DE102020134463B3 - Materialbearbeitungsverfahren und Materialbearbeitungssystem zur Ausführung des Verfahrens - Google Patents

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Abstract

Ein Materialbearbeitungssystem umfasst eine Teilchenstrahlsäule, um einen Teilchenstrahl auf einen ersten Bearbeitungsbereich zu richten, und einen Laserscanner, um einen Laserstrahl auf einen zweiten Bearbeitungsbereich zu richten. Ein Verfahren zum Betreiben diesen Materialbearbeitungssystems umfasst ein Abtasten einer an einem Objekt angebrachten ersten Markierung mit dem Teilchenstrahl; ein erstes Abtasten der ersten Markierung mit dem Laserstrahl und ein Erzeugen einer zweiten Markierung an dem Objekt mit dem Laserstrahl; ein Abtasten der zweiten Markierung mit dem Teilchenstrahl; und ein zweites Abtasten der ersten Markierung mit dem Laserstrahl und ein Abtragen von Material des Objekts mit dem Laserstrahl basierend auf dem Abtasten der zweiten Markierung mit dem Teilchenstrahl.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Materialbearbeitungsverfahren und ein Materialbearbeitungssystem zur Ausführung des Materialbearbeitungsverfahrens.
  • Ein Materialbearbeitungssystem, welches durch Kombination einer Ionenstrahlsäule und eines Lichtmikroskops gebildet ist, ist in US 5 905 266 A beschrieben. Materialbearbeitungssysteme, welches durch Kombination eines Laserscanners und eines Elektronenmikroskops gebildet sind, sind in US 2010 / 0 051 828 A1 und US 2011 / 0 198 326 A1 beschrieben.
  • Ein herkömmliches Materialbearbeitungssystem umfasst ein Elektronenmikroskop mit einer Elektronenstrahlsäule, um einen Elektronenstrahl über einen ersten Bearbeitungsbereich eines Objekts zu scannen und durch den scannenden Elektronenstrahl an dem Objekt erzeugte Elektronen zu detektieren, um ein elektronenmikroskopisches Bild des Objekts zu erzeugen. Das herkömmliche System umfasst ferner eine Ionenstrahlsäule, um einen Ionenstrahl auf auswählbare Orte in dem ersten Bearbeitungsbereich zu richten, um dort Material von dem Objekt abzutragen. Das Materialbearbeitungssystem kann dazu verwendet werden, interessierende Bereiche an einem Objekt durch Materialabtragung mit dem Ionenstrahl freizulegen, um von diesem freigelegten interessierenden Bereich mit dem Elektronenmikroskop ein elektronenmikroskopisches Bild erzeugen zu können. Der interessierende Bereich in dem Objekt kann beispielsweise ein Schaltungselement in einer verpackten bzw. vergossenen integrierten Schaltung sein.
  • Das Abtragen von Material mit dem Ionenstrahl ist präzise steuerbar, so dass auch kleine oder dünne Strukturen in gewünschten Bereichen des Objekts präzise freigelegt werden können. Allerdings ist die mit der Bearbeitung durch einen Ionenstrahl erreichbare Materialabtragungsrate gering, so dass der Zeitaufwand zum Freilegen von unter der Oberfläche des Objekts liegenden interessierenden Bereichen beträchtlich ist.
  • Das herkömmliche Materialbearbeitungssystem umfasst deshalb zusätzlich einen Laserscanner, um einen Laserstrahl auf auswählbare Orte in einem zweiten Bearbeitungsbereich zu richten, um von dem Objekt, wenn es in dem zweiten Bearbeitungsbereich angeordnet ist, Material mit einer Abtragungsrate abzutragen, die größer ist als die mit dem Ionenstrahl erreichbare Abtragungsrate.
  • Zwar ist die mit dem Laserstrahl erreichbare Materialabtragungsrate höher als die mit dem Ionenstrahl erreichbare Abtragungsrate, die mit dem Laserstrahl erreichbare Präzision bei der Materialabtragung ist allerdings deutlich geringer als die bei der Materialabtragung mit dem Ionenstrahl erreichbare Präzision. Deshalb wird mit dem Laserstrahl Material von dem Objekt so abgetragen, dass der interessierende Bereich noch mit verbleibendem Material bedeckt bleibt, welches als eine Sicherheit vor Beschädigung des interessierenden Bereichs vorgehalten wird. Dieses vorgehaltene Material wird dann durch Materialabtragung mit dem Ionenstrahl entfernt, um den interessierenden Bereich freizulegen. Aufgrund der im Vergleich zum Laserstrahl geringen Materialabtragungsrate des Ionenstrahls benötigt auch die Abtragung des als Sicherheit vorgehaltenen verbleibenden Materials eine beträchtliche Zeit, deren Verringerung wünschenswert ist.
  • Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Materialbearbeitungsverfahren und ein entsprechendes Materialbearbeitungssystem vorzuschlagen, bei welchem die Materialabtragung durch einen Laserstrahl und die Materialabtragung durch einen Ionenstrahl zur Freilegung eines interessierten Bereichs an einem Objekt in vergleichsweise kurzer Zeit möglich ist.
  • Erfindungsgemäß wird ein Materialbearbeitungsverfahren für ein Materialbearbeitungssystem vorgeschlagen, welches wenigstens eine Teilchenstrahlsäule und einen Laserscanner umfasst.
  • Gemäß Ausführungsformen der Erfindung ist die wenigstens eine Teilchenstrahlsäule dazu konfiguriert, wenigstens einen Teilchenstrahl auf einen ersten Bearbeitungsbereich zu richten, und der Laserscanner ist dazu konfiguriert, einen Laserstrahl auf einen zweiten Bearbeitungsbereich zu richten. Der zweite Bearbeitungsbereich kann mit dem ersten Arbeitsbereich überlappen. Um eine Kontamination der Elektronenstrahlsäule und/oder der Ionenstrahlsäule mit Partikeln zu vermeiden, die bei der Bearbeitung des Objekts mit dem Laserstrahl entstehen können, kann der zweite Arbeitsbereich mit Abstand von dem ersten Bearbeitungsbereich angeordnet sein. Schutz vor derartigen Kontaminationen können, falls nötig, auch andere Möglichkeiten, wie etwa Blenden bieten, die insbesondere nach Bedarf positionierbar sein können.
  • Gemäß Ausführungsformen umfasst die wenigstens eine Teilchenstrahlsäule eine Elektronenstrahlsäule, die dazu konfiguriert ist, einen Elektronenstrahl auf den ersten Bearbeitungsbereich zu richten. Der Elektronenstrahl kann dazu verwendet werden, von einem in dem ersten Bearbeitungsbereich angeordneten Objekt Material abzutragen. Hierzu kann das Materialbearbeitungssystem eine Zuführungseinrichtung für Prozessgas umfassen, um dem ersten Bearbeitungsbereich ein geeignetes Prozessgas zuzuführen, welches durch den Elektronenstrahl aktivierbar ist, um von dem Objekt Material durch Ätzen zu entfernen. Der Elektronenstrahl kann auch über einen in dem ersten Bearbeitungsbereich enthaltenen Abtastbereich gescannt werden, wobei während des Scannens durch den auf das Objekt treffenden Elektronenstrahl erzeugte Signale, wie beispielsweise Rückstreuelektronen, detektiert werden, um ein elektronenmikroskopisches Bild, das beispielsweise die ortsaufgelöst detektierten Intensitäten der Signale repräsentiert, zu erzeugen. In diesem Fall stellt die Elektronenstrahlsäule die Funktion eines Elektronenmikroskops bereit.
