7A, S7B
    Verfahrensschritte
    S9A
    Verfahrensschritt

Claims (25)

  1. Verfahren zum Belüften und Abpumpen einer Vakuumkammer (120, 201, 426) eines Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400), die mit einer weiteren Vakuumkammer (600, 600A, 600B) strömungstechnisch verbunden ist, wobei in der weiteren Vakuumkammer (600, 600A, 600B) ein Teilchenstrahlerzeuger (101, 301, 402) angeordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: - Schließen mindestens eines Lufteinlassventils (605) einer ersten Vakuumpumpe (604) derart, dass eine erste Strömungsverbindung in einer ersten Zuleitung (606) zwischen einem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe (604) und der Vakuumkammer (120) unterbrochen ist; - Schließen mindestens eines Luftauslassventils (607) der ersten Vakuumpumpe (604) derart, dass eine zweite Strömungsverbindung in einer zweiten Zuleitung (608) zwischen einem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe (604) und einem Lufteinlass einer zweiten Vakuumpumpe (609) unterbrochen ist; - Betreiben der ersten Vakuumpumpe (604) im Pumpbetrieb; - Schließen eines zwischen der Vakuumkammer (120, 201, 426) und der weiteren Vakuumkammer (600, 600A, 600B) angeordneten Trennventils (601) derart, dass eine dritte Strömungsverbindung in einer dritten Zuleitung (619) zwischen der Vakuumkammer (120, 201, 426) und der weiteren Vakuumkammer (600, 600A, 600B) unterbrochen ist, wobei in der Vakuumkammer (120, 201, 426) ein erstes Vakuum herrscht und wobei in der weiteren Vakuumkammer (600, 600A, 600B) ein zweites Vakuum herrscht; - Belüften der Vakuumkammer (120, 201, 426) durch Öffnen mindestens einer mit der Vakuumkammer (120, 201, 426) strömungstechnisch verbundenen Belüftungseinrichtung (613) derart, dass mindestens ein Belüftungsgas in die Vakuumkammer (120, 201, 426) strömt; - Öffnen mindestens eines Lufteinlassventils (611) der zweiten Vakuumpumpe (609) derart, dass eine vierte Strömungsverbindung in einer vierten Zuleitung (610) zwischen einem Einlass der zweiten Vakuumpumpe (609) und der Vakuumkammer (120, 201, 426) hergestellt ist; - Abpumpen der Vakuumkammer (120, 201, 426) unter Verwendung der zweiten Vakuumpumpe (609); - Öffnen des Luftauslassventils (607) der ersten Vakuumpumpe (604) derart, dass die zweite Strömungsverbindung in der zweiten Zuleitung (608) zwischen dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe (604) und dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe (609) hergestellt ist; - Öffnen des Lufteinlassventils (605) der ersten Vakuumpumpe (604) derart, dass die erste Strömungsverbindung in der ersten Zuleitung (606) zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe (604) und der Vakuumkammer (120, 201, 426) hergestellt ist; sowie - Abpumpen der Vakuumkammer (120, 201, 426) unter Verwendung der ersten Vakuumpumpe (604).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Trennventil (601) vor dem Öffnen der Belüftungseinrichtung (613) geschlossen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verfahren einen der folgenden Schritte aufweist: (i) zunächst wird das Lufteinlassventil (605) der ersten Vakuumpumpe (604) geschlossen und dann wird das Luftauslassventil (607) der ersten Vakuumpumpe (604) geschlossen; (ii) zunächst wird das Luftauslassventil (607) der ersten Vakuumpumpe (604) geschlossen und dann wird das Lufteinlassventil (605) der ersten Vakuumpumpe (604) geschlossen.