DE102021128117A1 - Verfahren zum Herstellen einer Probe an einem Objekt, Computerprogrammprodukt und Materialbearbeitungseinrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer Probe an einem Objekt, Computerprogrammprodukt und Materialbearbeitungseinrichtung zum Durchführen des Verfahrens Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Probe an einem Objekt unter Verwendung einer Materialbearbeitungseinrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt und eine Materialbearbeitungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Das Verfahren umfasst Führen eines Lichtstrahls über eine Oberfläche des Objekts entlang einer ersten Linie in eine erste Richtung, wobei beim Führen des Lichtstrahls über die Oberfläche des Objekts Material des Objekts abgetragen wird, Ändern der ersten Richtung in eine zweite Richtung, Führen des Lichtstrahls über die Oberfläche des Objekts entlang einer zweiten Linie in die zweite Richtung, wobei beim Führen des Lichtstrahls entlang der zweiten Linie über die Oberfläche des Objekts Material des Objekts abgetragen wird, wobei der Lichtstrahl gepulst bereitgestellt und auf die Oberfläche des Objekts derart geführt wird, dass der Lichtstrahl in einem ersten Betriebszustand der Lichtstrahleinrichtung Material von dem Objekt abträgt und dass der Lichtstrahl in einem zweiten Betriebszustand nicht auf das Objekt geführt wird, und wobei im ersten Betriebszustand die Probe durch Abtragen von Material am Objekt hergestellt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen mindestens einer Probe an einem Objekt unter Verwendung einer Materialbearbeitungseinrichtung, die beispielsweise ein Teilchenstrahlgerät aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt und eine Materialbearbeitungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Elektronenstrahlgeräte, insbesondere ein Rasterelektronenmikroskop (nachfolgend auch SEM genannt) und/oder ein Transmissionselektronenmikroskop (nachfolgend auch TEM genannt), werden zur Untersuchung von Objekten (Proben) verwendet, um Kenntnisse hinsichtlich der Eigenschaften und des Verhaltens unter bestimmten Bedingungen zu erhalten.
  • Bei einem SEM wird ein Elektronenstrahl (nachfolgend auch Primärelektronenstrahl genannt) mittels eines Strahlerzeugers erzeugt und durch ein Strahlführungssystem auf ein zu untersuchendes Objekt fokussiert. Mittels einer Ablenkeinrichtung wird der Primärelektronenstrahl rasterförmig über eine Oberfläche des zu untersuchenden Objekts geführt. Die Elektronen des Primärelektronenstrahls treten dabei in Wechselwirkung mit dem zu untersuchenden Objekt. Als Folge der Wechselwirkung werden insbesondere Elektronen vom Objekt emittiert (sogenannte Sekundärelektronen) und Elektronen des Primärelektronenstrahls zurückgestreut (sogenannte Rückstreuelektronen). Die Sekundärelektronen und Rückstreuelektronen werden detektiert und zur Bilderzeugung verwendet. Man erhält somit eine Abbildung des zu untersuchenden Objekts. Ferner wird als Folge der Wechselwirkung Wechselwirkungsstrahlung erzeugt, beispielsweise Röntgenstrahlung und Kathodolumineszenzlicht. Die Wechselwirkungsstrahlung wird insbesondere zur Analyse des Objekts verwendet.
  • Bei einem TEM wird ebenfalls ein Primärelektronenstrahl mittels eines Strahlerzeugers erzeugt und mittels eines Strahlführungssystems auf ein zu untersuchendes Objekt fokussiert. Der Primärelektronenstrahl durchstrahlt das zu untersuchende Objekt. Beim Durchtritt des Primärelektronenstrahls durch das zu untersuchende Objekt treten die Elektronen des Primärelektronenstrahls mit dem Material des zu untersuchenden Objekts in Wechselwirkung. Die durch das zu untersuchende Objekt hindurchtretenden Elektronen werden durch ein System bestehend aus einem Objektiv und einem Projektiv auf einen Leuchtschirm oder auf einen Detektor (beispielsweise eine Kamera) abgebildet. Die Abbildung kann dabei auch im Scan-Modus eines TEM erfolgen. Ein derartiges TEM wird in der Regel als STEM bezeichnet. Zusätzlich kann es vorgesehen sein, an dem zu untersuchenden Objekt zurückgestreute Elektronen und/oder von dem zu untersuchenden Objekt emittierte Sekundärelektronen mittels eines weiteren Detektors zu detektieren, um ein zu untersuchendes Objekt abzubilden.
  • Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Kombinationsgeräte zur Untersuchung von Objekten zu verwenden, bei denen sowohl Elektronen als auch Ionen auf ein zu untersuchendes Objekt geführt werden können. Beispielsweise ist es bekannt, ein SEM zusätzlich mit einer lonenstrahlsäule auszustatten. Mittels eines in der lonenstrahlsäule angeordneten lonenstrahlerzeugers werden Ionen erzeugt, die zur Präparation eines Objekts (beispielsweise Abtragen von Material des Objekts oder Aufbringen von Material auf das Objekt) oder auch zur Bildgebung verwendet werden. Das SEM dient hierbei insbesondere zur Beobachtung der Präparation, aber auch zur weiteren Untersuchung des präparierten oder unpräparierten Objekts.
  • Ein Aufbringen von Material auf das Objekt erfolgt in einem weiteren bekannten Teilchenstrahlgerät beispielsweise unter Verwendung der Zuführung eines Gases. Das bekannte Teilchenstrahlgerät ist ein Kombinationsgerät, das sowohl einen Elektronenstrahl als auch einen Ionenstrahl bereitstellt. Das Teilchenstrahlgerät weist eine Elektronenstrahlsäule und eine lonenstrahlsäule auf. Die Elektronenstrahlsäule stellt einen Elektronenstrahl zur Verfügung, welcher auf ein Objekt fokussiert wird. Das Objekt ist in einer unter Vakuum gehaltenen Probenkammer angeordnet. Die lonenstrahlsäule stellt einen Ionenstrahl zur Verfügung, welcher ebenfalls auf das Objekt fokussiert wird. Mittels des lonenstrahls wird beispielsweise eine Schicht der Oberfläche des Objekts entfernt. Nach Entfernung dieser Schicht ist eine weitere Oberfläche des Objekts freigelegt. Mittels einer Gaszuführungseinrichtung kann eine gasförmige Vorläufersubstanz - ein sogenannter Präkursor - in die Probenkammer eingelassen werden. Es ist bekannt, die Gaszuführungseinrichtung mit einer nadelförmigen Einrichtung auszubilden, die recht nahe im Abstand von bis zu wenigen hundert µm an einer Position des Objekts angeordnet werden kann, so dass die gasförmige Vorläufersubstanz möglichst genau und in einer hohen Konzentration an diese Position geführt werden kann. Durch Wechselwirkung des lonenstrahls mit der gasförmigen Vorläufersubstanz wird eine Schicht einer Substanz auf der Oberfläche des Objekts abgeschieden. Beispielsweise ist es bekannt, als gasförmige Vorläufersubstanz gasförmiges Phenanthren in die Probenkammer durch die Gaszuführungseinrichtung einzulassen. Dann scheidet sich im Wesentlichen eine Schicht Kohlenstoff oder eine Kohlenstoff enthaltende Schicht auf der Oberfläche des Objekts ab. Bekannt ist auch, eine Metall aufweisende gasförmige Vorläufersubstanz zu verwenden, um ein Metall oder eine Metall enthaltende Schicht auf der Oberfläche des Objekts abzuscheiden. Die Abscheidungen sind aber nicht auf Kohlenstoff und/oder Metalle beschränkt. Vielmehr können beliebige Substanzen auf der Oberfläche des Objekts abgeschieden werden, beispielsweise Halbleiter, Nichtleiter oder andere Verbindungen. Ferner ist es bekannt, dass die gasförmige Vorläufersubstanz bei Wechselwirkung mit einem Teilchenstrahl zur Abtragung von Material des Objekts verwendet wird.
  • Das Aufbringen von Material auf das Objekt und/oder das Abtragen von Material von dem Objekt wird beispielsweise zur Anordnung einer Markierung an dem Objekt verwendet. Beim Stand der Technik wird die Markierung beispielsweise dazu benutzt, den Elektronenstrahl und/oder den Ionenstrahl zu positionieren.