  • Die wenigstens eine Teilchenstrahlsäule kann ferner eine Ionenstrahlsäule umfassen, die dazu konfiguriert ist, einen Ionenstrahl auf den ersten Bearbeitungsbereich zu richten. Der Ionenstrahl kann dazu verwendet werden, von dem in dem ersten Bearbeitungsbereich angeordneten Objekt Material abzutragen, wozu ebenfalls ein Prozessgas zugeführt werden kann. Der Ionenstrahl kann ferner auch dazu verwendet werden, an dem Objekt Signale, wie etwa Elektronen, zu erzeugen, die detektiert werden, um aus den ortsaufgelöst detektierten Intensitäten der erzeugten Signale ein Bild zu erzeugen. In diesem Fall stellt die Ionenstrahlsäule die Funktion eines Ionenmikroskops bereit.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Materialbearbeitungssystem sowohl ein Elektronenmikroskop als auch eine Ionenstrahlsäule, welche so angeordnet sind, dass der Elektronenstrahl und der Ionenstrahl beide wenigstens auf Teile des ersten Bearbeitungsbereichs gerichtet werden können.
  • Der Laserscanner ist dazu konfiguriert, den Laserstrahl auf auswählbare Orte in dem zweiten Bearbeitungsbereich zu richten. Insbesondere kann der Laserstrahl eingeschaltet und ausgeschaltet werden und zur Materialabtragung an dem Objekt dann eingeschaltet werden, wenn der Strahlengang des Laserscanners so eingestellt ist, dass er auf einen gewünschten Ort an dem Objekt gerichtet ist. Der Laserstrahl kann ein gepulster Laserstrahl sein. Insbesondere kann eine Pulsdauer der erzeugten Laserpulse im Bereich von Nanosekunden liegen. Gemäß beispielhafter Ausführungsformen liegt die Pulsdauer im Bereich von Femtosekunden. Mit diesen kurzen Pulsdauern ist eine vergleichsweise präzise Materialbearbeitung möglich, da Material, das von dem Laserstrahl an der Oberfläche des Objekts getroffen wird, durch Verdampfen und andere Mechanismen abgetragen wird, ohne dass ein großes Volumen des an dem Objekt verbleibenden Materials durch thermische Wirkung beeinträchtigt oder zerstört wird. Damit sind Laserscanner, die kurze Laserpulse in der Größenordnung von beispielsweise Femtosekunden erzeugen, für die Verwendung bei Ausführungsformen des Materialbearbeitungssytems und Materialbearbeitungsverfahrens besonders geeignet, da eine Materialabtragung mit dem Laserstrahl bis dicht an den interessierenden Bereich vorgenommen werden kann.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Materialbearbeitungsverfahren ein erstes Abtasten einer an dem Objekt angebrachten ersten Markierung mit dem Laserstrahl und ein Erzeugen einer zweiten Markierung an dem Objekt mit dem Laserstrahl. Vor dem ersten Abtasten der ersten Markierung kann das Objekt durch ein Transportsystem in den zweiten Bearbeitungsbereich verlagert werden. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen ist zu diesem Zeitpunkt die erste Markierung bereits an dem Objekt angebracht.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das erste Abtasten der ersten Markierung mit dem Laserstrahl ein Bestimmen einer Position der ersten Markierung in einem Koordinatensystem des Laserscanners. Dies bedeutet, dass die erste Markierung so konfiguriert ist, dass sie dazu geeignet ist, beim Abtasten mit dem Laserstrahl durch den Laserscanner als Markierung erkannt zu werden, so dass die Position der ersten Markierung in dem Koordinatensystem des Laserscanners bestimmbar ist.
  • Die zweite Markierung wird durch den Laserstrahl an dem Objekt erzeugt, beispielsweise indem durch den Laserstrahl an dem Objekt Material entfernt wird, wobei das entfernte Materialvolumen eine vorbestimmte Gestalt, beispielsweise die Gestalt einer Linie, eines Kreuzes, mehrerer Punkte oder eine andere geometrische Gestalt aufweist. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen ist die durch den Laserstrahl erzeugte zweite Markierung nicht notwendigerweise dazu geeignet, von dem Laserscanner als Markierung erkannt zu werden. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Erzeugen der zweiten Markierung ein Festlegen eines Ortes in dem Koordinatensystem des Laserscanners basierend auf dem Abtasten der ersten Markierung mit dem Laserstrahl und ein Richten des Laserstrahls auf den in dem Koordinatensystem des Laserscanners bestimmten Ort. Der Ort in dem Koordinatensystem des Laserscanners kann beispielsweise basierend auf einem Modell der Geometrie des Objekts basieren. Das Modell der Geometrie des Objekts kann beispielsweise ein CAD-Modell des Objekts oder ein Bild des Objekts sein, welches basierend auf der bestimmten Position der ersten Markierung zu dem Koordinatensystem des Laserscanners registriert wurde.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Materialbearbeitungsverfahren ferner ein Abtasten der ersten Markierung mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen wurde das Objekt vor diesem Abtasten der Markierung mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl durch das Transportsystem in den ersten Bearbeitungsbereich bewegt. Das Abtasten der ersten Markierung mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl kann vor oder nach dem Abtasten der ersten Markierung mit dem Laserstrahl und dem Erzeugen der zweiten Markierung mit dem Laserstrahl erfolgen.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Materialbearbeitungsverfahren ferner ein Abtasten der zweiten Markierung mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen wurde das Objekt vor diesem Abtasten der zweiten Markierung mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl durch das Transportsystem in den ersten Bearbeitungsbereich bewegt.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Abtasten der ersten Markierung mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl ein Bestimmen einer Position der ersten Markierung in einem Koordinatensystem der wenigstens einen Teilchenstrahlsäule. Entsprechend kann das Abtasten der zweiten Markierung mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl ein Bestimmen einer Position der zweiten Markierung in dem Koordinatensystem der wenigstens einen Teilchenstrahlsäule umfassen. Dies bedeutet, dass die erste Markierung und/oder die zweite Markierung beim Abtasten mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl jeweils als Markierung erkennbar sind. Dies kann beispielsweise dann gegeben sein, wenn die erste bzw. zweite Markierung in einem teilchenoptischen Bild, welches beim Abtasten der Markierung mit dem Teilchenstrahl erzeugt wird, mit ausreichendem Kontrast erkennbar ist. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen ist die erste Markierung beim Abtasten mit dem Laserstrahl als Markierung erkennbar, während die zweite Markierung durch Abtasten mit dem Laserstrahl nicht notwendigerweise erkennbar bzw. detektierbar sein muss. Hierzu kann die erste Markierung beispielsweise eine Kombination aus einem Lichtdetektor zur Detektion des Lichts des Laserstrahls und einer den Lichtdetektor teilweise abschattenden mechanischen Blende umfassen.