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren einen der folgenden Schritte aufweist: (i) zunächst wird das Lufteinlassventil (605) der ersten Vakuumpumpe (604) geöffnet und dann wird das Luftauslassventil (607) der ersten Vakuumpumpe (604) geöffnet; (ii) zunächst wird das Luftauslassventil (607) der ersten Vakuumpumpe (604) geöffnet und dann wird das Lufteinlassventil (605) der ersten Vakuumpumpe (604) geöffnet.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei - die zweite Vakuumpumpe (609) vor dem Belüften und/oder während des Belüftens der Vakuumkammer (120, 201, 426) in einen Ruhemodus geschaltet wird; und wobei - die zweite Vakuumpumpe (609) nach dem Belüften und/oder während des Belüftens der Vakuumkammer (120, 201, 426) in einen Pumpbetrieb geschaltet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei vor, während oder nach dem Öffnen des Lufteinlassventils (605) der ersten Vakuumpumpe (604) und/oder vor, während oder nach dem Öffnen des Luftauslassventils (607) der ersten Vakuumpumpe (604) das Lufteinlassventil (611) der zweiten Vakuumpumpe (609) derart geschlossen wird, das die vierte Strömungsverbindung in der vierten Zuleitung (610) zwischen dem Einlass der zweiten Vakuumpumpe (609) und der Vakuumkammer (120, 201, 426) unterbrochen ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei zunächst das Lufteinlassventil (611) der zweiten Vakuumpumpe (609) geschlossen wird, dann das Luftauslassventil (607) der ersten Vakuumpumpe (604) geöffnet wird und dann das Lufteinlassventil (605) der ersten Vakuumpumpe (604) geöffnet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit mindestens einem der folgenden Schritte: (i) nach dem Belüften der Vakuumkammer (120, 201, 426) wird ein Objekt (125, 425) in der Vakuumkammer (120, 201, 426) angeordnet und/oder aus der Vakuumkammer (120, 201, 426) entfernt; (ii) eine in der Vakuumkammer (120, 201, 426) angeordnete Baueinrichtung (114, 122, 119, 500) des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) wird ausgerichtet, montiert und/oder demontiert.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei vor, während oder nach dem Schließen des Lufteinlassventils (605) der ersten Vakuumpumpe (604) und/oder vor, während oder nach dem Schließen des Luftauslassventils (607) der ersten Vakuumpumpe (604) ein weiteres Lufteinlassventil (614) der ersten Vakuumpumpe (604) derart geschlossen wird, dass eine fünfte Strömungsverbindung in einer fünften Zuleitung (615) zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe (604) und der Vakuumkammer (120, 201, 426) unterbrochen ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das weitere Lufteinlassventil (614) der ersten Vakuumpumpe (604) derart geschlossen wird, dass eine sechste Strömungsverbindung in einer sechsten Zuleitung (618) zwischen einem Einlass der ersten Vakuumpumpe (604) und der Vakuumkammer (120, 201, 426) unterbrochen ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei während des Abpumpens oder nach dem Abpumpen der Vakuumkammer (120, 201, 426) unter Verwendung der ersten Vakuumpumpe (604) das weitere Lufteinlassventil (614) der ersten Vakuumpumpe (604) derart geöffnet wird, dass die sechste Strömungsverbindung in der sechsten Zuleitung (618) zwischen dem Einlass der ersten Vakuumpumpe (604) und der Vakuumkammer (120, 201, 426) hergestellt ist.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei während des Abpumpens oder nach dem Abpumpen der Vakuumkammer (120, 201, 426) unter Verwendung der ersten Vakuumpumpe (604) das weitere Lufteinlassventil (614) der ersten Vakuumpumpe (604) derart geöffnet wird, dass die fünfte Strömungsverbindung in der fünften Zuleitung (615) zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe (604) und der Vakuumkammer (120, 201, 426) hergestellt ist.
