DE102021112503A1

DE102021112503A1 - Teilchenstrahlvorrichtung mit einer Ablenkeinheit

Info

Publication number: DE102021112503A1
Application number: DE102021112503.0A
Authority: DE
Inventors: Dirk Preikszas; Michael W. Phaneuf
Original assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority date: 2021-05-12
Filing date: 2021-05-12
Publication date: 2022-11-17
Also published as: CN115346850A; US20220367142A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Teilchenstrahlvorrichtung (100) zum Abbilden, Analysieren und/oder Bearbeiten eines Objekts(114). Die Teilchenstrahlvorrichtung (100) umfasst einen ersten Teilchenstrahlerzeuger (300) zum Erzeugen eines ersten Teilchenstrahls, wobei der erste Teilchenstrahlerzeuger (300) eine erste Erzeugerstrahlachse (301) aufweist, wobei eine optische Achse (OA) der Teilchenstrahlvorrichtung (100) und die erste Erzeugerstrahlachse (301) identisch sind; einen zweiten Teilchenstrahlerzeuger (400) zum Erzeugen eines zweiten Teilchenstrahls, wobei der zweite Teilchenstrahlerzeuger (400) eine zweite Erzeugerstrahlachse (401) aufweist, wobei die optische Achse (OA) und die zweite Erzeugerstrahlachse (401) in einem Winkel angeordnet sind, der sich von 0° und 180° unterscheidet; eine Ablenkeinheit (500) zum Ablenken des zweiten Teilchenstrahls von der zweiten Erzeugerstrahlachse (401) zur optischen Achse (OA) und entlang der optischen Achse (OA), wobei die Ablenkeinheit (500) eine erste Öffnung (501) und eine zweite Öffnung (502), die sich von der ersten Öffnung (501) unterscheidet, aufweist, wobei die optische Achse (OA) durch die erste Öffnung (501) verläuft, wobei die zweite Erzeugerstrahlachse (401) durch die zweite Öffnung (502) verläuft; eine Objektivlinse (107) zum Fokussieren des ersten Teilchenstrahls oder des zweiten Teilchenstrahls auf das Objekt (114), wobei die optische Achse (OA) durch die Objektivlinse (107) verläuft; und mindestens einen Detektor (116, 121, 122) zum Detektieren von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sich auf eine Teilchenstrahlvorrichtung zum Abbilden, Analysieren und/oder Bearbeiten eines Objekts. Die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung weist eine Ablenkeinheit auf. Insbesondere kann die Teilchenstrahlvorrichtung eine lonenstrahlvorrichtung und/oder eine Elektronenstrahlvorrichtung sein.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Elektronenstrahlvorrichtungen, insbesondere ein Rasterelektronenmikroskop (im Folgenden auch als REM bezeichnet) und/oder ein Transmissionselektronenmikroskop (im Folgenden auch als TEM bezeichnet), werden verwendet, um Objekte (auch als Proben bezeichnet) zu untersuchen, um Kenntnis hinsichtlich der Eigenschaften und des Verhaltens der Objekte unter gewissen Bedingungen zu erhalten.
In einem REM wird ein Elektronenstrahl (im Folgenden auch als Primärelektronenstrahl bezeichnet) mithilfe eines Strahlerzeugers erzeugt und mittels eines Strahlführungssystems auf ein zu untersuchendes Objekt fokussiert. Für Fokussierungszwecke wird eine Objektivlinse verwendet. Der Primärelektronenstrahl wird mittels einer Ablenkvorrichtung über eine Oberfläche des zu untersuchenden Objekts geführt. Dies wird auch als Scannen bezeichnet. Das vom Primärelektronenstrahl abgescannte Gebiet wird auch als Scanbereich bezeichnet. Während des Scannens wechselwirken die Elektronen des Primärelektronenstrahls mit dem zu untersuchenden Objekt. Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung resultieren als Folge der Wechselwirkung. Beispielsweise sind die Wechselwirkungsteilchen Elektronen. Insbesondere werden Elektronen vom Objekt emittiert - die sogenannten Sekundärelektronen - und Elektronen des Primärelektronenstrahls werden an dem Objekt rückgestreut - die sogenannten Rückstreuelektronen. Die Wechselwirkungsteilchen bilden den sogenannten Sekundärteilchenstrahl und werden von mindestens einem Teilchendetektor detektiert. Der Teilchendetektor erzeugt Detektionssignale, die zum Erzeugen eines Bildes des Objekts verwendet werden. So wird ein Bild des zu untersuchenden Objekts erhalten. Beispielsweise ist die Wechselwirkungsstrahlung Röntgenstrahlung oder Kathodolumineszenzlicht. Mindestens ein Strahlungsdetektor wird verwendet, um die Wechselwirkungsstrahlung zu detektieren.
Im Fall eines TEM wird ein Primärelektronenstrahl gleichermaßen mithilfe eines Strahlerzeugers erzeugt und mittels eines Strahlführungssystems auf ein zu untersuchendes Objekt gelenkt. Der Primärelektronenstrahl tritt durch das zu untersuchende Objekt. Wenn der Primärelektronenstrahl durch das zu untersuchende Objekt tritt, wechselwirken die Elektronen des Primärelektronenstrahls mit dem Material des zu untersuchenden Objekts. Die durch das zu untersuchende Objekt tretenden Elektronen werden auf einen Leuchtschirm oder einen Detektor - zum Beispiel in Form einer Kamera - durch ein System, das ein Objektiv umfasst, abgebildet. Beispielsweise umfasst das vorgenannte System zusätzlich auch eine Projektionslinse. Das Abbilden kann auch im Scanmodus eines TEM stattfinden. Ein derartiges TEM wird als RTEM bezeichnet. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass am zu untersuchenden Objekt rückgestreute Elektronen und/oder vom zu untersuchenden Objekt emittierte Sekundärelektronen mittels mindestens eines weiteren Detektors detektiert werden, um das zu untersuchende Objekt abzubilden.
Ein Kombinieren der Funktionen eines RTEM und eines REM in einer einzigen Teilchenstrahlvorrichtung ist bekannt. Es ist deshalb möglich, unter Verwendung dieser Teilchenstrahlvorrichtung Untersuchungen von Objekten mit einer REM-Funktion und/oder mit einer RTEM-Funktion durchzuführen.
Darüber hinaus ist eine Teilchenstrahlvorrichtung in Form einer Ionenstrahlsäule bekannt. Ionen, die zum Bearbeiten eines Objekts verwendet werden, werden unter Verwendung eines lonenstrahlerzeugers erzeugt, der in der lonenstrahlsäule angeordnet ist. Beispielsweise wird während der Bearbeitung Material des Objekts abgetragen oder Material wird während der Bearbeitung auf das Objekt aufgebracht, wobei ein Gas verwendet werden kann. Die Ionen werden zusätzlich oder alternativ zum Abbilden verwendet.
Ferner hat der Stand der Technik die Praxis des Analysierens und/oder Bearbeitens eines Objekts in einer Teilchenstrahlvorrichtung einerseits unter Verwendung von Elektronen und andererseits unter Verwendung von Ionen offenbart. Beispielsweise ist eine Elektronenstrahlsäule mit der Funktion eines REM an der Teilchenstrahlvorrichtung angeordnet. Zusätzlich ist eine lonenstrahlsäule, die weiter oben erläutert wurde, an der Teilchenstrahlvorrichtung angeordnet. Die Elektronenstrahlsäule mit der REM-Funktion dient insbesondere zum weiteren Untersuchen des bearbeiteten oder nicht bearbeiteten Objekts, aber auch zum Bearbeiten des Objekts.
Ein Teilchenstrahlerzeuger in der Form einer Elektronenkanone ist aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise ist die Elektronenkanone eine thermionische Quelle, die bei Aufheizung Elektronen emittiert. Alternativ kann die Elektronenkanone eine Feldemissionsquelle sein, die Elektronen emittiert, wenn ein starkes elektrisches Feld an diese angelegt wird.
Eine thermionische Quelle verwendet beispielsweise ein Wolframfilament, einen Spitzenemitter eines Einkristalls oder einer Sinterverbindung von Lanthanhexaborid (LaB₆) oder Cerhexaborid (CeB₆). Wenn solche Materialien auf eine hinreichend hohe Temperatur aufgeheizt werden, erhalten die Elektronen des Materials hinreichend hohe Energie, um die natürliche Barriere (Austrittsarbeit) zu überwinden. Daher wird die thermionische Quelle dazu gebracht, thermisch angeregte Elektronen zu emittieren, wodurch ein Elektronenstrahl erzeugt wird. Der Aufbau einer thermionischen Quelle kann variieren. Es ist bekannt, eine thermionische Quelle, die eine Spitze, beispielsweise eine Spitze eines Wolframfilaments aufweist, oder einen LaB₆-Kristall, der eine solche Spitze aufweist, zu verwenden. Darüber hinaus ist es auch bekannt, einen LaB₆-Kristall in der Form eines Kegelstumpfes mit einer polierten Kreisscheibe zu verwenden. Diese Scheibe ist eine Elektronenemissionsoberfläche.
Eine Feldemissionsquelle arbeitet nach einem anderen Prinzip als thermionische Quellen. Das Feldemission zugrundeliegende Prinzip besteht darin, dass die Stärke eines elektrischen Felds an scharfen Zuspitzungen erheblich zunimmt. Wenn das elektrische Feld stark genug ist, wird die Austrittsarbeitsbarriere hinreichend abgesenkt, so dass Elektronen aufgrund des Tunneleffekts oder des Schottky-Effekts aus dem Material heraustunnein können. Es gibt zwei Arten von Feldemissionsquellen, nämlich eine kalte Feldemissionsquelle und eine thermische Feldemissionsquelle. Im Falle einer kalten Feldemissionsquelle wird das Ende einer Elektronenquelle normalerweise aus einem einkristallinen Wolframfeindraht hergestellt und wird bei Raumtemperatur einem starken elektrischen Feld ausgesetzt, wodurch in dem Einkristall unter Anwendung des Tunneleffekts Elektronen emittiert werden, so dass ein Elektronenstrahl erzeugt wird. Um Feldemission zu erlauben, muss die Oberfläche allerdings frei von Verunreinigungen und Oxiden sein. Dies kann erreicht werden, indem das System unter relativ guten Vakuumbedingungen (der Restdruck ist beispielsweise niedriger als 10^-7 hPa), insbesondere unter UHV-Bedingungen (Ultrahochvakuum-Bedingungen), betrieben wird. Im Falle einer thermischen Feldemissionsquelle wird die Elektronenquelle aufgeheizt, während sie einem starken elektrischen Feld ausgesetzt ist, welches bewirkt, dass unter Anwendung des Schottky-Effekts Elektronen emittiert werden, so dass ein Elektronenstrahl erzeugt wird. Die erforderlichen Vakuumbedingungen für eine solche Elektronenquelle sind weniger strikt, erfordern aber weiterhin einen Restdruck von weniger als 10^-6 hPa.
Ein weiterer Teilchenstrahlerzeuger in der Form eines Ionenstrahlerzeugers ist auch aus dem Stand der Technik bekannt. Der Ionenstrahlerzeuger umfasst eine lonenquelle, die ausgelegt ist zum Emittieren von Ionen, eine Suppressorelektrode, die ausgelegt ist zum Unterdrücken der emittierten Ionen von einer Seitenoberfläche der lonenquelle, eine Extraktorelektrode, die ausgelegt ist zum Extrahieren der Ionen aus der lonenquelle, eine erste Variable-Spannungsversorgung-Einheit zum Vorspannen der Extraktorelektrode mit einer Extraktorspannung und eine zweite Variable-Spannungsversorgung-Einheit zum Vorspannen der Suppressorelektrode mit einer Suppressorspannung. Der Teilchenstrahlerzeuger liefert einen Emissionsstrom, der die Ionen umfasst.