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Materialbearbeitungsverfahren ferner ein Bestimmen einer Position der zweiten Markierung relativ zu der Position der ersten Markierung basierend auf dem Abtasten der ersten Markierung und dem Abtasten der zweiten Markierung mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann die in dem Verfahren verwendete Markierung, d. h. die erste Markierung und/oder die zweite Markierung, so konfiguriert sein, dass eine Position und eine Orientierung der Markierung in dem Koordinatensystem des Laserscanners und in dem Koordinatensystem der wenigstens einen Teilchenstrahlsäule bestimmt werden kann. Hierzu kann die Markierung räumlich ausgedehnt sein und eine vorbestimmte geometrische Gestalt, wie etwa die Gestalt eines Striches, eines Kreuzes, eines Kreises, eines Dreiecks oder einer anderen geometrischen Gestalt aufweisen. Insbesondere kann die Markierung auch mehrere Teile umfassen, die als Teilmarkierungen mit Abstand voneinander angeordnet sein können. Beispielsweise können zwei, drei oder mehr Teilmarkierungen vorgesehen sein. Hierbei können die Teilmarkierungen so konfiguriert sein, dass deren Orientierung durch den Laserstrahl bzw. die wenigstens eine Teilchenstrahlsäule nicht bestimmbar ist. Allerdings ist die Orientierung der Markierung, welche mehrere derartige Teilmarkierungen umfasst, durch Abtasten mit dem Laserscanner oder Abtasten mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl bestimmbar.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Materialbearbeitungsverfahren ferner ein zweites Abtasten der ersten Markierung mit dem Laserstrahl und ein Abtragen von Material des Objekts mit dem Laserstrahl basierend auf dem Abtasten der ersten Markierung mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl und dem Abtasten der zweiten Markierung mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl. Dies führt dazu, dass das Abtragen des Materials durch den Laserstrahl mit hoher Präzision und damit insbesondere bis dicht an einen interessierenden Bereich des Objekts möglich ist.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Materialbearbeitungsverfahren ein Abtragen von Material des Objekts mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl nach dem Abtragen von Material des Objekts mit dem Laserstrahl. Der hierzu verwendete Teilchenstrahl kann ein Ionenstrahl oder ein Elektronenstrahl sein. Das Abtragen von Material des Objekts mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl wird durchgeführt, um einen interessierenden Bereich in dem Objekt an diesem freizulegen. Entsprechend kann das Materialbearbeitungsverfahren ferner ein Abtasten wenigstens eines Teils des Objekts mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl nach dem Abtragen von Material des Objekts mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl und ein Detektieren von Signalen umfassen, die aufgrund des Abtastens mit dem Teilchenstrahl an dem Objekt erzeugt werden. Der beim Abtasten des Teils des Objekts mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl verwendete Teilchenstrahl kann ein Elektronenstrahl oder ein Ionenstrahl sein. Das Materialbearbeitungsverfahren kann dann ferner ein Erzeugen eines Bildes basierend auf den detektierten Signalen und ein Darstellen des erzeugten Bildes durch ein Anzeigemedium, wie etwa einen Bildschirm, umfassen. Das Materialbearbeitungsverfahren kann ferner ein Abspeichern des erzeugten Bildes in einem Speichermedium, wie beispielsweise einem Festplattenspeicher, einer Solid-State-Disc oder einem Cloud-Speicher umfassen.
  • Da das Abtragen des Materials von dem Objekt mit dem Laserstrahl mit hoher Präzision möglich ist, kann das Material mit dem Laserstrahl bis nahe an den interessierenden Bereich heran abgetragen werden, wobei lediglich ein geringes bzw. dünnes Materialvolumen vor dem interessierenden Bereich zur Sicherheit stehengelassen wird. Dieses kleine bzw. dünne Materialvolumen kann dann mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl in vergleichsweise kurzer Zeit abgetragen werden, um den interessierenden Bereich freizulegen und von diesem durch Abtasten mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl beispielsweise ein Bild zu erzeugen.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Materialbearbeitungsverfahren ein Festlegen eines Ortes relativ zu einer basierend auf dem Abtasten der ersten Markierung mit dem Laserstrahl bestimmten Position der ersten Markierung in dem Koordinatensystem des Laserscanners und ein Richten des Laserstrahls auf den Ort, um die zweite Markierung zu erzeugen. Dieser Ort kann beispielsweise basierend auf einem Modell der Geometrie des Objekts, wie beispielsweise einem CAD-Modell des Objekts, festgelegt werden. Das Verfahren kann dann ferner ein Bestimmen einer Position der zweiten Markierung relativ zu der ersten Markierung basierend auf dem Abtasten der zweiten Markierung mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl umfassen. Falls der Laserstrahl durch den Laserscanner beim Erzeugen der zweiten Markierung tatsächlich auf den bestimmten Ort an dem Objekt gerichtet wird, sollte die Position des Ortes, auf den der Laserstrahl gerichtet wird, mit der Position des festgelegten Ortes übereinstimmen. In der Praxis führen technische Unzulänglichkeiten der verwendeten Systeme, wie beispielsweise Fehler in der Optik und der Ausrichtung des Laserstrahls des Laserscanners, thermische Effekte und ungenaue Justage dazu, dass der Laserstrahl, wenn er vermeintlich auf einen festgelegten Ort gerichtet wird, tatsächlich auf einen hiervon abweichenden Ort gerichtet ist. Entsprechend wird die zweite Markierung von dem Laserstrahl nicht unbedingt an dem festgelegten Ort sondern an einem Ort erzeugt, dessen Position von der Position des festgelegten Ortes etwas verschieden ist. Diese Abweichung kann durch das Abtasten der zweiten Markierung durch den wenigstens einen Teilchenstrahl bestimmt werden. Entsprechend kann das Verfahren ferner vorsehen, dass das Abtragen von Material des Objekts mit dem Laserstrahl auf einer Differenz zwischen der basierend auf der durch das Abtasten der zweiten Markierung mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl bestimmten Position der zweiten Markierung und der Position des zur Erzeugung der zweiten Markierung mit dem Laserstrahl festgelegten Ortes basiert. Insbesondere kann das Ausrichten des Laserstrahls auf Orte, an denen eine Abtragung von Material erfolgen soll, auf dieser Differenz beruhen.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Abtasten der ersten Markierung mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl und ein Abtasten wenigstens eines Teils des Objekts mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl vor dem ersten Abtasten der ersten Markierung mit dem Laserstrahl und vor dem Erzeugen der zweiten Markierung erfolgt. Vor dieser Maßnahme kann das Objekt durch das Transportsystem in den ersten Bearbeitungsbereich verlagert worden sein. Durch das Abtasten des Teils des Objekts mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl kann die Oberflächengestalt des Teils des Objekts und die Lage und Orientierung der Oberfläche des Objekts relativ zu dem interessierenden Bereich erfasst werden.