  13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei - vor, während oder nach dem Schließen des Lufteinlassventils (605) der ersten Vakuumpumpe (604) und/oder vor, während oder nach dem Schlie-ßen des Luftauslassventils (607) der ersten Vakuumpumpe (604) ein der Vakuumkammer (120, 201, 426) zugeordnetes Dosierventil (617) derart geschlossen wird, dass kein Gas durch das Dosierventil (617) in die Vakuumkammer (120, 201, 426) eintritt; und wobei - vor, während oder nach dem Öffnen des Lufteinlassventils (611) der zweiten Vakuumpumpe (609) zur Herstellung der vierten Strömungsverbindung das Dosierventil (617) derart geöffnet wird, dass ein Gas durch das Dosierventil (617) in die Vakuumkammer (120, 201, 426) eintritt.
  14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei an der weiteren Vakuumkammer (600, 600A, 600B) mindestens eine dritte Vakuumpumpe (612, 612A) angeordnet ist, mit welcher die weitere Vakuumkammer (600, 600A, 600B) zur Herstellung des zweiten Vakuums abgepumpt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei als dritte Vakuumpumpe (612, 612A) eine lonengetterpumpe verwendet wird.
  16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren des Weiteren mindestens einen der folgenden Schritte umfasst: (i) als Vakuumkammer (120, 201, 426) wird eine Probenkammer verwendet; (ii) als erste Vakuumpumpe (604) wird eine Turbomolekularpumpe verwendet; (iii) als zweite Vakuumpumpe (609) wird eine Vorpumpe verwendet; (iv) als Einlass der zweiten Vakuumpumpe (609) wird der Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe (609) verwendet.
  17. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der in einen Prozessor (127) eines Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) ladbar ist und der bei Ausführung das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) derart steuert, dass ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgeführt wird.
  18. Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400), 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 ein Objekt (125, 425); - mindestens einer Vakuumkammer (120, 201, 426) zur Aufnahme des Objekts (125, 425); - mindestens einer weiteren Vakuumkammer (600, 600A, 600B), in welcher der Strahlerzeuger (101, 301, 402) angeordnet ist; - mindestens einer ersten Vakuumpumpe (604), die über eine erste Zuleitung (606) mit der Vakuumkammer (120, 201, 426) verbunden ist, wobei die erste Vakuumpumpe (604) mindestens einen Lufteinlass und mindestens einen Luftauslass aufweist; - mindestens einer zweiten Vakuumpumpe (609), die über eine zweite Zuleitung (608) mit der ersten Vakuumpumpe (604) verbunden ist und die über eine vierte Zuleitung (610) mit der Vakuumkammer (120, 201, 426) verbunden ist, wobei die zweite Vakuumpumpe (609) mindestens einen Lufteinlass aufweist; - mindestens einem Trennventil (601), das an einer dritten Zuleitung (619) zur Herstellung oder Unterbrechung einer dritten Strömungsverbindung in der dritten Zuleitung (619) zwischen der Vakuumkammer (120, 201, 426) und der weiteren Vakuumkammer (600, 600A, 600B) angeordnet ist, wobei die weitere Vakuumkammer (600, 600A, 600B) über die dritte Zuleitung (619) mit der Vakuumkammer (120, 201, 426) verbunden ist, wobei in der Vakuumkammer (120, 201, 426) ein erstes Vakuum herrscht und wobei in der weiteren Vakuumkammer (600, 600A, 600B) ein zweites Vakuum herrscht; - mindestens einer mit der Vakuumkammer (120, 201, 426) strömungstechnisch verbundene Belüftungseinrichtung (613) zur Einleitung eines Belüftungsgases in die Vakuumkammer (120, 201, 426); - mindestens einem an der ersten Zuleitung (606) angeordneten Lufteinlassventil (605) der ersten Vakuumpumpe (604) zur Herstellung oder Unterbrechung einer ersten Strömungsverbindung in der ersten Zuleitung (606) zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe (604) und der Vakuumkammer (120, 201, 426); - mindestens einem an der zweiten Zuleitung (608) angeordneten Luftauslassventil (607) der ersten Vakuumpumpe (604) zur Herstellung oder Unterbrechung einer zweiten Strömungsverbindung in der zweiten Zuleitung (608) zwischen dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe (604) und dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe (609); - mindestens einem an der vierten Zuleitung (610) angeordneten Lufteinlassventil (611) der zweiten Vakuumpumpe (609) zur Herstellung oder Unterbrechung einer vierten Strömungsverbindung in der vierten Zuleitung (610) zwischen dem Lufteinlass der zweiten Vakuumpumpe (609) und der Vakuumkammer (120, 201, 426); und mit - mindestens einer Steuereinheit (123) mit einem Prozessor (127), in den ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 17 geladen ist.