Es ist bekannt, eine Flüssigmetall-Ionenquelle als die lonenquelle zu verwenden. Die Flüssigmetall-lonenquelle weist einen Behälter auf, der flüssiges Metall, beispielsweise Gallium, enthält. Eine Emissionsvorrichtung in der Form eines Emissionsdrahts mit einer Spitze ist an dem Behälter angeordnet. Das flüssige Metall fließt von dem Behälter entlang einer Oberfläche des Emissionsdrahts zur Spitze des Emissionsdrahts. Aufgrund der oben beschriebenen Anordnung der lonenquelle wird die Spitze des Emissionsdrahts einem elektrischen Feld ausgesetzt, das hinreichend zum Ionisieren von Atomen des flüssigen Metalls und zum Extrahieren derselben aus der Spitze des Emissionsdrahts ist. Dadurch wird ein lonenstrahl, der Ionen umfasst, erzeugt.
Wenn flüssiges Gallium als das Metall für die Flüssigmetall-Ionenquelle verwendet wird, werden möglicherweise Gallium-Ionen in die Oberfläche des Objekts implantiert. Wenn eine Gallium-Flüssigmetall-Ionenquelle verwendet wird, beträgt die Eindringtiefe der Gallium-Ionen in das Objekt einige wenige nm, beispielsweise 5 nm bis 8 nm. Die Implantierung von Gallium-Ionen kann die chemische Struktur des Objekts verändern, was häufig unerwünscht ist. Es ist ebenfalls bekannt, eine Plasma-Ionenquelle als einen lonen-Teilchenstrahlerzeuger zu verwenden, wobei ein Edelgas, wie etwa Argon, zum Erzeugen von Ionen verwendet wird. Die Verwendung einer solchen Plasma-Ionenquelle reduziert oder vermeidet die Implantierung von Ionen in das Objekt. Ebenso ist bekannt, in einem ersten Schritt eine Gallium-Flüssigmetall-Ionenquelle zum Erzeugen von Ionen zum Fräsen eines Objekts zu verwenden, und, in einem zweiten Schritt eine Plasma-Ionenquelle zum Erzeugen von Ionen zum Entfernen einer Schicht des Materials des Objekts zu verwenden, wobei die Schicht eine Dicke von 5 nm bis 8 nm aufweist, wodurch während des Fräsens in das Objekt implantierte Gallium-Ionen entfernt werden.
Eine Teilchenstrahlvorrichtung ist bekannt, die sowohl eine Flüssigmetall-Ionenquelle als auch eine Plasma-Ionenquelle umfasst. Insbesondere umfasst die Teilchenstrahlvorrichtung eine erste Teilchenstrahlsäule, die die Flüssigmetall-Ionenquelle aufweist, und eine zweite Teilchenstrahlsäule, die die Plasma-Ionenquelle aufweist, wobei die erste Teilchenstrahlsäule und die zweite Teilchenstrahlsäule an einer Objektkammer der Teilchenstrahlvorrichtung angeordnet sind. Das Objekt wird an eine erste Position in der Objektkammer bewegt, wenn durch die Flüssigmetall-Ionenquelle erzeugte Ionen zu dem Objekt geführt werden. Darüber hinaus wird das Objekt an eine zweite Position in der Objektkammer bewegt, wenn durch die Plasma-Ionenquelle erzeugte Ionen zu dem Objekt geführt werden. Die Objektkammer weist eine ausreichende Größe auf, so dass die erste Teilchenstrahlsäule und die zweite Teilchenstrahlsäule an der Objektkammer angeordnet werden können. Sollte allerdings eine kleinere Objektkammer verwendet werden, ist kein hinreichender Raum an der Objektkammer verfügbar, um die erste Teilchenstrahlsäule und die zweite Teilchenstrahlsäule an der Objektkammer anzuordnen.
Als Stand der Technik wird auf DE 196 50 680 A1 und WO 01/82330 A1 Bezug genommen.
Daher ist das Bereitstellen einer Teilchenstrahlvorrichtung wünschenswert mit einem ersten Teilchenstrahlerzeuger zum Erzeugen eines ersten Teilchenstrahls, der erste geladene Teilchen aufweist, und einem zweiten Teilchenstrahlerzeuger zum Erzeugen eines zweiten Teilchenstrahls, der zweite geladene Teilchen aufweist, wobei die Teilchenstrahlvorrichtung auch Mittel zum Auswählen der ersten geladenen Teilchen oder der zweiten geladenen Teilchen umfasst.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Teilchenstrahlvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, den folgenden Ansprüchen und/oder den begleitenden Figuren.
Die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung wird zum Abbilden, Analysieren und/oder Bearbeiten eines Objekts verwendet. Die zuvor erwähnte Teilchenstrahlvorrichtung kann eine Elektronenstrahlvorrichtung und/oder eine lonenstrahlvorrichtung sein. Die Teilchenstrahlvorrichtung kann eine optische Achse umfassen, entlang der ein erster Teilchenstrahl oder ein zweiter Teilchenstrahl der Teilchenstrahlvorrichtung geführt werden kann.
Die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung kann einen ersten Teilchenstrahlerzeuger zum Erzeugen des ersten Teilchenstrahls, der erste geladene Teilchen aufweist, umfassen. Die ersten geladenen Teilchen können Elektronen oder Ionen sein. Der erste Teilchenstrahlerzeuger weist eine erste Erzeugerstrahlachse auf. Die optische Achse und die erste Erzeugerstrahlachse sind identisch. Insbesondere können die optische Achse und die erste Erzeugerstrahlachse einer geraden Linie folgen.
Zusätzlich kann die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung einen zweiten Teilchenstrahlerzeuger zum Erzeugen des zweiten Teilchenstrahls, der zweite geladene Teilchen aufweist, umfassen. Die zweiten geladenen Teilchen können Elektronen oder Ionen sein. Der zweite Teilchenstrahlerzeuger kann eine zweite Erzeugerstrahlachse aufweisen. Die optische Achse und die zweite Erzeugerstrahlachse sind in einem Winkel angeordnet, der sich von 0° und 180° unterscheidet. Mit anderen Worten sind die optische Achse und die zweite Erzeugerstrahlachse in einem Winkel zueinander angeordnet und sind nicht identisch.
Die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung kann auch eine Ablenkeinheit zum Ablenken der zweiten geladenen Teilchen des zweiten Teilchenstrahls von der zweiten Erzeugerstrahlachse zu der optischen Achse und weiter entlang der optischen Achse umfassen. Die Ablenkeinheit kann eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung, die sich von der ersten Öffnung unterscheidet, umfassen. Die optische Achse verläuft durch die erste Öffnung, wohingegen die zweite Erzeugerstrahlachse durch die zweite Öffnung verläuft. Die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung kann derart ausgelegt sein, dass die ersten geladenen Teilchen des ersten Teilchenstrahls nicht durch die Ablenkeinheit abgelenkt werden, wenn die ersten geladenen Teilchen des ersten Teilchenstrahls entlang der optischen Achse geführt werden. Dementsprechend kann die Ablenkeinheit 2 Betriebsmodi aufweisen, nämlich einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus. In dem ersten Betriebsmodus werden die ersten geladenen Teilchen des ersten Teilchenstrahls entlang der optischen Achse geführt und nicht durch die Ablenkeinheit abgelenkt. In dem zweiten Betriebsmodus werden die zweiten geladenen Teilchen des zweiten Teilchenstrahls durch die Ablenkeinheit von der zweiten Erzeugerstrahlachse zu der optischen Achse abgelenkt und werden weiter entlang der optischen Achse geführt.
Die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung kann auch eine Objektivlinse zum Fokussieren des ersten Teilchenstrahls oder des zweiten Teilchenstrahls auf das Objekt umfassen. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung mindestens einen Detektor zum Detektieren von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung aufweisen, wobei die Wechselwirkungsteilchen und die Wechselwirkungsstrahlung erzeugt werden, wenn der erste Teilchenstrahl oder der zweite Teilchenstrahl auf das Objekt auftrifft. Die Wechselwirkungsteilchen können Sekundärteilchen und/oder rückgestreute Teilchen sein, insbesondere Sekundärelektronen und Rückstreuelektronen oder Rückstreuionen. Die Wechselwirkungsstrahlung kann Röntgenstrahlung und/oder Kathodolumineszenzlicht sein.
Die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung sieht Auswählen des ersten Teilchenstrahls, der die ersten geladenen Teilchen aufweist, oder des zweiten Teilchenstrahls, der die zweiten geladenen Teilchen aufweist, vor. Darüber hinaus sieht die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung Ablenken des zweiten Teilchenstrahls, der die zweiten geladenen Teilchen aufweist, von der zweiten Erzeugerstrahlachse zu der optischen Achse und entlang der optischen Achse zum Führen des zweiten Teilchenstrahls zu der Objektivlinse vor. Zusätzlich ist die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung ausgelegt zum Fokussieren des zweiten Teilchenstrahls, der die zweiten geladenen Teilchen aufweist, in einer Ablenkebene, was identisch ist mit Fokussieren des zweiten Teilchenstrahls in einer weiteren Ebene an jedem Punkt der optischen Achse, wobei die weitere Ebene senkrecht zur Ablenkebene ist. Daher kann ein stigmatisches Abbilden des Objekts bereitgestellt werden. Zusätzlich sieht die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung vor, dass der erste Teilchenstrahl durch die Ablenkeinheit hindurchgeht, wenn der erste Teilchenstrahl ausgewählt ist, wobei der erste Teilchenstrahl nicht durch die Ablenkeinheit abgelenkt wird.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ vor, dass der erste Teilchenstrahlerzeuger eine Flüssigmetall-Ionenquelle ist. Insbesondere kann der erste Teilchenstrahlerzeuger eine Gallium-Flüssigmetall-Ionenquelle sein. Die Erfindung ist nicht auf Gallium als ein Metall beschränkt. Vielmehr kann jegliches Metall, das für die Erfindung geeignet ist, gewählt werden. Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ vor, dass der zweite Teilchenstrahlerzeuger eine Plasma-Ionenquelle ist. Insbesondere kann der zweite Teilchenstrahlerzeuger eine Edelgas-Plasma-Ionenquelle sein, beispielsweise eine Argon-Plasma-Ionenquelle. Die Erfindung ist nicht auf Argon als ein Edelgas beschränkt. Vielmehr kann jegliches Edelgas, das für die Erfindung geeignet ist, gewählt werden.
Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ vor, dass der erste Teilchenstrahlerzeuger eine kalte Feldemissionsquelle sein kann und dass der zweite Teilchenstrahlerzeuger eine thermionische Quelle sein kann. Beispielsweise kann der erste Teilchenstrahlerzeuger eine erste Elektronenquelle sein und/oder der zweite Teilchenstrahlerzeuger kann eine zweite Elektronenquelle sein. Zusätzlich oder alternativ sieht die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung vor, dass der erste Teilchenstrahlerzeuger eine Elektronenquelle sein kann und dass der zweite Teilchenstrahlerzeuger eine lonenquelle sein kann. Bei einer weiteren Ausführungsform sieht die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung vor, dass der erste Teilchenstrahlerzeuger eine lonenquelle sein kann und dass der zweite Teilchenstrahlerzeuger eine Elektronenquelle sein kann. Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ vor, dass der erste Teilchenstrahlerzeuger eine erste lonenquelle ist und dass der zweite Teilchenstrahlerzeuger eine zweite lonenquelle ist.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ eine erste Erzeugerkondensorlinse, die sich entlang der ersten Erzeugerstrahlachse erstreckt, vor. Dementsprechend erstreckt sich die erste Erzeugerkondensorlinse entlang der optischen Achse. Darüber hinaus ist die erste Erzeugerkondensorlinse zwischen dem ersten Teilchenstrahlerzeuger und der Ablenkeinheit angeordnet. Die erste Erzeugerkondensorlinse ist ausgelegt zum Fokussieren und zum Führen des ersten Teilchenstrahls entlang der optischen Achse. Zusätzlich oder alternativ sieht die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung eine zweite Erzeugerkondensorlinse, die sich entlang der zweiten Erzeugerstrahlachse erstreckt, vor. Dementsprechend erstreckt sich die zweite Erzeugerkondensorlinse nicht entlang der optischen Achse. Zusätzlich ist die zweite Erzeugerkondensorlinse zwischen dem zweiten Teilchenstrahlerzeuger und der Ablenkeinheit angeordnet. Die zweite Erzeugerkondensorlinse ist ausgelegt zum Fokussieren und zum Führen des Teilchenstrahls entlang der zweiten Erzeugerstrahlachse. Insbesondere kann die zweite Erzeugerkondensorlinse einen Crossover des zweiten Teilchenstrahls an einer Mitte der Ablenkeinheit und auf der optischen Achse erzeugen. Der Crossover ist eine Strahltaille des zweiten Teilchenstrahls, wobei die Strahltaille ein Gebiet ist, das einen minimalen Durchmesser des zweiten Teilchenstrahls aufweist.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ eine Strahlbegrenzungsblendeneinheit, die entlang der optischen Achse angeordnet sein kann, vor. Darüber hinaus kann die Strahlbegrenzungsblendeneinheit zwischen der Ablenkeinheit und der Objektivlinse angeordnet sein. Insbesondere kann die Strahlbegrenzungsblendeneinheit dafür ausgelegt sein, zweite geladene Teilchen des zweiten Teilchenstrahls auszuwählen, die zu der Objektivlinse geführt und auf das Objekt fokussiert werden sollen. Der zweite Teilchenstrahl kann gestreut sein, nachdem dieser durch die Ablenkeinheit abgelenkt wurde. Die Dispersion hängt von der Energie der zweiten geladenen Teilchen ab. Die Strahlbegrenzungsblendeneinheit kann ein Gebiet aufweisen, das durch den zweiten Teilchenstrahl beleuchtet wird, der zweite geladene Teilchen aufweist, die eine beliebige verfügbare kinetische Energie aufweisen. Daher werden zweite geladene Teilchen mit einer beliebigen verfügbaren kinetischen Energie zu der Objektivlinse geführt. Dementsprechend beeinträchtigt eine Dispersion des zweiten Teilchenstrahls aufgrund der Ablenkung der zweiten geladenen Teilchen, die unterschiedliche Energien aufweisen, durch die Ablenkeinheit die Strahlqualität des zweiten Teilchenstrahls, der in die Objektivlinse eintritt, nicht.
Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ eine erste Strahlstoppeinheit zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls vor. Mit anderen Worten kann die Teilchenstrahlvorrichtung eine erste Strahlstoppeinheit umfassen, die zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls verwendet wird, wenn der zweite Teilchenstrahl durch die Ablenkeinheit abgelenkt und entlang der optischen Achse zu der Objektivlinse geführt wird. Die Ablenkeinheit kann derart ausgelegt sein, dass, wenn der zweite Teilchenstrahl von der zweiten Erzeugerstrahlachse zur optischen Achse abgelenkt wird, der erste Teilchenstrahl durch die Ablenkeinheit zu der ersten Strahlstoppeinheit zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls abgelenkt wird.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ eine erste bewegliche Strahlstoppeinheit zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls vor, wobei sich die erste bewegliche Strahlstoppeinheit entlang der ersten Erzeugerstrahlachse erstrecken kann. Darüber hinaus kann die erste bewegliche Strahlstoppeinheit zwischen dem ersten Teilchenstrahlerzeuger und der Ablenkeinheit angeordnet sein. Die erste bewegliche Strahlstoppeinheit dieser Ausführungsform kann zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls verwendet werden, wenn der zweite Teilchenstrahl durch die Ablenkeinheit abgelenkt und entlang der optischen Achse zu der Objektivlinse geführt wird. Insbesondere kann die erste bewegliche Strahlstoppeinheit ein Ventil sein. Das Ventil kann dafür ausgelegt sein, geschlossen zu werden, wenn der erste Teilchenstrahl gestoppt werden muss, und kann dafür ausgelegt sein, geöffnet zu werden, wenn der erste Teilchenstrahl entlang der optischen Achse zu der Objektivlinse geführt wird.
Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ eine zweite Strahlstoppeinheit zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls vor. Mit anderen Worten kann die Teilchenstrahlvorrichtung eine zweite Strahlstoppeinheit umfassen, die zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls verwendet wird, wenn der erste Teilchenstrahl entlang der optischen Achse zu der Objektivlinse geführt wird. Wenn der erste Teilchenstrahl entlang der optischen Achse geführt wird, lenkt die Ablenkeinheit weder den ersten Teilchenstrahl noch den zweiten Teilchenstrahl ab. Daher wird der zweite Teilchenstrahl entlang der zweiten Erzeugerstrahlachse zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls zur zweiten Strahlstoppeinheit geführt.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ eine zweite bewegliche Strahlstoppeinheit zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls vor, wobei sich die zweite bewegliche Strahlstoppeinheit entlang der zweiten Erzeugerstrahlachse erstrecken kann. Darüber hinaus kann die zweite bewegliche Strahlstoppeinheit zwischen dem zweiten Teilchenstrahlerzeuger und der Ablenkeinheit angeordnet sein. Die zweite bewegliche Strahlstoppeinheit dieser Ausführungsform kann zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls verwendet werden, wenn der erste Teilchenstrahl entlang der optischen Achse zu der Objektivlinse geführt wird. Insbesondere kann die zweite bewegliche Strahlstoppeinheit ein Ventil sein. Das Ventil kann dafür ausgelegt sein, geschlossen zu werden, wenn der zweite Teilchenstrahl gestoppt werden muss, und kann dafür ausgelegt sein, geöffnet zu werden, wenn der zweite Teilchenstrahl von der zweiten Erzeugerstrahlachse zu der optischen Achse sowie entlang der optischen Achse in der Richtung zur Objektivlinse geführt wird.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ vor, dass die Ablenkeinheit eine magnetische Ablenkeinheit sein kann, die ein inhomogenes Magnetfeld liefert. Insbesondere kann die Ablenkeinheit ein erstes Polstück und ein zweites Polstück, das dem ersten Polstück gegenüberliegend angeordnet ist, aufweisen. Eine kegelförmige Öffnung, die einen halben Kegelwinkel aufweist, ist zwischen dem ersten Polstück und dem zweiten Polstück angeordnet, wobei die optische Achse durch die kegelförmige Öffnung verläuft. Der halbe Kegelwinkel kann im Bereich von 0,5 ° und 4 ° liegen, wobei die Grenzen in dem Bereich eingeschlossen sind. Die Erfindung ist nicht auf den vorerwähnten Bereich beschränkt. Vielmehr kann jeglicher Wert des halben Kegelwinkels, der für die Erfindung geeignet ist, gewählt werden. Das erste Polstück und das zweite Polstück können ein Joch umfassen, das eine an dem Joch angeordnete Spule aufweist. Die kegelförmige Öffnung kann das inhomogene Magnetfeld liefern, das zum Fokussieren des zweiten Teilchenstrahls, der die zweiten geladenen Teilchen aufweist, in der Ablenkebene verwendet wird, was identisch ist mit Fokussieren des zweiten Teilchenstrahls in der weiteren Ebene an jedem Punkt der optischen Achse, wobei die weitere Ebene senkrecht zur Ablenkebene ist. Die Magnetfeldstärke B kann gegeben sein durch $B = \frac{1}{R} \cdot \sqrt{\frac{2 \cdot m \cdot U}{e}}$
wobei R ein Ablenkradius ist, m die Masse von zweiten geladenen Teilchen des zweiten Teilchenstrahls ist, U eine Beschleunigungsspannung der zweiten geladenen Teilchen des zweiten Teilchenstrahls ist und e die Elementarladung ist. Beispielsweise gilt: R = 50 mm und U = 2 kV. Daher kann die Magnetfeldstärke B = 0,81 T betragen, wenn die zweiten geladenen Teilchen Argon-Ionen sind. Der halbe Kegelwinkel kann gegeben sein durch $α = \frac{1}{8} \cdot \frac{D}{R}$
wobei α der halbe Kegelwinkel ist und D ein Spalt zwischen dem ersten Polstück und dem zweiten Polstück ist. Beispielsweise gilt D = 10 mm. In diesem Fall beträgt der halbe Kegelwinkel α 1,43°.
Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ vor, dass die Ablenkeinheit eine elektrostatische Ablenkeinheit sein kann, die ein elektrisches Feld liefert. Insbesondere kann die elektrostatische Ablenkeinheit eine erste Ablenkelektrode und eine zweite Ablenkelektrode, die der ersten Ablenkelektrode gegenüberliegend angeordnet ist, aufweisen. Die elektrostatische Ablenkeinheit kann einen sphärischen Kondensator aufweisen. Darüber hinaus kann die elektrostatische Ablenkeinheit eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite umfassen. Ein erstes auf Masse gelegtes Abschirmrohr ist an der Eingangsseite zwischen der Ablenkeinheit und dem zweiten Strahlerzeuger angeordnet. Ein zweites auf Masse gelegtes Abschirmrohr ist an der Ausgangsseite zwischen der Ablenkeinheit und der Objektivlinse angeordnet. Das erste auf Masse gelegte Abschirmrohr und das zweite auf Masse gelegte Abschirmrohr sind dafür ausgelegt, ein Randfeld der elektrostatischen Ablenkeinheit zu begrenzen. Ein drittes auf Masse gelegtes Abschirmrohr, ausgelegt zum Begrenzen eines Randfelds der elektrostatischen Ablenkeinheit, kann an der ersten Öffnung der Ablenkeinheit zwischen der Ablenkeinheit und dem ersten Strahlerzeuger angeordnet sein.
Eine Spannung U₁ an der ersten Ablenkelektrode kann gegeben sein durch $U_{1} = 2 \cdot U \cdot (1 - \frac{R}{R_{1}})$
wobei R₁ ein Radius der ersten Ablenkelektrode ist, U die Beschleunigungsspannung der zweiten geladenen Teilchen des zweiten Teilchenstrahls ist und R der Ablenkradius ist. Darüber hinaus kann eine Spannung U₂ an der zweiten Ablenkelektrode gegeben sein durch $U_{2} = 2 \cdot U \cdot (1 - \frac{R}{R_{2}})$
wobei R₂ ein Radius der zweiten Ablenkelektrode ist, U die Beschleunigungsspannung der zweiten geladenen Teilchen des zweiten Teilchenstrahls ist und R der Ablenkradius ist. Beispielsweise gilt: U = 2 kV, R = 50 mm, R₁ = 45 mm und R₂ = 55 mm. Ist dem so, dann gilt: U₁ = -444 V und U₂ = 364 V.
Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ eine Elektrode zum Kompensieren des elektrischen Felds in der elektrostatischen Ablenkeinheit vor. Da die erste Öffnung in der elektrostatischen Ablenkeinheit das elektrische Feld in der elektrostatischen Ablenkeinheit beeinflusst, ist eine Kompensation des elektrischen Felds wünschenswert. Daher sieht diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung die Elektrode zum Kompensieren des elektrischen Felds vor. Die Elektrode kann an der ersten Öffnung angeordnet sein und kann von der Ablenkeinheit separiert sein.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ vor, dass die erste Öffnung einen ersten Öffnungsteil und einen zweiten Öffnungsteil umfasst. Der erste Öffnungsteil ist über eine Brücke mit dem zweiten Öffnungsteil verbunden, wobei die Brücke Teil der elektrostatischen Ablenkeinheit ist. Zusätzlich können der erste Öffnungsteil und der zweite Öffnungsteil symmetrisch sein. Die Elektrode zum Kompensieren des elektrischen Felds kann an dem ersten Öffnungsteil und/oder dem zweiten Öffnungsteil der ersten Öffnung angeordnet sein. Darüber hinaus kann die Elektrode von der elektrostatischen Ablenkeinheit separiert sein. Zusätzlich oder alternativ kann eine erste Elektrode zum Kompensieren des elektrischen Felds an dem ersten Öffnungsteil angeordnet sein und eine zweite Elektrode zum Kompensieren des elektrischen Felds kann an dem zweiten Öffnungsteil angeordnet sein. Darüber hinaus kann bzw. können die erste Elektrode zum Kompensieren des elektrischen Felds und/oder die zweite Elektrode zum Kompensieren des elektrischen Felds von der elektrostatischen Ablenkeinheit separiert sein.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ mindestens eine Deformation der elektrostatischen Ablenkeinheit zum Kompensieren des elektrischen Felds in der elektrostatischen Ablenkeinheit vor. Beispielsweise ist die Deformation an einem Rand oder in der Nähe des Rands der ersten Öffnung der elektrostatischen Ablenkeinheit angeordnet. Insbesondere kann die mindestens eine Deformation bis zu 10 mm von dem Rand der ersten Öffnung der elektrostatischen Ablenkeinheit angeordnet sein. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Vielmehr kann die Deformation bzw. können die Deformationen irgendwo, wo es für die Erfindung geeignet ist, an der elektrostatischen Ablenkeinheit angeordnet sein. Da die erste Öffnung in der elektrostatischen Ablenkeinheit das elektrische Feld in der elektrostatischen Ablenkeinheit beeinflusst, sind Mittel zum Kompensieren des elektrischen Felds wünschenswert. Daher umfasst diese Ausführungsform das Deformationskompensieren des elektrischen Felds. Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ vor, dass die erste Öffnung einen ersten Öffnungsteil und einen zweiten Öffnungsteil umfasst. Der erste Öffnungsteil ist über eine Brücke mit dem zweiten Öffnungsteil verbunden, wobei die Brücke Teil der elektrostatischen Ablenkeinheit ist. Mindestens eine Deformation zum Kompensieren des elektrischen Felds kann an der Brücke oder in der Nähe der Brücke angeordnet sein. Insbesondere kann die mindestens eine Deformation bis zu 10 mm von der Brücke angeordnet sein. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Vielmehr kann die Deformation bzw. können die Deformationen irgendwo, wo es für die Erfindung geeignet ist, an der Brücke oder nahe der Brücke angeordnet sein. Zusätzlich können der erste Öffnungsteil und der zweite Öffnungsteil symmetrisch sein.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung sieht zusätzlich oder alternativ vor, dass die Teilchenstrahlvorrichtung mindestens eine der Folgenden ist: eine Elektronenstrahlvorrichtung und eine Ionenstrahlvorrichtung.
Figurenliste
Hier beschriebene Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden Text unter Bezugnahme auf die Figuren ausführlicher erläutert, in denen Folgendes gilt:

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Teilchenstrahlvorrichtung;
2 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Teilchenerzeugereinheit der Teilchenstrahlvorrichtung;
3 zeigt eine weitere schematische Darstellung der ersten Ausführungsform der Teilchenerzeugereinheit gemäß 2;
4 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Teilchenerzeugereinheit der Teilchenstrahlvorrichtung;
5 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Teilchenerzeugereinheit der Teilchenstrahlvorrichtung;
6 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer Teilchenerzeugereinheit der Teilchenstrahlvorrichtung;
7 zeigt eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform einer Teilchenerzeugereinheit der Teilchenstrahlvorrichtung;
8 zeigt eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform einer Teilchenerzeugereinheit der Teilchenstrahlvorrichtung; und
9 zeigt eine schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform einer Teilchenerzeugereinheit der Teilchenstrahlvorrichtung.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Teilchenstrahlvorrichtung 100. Die Teilchenstrahlvorrichtung 100 weist eine Teilchenerzeugereinheit 200 auf, die ein Gehäuse umfassen kann. Die Teilchenerzeugereinheit 200 ist an einem Strahlführungsrohr (in 1 nicht gezeigt) angeordnet.
Die Teilchenerzeugereinheit 200 umfasst einen ersten Teilchenstrahlerzeuger 300 zum Erzeugen eines ersten Teilchenstrahls, der erste geladene Teilchen aufweist. Die ersten geladenen Teilchen können Elektronen oder Ionen sein. Der erste Teilchenstrahlerzeuger 300 umfasst beispielsweise eine erste Geladene-Teilchen-Quelle 303 in der Form einer Flüssigmetall-Ionenquelle. Insbesondere kann die erste Geladene-Teilchen-Quelle 303 eine Gallium-Flüssigmetall-Ionenquelle sein. Die Erfindung ist nicht auf Gallium als ein Metall beschränkt. Vielmehr kann jegliches Metall, das für die Erfindung geeignet ist, gewählt werden. Der erste Teilchenstrahlerzeuger 300 weist eine erste Erzeugerstrahlachse 301 auf. Eine optische Achse OA der Teilchenstrahlvorrichtung 100 und die erste Erzeugerstrahlachse 301 sind identisch. Insbesondere können die optische Achse OA und die erste Erzeugerstrahlachse 301 einer geraden Linie folgen. Eine erste Erzeugerkondensorlinse 302 erstreckt sich entlang der ersten Erzeugerstrahlachse 301. Dementsprechend erstreckt sich die erste Erzeugerkondensorlinse 302 entlang der optischen Achse OA. Darüber hinaus ist die erste Erzeugerkondensorlinse 302 zwischen dem ersten Teilchenstrahlerzeuger 300 und einer Ablenkeinheit 500 angeordnet, was in 1 schematisch gezeigt ist und was im Folgenden ausführlich beschrieben wird. Die erste Erzeugerkondensorlinse 302 ist ausgelegt zum Fokussieren und zum Führen des ersten Teilchenstrahls entlang der optischen Achse OA.
Die Teilchenerzeugereinheit 200 umfasst weiterhin einen zweiten Teilchenstrahlerzeuger 400 zum Erzeugen eines zweiten Teilchenstrahls, der zweite geladene Teilchen aufweist. Die zweiten geladenen Teilchen können Elektronen oder Ionen sein. Der zweite Teilchenstrahlerzeuger 400 umfasst beispielsweise eine zweite Geladene-Teilchen-Quelle 403 in der Form einer Edelgas-Plasma-Ionenquelle, beispielsweise einer Argon-Plasma-Ionenquelle. Die Erfindung ist nicht auf Argon als ein Edelgas beschränkt. Vielmehr kann jegliches Edelgas, das für die Erfindung geeignet ist, gewählt werden. Der zweite Teilchenstrahlerzeuger 400 weist eine zweite Erzeugerstrahlachse 401 auf. Die optische Achse OA der Teilchenstrahlvorrichtung 100 und die zweite Erzeugerstrahlachse 401 sind in einem Winkel angeordnet, der sich von 0° und 180° unterscheidet. Mit anderen Worten sind die optische Achse OA und die zweite Erzeugerstrahlachse 401 in einem Winkel zueinander angeordnet und sind nicht identisch. Beispielsweise sind die optische Achse OA und die zweite Erzeugerstrahlachse 401 um 90° zueinander angeordnet. Die Erfindung ist nicht auf einem Winkel von 90° beschränkt. Vielmehr kann ein beliebiger Winkel gewählt werden, der für die Erfindung geeignet ist und der sich von 0° und 180° unterscheidet. Eine zweite Erzeugerkondensorlinse 402 erstreckt sich entlang der zweiten Erzeugerstrahlachse 401. Dementsprechend erstreckt sich die zweite Erzeugerkondensorlinse 402 nicht entlang der optischen Achse OA. Zusätzlich ist die zweite Erzeugerkondensorlinse 402 zwischen dem zweiten Teilchenstrahlerzeuger 400 und der Ablenkeinheit 500 angeordnet. Die zweite Erzeugerkondensorlinse 402 ist ausgelegt zum Fokussieren und zum Führen des zweiten Teilchenstrahls entlang der zweiten Erzeugerstrahlachse 401. Insbesondere kann die zweite Erzeugerkondensorlinse 402 einen Crossover des zweiten Teilchenstrahls an einer Mitte der Ablenkung auf einer gekrümmten Achse 526 erzeugen. Der Crossover ist eine Strahltaille des zweiten Teilchenstrahls, wobei die Strahltaille ein Gebiet ist, das einen minimalen Durchmesser des zweiten Teilchenstrahls aufweist.
Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung 100 sieht zusätzlich oder alternativ vor, dass der erste Teilchenstrahlerzeuger 300 eine kalte Feldemissionsquelle sein kann und dass der zweite Teilchenstrahlerzeuger 400 eine thermionische Quelle sein kann. Beispielsweise kann der erste Teilchenstrahlerzeuger 300 eine erste Elektronenquelle sein und/oder der zweite Teilchenstrahlerzeuger 400 kann eine zweite Elektronenquelle sein. Zusätzlich oder alternativ sieht die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung 100 vor, dass der erste Teilchenstrahlerzeuger 300 eine Elektronenquelle sein kann und dass der zweite Teilchenstrahlerzeuger 400 eine lonenquelle sein kann. Bei einer weiteren Ausführungsform sieht die erfindungsgemäße Teilchenstrahlvorrichtung 100 vor, dass der erste Teilchenstrahlerzeuger 300 eine lonenquelle sein kann und dass der zweite Teilchenstrahlerzeuger 400 eine Elektronenquelle sein kann. Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilchenstrahlvorrichtung 100 sieht zusätzlich oder alternativ vor, dass der erste Teilchenstrahlerzeuger 300 eine erste Ionenquelle ist und dass der zweite Teilchenstrahlerzeuger 400 eine zweite lonenquelle ist.
Die Teilchenerzeugereinheit 200 kann, wie oben erwähnt, auch die Ablenkeinheit 500 zum Ablenken der zweiten geladenen Teilchen des zweiten Teilchenstrahls von der zweiten Erzeugerstrahlachse 401 zu der optischen Achse OA und weiter entlang der optischen Achse OA umfassen. Die Ablenkeinheit 500 umfasst eine erste Öffnung 501 und eine zweite Öffnung 502, die sich von der ersten Öffnung 501 unterscheidet. Die optische Achse OA verläuft durch die erste Öffnung 501, wobei die erste Öffnung 501 an einer ersten Seite der Ablenkeinheit 500 angeordnet ist, wobei die erste Seite auf den ersten Teilchenstrahlerzeuger 300 gerichtet ist. Die zweite Erzeugerstrahlachse 401 verläuft durch die zweite Öffnung 502, wobei die zweite Öffnung 502 an einer zweiten Seite der Ablenkeinheit 500 angeordnet ist, wobei die zweite Seite auf den zweiten Teilchenstrahlerzeuger 400 gerichtet ist. Die Ablenkeinheit 500 umfasst auch eine dritte Öffnung 503, die sich von der ersten Öffnung 501 und der zweiten Öffnung 502 unterscheidet. Die dritte Öffnung 503 ist der ersten Öffnung 501 entgegengesetzt. Die optische Achse OA verläuft auch durch die dritte Öffnung 503, wobei die dritte Öffnung 503 an einer dritten Seite der Ablenkeinheit 500 angeordnet ist, wobei die dritte Seite auf eine Objektivlinse 107 der Teilchenstrahlvorrichtung 100 gerichtet ist.