  • Es ist bekannt, mit einem lonenstrahlgerät eine Probe an einem Objekt herzustellen, wobei die Probe eine zylinderförmige Ausbildung aufweist. Der Durchmesser einer derartigen Probe kann beispielsweise weniger als 1 µm bis zu mehreren 100 µm betragen. Die Höhe einer derartigen Probe kann von mehreren 10 µm bis ca. 1 mm betragen.
  • Zylinderförmige Proben werden mit bekannten Verfahren untersucht, die nachfolgend erläutert werden.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, mikromechanische Eigenschaften des Materials einer zylinderförmigen Probe zu bestimmen. Beispielsweise wird die Verformung der zylinderförmigen Probe durch Ausübung von Druck auf eine Fläche der zylinderförmigen Probe gemessen. Eine derartige Messung wird insbesondere in einem Teilchenstrahlgerät durchgeführt. Hierfür weist das Teilchenstrahlgerät eine entsprechende „in-situ“-Messeinrichtung auf. Die bei diesem bekannten Verfahren ermittelten Messergebnisse werden in mathematischen Modellen verwendet, um die mechanischen Materialeigenschaften des Materials der zylinderförmigen Probe zu bestimmen. Damit diese Bestimmung genau ist, ist es wünschenswert, dass die Probe eine möglichst genaue zylindrische Form aufweist, auf welcher die mathematischen Modelle basieren.
  • Aus dem Stand der Technik ist es auch bekannt, eine zylinderförmige Probe mit Synchrotronstrahlung zu untersuchen und dabei eine Serie von Projektionsbildern der zylinderförmigen Probe aus verschiedenen Richtungen zu erstellen. Aus der Serie von Projektionsbildern kann eine dreidimensionale Struktur des Inneren der zylinderförmigen Probe mit einer hohen räumlichen Auflösung bestimmt werden. Derartige Untersuchungen sind beispielsweise bei der Analyse subzellulärer Strukturen in biologischen Proben von Interesse. Auch hier ist es wünschenswert, dass die Probe eine möglichst genau zylindrische Form aufweist, um eine artefaktfreie Bestimmung der Struktur zu ermöglichen.
  • Ferner ist es aus dem Stand der Technik auch bekannt, eine zylinderförmige Probe mit Röntgenstrahlung zu untersuchen, um eine Serie von Projektionsbildern der zylinderförmigen Probe aus verschiedenen Richtungen zu erstellen. Aus der Serie von Projektionsbildern kann eine dreidimensionale Struktur des Inneren der zylinderförmigen Probe mit einer niedrigen bis mittleren räumlichen Auflösung bestimmt werden. Derartige Untersuchungen sind beispielsweise bei der Analyse von Fehlern von mikroelektronischen Bauteilen oder für die Analyse der Porosität von biologischen oder geologischen Proben von Interesse. Auch hier ist es wünschenswert, dass die Probe eine möglichst genau zylindrische Form aufweist, um eine artefaktfreie Bestimmung der Struktur zu ermöglichen.