  19. Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) nach Anspruch 18, wobei das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) ferner aufweist: (i) eine fünfte Zuleitung (615), die zwischen der Vakuumkammer (120, 201, 426) und der ersten Vakuumpumpe (604) angeordnet ist; sowie (ii) mindestens ein an der fünften Zuleitung (615) angeordnetes weiteres Lufteinlassventil (614), das der ersten Vakuumpumpe (604) zugeordnet ist, zur Herstellung oder Unterbrechung einer fünften Strömungsverbindung in der fünften Zuleitung (615) zwischen dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe (604) und der Vakuumkammer (120, 201, 426).
  20. Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) nach Anspruch 18 oder 19, wobei eine sechste Zuleitung (618) zwischen einem Einlass der ersten Vakuumpumpe (604) und der Vakuumkammer (120, 201, 426) angeordnet ist.
  21. Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) ferner mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: (i) ein mit der Vakuumkammer (120, 201, 426) in Wirkverbindung stehendes Dosierventil (617); (ii) mindestens eine dritte Vakuumpumpe (612, 612A); (iii) mindestens eine lonengetterpumpe (612, 612A); (iv) die erste Vakuumpumpe (604) ist als Turbomolekularpumpe ausgebildet; (v) die zweite Vakuumpumpe (609) ist als eine Vorpumpe ausgebildet.
  22. Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei das Teilchenstrahlgerät ferner mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: (i) das Lufteinlassventil (605) der ersten Vakuumpumpe (604) ist an dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe (604) angeordnet und/oder ist mit dem Lufteinlass der ersten Vakuumpumpe (604) strömungstechnisch verbunden; (ii) das Luftauslassventil (607) der ersten Vakuumpumpe (604) ist an dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe (604) angeordnet und/oder ist mit dem Luftauslass der ersten Vakuumpumpe (604) strömungstechnisch verbunden; (iii) das Lufteinlassventil (611) der zweiten Vakuumpumpe (609) ist an dem Einlass der zweiten Vakuumpumpe (609) angeordnet und/oder ist mit dem Einlass der zweiten Vakuumpumpe (609) strömungstechnisch verbunden.
  23. Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) ferner aufweist: (i) mindestens eine Rastereinrichtung (115, 307, 308, 429) zum Rastern des Teilchenstrahls über das Objekt (125, 425); (ii) mindestens einen Detektor (116, 117, 119, 121, 419, 428, 500) zur Detektion von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung, die aus einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Objekt (125, 425) resultieren/resultiert; und (iii) mindestens eine Anzeigeeinrichtung (124) zum Anzeigen eines Bilds und/oder der Analyse des Objekts (125, 425) basierend auf den detektierten Wechselwirkungsteilchen und/oder der detektierten Wechselwirkungsstrahlung.
  24. Teilchenstrahlgerät (200) nach einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei der Strahlerzeuger (101) als ein erster Strahlerzeuger und 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; und - mindestens eine zweite Objektivlinse (304) zur Fokussierung des zweiten Teilchenstrahls auf das Objekt (125).
  25. Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) nach einem der Ansprüche 18 bis 24, wobei das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) ein Elektronenstrahlgerät und/oder ein lonenstrahlgerät ist.
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