Die Teilchenstrahlvorrichtung 100 kann derart ausgelegt sein, dass die ersten geladenen Teilchen des ersten Teilchenstrahls nicht durch die Ablenkeinheit 500 abgelenkt werden, wenn die ersten geladenen Teilchen des ersten Teilchenstrahls entlang der optischen Achse OA geführt werden. Dementsprechend kann die Ablenkeinheit 500 zwei Betriebsmodi aufweisen, nämlich einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus. In dem ersten Betriebsmodus werden die ersten geladenen Teilchen des ersten Teilchenstrahls entlang der optischen Achse OA geführt und nicht durch die Ablenkeinheit 500 abgelenkt. In dem zweiten Betriebsmodus werden die zweiten geladenen Teilchen des zweiten Teilchenstrahls durch die Ablenkeinheit 500 von der zweiten Erzeugerstrahlachse 401 zu der optischen Achse OA abgelenkt und werden weiter entlang der optischen Achse OA geführt.
Die ersten geladenen Teilchen des ersten Teilchenstrahls oder die zweiten geladenen Teilchen des zweiten Teilchenstrahls bewegen sich entlang der optischen Achse OA durch das Strahlführungsrohr, das sich zur Objektivlinse 107, die eine elektrostatische und/oder eine magnetische Objektivlinse sein kann, erstreckt.
Eine stationäre Blendeneinheit 109 ist zwischen der Ablenkeinheit 500 und der Objektivlinse 107 angeordnet. Alternativ ist die Blendeneinheit 109 beweglich. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Blendeneinheit 109 eine kreisförmige Blende, die eine Blendenöffnung 118, durch die der erste Teilchenstrahl oder der zweite Teilchenstrahl hindurchgeht, aufweist, wobei die Blendenöffnung 118 eine Ausdehnung im Bereich von 5 µm bis 2000 µm aufweist, beispielsweise 35 µm, wobei die Grenzen in diesem Bereich eingeschlossen sind. Die Blendeneinheit 109 kann eine Druckstufenblende sein. Die Blendeneinheit 109 eines weiteren Ausführungsbeispiels kann mehrere Öffnungen aufweisen, die mechanisch in Bezug auf den ersten Teilchenstrahl oder den zweiten Teilchenstrahl bewegt werden können oder durch die der erste Teilchenstrahl oder der zweite Teilchenstrahl unter Verwendung von elektrischen und/oder magnetischen Ablenkvorrichtungen hindurchgehen kann. Wie oben erwähnt, kann die Blendeneinheit 109 auch eine Druckstufeneinheit sein. Sie trennt einen ersten Bereich, in dem die Teilchenerzeugereinheit 200 angeordnet ist und der ein Ultrahochvakuum (10^-7 bis 10^-12 hPa) aufweist, von einem zweiten Bereich mit einem Hochvakuum (10^-3 bis 10^-7 hPa). Der zweite Bereich ist der Zwischendruckbereich des Strahlführungsrohrs, das über die Objektivlinse 107 zu einer Objektkammer 120 führt.
Die Objektivlinse 107 kann eine magnetische Linse, eine elektrostatische Linse oder eine elektrostatische-magnetische Linse aufweisen. Abhängig von der Art der Linse kann die Objektivlinse 107 Polstücke aufweisen, in die eine Bohrung gemacht wurde. Das Strahlführungsrohr kann durch diese Bohrung angeordnet und geführt werden, falls die Linse Polstücke aufweist. Ferner kann eine Spule in den Polstücken angeordnet sein. Abhängig von der Art der Linse kann die Objektivlinse 107 Elektroden aufweisen, in die Bohrungen gemacht wurden. Das Strahlführungsrohr kann sich zu den Elektroden erstrecken, falls die Linse Elektroden aufweist. Das elektrische Potential des Strahlführungsrohrs kann Masse sein oder sich von Masse unterscheiden. Eine oder mehrere der Elektroden kann auf einem anderen elektrischen Potential als dem Strahlführungsrohrpotential liegen.
Zusätzlich weist die Teilchenstrahlvorrichtung 100 eine Scanvorrichtung auf (in 1 nicht gezeigt), mittels der der erste Teilchenstrahl oder der zweite Teilchenstrahl abgelenkt und über ein Objekt 114 gescannt werden kann. In diesem Prozess wechselwirken die ersten geladenen Teilchen des ersten Teilchenstrahls oder die zweiten geladenen Teilchen des zweiten Teilchenstrahls mit dem Objekt 114. Als Folge dieser Wechselwirkung ergeben sich Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung, die detektiert werden. Die auf diese Weise erhaltenen Detektionssignale werden ausgewertet.
Als Wechselwirkungsteilchen werden insbesondere Teilchen von der Oberfläche des Objekts 114 emittiert (sogenannte Sekundärteilchen) oder Teilchen des ersten Teilchenstrahls oder des zweiten Teilchenstrahls werden von dem Objekt 114 rückgestreut (sogenannte Rückstreuteilchen). Die von der Oberfläche des Objekts 114 emittierten Teilchen können beispielsweise Sekundärelektronen sein. Darüber hinaus können die an dem Objekt 114 rückgestreuten Teilchen Rückstreuelektronen oder -ionen sein.
Zum Detektieren von Sekundärteilchen und/oder Rückstreuteilchen ist ein erster Detektor 116 in der Objektkammer 120 der Teilchenstrahlvorrichtung 100 angeordnet. Der erste Detektor 116 wird verwendet, um hauptsächlich Sekundärteilchen zu detektieren. Von dem Objekt 114 rückgestreute Teilchen, d. h. Rückstreuteilchen, können ebenfalls durch den ersten Detektor 116 detektiert werden.
Die Detektionssignale, die vom ersten Detektor 116 erzeugt werden, werden dafür verwendet, ein Bild oder Bilder der Oberfläche des Objekts 114 zu erzeugen.
Zusätzlich zum oben erwähnten ersten Detektor 116 weist die Teilchenstrahlvorrichtung 100 einen Strahlungsdetektor 122 auf, der in der Objektkammer 120 angeordnet ist. Der Strahlungsdetektor 122 kann beispielsweise zwischen dem Strahlführungsrohr und dem Objekt 114 positioniert sein. Darüber hinaus kann der Strahlungsdetektor 122 auch an der Seite des Objekts 114 positioniert sein. Der Strahlungsdetektor 122 kann ein CCD-Detektor sein.
Die Objektkammer 120 wird in einem ersten Druckbereich oder in einem zweiten Druckbereich betrieben, wobei der erste Druckbereich nur Drücke umfasst, die niedriger als oder gleich 10^-3 hPa sind, und wobei der zweite Druckbereich nur Drücke über 10^-3 hPa umfasst. Ein (in 1 nicht gezeigter) Drucksensor zum Messen des Drucks in der Objektkammer 120 ist in der Objektkammer 120 angeordnet. Ein (in 1 nicht gezeigtes) Vakuumsystem in der Form eines Pumpensystems, das mit dem Drucksensor verbunden ist und an der Objektkammer 120 angeordnet ist, stellt den Druckbereich in der Objektkammer 120 bereit, entweder den ersten Druckbereich oder den zweiten Druckbereich.
Die Teilchenstrahlvorrichtung 100 kann ferner einen zweiten Detektor 121, der in der Objektkammer 120 angeordnet ist, aufweisen. Der zweite Detektor 121 ist dem Objekt 114, wie von dem ersten Teilchenstrahlerzeuger 300 in der Richtung des Objekts 114 entlang der optischen Achse OA gesehen, nachgelagert angeordnet. Der erste Teilchenstrahl oder der zweite Teilchenstrahl können durch das Objekt 114 transmittieren. Teilchen des ersten Teilchenstrahls oder des zweiten Teilchenstrahls wechselwirken mit dem Material des Objekts 114. Teilchen, die durch das Objekt 114 transmittieren, werden unter Verwendung des zweiten Detektors 121 detektiert.
Der erste Detektor 116, der zweite Detektor 121 und der Strahlungsdetektor 122 sind mit einer Steuereinheit 123 verbunden. Die Steuereinheit 123 kann einen Monitor 124 umfassen, der zum Anzeigen von Bildern verwendet wird, die unter Verwendung von Detektorsignalen des ersten Detektors 116, des zweiten Detektors 121 und/oder des Strahlungsdetektors 122 erzeugt wurden.
Die Teilchenerzeugereinheit 200 ist mit einem ersten Pumpensystem 523 zum Liefern eines Vakuums in der Teilchenerzeugereinheit 200 verbunden. Zusätzlich oder alternativ ist der erste Teilchenstrahlerzeuger 300 mit einem zweiten Pumpensystem 524 zum Liefern eines Vakuums in dem ersten Teilchenstrahlerzeuger 300 verbunden. Zusätzlich oder alternativ ist der zweite Teilchenstrahlerzeuger 400 mit einem dritten Pumpensystem 525 zum Liefern eines Vakuums in dem zweiten Teilchenstrahlerzeuger 400 verbunden.
2 zeigt eine schematische Ansicht der wie in 1 gezeigten Teilchenerzeugereinheit 200. Dieselben Bezugszeichen kennzeichnen dieselben Komponenten der Teilchenerzeugereinheit 200. Daher gelten auch die oben erwähnten Erläuterungen. 3 zeigt eine schematische Ansicht der Ablenkeinheit 500 in der Richtung A, wie in 2 gezeigt ist. Die Ablenkeinheit 500 kann eine magnetische Ablenkeinheit sein, die ein inhomogenes Magnetfeld liefert. Insbesondere kann die Ablenkeinheit 500 ein erstes Polstück 504 und ein zweites Polstück 505, das dem ersten Polstück 504 gegenüberliegend angeordnet ist, aufweisen. Eine kegelförmige Öffnung 506, die einen halben Kegelwinkel α aufweist, ist zwischen dem ersten Polstück 504 und dem zweiten Polstück 505 angeordnet, wobei die optische Achse OA durch die kegelförmige Öffnung 506 verläuft. In 3 entspricht die rechte Kante der Ablenkeinheit 500 den zusammenfallenden Symmetrieachsen 527 der kegelförmigen Fläche des ersten Polstücks 504 und der kegelförmigen Fläche des zweiten Polstücks 505. Darüber hinaus ist der Mittelpunkt des Ablenkungsbogens des zweiten Teilchenstrahls auf diesen Symmetrieachsen 527 positioniert. Der halbe Kegelwinkel α der kegelförmigen Flächen kann im Bereich von 0,5° und 4° liegen, wobei die Grenzen in dem Bereich eingeschlossen sind. Die Erfindung ist nicht auf den vorerwähnten Bereich beschränkt. Vielmehr kann jeglicher Wert des halben Kegelwinkels α, der für die Erfindung geeignet ist, gewählt werden. Das erste Polstück 504 und das zweite Polstück 505 können ein Joch 507 umfassen, das eine an dem Joch 507 angeordnete Spule 508 aufweist. Die kegelförmige Öffnung 506 kann das inhomogene Magnetfeld liefern, das zum Fokussieren des zweiten Teilchenstrahls, der die zweiten geladenen Teilchen aufweist, in der Ablenkebene verwendet wird, was identisch ist mit Fokussieren des zweiten Teilchenstrahls in der weiteren Ebene an jedem Punkt der optischen Achse OA, wobei die weitere Ebene senkrecht zur Ablenkebene ist. Die Magnetfeldstärke B kann gegeben sein durch $B = \frac{1}{R} \cdot \sqrt{\frac{2 \cdot m \cdot U}{e}}$
wobei R ein Ablenkradius ist, m die Masse von zweiten geladenen Teilchen des zweiten Teilchenstrahls ist, U eine Beschleunigungsspannung der zweiten geladenen Teilchen des zweiten Teilchenstrahls ist und e die Elementarladung ist. Beispielsweise gilt: R = 50 mm und U = 2 kV. Daher kann die Magnetfeldstärke B = 0,81 T betragen, wenn die zweiten geladenen Teilchen Argon-Ionen sind. Der halbe Kegelwinkel α kann gegeben sein durch $α = \frac{1}{8} \cdot \frac{D}{R}$
wobei α der halbe Kegelwinkel ist und D ein Spalt zwischen dem ersten Polstück 504 und dem zweiten Polstück 505 ist. Beispielsweise gilt D = 10 mm. In diesem Fall beträgt der halbe Kegelwinkel α 1,43°.