  • Eine möglichst genaue zylindrische Form von Proben ist auch für die Atomsondentomographie wünschenswert. Die Atomsondentomographie ist ein quantitatives analysierendes Verfahren, um die Verteilung von Elementen in einem Objekt zu bestimmen. Bei der Atomsondentomographie wird eine Probe untersucht, welche eine Spitze mit einem Spitzenradius beispielsweise in der Größenordnung von 10 nm bis 100 nm aufweist. An dieser Spitze wird ein elektrisches Feld mit einer Spannung angelegt, dessen Feldstärke nicht ausreicht, um ein Ablösen von Atomen von der Spitze zu bewirken. Nun wird zusätzlich zu der vorgenannten Spannung ein kurzer Spannungspuls auf die Spitze gegeben. Hierdurch wird bewirkt, dass die Feldstärke steigt und dann ausreicht, um einzelne Ionen an der Spitze durch Feldverdampfung zu lösen. Alternativ zu dem kurzen Spannungspuls ist es auch bekannt, einen kurzen Laserpuls zu verwenden. Ein als Ion abgelöstes Atom wird durch das elektrische Feld zu einem ortssensitiven Detektor gelenkt. Da der Zeitpunkt des Spannungspuls oder des Laserpuls bekannt ist, ist auch der Zeitpunkt bekannt, zu denen das Ion von der Spitze abgelöst wurde. Aus einer zu bestimmenden Flugzeit des Ions von der Spitze bis zum ortsensitiven Detektor kann dann die Masse des Ions bestimmt werden, genauer gesagt das Verhältnis von der Masse zu der Ladungszahl des Ions. Die x- und y-Position des Atoms an der Spitze kann aus dem Auftreffort des Ions auf dem ortssensitiven Detektor ermittelt werden. Die z-Position des Atoms in der Spitze wird durch Kenntnis der durchgeführten Verdampfungssequenz ermittelt. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind zeitlich später auf den ortsensitiven Detektor treffende Ionen weiter innerhalb der Spitze angeordnet als früher auf den ortsensitiven Detektor treffende Ionen. Die Probe mit der Spitze kann beispielsweise elektrochemisch hergestellt werden. Ferner ist es bekannt, die Probe mit der Spitze in einem Kombinationsgerät herzustellen, das eine Elektronenstrahlsäule und eine lonenstrahlsäule aufweist. Insbesondere ist es vorgesehen, die Spitze der Probe durch Abtragen von Material des Objekts unter Verwendung eines lonenstrahls herzustellen. Die Abtragung des Materials wird durch Abbildung mit dem Elektronenstrahl beobachtet. Je mehr nun die Probe bereits zylinderförmig ausgebildet ist, desto weniger Material muss bei der Abtragung mit dem Ionenstrahl von der Probe entfernt werden, um die Spitze herzustellen. Je weniger Material abzutragen ist, umso mehr Proben können in einer vorgegebenen Zeit hergestellt werden.
  • Nachfolgend wird auf aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren zur Herstellung einer zylinderförmigen Probe eingegangen.
  • Beispielsweise ist es bekannt, zur Herstellung der zylinderförmigen Probe die Probe aus einem großen Objekt mit einem im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Objekts geführten Ionenstrahl herauszuschneiden. Alternativ hierzu wird zur Herstellung der zylinderförmigen Probe ein Materialstück, das bereits aus einem großen Objekt herausgeschnitten ist, mit dem im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Materialstücks geführten Ionenstrahl bearbeitet. Der Ionenstrahl wird dabei auf Kreisbahnen um einen Mittelpunkt mit abnehmendem Radius bewegt. Mit dem bekannten Verfahren ist es möglich, mehrere zylinderförmige Proben nacheinander in einem einzelnen Arbeitsgang herzustellen. Allerdings hat sich gezeigt, dass es schwierig ist, mit diesem bekannten Verfahren eine wirklich zylinderförmige Probe zu erstellen. Vielmehr ähnelt eine mit dem bekannten Verfahren hergestellte Probe eher einer Probe mit einer kegelstumpfförmigen Ausbildung. Um den Winkel zwischen einer Mantellinie und einer Kegelachse der kegelstumpfförmigen Ausbildung zu verringern und somit die Ausbildung der Probe näher an eine Zylinderform zu bringen, wurde erwägt, bei der Herstellung der Probe mit dem bekannten Verfahren die Probe kontinuierlich hinsichtlich des lonenstrahls zu kippen. Allerdings hat es sich gezeigt, dass die Kippung der Probe präzise sein sollte, was nur mit einer sehr aufwändigen Mechanik zu erreichen wäre. Aus diesem Grunde ist es bekannt, die Probe an die Zylinderform dadurch anzunähern, indem man in einem letzten Bearbeitungsschritt einen Ionenstrahl mit einem sehr geringen Strahlstrom von wenigen Nanoampere wählt, da bekannt ist, dass bei Abtragung von Material der kegelstumpfförmigen Ausbildung der Probe mit einem Ionenstrahl der Winkel zwischen der Mantellinie und der Kegelachse der kegelstumpfförmigen Ausbildung der Probe bei einem geringen Strahlstrom abnimmt. Durch den letzten Bearbeitungsschritt wird eine im Grunde zylinderförmige Probe hergestellt. Allerdings wird bei einem geringen Strahlstrom nur wenig Material abgetragen, sodass die Herstellung einer derartigen Probe bis zu mehreren Stunden dauern kann.