  • Entsprechend kann das Verfahren dann ein Festlegen einer Position an der Oberfläche des Objekts relativ zu der basierend auf dem Abtasten der ersten Markierung mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl bestimmten Position der ersten Markierung umfassen, wobei das Festlegen auf dem Abtasten des Teils des Objekts mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl basiert. Das Festlegen des Ortes in dem Koordinatensystem des Laserscanners, auf welchen der Laserstrahl zum Erzeugen der zweiten Markierung gerichtet wird, kann dann in dem Koordinatensystem des Laserscanners auf dem Abtasten der ersten Markierung mit dem Laserstrahl und der festgelegten Position basieren. Hierdurch kann erreicht werden, dass das mit dem Laserstrahl abzutragende Materialvolumen relativ zu dem interessierenden Bereich des Objekts präzise ausgerichtet ist.
  • Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt:
    • 1 einen schematischen Querschnitt eines Materialbearbeitungssystems gemäß einer Ausführungsform;
    • 2 eine schematische Draufsicht auf einen Probenhalter des in 1 gezeigten Materialbearbeitungssystems;
    • 3 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Materialbearbeitungsverfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform; und
    • 4 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Materialbearbeitungsverfahrens gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Materialbearbeitungssystems 1 gemäß einer Ausführungsform
  • Das Materialbearbeitungssystem 1 umfasst zwei Partikelstrahlsäulen, nämlich eine Elektronenstrahlsäule 3 zur Erzeugung eines Elektronenstrahls 5 und eine Ionenstrahlsäule 7 zur Erzeugung eines Ionenstrahls 9, welcher wie der Elektronenstrahl 5 auf auswählbare Orte innerhalb eines Scanbereichs 11 gerichtet ist.
  • Die Elektronenstrahlsäule 3 dient dazu, den Elektronenstrahl 5 auf einen interessierenden Bereich eines Objekts, welcher innerhalb eines Bearbeitungsbereichs 11 angeordnet ist, zu richten und Sekundärelektronen oder Rückstreuelektronen zu detektieren. Wird der Elektronenstrahl 5 auf verschiedene Orte auf dem Objekt gerichtet und werden detektierte Intensitäten diesen Orten zugeordnet, so kann ein elektronenmikroskopisches Bild des interessierenden Bereichs des Objekts erzeugt werden.
  • Die Ionenstrahlsäule 7 dient dazu, den Ionenstrahl 9 auf ausgewählte Orte zu richten. Der Ionenstrahl 9 kann an diesen Orten Material von dem Objekt abtragen. Hierbei ist es auch möglich, dem Bearbeitungsort zusätzlich ein Prozessgas zuzuführen, welches durch den Ionenstrahl aktiviert wird und zum Abtragen von Material von dem Objekt führt. Der Ionenstrahl kann ebenfalls, ähnlich wie der Elektronenstrahl, dazu eingesetzt werden, ein Bild des Objekts zu erzeugen.
  • Das Abtragen von Material von dem Objekt durch den Ionenstrahl 9 ist nur mit einer beschränkten Rate möglich. Ist ein Materialabtrag in einem Umfang gewünscht, der bei gegebener Abtragungsrate durch den Ionenstrahl zu lange Zeit beanspruchen würde, so kann der Materialabtrag durch einen Laserstrahl erfolgen. Hierzu wird das Objekt in einen Bearbeitungsbereich 13 eines von einem Laserscanner 15 ausgesandten Laserstrahls 17 transportiert, um mit dem Laserstrahl 17 von dem Objekt Material abzutragen. Die Rate der Materialabtragung durch den Laserstrahl 17 ist größer als die durch den Ionenstrahl 9. Entsprechend sind mit dem Laserstrahl 17 relativ große Materialabtragungsraten erreichbar.
  • Die Elektronenstrahlsäule 3 umfasst eine Elektronenquelle 21 mit einer Kathode 23 und einer Anode 25, ein Kondensorlinsensystem 27 zur Erzeugung des Strahls 5, einen beispielsweise innerhalb der Säule 3 angeordneten Sekundärelektronendetektor 29 und eine Objektivlinse 31, um den Elektronenstrahl 5 innerhalb des Bearbeitungsbereichs 11 zu fokussieren. Strahlablenker 33 sind vorgesehen, um den Auftreffort des Elektronenstrahls 5 auf dem Objekt zu variieren und beispielsweise den Scanbereich 11 abzurastern und dabei erzeugte oder freigesetzte Signale, im vorliegenden Ausführungsbeispiel Sekundärelektronen, mit dem Detektor 29 zu detektieren, um ein elektronenmikroskopisches Bild des Objekts in dem abgerasterten Scanbereich 11 zu gewinnen.
  • Die Ionenstrahlsäule 7 umfasst eine Ionenquelle 39 und Elektroden 41 zur Formung und Beschleunigung des Ionenstrahls 9 sowie Strahlablenker 43 und Fokussierspulen oder Fokussierelektroden 45, um ebenfalls den Ionenstrahl 9 innerhalb des Bearbeitungsbereichs der Elektronenstrahlsäule 3 zu fokussieren und dort über einen Bereich des Objekts zu rastern.
  • Ein Vakuumraum 51 ist durch einen Vakuummantel 53 begrenzt, welcher einen mit einer Vakuumpumpe verbundenen Pumpstutzen 55 aufweist und welcher über einen Stutzen 57 belüftet werden kann. Um die Elektronenquelle 21 permanent unter ausreichend gutem Vakuum halten zu können, auch wenn in dem Vakuumraum 51 Prozessgas eingeführt wird, umfasst die Elektronenstrahlsäule 3 eine Druckstufenblende 59 und einen weiteren Pumpstutzen 61, um den Bereich der Elektronenquelle 21 durch eine separate Vakuumpumpe abzupumpen. Innerhalb des Vakuumraums 51 ist der gemeinsame Bearbeitungsbereich der Elektronenstrahlsäule 3 und der Ionenstrahlsäule 7 angeordnet.
  • Das Lasersystem 15 umfasst einen Laser 71 und eine Optik 73, um den Laserstrahl 17 zu formen und zu fokussieren. Der Laserstrahl 17 wird über einen oder mehrere Spiegel 75 oder Lichtleiter zu einem Ort nahe des Vakuummantels 53 des Vakuumraumes 83 geleitet und trifft dort auf einen oder mehrere Schwenkspiegel 77, der den Strahl hin zu dem zu bearbeitenden Objekt richtet und dabei, wie durch einen Pfeil 79 angedeutet, verschwenkbar ist, so dass der Strahl 17 den Bearbeitungsbereich 13 abrastern kann.
  • Hierbei tritt der Laserstrahl 17 durch ein Fenster 81 in einen Vakuumraum 83 ein, der ebenfalls durch die Kammerwand 53 begrenzt ist, von dem Vakuumraum 51 allerdings durch eine öffenbare Tür 85 separierbar ist. 1 zeigt eine Verschlussplatte 87 der Tür 85 in durchgezogener Linie in geöffnetem Zustand der Tür und in unterbrochener Linie in geschlossenem Zustand der Tür 85. Eine Aktuatorstange 89 der Tür dient dazu, die Verschlussplatte 87 zu verlagern, um die Tür 85 von ihrem geöffneten Zustand in ihren geschlossenen Zustand überzuführen und umgekehrt. Die Tür 85 kann hierbei als Vakuumverschluss ausgebildet sein, indem sie gegenüber der Kammerwand 53 abgedichtet ist, um in den Vakuumräumen 51 und 83 unterschiedliche Vakuumdrücke aufrecht zu halten. Hierbei wird der Vakuumraum 83 über einen mit einer Vakuumpumpe verbundenen Pumpstutzen 91 evakuiert und kann über einen weiteren Stutzen 93 belüftet werden.