4 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Teilchenerzeugereinheit 200. 4 basiert auf 2. Dieselben Bezugszeichen kennzeichnen dieselben Komponenten der Teilchenerzeugereinheit 200. Daher gelten auch die oben erwähnten Erläuterungen. Zusätzlich zu den in 2 gezeigten Komponenten zeigt 4 eine erste Strahlstoppeinheit 509 zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls. Mit anderen Worten umfasst die Teilchenstrahlvorrichtung 100 die erste Strahlstoppeinheit 509, die zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls verwendet wird, wenn der zweite Teilchenstrahl durch die Ablenkeinheit 500 abgelenkt und entlang der optischen Achse OA zu der Objektivlinse 107 geführt wird. Die Ablenkeinheit 500 kann derart ausgelegt sein, dass, wenn der zweite Teilchenstrahl von der zweiten Erzeugerstrahlachse 401 zur optischen Achse OA abgelenkt wird, der erste Teilchenstrahl durch die Ablenkeinheit 500 zu der ersten Strahlstoppeinheit 509 zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls abgelenkt wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Teilchenerzeugereinheit 200 eine erste bewegliche Strahlstoppeinheit 511 zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls aufweisen, wobei sich die erste bewegliche Strahlstoppeinheit 511 entlang der ersten Erzeugerstrahlachse 301 erstrecken kann. Darüber hinaus kann die erste bewegliche Strahlstoppeinheit 511 zwischen dem ersten Teilchenstrahlerzeuger 300 und der Ablenkeinheit 500 angeordnet sein. Die erste bewegliche Strahlstoppeinheit 511 dieser Ausführungsform kann zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls verwendet werden, wenn der zweite Teilchenstrahl durch die Ablenkeinheit 500 abgelenkt wird und entlang der optischen Achse OA zu der Objektivlinse 107 geführt wird. Insbesondere kann die erste bewegliche Strahlstoppeinheit 511 ein Ventil sein. Das Ventil kann dafür ausgelegt sein, geschlossen zu werden, wenn der erste Teilchenstrahl gestoppt werden muss, und kann dafür ausgelegt sein, geöffnet zu werden, wenn der erste Teilchenstrahl entlang der optischen Achse OA zu der Objektivlinse 107 geführt wird.
Zusätzlich zu den in 2 gezeigten Komponenten zeigt 4 eine zweite Strahlstoppeinheit 510 zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls. Mit anderen Worten kann die Teilchenstrahlvorrichtung 100 die zweite Strahlstoppeinheit 510 umfassen, die zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls verwendet wird, wenn der erste Teilchenstrahl entlang der optischen Achse OA zu der Objektivlinse 107 geführt wird. Wenn der erste Teilchenstrahl entlang der optischen Achse OA geführt wird, lenkt die Ablenkeinheit 500 weder den ersten Teilchenstrahl noch den zweiten Teilchenstrahl ab. Daher wird der zweite Teilchenstrahl entlang der zweiten Erzeugerstrahlachse 401 zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls zur zweiten Strahlstoppeinheit 510 geführt. Zusätzlich oder alternativ weist die Teilchenerzeugereinheit 200 eine zweite bewegliche Strahlstoppeinheit 512 zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls auf, wobei sich die zweite bewegliche Strahlstoppeinheit 512 entlang der zweiten Erzeugerstrahlachse 401 erstrecken kann. Darüber hinaus kann die erste bewegliche Strahlstoppeinheit 512 zwischen dem zweiten Teilchenstrahlerzeuger 400 und der Ablenkeinheit 500 angeordnet sein. Die zweite bewegliche Strahlstoppeinheit 512 kann zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls verwendet werden, wenn der erste Teilchenstrahl entlang der optischen Achse OA zu der Objektivlinse 107 geführt wird. Insbesondere kann die zweite bewegliche Strahlstoppeinheit 512 ein Ventil sein. Das Ventil kann dafür ausgelegt sein, geschlossen zu werden, wenn der zweite Teilchenstrahl gestoppt werden muss, und kann dafür ausgelegt sein, geöffnet zu werden, wenn der zweite Teilchenstrahl von der zweiten Erzeugerstrahlachse 401 zu der optischen Achse OA sowie entlang der optischen Achse OA in der Richtung zur Objektivlinse 107 geführt wird.
5 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Teilchenerzeugereinheit 200 von 1. Dieselben Bezugszeichen kennzeichnen dieselben Komponenten der Teilchenerzeugereinheit 200. Daher gelten auch die oben erwähnten Erläuterungen. Zusätzlich zu den in 1 gezeigten Komponenten zeigt 5 die Ablenkeinheit 500, die eine elektrostatische Ablenkeinheit ist, die ein elektrisches Feld liefert. Insbesondere kann die Ablenkeinheit 500 eine erste Ablenkelektrode 513 und eine zweite Ablenkelektrode 514, die der ersten Ablenkelektrode 513 gegenüberliegend angeordnet ist, aufweisen. Die Ablenkeinheit 500 kann ein sphärischer Kondensator sein. Darüber hinaus kann die Ablenkeinheit 500 eine Eingangsseite 517 und eine Ausgangsseite 518 umfassen. Die Eingangsseite 517 kann auf den zweiten Strahlerzeuger 400 gerichtet sein. Der zweite Strahlerzeuger 400 kann an der Eingangsseite 517 angeordnet sein. Die Ausgangsseite 518 ist auf die Objektivlinse 107 (in 5 nicht gezeigt) gerichtet. Ein erstes auf Masse gelegtes Abschirmrohr 516 ist auf der Eingangsseite 517 angeordnet und erstreckt sich entlang der zweiten Erzeugerstrahlachse 401. Ein zweites auf Masse gelegtes Abschirmrohr 515 ist auf der Ausgangsseite 518 angeordnet und erstreckt sich entlang der optischen Achse OA. Die auf Masse gelegten Abschirmrohre 515, 516 sind ausgelegt zum Begrenzen eines Randfelds der Ablenkeinheit 500 in der Form der elektrostatischen Ablenkeinheit.
Eine Spannung U₁ an der ersten Ablenkelektrode 513 kann gegeben sein durch $U_{1} = 2 \cdot U \cdot (1 - \frac{R}{R_{1}})$
wobei R₁ ein Radius der ersten Ablenkelektrode 513 ist, U die Beschleunigungsspannung der zweiten geladenen Teilchen des zweiten Teilchenstrahls ist und R der Ablenkradius ist. Darüber hinaus kann eine Spannung U₂ an der zweiten Ablenkelektrode 514 gegeben sein durch $U_{2} = 2 \cdot U \cdot (1 - \frac{R}{R_{2}})$
wobei R₂ ein Radius der zweiten Ablenkelektrode 514 ist, U die Beschleunigungsspannung der zweiten geladenen Teilchen des zweiten Teilchenstrahls ist und R der Ablenkradius ist. Beispielsweise gilt: U = 2 kV, R = 50 mm, R₁ = 45 mm und R₂ = 55 mm. Ist dem so, dann gilt: U₁ = -444 V und U₂ = 364 V.
6 zeigt eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Teilchenerzeugereinheit 200. 6 basiert auf 5. Dieselben Bezugszeichen kennzeichnen dieselben Komponenten der Teilchenerzeugereinheit 200. Daher gelten auch die oben erwähnten Erläuterungen. Zusätzlich zu den in 5 gezeigten Komponenten zeigt 6 eine Elektrode 519 zum Kompensieren des elektrischen Felds in der Ablenkeinheit 500 in der Form der elektrostatischen Ablenkeinheit. Da die erste Öffnung 501 in der Ablenkeinheit 500 das elektrische Feld in der Ablenkeinheit 500 beeinflusst, ist eine Kompensation des elektrischen Felds wünschenswert. Daher sieht diese Ausführungsform der Teilchenstrahlvorrichtung 100 die Elektrode 519 zum Kompensieren des elektrischen Felds vor. Die Elektrode 519 kann an der ersten Öffnung 501 angeordnet sein, eine Spannung U₃ kann an der Elektrode 519 angelegt sein und die Elektrode 519 kann von der Ablenkeinheit 500 in einem Abstand von, beispielsweise, 2 mm bis 10 mm separiert sein, wobei die Grenzen in dem Bereich eingeschlossen sind. Der Abstand kann durch den Abstand der Mitte der Elektrode 519 zu einer Kante der zweiten Ablenkelektrode 514 gegeben sein.
Die Erfindung ist nicht auf den vorerwähnten Bereich beschränkt. Vielmehr kann jeglicher Abstand, der für die Erfindung geeignet ist, gewählt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Elektrode 519 gekrümmt sein und kann recht nahe an der Kante der zweiten Ablenkelektrode 514 sein. Die Spannung U₃ kann gegeben sein durch $U_{3} = k \cdot (\frac{D I \cdot U_{2}}{(R_{2} - R}) + U_{2}$
wobei k ein gegebener Faktor zwischen 0,5 und 2 ist, wobei die Grenzen in diesem Bereich enthalten sind und wobei DI der Abstand der Elektrode 519 zu der Ablenkeinheit 500 ist. Alle weiteren Variablen sind oben erläutert.
7 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Teilchenerzeugereinheit 200. 7 basiert auf 5. Dieselben Bezugszeichen kennzeichnen dieselben Komponenten der Teilchenerzeugereinheit 200. Daher gelten auch die oben erwähnten Erläuterungen. Zusätzlich zu den in 5 gezeigten Komponenten zeigt 7 eine Deformation 520 der zweiten Ablenkelektrode 514 zum Kompensieren des elektrischen Felds in der Ablenkeinheit 500 in der Form der elektrostatischen Ablenkeinheit. Die Deformation 520 ist an einer Kante der ersten Öffnung 501 der Ablenkeinheit 500 angeordnet. Da die erste Öffnung 501 in der Ablenkeinheit 500 das elektrische Feld in der Ablenkeinheit 500 beeinflusst, sind Mittel zur Kompensation des elektrischen Felds wünschenswert. Daher umfasst diese Ausführungsform die Deformation 520 zum Kompensieren des elektrischen Felds.
8 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Teilchenerzeugereinheit 200. 8 basiert auf 6. Dieselben Bezugszeichen kennzeichnen dieselben Komponenten der Teilchenerzeugereinheit 200. Daher gelten auch die oben erwähnten Erläuterungen. Statt eine einzige erste Öffnung aufzuweisen, weist die Ablenkeinheit 500 in der Form der in 8 gezeigten elektrostatischen Ablenkeinheit eine erste Öffnung auf, die einen ersten Öffnungsteil 501A und einen zweiten Öffnungsteil 501B umfasst.