  • Das zu bearbeitende Objekt ist auf einem Objekthalter 101 angebracht und kann zusammen mit dem Objekthalter 101 zwischen zwei Positionen hin und her transportiert werden. Hierzu ist eine Transportvorrichtung 103 vorgesehen, welche ein Gestänge 105 umfasst, das an einem Ende eine Kupplung 108 aufweist, mit der der Objekthalter 101 gegriffen werden kann, um ihn von der in 1 rechten Position, in der das Objekt in dem Bearbeitungsbereich der Teilchenstrahlen 5 und 9 angeordnet ist, in eine in 1 linke Position zu ziehen, in der das Objekt innerhalb des Bearbeitungsbereichs 13 des Laserstrahls 17 angeordnet ist. Ebenso kann der Objekthalter 101 durch die Transportvorrichtung 103 von der in 1 linken Position in die in 1 rechte Position transportiert werden. Die Transportvorrichtung 103 umfasst hierzu ferner eine in dem Vakuummantel 53 vorgesehene und von dem Gestänge 105 durchsetzte Vakuumdichtung 107, welche ein Verschieben des Gestänges 105 zum Transportieren des Objekthalters 101 zwischen seinen beiden Positionen erlaubt, ohne die Vakuumräume 51 und 83 belüften zu müssen. Ferner kann eine Schiene 109 vorgesehen sein, um den Objekthalter 101 während seines Transports zu tragen. Wenn der Objekthalter 101 in der in 1 rechten Position in dem Vakuumraum 51 angeordnet ist, kann die Kupplung 108 des Gestänges 105 von dem Objekthalter 101 gelöst werden, so dass das Gestänge 105 aus dem Vakuumraum 51 entfernt werden und die Türe 85 geschlossen werden kann.
  • Wenn der Objekthalter 101 in dem Vakuumraum 51 angeordnet ist, wird er von einer Positioniervorrichtung 111 getragen, welche dazu dient, den Objekthalter 101 relativ zu den Teilchenstrahlen 5 und 9 zu verlagern, um auswählbare Bereiche des Objekts in den Scanbereich 11 der Elektronenstrahlsäule 3 oder den Scanbereich der Ionenstrahlsäule 7 zu verlagern. Hierzu umfasst die Positioniervorrichtung 111 eine Basis 113 und ein oder mehrere Zwischenkomponenten 115, welche eine Komponente 117 tragen, an der der Objekthalter 101 festgemacht ist. Die Komponenten 113, 115 und 117 sind relativ zueinander verlagerbar, um eine Verschiebung des Objekthalters 101 in drei Raumrichtungen x, y und z zu erlauben, und die Komponenten können auch relativ zueinander verdrehbar sein, um eine Änderung von Orientierungen des Objekthalters 101 relativ zu den Partikelstrahlen 5 und 9 zu erlauben. In der in 1 linken Position in dem Vakuumraum 83 ist der Objekthalter 101 auf einer Positioniervorrichtung 122 angeordnet, welche eine Positionierung des Objekthalters 101 in dem Bearbeitungsbereich 13 des Laserscanners 15 erlaubt. Die Transportvorrichtung 103, Positioniervorrichtung 111 und die Positioniervorrichtung 122 bilden zusammen ein Transportsystem zum Verlagern des Objekts zwischen dem Bearbeitungsbereich der Partikelstrahlsäulen 3 und 7 und dem Laserscanner 15 und zum Positionieren von gewünschten Bereichen des Objekts in den Scanbereichen der Partikelstrahlsäulen 3 und 7 bzw. des Laserscanners 15.
  • Hintergrundinformationen zu Systemen, welche mehrere Partikelstrahlen und einen Laserstrahl zur Bearbeitung eines Objekts einsetzen, kann beispielsweise aus US 2010 / 0 051 828 A1 und US 2011 / 0 198 326 A1 gewonnen werden.
  • 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Objekt 121, welches an dem Objekthalter 101 angebracht werden kann, um zusammen mit dem Objekthalter 101 durch die Transportvorrichtung 103 zwischen dem Bearbeitungsbereich der Partikelstrahlsäulen 3, 7 und dem Bearbeitungsbereich des Laserscanners 15 hin und her bewegt zu werden. An dem Objekt 121 ist eine zu untersuchende Probe 123 angebracht, welche beispielsweise eine verpackte oder vergossene integrierte Schaltung sein kann. Die Probe 123 ist an einem Probenhalter 125 angebracht, der an einer Montageplatte 127 des Objekts 121 angebracht ist. Ein Kreuz 129 in 2 symbolisiert eine Markierung, die durch den Laserstrahl 17 des Laserscanners 15 an der Probe 123 erzeugt wurde. Die Markierung 129 kann durch Abtasten der Markierung 129 mit dem Elektronenstrahl 5 in einem hierbei erzeugten elektronenmikroskopischen Bild erfasst werden, und es kann zum Beispiel basierend auf einem solchen elektronenmikroskopischen Bild auch eine Position dieser Markierung 129 in einem Koordinatensystem der Elektronenstrahlsäule 3 bestimmt werden.
  • An der Montageplatte 127 des Objekts 121 sind drei weitere Probenhalter 131 montiert, welche jeweils eine Teilmarkierung 133 bereitstellen, um gemeinsam eine Markierung zu bilden, die hinsichtlich ihrer Position und Orientierung bestimmbar ist. Die Teilmarkierungen 133 haben jeweils die geometrische Gestalt einer Kreisscheibe und sind durch Abtasten mit den Partikelstrahlen 5 und 9 und auch durch Abtasten mit dem Laserstrahl 17 detektierbar. Die Kreisscheiben sind durch Löcher in Blendenplatten definiert. Durch Abtasten mit beispielsweise dem Elektronenstrahl der Elektronenstrahlsäule sind die kreisförmigen Löcher in dem entstehenden elektronenmikroskopischen Bild erkennbar und die Positionen der Blenden und damit der Teilmarkierungen sind ebenfalls in dem Koordinatensystem der Elektronenstrahlsäule 3 bestimmbar. Das die kreisförmigen Löcher in den Blendenplatten durchsetzende Licht wird zu einem Lichtdetektor 151 (siehe 1) umgeleitet. Dieser gibt ein Signal ab, sobald der die jeweilige Teilmarkierung 133 abscannende Laserstrahl 17 mit der Öffnung in der Blendenplatte überlappt. Es ist auch möglich, dass unterhalb jeder der kreisförmigen Löcher in den Blendenplatten jeweils ein Fotodetektor angeordnet ist (in 2 nicht gezeigt) angeordnet. Durch Auswerten der durch den Fotodetektor gelieferten Signale in Abhängigkeit von den Scanpositionen des Laserstrahls 17 ist es somit möglich, die Positionen der Blenden bzw. Teilmarkierungen 133 in dem Koordinatensystem des Laserscanners 15 zu bestimmen. Details zu Markierungen, die sowohl durch den Laserscanner 15 als auch durch die Partikelstrahlsäule 3, 7 detektierbar sind, können der oben bereits genannten US 2011 / 0 198 326 A1 entnommen werden. Andere Realisierungen solcher Markierungen sind möglich. Beispielswiese kann eine an der Oberfläche des Objekts abgeschiedene Schicht aus einem reflektierenden Material, wie etwa eine in einem Bereich, der die Gestalt des Buchstaben „L“ aufweist, abgeschiedene Schicht aus Gold, als eine solche zweite Markierung dienen, wobei der Laserscanner einen Lichtdetektor umfasst, der Licht detektiert, wenn der Laserstrahl auf die reflektierende Schicht gerichtet ist.
  • Ein unter Verwendung des Materialbearbeitungssystems 1 durchführbares Materialbearbeitungsverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das in 3 gezeigte Flussdiagramm erläutert. Das Verfahren umfasst mehrere Schritte, bei denen die Probe 123 im Bearbeitungsbereich der Elektronenstrahlsäule 3 und der Ionenstrahlsäule 7 angeordnet ist. Diese Schritte sind in 3 innerhalb eines Rechtecks 201 dargestellt. Das Verfahren umfasst ferner mehrere Schritte, bei denen die Probe 123 in dem Bearbeitungsbereich 13 des Laserscanners 5 angeordnet ist. Diese Schritte sind in 3 innerhalb eines Rechtsecks 203 dargestellt.
  • Es wird angenommen, dass die Probe 123 eine verpackte integrierte Schaltung ist, die ein elektronisches Schaltungselement, wie etwa einen Transistor, enthält, von dem ein elektronenmikroskopisches Bild erzeugt werden soll. Dieses Schaltungselement bildet somit einen interessierenden Bereich innerhalb der verpackten integrierten Schaltung. Die Position des interessierenden Bereichs relativ zu einer Außenoberfläche der integrierten Schaltung ist aus einem CAD-Modell der integrierten Schaltung bekannt. Das Verfahren beginnt damit, dass die Probe 123 an dem Probenhalter 125 befestigt wird und der Probenhalter 125 an der Montageplatte 127 des Objekts 121 montiert wird. Die Probenhalter 131 mit den Teilmarkierungen 133 werden ebenfalls an der Montageplatte 127 montiert.
  • Daraufhin wird das Objekt 121 an dem Objekthalter 101 montiert und von dem Transportsystem in dem Bearbeitungsbereich der Elektronenstrahlsäule 3 angeordnet. Daraufhin werden in einem Schritt 205 die drei Teilmarkierungen 133 abgetastet, die zusammen eine erste Markierung bilden, die auch von dem Laserscanner 17 abgetastet werden kann. Da die drei Teilmarkierungen 133 an den Probenhaltern 131 mit großem Abstand voneinander angeordnet sind, passen nicht sämtliche drei Teilmarkierungen 133 gleichzeitig in den Scanbereich 11 der Elektronenstrahlsäule 3. Deshalb wird nach dem Abtasten einer der Teilmarkierungen 133 die Positioniervorrichtung 111 betätigt, um die jeweils nächste Teilmarkierung 133 in den Scanbereich 11 der Elektronenstrahlsäule 3 zu bringen. Nachdem die drei Teilmarkierungen 133 abgetastet sind und deren Positionen in dem Koordinatensystem der Elektronenstrahlsäule 3 bestimmt wurden, kann auch die Position und die Orientierung der aus den drei Teilmarkierungen 133 bestehenden ersten Markierung in dem Koordinatensystem der Elektronenstrahlsäule 3 bestimmt werden.
  • Daraufhin wird in einem Schritt 207 ein Zielbereich an der Probe 123 mit dem Elektronenstrahl 5 abgetastet, nachdem der Zielbereich durch Betätigen der Positioniervorrichtung 111 in den Scanbereich 11 der Elektronenstrahlsäule 3 bewegt wurde. Der Zielbereich ist ein Teil der Oberfläche der Probe 123, unter welcher der interessierende Bereich angeordnet ist. Unter Zuhilfenahme des CAD-Modells der Probe 123 wird dann in einem Schritt 209 ein Ort innerhalb des Zielbereichs bestimmt, an welchem die zweite Markierung 129 angebracht werden soll. Diese Position kann sowohl im Koordinatensystem der Elektronenstrahlsäule 3 als auch im Koordinatensystem des Objekts 121, das heißt relativ zu den Positionen der Teilmarkierungen 133, welche die erste Markierung bilden, bestimmt werden. Aufgrund des Abtastens des Zielbereichs mit dem Elektronenstrahl ist diese Position ebenfalls relativ zu dem Zielbereich gegeben und bekannt.
  • Daraufhin wird das Objekt 121 durch das Transportsystem in den Bearbeitungsbereich 13 des Laserscanners 15 bewegt. In einem Schritt 211 wird die durch die Teilmarkierungen 133 gebildete erste Markierung durch den Laserstrahl 17 abgetastet, und es wird die Position und die Orientierung der ersten Markierung in dem Koordinatensystem des Laserscanners 15 bestimmt. Daraufhin wird in einem Schritt 213 die zweite Markierung 129 an der Position des Ortes in dem Zielbereich erzeugt, welcher in dem Schritt 209 bestimmt wurde. Die zweite Markierung 129 kann beispielsweise die Gestalt eines Kreuzes aufweisen, und die Markierung kann durch Abscannen der Gestalt des Kreuzes mit dem Laserstrahl erzeugt werden, indem entlang des von dem Laserstrahl hierbei überstrichenen Pfads Material von der Probe abgetragen wird.
  • Daraufhin wird das Objekt 121 wieder in den Bearbeitungsbereich der Partikelstrahlsäule 3, 7 transportiert, und zwar derart, dass der Zielbereich in dem Scanbereich der Elektronenstrahlsäule 3 angeordnet ist. Es wird dann in einem Schritt 216 der Zielbereich abgetastet, wobei ebenfalls die von dem Laserstrahl erzeugte zweite Markierung 129 abgetastet wird. Aus den beim Abtasten detektierten Elektronen kann beispielsweise ein elektronenmikroskopisches Bild des Zielbereichs erzeugt werden, wobei dieses Bild auch die Abbildung der zweiten Markierung 219 enthält. Daraufhin wird die Position der zweiten Markierung 219 relativ zu dem Zielbereich bestimmt und mit der in Schritt 209 bestimmten Position relativ zu dem Zielbereich verglichen. Aus der Differenz der beiden Positionen wird in einem Schritt 219 eine Korrektur für die Bearbeitung mit dem Laserstrahl 117 bestimmt.