Zusätzlich können der erste Öffnungsteil 501A und der zweite Öffnungsteil 501B symmetrisch sein. Der erste Öffnungsteil 501A ist mit dem zweiten Öffnungsteil 501B über eine Brücke 522 verbunden. Die Brücke 522 ist Teil der Ablenkeinheit 500. Eine erste Elektrode 519A zum Kompensieren des elektrischen Felds kann an dem ersten Öffnungsteil 501A angeordnet sein, wohingegen eine zweite Elektrode 519B zum Kompensieren des elektrischen Felds an dem zweiten Öffnungsteil 501B angeordnet sein kann. Die erste Elektrode 519A zum Kompensieren des elektrischen Felds kann zwischen der Ablenkeinheit 500 und dem ersten Teilchenstrahlerzeuger 300 angeordnet sein, eine Spannung U_3A kann an der ersten Elektrode 519A zum Kompensieren des elektrischen Felds angelegt sein und die erste Elektrode 519A zum Kompensieren des elektrischen Felds kann von der Ablenkeinheit 500 in einem Abstand von beispielsweise 2 mm bis 10 mm separiert sein, wobei die Grenzen in dem Bereich eingeschlossen sind. Der Abstand kann durch den Abstand der Mitte der ersten Elektrode 519A zu einer Kante der zweiten Ablenkelektrode 514 gegeben sein. Die Erfindung ist nicht auf den vorerwähnten Bereich beschränkt. Vielmehr kann jeglicher Abstand, der für die Erfindung geeignet ist, gewählt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die erste Elektrode 519A gekrümmt sein und kann recht nahe an der Kante der zweiten Ablenkelektrode 514 sein. Die Spannung U_3A kann gegeben sein durch $U_{3 A} = k \cdot (\frac{D I \cdot U_{2}}{(R_{2} - R}) + U_{2}$
wobei k ein gegebener Faktor zwischen 0,5 und 2 ist, wobei die Grenzen in diesem Bereich enthalten sind und wobei DI der Abstand der ersten Elektrode 519A zu der Ablenkeinheit 500 ist. Alle weiteren Variablen sind oben erläutert. Darüber hinaus kann die zweite Elektrode 519B zum Kompensieren des elektrischen Felds zwischen der Ablenkeinheit 500 und dem ersten Teilchenstrahlerzeuger 300 angeordnet sein, eine Spannung U_3B kann an der zweiten Elektrode 519B zum Kompensieren des elektrischen Felds angelegt sein und die zweite Elektrode 519B zum Kompensieren des elektrischen Felds kann von der Ablenkeinheit 500 in einem Abstand von, beispielsweise, 2 mm bis 10 mm separiert sein, wobei die Grenzen in dem Bereich eingeschlossen sind. Der Abstand kann durch den Abstand der Mitte der zweiten Elektrode 519B zu einer Kante der zweiten Ablenkelektrode 514 gegeben sein. Die Erfindung ist nicht auf den vorerwähnten Bereich beschränkt. Vielmehr kann jeglicher Abstand, der für die Erfindung geeignet ist, gewählt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die zweite Elektrode 519B gekrümmt sein und kann recht nahe an der Kante der zweiten Ablenkelektrode 514 sein. Die Spannung U_3B kann gegeben sein durch $U_{3 B} = k \cdot (\frac{D I \cdot U_{2}}{(R_{2} - R}) + U_{2}$
wobei k ein gegebener Faktor zwischen 0,5 und 2 ist, wobei die Grenzen in diesem Bereich enthalten sind und wobei DI der Abstand der zweiten Elektrode 519B zu der Ablenkeinheit 500 ist. Alle weiteren Variablen sind oben erläutert.
8 zeigt auch eine erste Strahlstoppeinheit 509 zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls. Mit anderen Worten umfasst die Teilchenstrahlvorrichtung 100 die erste Strahlstoppeinheit 509, die zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls verwendet wird, wenn der zweite Teilchenstrahl durch die Ablenkeinheit 500 abgelenkt und entlang der optischen Achse OA zu der Objektivlinse 107 geführt wird. Die Ablenkeinheit 500 kann derart ausgelegt sein, dass, wenn der zweite Teilchenstrahl von der zweiten Erzeugerstrahlachse 401 zur optischen Achse OA abgelenkt wird, der erste Teilchenstrahl durch die Ablenkeinheit 500 zu der ersten Strahlstoppeinheit 509 zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls abgelenkt wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Teilchenstrahlvorrichtung 100 eine erste bewegliche Strahlstoppeinheit 511 zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls aufweisen, wobei sich die erste bewegliche Strahlstoppeinheit 511 entlang der ersten Erzeugerstrahlachse 301 erstrecken kann. Darüber hinaus kann die erste bewegliche Strahlstoppeinheit 511 zwischen dem ersten Teilchenstrahlerzeuger 300 und der Ablenkeinheit 500 angeordnet sein. Die erste bewegliche Strahlstoppeinheit 511 dieser Ausführungsform kann zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls verwendet werden, wenn der zweite Teilchenstrahl durch die Ablenkeinheit 500 abgelenkt wird und entlang der optischen Achse OA zu der Objektivlinse 107 geführt wird. Insbesondere kann die erste bewegliche Strahlstoppeinheit 511 ein Ventil sein. Das Ventil kann dafür ausgelegt sein, geschlossen zu werden, wenn der erste Teilchenstrahl gestoppt werden muss, und kann dafür ausgelegt sein, geöffnet zu werden, wenn der erste Teilchenstrahl entlang der optischen Achse OA zu der Objektivlinse 107 geführt wird.
8 zeigt auch ein drittes auf Masse gelegtes Abschirmrohr 521, das sich entlang der ersten Erzeugerstrahlachse 301 erstreckt und an dem ersten Öffnungsteil 501A und an dem zweiten Öffnungsteil 501B angeordnet ist. Wenn der zweite Teilchenstrahl durch die Ablenkeinheit 500 abgelenkt wird und entlang der optischen Achse OA zur Objektivlinse 107 geführt wird, reduziert das dritte auf Masse gelegte Abschirmrohr 521 weitestgehend den Einfluss der ersten Elektrode 519A und der zweiten Elektrode 519B sowie den Einfluss des Randfelds der ersten Ablenkelektrode 513 und der zweiten Ablenkelektrode 514 auf den Verlauf der Achse des ersten Teilchenstrahls, so dass dessen Strahlführung zu der ersten Strahlstoppeinheit 509 verbessert wird.
8 zeigt auch eine zweite Strahlstoppeinheit 510 zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls. Mit anderen Worten kann die Teilchenstrahlvorrichtung 100 die zweite Strahlstoppeinheit 510 umfassen, die zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls verwendet wird, wenn der erste Teilchenstrahl entlang der optischen Achse OA zu der Objektivlinse 107 geführt wird. Wenn der erste Teilchenstrahl entlang der optischen Achse OA geführt wird, lenkt die Ablenkeinheit 500 weder den ersten Teilchenstrahl noch den zweiten Teilchenstrahl ab. Daher wird der zweite Teilchenstrahl entlang der zweiten Erzeugerstrahlachse 401 zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls zur zweiten Strahlstoppeinheit 510 geführt. Zusätzlich oder alternativ weist die Teilchenstrahlvorrichtung 100 eine zweite bewegliche Strahlstoppeinheit 512 zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls auf, wobei sich die zweite bewegliche Strahlstoppeinheit 512 entlang der zweiten Erzeugerstrahlachse 401 erstrecken kann. Darüber hinaus kann die zweite bewegliche Strahlstoppeinheit 512 zwischen dem zweiten Teilchenstrahlerzeuger 400 und der Ablenkeinheit 500 angeordnet sein. Die zweite bewegliche Strahlstoppeinheit 512 kann zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls verwendet werden, wenn der erste Teilchenstrahl entlang der optischen Achse OA zu der Objektivlinse 107 geführt wird. Insbesondere kann die zweite bewegliche Strahlstoppeinheit 512 ein Ventil sein. Das Ventil kann dafür ausgelegt sein, geschlossen zu werden, wenn der zweite Teilchenstrahl gestoppt werden muss, und kann dafür ausgelegt sein, geöffnet zu werden, wenn der zweite Teilchenstrahl von der zweiten Erzeugerstrahlachse 401 zu der optischen Achse OA sowie entlang der optischen Achse OA in der Richtung zur Objektivlinse 107 geführt wird.
9 zeigt eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Teilchenerzeugereinheit 200. 9 basiert auf 8. Dieselben Bezugszeichen kennzeichnen dieselben Komponenten der Teilchenerzeugereinheit 200. Daher sind oben erwähnte Erläuterungen auch auf die Ausführungsform von 9 anwendbar. Statt eine erste Elektrode 519A zum Kompensieren des elektrischen Felds und eine zweite Elektrode 519B zum Kompensieren des elektrischen Felds aufzuweisen, ist allerdings eine Deformation 520 zum Kompensieren des elektrischen Felds in der Ablenkeinheit 500 an der Brücke 522 angeordnet.
Die Teilchenstrahlvorrichtung 100 sieht Auswählen des ersten Teilchenstrahls, der die ersten geladenen Teilchen aufweist, oder des zweiten Teilchenstrahls, der die zweiten geladenen Teilchen aufweist, vor. Darüber hinaus sieht die Teilchenstrahlvorrichtung 100 Ablenken des zweiten Teilchenstrahls, der die zweiten geladenen Teilchen aufweist, von der zweiten Erzeugerstrahlachse 401 zu der optischen Achse OA und entlang der optischen Achse OA zum Führen des zweiten Teilchenstrahls zu der Objektivlinse 107 vor. Zusätzlich ist die Teilchenstrahlvorrichtung 100 ausgelegt zum Fokussieren des zweiten Teilchenstrahls, der die zweiten geladenen Teilchen aufweist, in einer Ablenkebene, was identisch ist mit Fokussieren des zweiten Teilchenstrahls in einer weiteren Ebene an jedem Punkt der optischen Achse OA, wobei die weitere Ebene senkrecht zur Ablenkebene ist. Daher kann ein stigmatisches Abbilden des Objekts bereitgestellt werden. Zusätzlich sieht die Teilchenstrahlvorrichtung 100 vor, dass der erste Teilchenstrahl durch die Ablenkeinheit 500 hindurchgeht, wenn der erste Teilchenstrahl ausgewählt ist, wobei der erste Teilchenstrahl nicht durch die Ablenkeinheit 500 abgelenkt wird.
Andere Ausführungsformen der Erfindung werden für Fachleute unter Berücksichtigung der Beschreibung und/oder anhand eines Versuchs, die hierin offenbarte Erfindung in die Praxis umzusetzen, offensichtlich. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und Beispiele nur als beispielhaft auszulegen sind, wobei der tatsächliche Geltungsbereich und Gedanke der Erfindung durch die folgenden Ansprüche angegeben wird.
Bezugszeichenliste

100: Teilchenstrahlvorrichtung
107: Objektivlinse
109: Blendeneinheit
114: Objekt
116: erster Detektor
118: Blendenöffnung
120: Objektkammer
121: zweiter Detektor
122: Strahlungsdetektor
123: Steuereinheit
124: Monitor
200: Teilchenerzeugereinheit
300: erster Teilchenstrahlerzeuger
301: erste Erzeugerstrahlachse
302: erste Erzeugerkondensorlinse
303: erste Geladene-Teilchen-Quelle
400: zweiter Teilchenstrahlerzeuger
401: zweite Erzeugerstrahlachse
402: zweite Erzeugerkondensorlinse
403: zweite Geladene-Teilchen-Quelle
500: Ablenkeinheit
501: erste Öffnung
501A: erster Öffnungsteil
501B: zweiter Öffnungsteil
502: zweite Öffnung
503: dritte Öffnung
504: erstes Polstück
505: zweites Polstück
506: kegelförmige Öffnung
507: Joch
508: Spule
509: erste Strahlstoppeinheit
510: zweite Strahlstoppeinheit
511: erste bewegliche Strahlstoppeinheit
512: zweite bewegliche Strahlstoppeinheit
513: erste Ablenkelektrode
514: zweite Ablenkelektrode
515: zweites an Masse gelegtes Abschirmrohr
516: erstes an Masse gelegtes Abschirmrohr
517: Eingangsseite
518: Ausgangsseite
519: Elektrode zum Kompensieren des elektrischen Felds
519A: erste Elektrode zum Kompensieren des elektrischen Felds
519B: zweite Elektrode zum Kompensieren des elektrischen Felds
520: Deformation zum Kompensieren des elektrischen Felds
521: drittes an Masse gelegtes Abschirmrohr
522: Brücke
523: erstes Pumpensystem
524: zweites Pumpensystem
525: drittes Pumpensystem
526: gekrümmte Achse
527: Symmetrieachsen
A: Richtung
D: Spalt zwischen dem ersten Polstück und dem zweiten Polstück
OA: optische Achse
R: Ablenkradius
U: Beschleunigungsspannung
U1: Spannung an der ersten Ablenkelektrode
U2: Spannung an der zweiten Ablenkelektrode
U3: Spannung an der Elektrode zum Kompensieren des elektrischen Felds
U3A: Spannung an der ersten Elektrode zum Kompensieren des elektrischen Felds
U3B: Spannung an der zweiten Elektrode zum Kompensieren des elektrischen Felds
α: halber Kegelwinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19650680 A1 [0015]
WO 0182330 A1 [0015]

Claims

Teilchenstrahlvorrichtung (100) zum Abbilden, Analysieren und/oder Bearbeiten eines Objekts (114), umfassend: - eine optische Achse (OA); - einen ersten Teilchenstrahlerzeuger (300) zum Erzeugen eines ersten Teilchenstrahls, der erste geladene Teilchen aufweist, wobei der erste Teilchenstrahlerzeuger (300) eine erste Erzeugerstrahlachse (301) aufweist, wobei die optische Achse (OA) und die erste Erzeugerstrahlachse (301) identisch sind; - einen zweiten Teilchenstrahlerzeuger (400) zum Erzeugen eines zweiten Teilchenstrahls, der zweite geladene Teilchen aufweist, wobei der zweite Teilchenstrahlerzeuger (400) eine zweite Erzeugerstrahlachse (401) aufweist, wobei die optische Achse (OA) und die zweite Erzeugerstrahlachse (401) in einem Winkel angeordnet sind, der sich von 0° und 180° unterscheidet; - eine Ablenkeinheit (500) zum Ablenken der zweiten geladenen Teilchen von der zweiten Erzeugerstrahlachse (401) zur optischen Achse (OA) und entlang der optischen Achse (OA), wobei die Ablenkeinheit (500) eine erste Öffnung (501) und eine zweite Öffnung (502), die sich von der ersten Öffnung (501) unterscheidet, aufweist, wobei die optische Achse (OA) durch die erste Öffnung (501) verläuft, wobei die zweite Erzeugerstrahlachse (401) durch die zweite Öffnung (502) verläuft; - mindestens eine Objektivlinse (107) zum Fokussieren des ersten Teilchenstrahls oder des zweiten Teilchenstrahls auf das Objekt (114), wobei die optische Achse (OA) durch die Objektivlinse (107) verläuft; und - mindestens einen Detektor (116, 117, 121, 122) zum Detektieren von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung, wobei die Wechselwirkungsteilchen und die Wechselwirkungsstrahlung erzeugt werden, wenn der erste Teilchenstrahl oder der zweite Teilchenstrahl auf das Objekt (114) auftrifft.
Teilchenstrahlvorrichtung (100) nach Anspruch 1, die ferner mindestens einen der Folgenden umfasst: (i) den ersten Teilchenstrahlerzeuger (300), der eine Flüssigmetall-Ionenquelle (303) ist; (ii) den zweiten Teilchenstrahlerzeuger (400), der eine Plasma-Ionenquelle (403) ist.
Teilchenstrahlvorrichtung (100) nach Anspruch 1, die ferner mindestens einen der Folgenden umfasst: (i) den ersten Teilchenstrahlerzeuger (300), der eine Gallium-Flüssigmetall-Ionenquelle (303) ist; (ii) den zweiten Teilchenstrahlerzeuger (400), der eine Edelgas-Plasma-Ionenquelle (403) ist; (iii) den zweiten Teilchenstrahlerzeuger (400), der eine Argon-Plasma-Ionenquelle (403) ist.
Teilchenstrahlvorrichtung (100) nach Anspruch 1, die ferner einen der Folgenden umfasst: (i) den ersten Teilchenstrahlerzeuger (300), der eine kalte Feldemissionsquelle (303) ist, und den zweiten Teilchenstrahlerzeuger (400), der eine thermionische Quelle (403) ist; (ii) den ersten Teilchenstrahlerzeuger (300), der eine Elektronenquelle (303) ist, und den zweiten Teilchenstrahlerzeuger (400), der eine lonenquelle (403) ist; (iii) den ersten Teilchenstrahlerzeuger (300), der eine lonenquelle ist, und den zweiten Teilchenstrahlerzeuger (400), der eine Elektronenquelle ist; (iv) den ersten Teilchenstrahlerzeuger (300), der eine erste lonenquelle ist, und den zweiten Teilchenstrahlerzeuger (400), der eine zweite lonenquelle ist.
Teilchenstrahlvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner mindestens eine der Folgenden umfasst: (i) eine erste Erzeugerkondensorlinse (302), die sich entlang der ersten Erzeugerstrahlachse (301) erstreckt, wobei die erste Erzeugerkondensorlinse (302) zwischen dem ersten Teilchenstrahlerzeuger (300) und der Ablenkeinheit (500) angeordnet ist; (ii) eine zweite Erzeugerkondensorlinse (402), die sich entlang der zweiten Erzeugerstrahlachse (401) erstreckt, wobei die zweite Erzeugerkondensorlinse (402) zwischen dem zweiten Teilchenstrahlerzeuger (400) und der Ablenkeinheit (500) angeordnet ist.
Teilchenstrahlvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Strahlbegrenzungsblendeneinheit (109), angeordnet entlang der optischen Achse (OA), wobei die Strahlbegrenzungsblendeneinheit (109) zwischen der Ablenkeinheit (500) und der Objektivlinse (107) angeordnet ist.
Teilchenstrahlvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine der Folgenden umfasst: (i) eine erste Strahlstoppeinheit (509) zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls; (ii) eine erste bewegliche Strahlstoppeinheit (511) zum Stoppen des ersten Teilchenstrahls, wobei sich die erste bewegliche Strahlstoppeinheit (511) entlang der ersten Erzeugerstrahlachse (301) erstreckt und wobei die erste bewegliche Strahlstoppeinheit (511) zwischen dem ersten Teilchenstrahlerzeuger (300) und der Ablenkeinheit (500) angeordnet ist.
Teilchenstrahlvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine der Folgenden umfasst: (i) eine zweite Strahlstoppeinheit (510) zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls; (ii) eine zweite bewegliche Strahlstoppeinheit (512) zum Stoppen des zweiten Teilchenstrahls, wobei sich die zweite bewegliche Strahlstoppeinheit (512) entlang der zweiten Erzeugerstrahlachse (401) erstreckt und wobei die zweite bewegliche Strahlstoppeinheit (512) zwischen dem zweiten Teilchenstrahlerzeuger (403) und der Ablenkeinheit (500) angeordnet ist.
Teilchenstrahlvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ablenkeinheit (500) eine magnetische Ablenkeinheit ist, die ein inhomogenes Magnetfeld liefert.
Teilchenstrahlvorrichtung (100) nach Anspruch 9, wobei die Ablenkeinheit (500) ein erstes Polstück (504) und ein zweites Polstück (505), das dem ersten Polstück (504) gegenüberliegend angeordnet ist, aufweist, wobei eine kegelförmige Öffnung (506), die einen halben Kegelwinkel (α) aufweist, zwischen dem ersten Polstück (504) und dem zweiten Polstück (505) angeordnet ist, wobei die optische Achse (OA) durch die kegelförmige Öffnung (506) verläuft und wobei das erste Polstück (504) und das zweite Polstück (505) ein Joch (507) aufweisen, das eine an dem Joch (507) angeordnete Spule (508) umfasst.
Teilchenstrahlvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ablenkeinheit (500) eine elektrostatische Ablenkeinheit ist, die ein elektrisches Feld liefert.
Teilchenstrahlvorrichtung (100) nach Anspruch 11, die ferner mindestens eine der Folgenden umfasst: (i) die elektrostatische Ablenkeinheit (500), die eine erste Ablenkelektrode (513) und eine zweite Ablenkelektrode (514), die der ersten Ablenkelektrode (513) gegenüberliegend angeordnet ist, umfasst; (ii) die elektrostatische Ablenkeinheit (500), die einen sphärischen Kondensator aufweist; (iii) die elektrostatische Ablenkeinheit (500), die eine Eingangsseite (517) und eine Ausgangsseite (518) umfasst, wobei ein erstes auf Masse gelegtes Abschirmrohr (516) an der Eingangsseite (517) angeordnet ist, und wobei ein zweites auf Masse gelegtes Abschirmrohr (515) an der Ausgangsseite (518) angeordnet ist.
Teilchenstrahlvorrichtung (100) nach Anspruch 11 oder 12, die ferner eines der Folgenden umfasst: (i) eine Elektrode (519) zum Kompensieren des elektrischen Felds, wobei die Elektrode (519) an der ersten Öffnung (501) angeordnet ist und wobei die Elektrode (519) von der Ablenkeinheit (500) separiert ist; (ii) die erste Öffnung (501) umfasst einen ersten Öffnungsteil (501A) und einen zweiten Öffnungsteil (501B), wobei der erste Öffnungsteil (501A) mit dem zweiten Öffnungsteil (501B) durch eine Brücke (522), die Teil der Ablenkeinheit (500) ist, verbunden ist, und wobei eine Elektrode (519A, 519B) zum Kompensieren des elektrischen Felds an dem ersten Öffnungsteil (501A) und/oder dem zweiten Öffnungsteil (501B) der ersten Öffnung (501) angeordnet ist, wobei die Elektrode (519A, 519B) von der Ablenkeinheit (500) separiert ist; (iii) die erste Öffnung (501) umfasst einen ersten Öffnungsteil (501A) und einen zweiten Öffnungsteil (501B), wobei der erste Öffnungsteil (501A) mit dem zweiten Öffnungsteil (501B) durch eine Brücke (522), die Teil der Ablenkeinheit (500) ist, verbunden ist, wobei der erste Öffnungsteil (501A) und der zweite Öffnungsteil (501B) symmetrisch sind, wobei eine Elektrode (519A, 519B) zum Kompensieren des elektrischen Felds an dem ersten Öffnungsteil (501A) und/oder dem zweiten Öffnungsteil (501B) der ersten Öffnung (501) angeordnet ist, wobei die Elektrode (519A, 519B) von der Ablenkeinheit (500) separiert ist.
Teilchenstrahlvorrichtung (100) nach Anspruch 11 oder 12, die ferner eines der Folgenden umfasst: (i) mindestens eine Deformation (520) zum Kompensieren des elektrischen Felds, angeordnet an der ersten Öffnung (501); (ii) mindestens eine Deformation (520) zum Kompensieren des elektrischen Felds, angeordnet an der ersten Öffnung (501), wobei die mindestens eine Deformation (520) an einer Kante der ersten Öffnung (501) der Ablenkeinheit (500) angeordnet ist; (iii) die erste Öffnung (501) umfasst einen ersten Öffnungsteil (501A) und einen zweiten Öffnungsteil (501B), wobei der erste Öffnungsteil (501A) mit dem zweiten Öffnungsteil (501B) durch eine Brücke (522), die Teil der Ablenkeinheit (500) ist, verbunden ist, und wobei mindestens eine Deformation (520) zum Kompensieren des elektrischen Felds an der Brücke (522) angeordnet ist; (iv) die erste Öffnung (501) umfasst einen ersten Öffnungsteil (501A) und einen zweiten Öffnungsteil (501B), wobei der erste Öffnungsteil (501A) mit dem zweiten Öffnungsteil (501B) durch eine Brücke (522), die Teil der Ablenkeinheit (500) ist, verbunden ist, wobei der erste Öffnungsteil (501A) und der zweite Öffnungsteil (501B) symmetrisch sind, und wobei mindestens eine Deformation (520) zum Kompensieren des elektrischen Felds an der Brücke (522) angeordnet ist.
Teilchenstrahlvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Teilchenstrahlvorrichtung (100) mindestens eine der Folgenden ist: eine Elektronenstrahlvorrichtung und eine Ionenstrahlvorrichtung.