  • Daraufhin wird das Objekt 121 wieder in den Bearbeitungsbereich 13 des Laserscanners 15 transportiert, und es werden in einem Schritt 221 erneut die Teilmarkierungen 133, die die erste Markierung bilden, mit dem Laserstrahl 17 abgetastet, um die Position der ersten Markierung in dem Koordinatensystem des Laserscanners 15 zu bestimmen. Daraufhin wird der Laserstrahl 17 betrieben, um Material von der Probe 123 bis nahe an den interessieren Bereich abzutragen. Die Steuerung des Laserstrahls 17 erfolgt hierbei basierend auf dem CAD-Modell der Probe, wobei die in dem Schritt 219 bestimmte Korrektur verwendet wird, durch welche Abweichungen zwischen der Position, auf die der Laserstrahl jeweils vermeintlich gerichtet wird, und der Position, auf die der Laserstrahl tatsächlich trifft, kompensiert werden.
  • Das Materialvolumen, welches abgetragen wird, wird basierend auf dem CAD-Modell der Probe so bestimmt, dass zwischen der Oberfläche des verbleibenden Materials und dem interessierenden Bereich eine Materialschicht als Sicherheit bestehen bleibt. Die Dicke dieser Materialschicht ist so gewählt, dass selbst dann, wenn aufgrund erwartbarer Fehler bei der Steuerung der Materialabtragung zu viel Material abgetragen wird, von dem interessieren Bereich dennoch kein Material abgetragen wird. Aufgrund der in Schritt 219 bestimmten Korrektur kann die Dicke dieser Materialschicht vergleichsweise gering gewählt werden.
  • Nachfolgend wird das Objekt 121 wieder in den Bearbeitungsbereich der Partikelstrahlsäulen 3 und 7 transportiert. In einem Schritt 225 wird wiederum die aus den Teilmarkierungen 133 gebildete erste Markierung mit dem Elektronenstrahl 5 abgetastet. Daraufhin wird in einem Schritt 227 die in dem Schritt 223 vor dem interessieren Bereich belassene Materialschicht mit dem Ionenstrahl 9 abgetragen. Da die mit dem Ionenstrahl 9 abzutragende Materialschicht aufgrund der in dem Schritt 219 bestimmten Korrektur lediglich eine geringe Dicke aufweist, ist diese Abtragung von Material mit dem Ionenstrahl 9 in vergleichsweise kurzer Zeit möglich.
  • Daraufhin wird in einem Schritt 229 der gewünschte interessierende Bereich mit dem Elektronenstrahl 5 abgetastet, um ein elektronenmikroskopisches Bild des interessierenden Bereichs zu erzeugen. Dieses Bild kann in einem Schritt 231 in einem Speichermedium abgespeichert werden.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 4 eine zweite Ausführungsform des Verfahrens erläutert. Dieses Verfahren ist dem anhand der 3 erläuterten Verfahren der ersten Ausführungsform weitgehend ähnlich. Nachfolgend werden im Wesentlichen die Verfahrensschritte erläutert, in denen sich das Verfahren der zweiten Ausführungsform von dem der ersten Ausführungsform unterscheidet, während die Schritte, in denen sich die beiden Verfahren gleichen, zur Vermeidung von Wiederholungen nicht nochmal erläutert werden und mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Zum Verständnis dieser Schritte ist auf die zu 3 gehörige Beschreibung der ersten Ausführungsform Bezug zu nehmen.
  • Das Verfahren der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform im Wesentlichen darin, dass das Objekt 121 vor den Schritten 211 und 213 zum Erzeugen der zweiten Markierung im Zielbereich durch den Laserstrahl nicht in den Bearbeitungsbereich des Elektronenmikroskops gebracht wird, um die Blenden und den Zielbereich mit dem Elektronenmikroskop abzutasten (Schritte 205 und 207 der ersten Ausführungsform). Vielmehr wird das Objekt 121 gleich in den Bearbeitungsbereich des Laserscanners gebracht. Es wird hierbei angenommen, dass eine ausreichend genaue Kenntnis der Position des Zielbereichs relativ zu den ersten Markierungen 133, das heißt den Blenden, vorhanden ist, um in einem Schritt 209 eine Position für die zweite Markierung im Zielbereich relativ zu den Blenden zu bestimmen. Entsprechend werden dann in einem Schritt 211 die Teilmarkierungen 133 mit dem Laserstrahl abgetastet, um das Koordinatensystem des Objekts 121 relativ zu dem des Laserscanners zu referenzieren. Daraufhin wird in einem Schritt 213 mit dem Laserstrahl eine Markierung an dem Objekt 121 an der in Schritt 209 bestimmten Position angebracht.
  • Daraufhin wird das Objekt 121 in den Bearbeitungsbereich der Partikelstrahlsäule 3, 7 transportiert, und es werden in einem Schritt 215 die Teilmarkierungen 133 abgetastet, um die Position und Orientierung der ersten Markierung in dem Koordinatensystem der Elektronenstrahlsäule 3 zu bestimmen. Daraufhin wird der Zielbereich an der Probe 123 mit dem Elektronenstrahl 5 abgetastet, um die zweite Markierung 129 zu detektieren. Daraufhin wird die Position der zweiten Markierung 129 relativ zu der ersten Markierung bestimmt und mit der in Schritt 209 bestimmten Position verglichen. Aus der Differenz der beiden Positionen wird in einem Schritt 219 eine Korrektur für die Bearbeitung mit dem Laserstrahl 117 bestimmt, woraufhin das Verfahren wie das der ersten Ausführungsform fortgesetzt wird.
  • Bei dem Verfahren der ersten und der zweiten Ausführungsform ist es möglich, nach dem Bestimmen der Korrektur in dem Schritt 219 eine Position einer weiteren zweiten Markierung im Zielbereich entsprechend dem Schritt 209 zu bestimmen und eine solche zweite Markierung im Zielbereich unter Berücksichtigung der Korrektur mit dem Laserstrahl zu erzeugen. Diese weitere zweite Korrektur wird dann mit dem Elektronenmikroskop in einem den Schritten 216 oder 217 entsprechenden Schritt abgetastet, um eine verbesserte Korrektur in einem dem Schritt 209 entsprechenden Schritt zu gewinnen, welche dann nachfolgend beim Abtragen von Material mit dem Laserstrahl in einem dem Schritt 223 entsprechenden Schritt zur Steuerung des Laserstrahls verwendet wird, um die Genauigkeit der Abtragung von Material weiter zu erhöhen. Weitere Wiederholungen zu iterativen Verbesserung der Korrektur sind möglich.

Claims (20)

  1. Materialbearbeitungsverfahren, das mit einem Materialbearbeitungssystem (1) durchgeführt wird, wobei das Materialbearbeitungssystem (1) umfasst: wenigstens eine Teilchenstrahlsäule (3, 7), die dazu konfiguriert ist, wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9) auf einen ersten Bearbeitungsbereich (11) zu richten, und einen Laserscanner (15), der dazu konfiguriert ist, einen Laserstrahl (17) auf einen zweiten Bearbeitungsbereich (13) zu richten; wobei das Materialbearbeitungsverfahren umfasst: ein Abtasten einer an einem Objekt (121) angebrachten ersten Markierung mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9); ein erstes Abtasten der ersten Markierung (133) mit dem Laserstrahl (17) und ein Erzeugen einer zweiten Markierung (129) an dem Objekt (121) mit dem Laserstrahl; ein Abtasten der zweiten Markierung (129) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9); und ein zweites Abtasten der ersten Markierung (133) mit dem Laserstrahl (17) und ein Abtragen von Material des Objekts (121) mit dem Laserstrahl (17) basierend auf dem Abtasten der zweiten Markierung (129) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9).
  2. Materialbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Abtasten der ersten Markierung (133) mit dem Laserstrahl (17) ein Bestimmen einer Position der ersten Markierung (133) in einem Koordinatensystem des Laserscanners (15) umfasst.
  3. Materialbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Erzeugen der zweiten Markierung (129) umfasst: ein Festlegen eines Ortes in dem Koordinatensystem des Laserscanners (15) basierend auf dem Abtasten der ersten Markierung (133) mit dem Laserstrahl (17) und ein Richten des Laserstrahls (17) auf den in dem Koordinatensystem des Laserscanners (15) bestimmten Ort.
  4. Materialbearbeitungsverfahren nach Anspruch 3, wobei das Festlegen des Ortes in dem Koordinatensystem des Laserscanners (15) ferner auf einem Modell einer Geometrie wenigstens eines Teils des Objekts (121) basiert.
  5. Materialbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das erste Abtasten der ersten Markierung (133) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9) ein Bestimmen einer Position der ersten Markierung (133) in einem Koordinatensystem der wenigstens einen Teilchenstrahlsäule (3, 7) umfasst.
  6. Materialbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Abtasten der zweiten Markierung (129) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9) ein Bestimmen einer Position der zweiten Markierung (129) in dem Koordinatensystem der wenigstens einen Teilchenstrahlsäule (3, 7) umfasst.
  7. Materialbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend ein Bestimmen einer Position der zweiten Markierung (129) relativ zu der ersten Markierung (133) basierend auf dem ersten Abtasten der ersten Markierung (133) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9) und dem Abtasten der zweiten Markierung (129) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9).
  8. Materialbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend: ein Festlegen eines Ortes relativ zu einer basierend auf dem ersten Abtasten der ersten Markierung (133) mit dem Laserstrahl (17) bestimmten Position der ersten Markierung (133) in dem Koordinatensystem des Laserscanners (15); ein Richten des Laserstrahls (17) auf den Ort, um die zweite Markierung (129) zu erzeugen; und ein Bestimmen einer Position der zweiten Markierung (129) relativ zu der ersten Markierung (133) basierend auf dem ersten Abtasten der ersten Markierung (133) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9) und dem Abtasten der zweiten Markierung (129) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9); wobei das Abtragen von Material des Objekts (121) mit dem Laserstrahl (17) auf einer Differenz zwischen der zweiten Position und der ersten Position basiert.
  9. Materialbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend: ein zweites Abtasten der ersten Markierung (133) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9) und ein Abtasten wenigstens eines Teils des Objekts (121) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9) vor dem erstes Abtasten der ersten Markierung (133) mit dem Laserstrahl (17) und vor dem Erzeugen der zweiten Markierung (129); ein Festlegen einer Position relativ zu einer basierend auf dem zweiten Abtasten der ersten Markierung (133) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9) bestimmten Position der ersten Markierung (133) basierend auf dem Abtasten des Teils des Objekts (121) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9); ein Festlegen eines Ortes in dem Koordinatensystem des Laserscanners (15) basierend auf dem Abtasten der ersten Markierung (133) mit dem Laserstrahl (17) und der festgelegten Position; und ein Richten des Laserstrahls (17) auf die festgelegte Position, um die zweite Markierung (129) zu erzeugen.
  10. Materialbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend: ein Abtragen von Material des Objekts (121) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9) nach dem Abtragen von Material des Objekts (121) mit dem Laserstrahl (17).
  11. Materialbearbeitungsverfahren nach Anspruch 10, wobei der beim Abtragen von Material des Objekts (121) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9) verwendete Teilchenstrahl ein Ionenstrahl (9) ist.
  12. Materialbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner umfassend: ein Abtasten wenigstens eines Teils des Objekts (121) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9) nach dem Abtragen von Material des Objekts (121) mit dem Laserstrahl (17) und ein Detektieren von Signalen, die aufgrund des Abtastens an dem Objekt (121) erzeugt werden.
  13. Materialbearbeitungsverfahren nach Anspruch 12, wobei der beim Abtasten des wenigstens einen Teils des Objekts (121) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9) verwendete Teilchenstrahl ein Elektronenstrahl (5) ist.
  14. Materialbearbeitungsverfahren nach Anspruch 12 oder 13, ferner umfassend ein Erzeugen eines Bildes basierend auf den detektierten Signalen; und ein Darstellen des erzeugten Bildes durch ein Anzeigemedium und/oder ein Abspeichern des erzeugten Bildes in einem Speichermedium.
  15. Materialbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Objekt (121) einen Probenhalter (125, 131) und eine an dem Probenhalter (125) gehalterte zu untersuchende Probe (123) umfasst.
  16. Materialbearbeitungsverfahren nach Anspruch 15, wobei die erste Markierung (133) an dem Probenhalter (131) vorgesehen ist.
  17. Materialbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die erste Markierung (133) wenigstens eine oder mehrere Blendenöffnungen (133) und wenigstens einen Lichtdetektor umfasst.
  18. Materialbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das Materialbearbeitungssystem (1) ferner ein Transportsystem umfasst, das dazu konfiguriert ist, das Objekt (121) von dem ersten Bearbeitungsbereich (11) zu dem zweiten Bearbeitungsbereich (13) zu transportieren und von dem zweiten Bearbeitungsbereich (13) zu dem ersten Bearbeitungsbereich (11) zu transportieren.
  19. Materialbearbeitungsverfahren nach Anspruch 18, wobei das Transportsystem dazu konfiguriert ist, das Objekt (121) relativ zu der Teilchenstrahlsäule (3, 7) zu verlagern, und wobei das Verfahren umfasst: ein Verlagern des Objekts (121) relativ zu der Teilchenstrahlsäule (3, 7) derart, dass die erste Markierung (133) in einem Abtastbereich der Teilchenstrahlsäule (3, 7) angeordnet ist, vor dem ersten Abtasten der ersten Markierung (133) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9); und ein Verlagern des Objekts (121) relativ zu der Teilchenstrahlsäule (3, 7) derart, dass die zweite Markierung (129) in dem Abtastbereich der Teilchenstrahlsäule (3, 7) angeordnet ist, vor dem Abtasten der zweiten Markierung (129) mit dem wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9).
  20. Materialbearbeitungssystem (1) umfassend: wenigstens eine Teilchenstrahlsäule (3, 7), die dazu konfiguriert ist, wenigstens einen Teilchenstrahl (5, 9) auf einen ersten Bearbeitungsbereich (11) zu richten, und einen Laserscanner (15), der dazu konfiguriert ist, einen Laserstrahl (17) auf einen zweiten Bearbeitungsbereich (13) zu richten; wobei das Materialbearbeitungssystem (1) dazu konfiguriert ist, das Materialbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19 auszuführen.
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