  • Ferner ist es bekannt, zur Herstellung der zylinderförmigen Probe die Probe aus einem großen Objekt mit einem im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Objekts geführten Ionenstrahl herauszuschneiden. Alternativ hierzu wird zur Herstellung der zylinderförmigen Probe ein Materialstück, das bereits aus einem großen Objekt herausgeschnitten ist, mit dem im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Materialstücks geführten Ionenstrahl bearbeitet. Der Ionenstrahl wird dabei in zur Oberfläche des Objekts bzw. des Materialstücks senkrechter Richtung zum einen kontinuierlich und zum anderen auf- und abbewegt. Zusätzlich wird das Objekt bzw. das Materialstück um eine am Ort der späteren Probe angeordnete, senkrecht zur Oberfläche des Objekts bzw. des Materialstücks orientierte Achse gedreht. Mit diesem bekannten Verfahren wird eine nahezu zylinderförmige Ausbildung der Probe erzielt. Allerdings ist dieses bekannte Verfahren aufgrund der vorgenannten Drehbewegung sowie der Bewegung des lonenstrahls sehr zeitaufwendig. Die Zeit zur Herstellung einer zylinderförmigen Probe kann bis zu mehreren Stunden in Anspruch nehmen. Ferner eignet sich das vorgenannte bekannte Verfahren noch nicht für eine Automatisierung zur Herstellung mehrerer zylinderförmiger Proben in einem einzelnen Arbeitsgang.
  • Darüber hinaus ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung der zylinderförmigen Probe bekannt, bei dem die zylinderförmige Probe mittels eines Laserstrahls einer Laserstrahleinrichtung aus einem Objekt herausgeschnitten wird. Hierzu wird der Laserstrahl spiralförmig um einen Mittelpunkt mit abnehmenden Radius bewegt. Die Zeit zur Herstellung einer zylinderförmigen Probe beträgt bei diesem bekannten Verfahren einige Sekunden bis wenige Minuten. Allerdings hat es sich auch hier gezeigt, dass es schwierig ist, mit diesem bekannten Verfahren eine nahezu zylinderförmige Probe herzustellen. Vielmehr ähnelt eine mit diesem bekannten Verfahren hergestellte Probe eher einer Probe mit einer kegelstumpfförmigen Ausbildung. Um den Winkel zwischen einer Mantellinie und einer Kegelachse der kegelstumpfförmigen Ausbildung zu verringern und somit die Ausbildung der Probe näher an eine Zylinderform zu bringen, wurde erwägt, bei der Herstellung der Probe mit dem bekannten Verfahren die Probe kontinuierlich hinsichtlich des Laserstrahls zu kippen. Allerdings hat es sich gezeigt, dass die Kippung der Probe präzise sein sollte, was nur mit einer sehr aufwändigen Mechanik zu erreichen wäre. Zwar wäre auch ein kontinuierliches Kippen des Laserstrahls selbst möglich, um die Ausbildung der Probe näher an eine Zylinderform zu bringen. Allerdings sollte hierzu eine sehr genaue telezentrische Optik verwendet werden, um den Laserstrahl genau zu führen. Derartige Optiken sind jedoch recht teuer. Aus diesem Grunde wurde bei dem bekannten Verfahren ein anderer Weg zur Herstellung der zylinderförmigen Ausbildung der Probe gewählt. Die mit dem Laserstrahl herausgeschnittene Probe wird mit einem Ionenstrahl derart nachbearbeitet, dass eine im Wesentlichen zylinderförmige Ausbildung der Probe erzielt wird. Da der Strom des lonenstrahls hierzu in der Regel niedrig gewählt wird (beispielsweise im Bereich von einigen Nanoampere), dauert die Nachbearbeitung bis zur Erzielung der zylinderförmigen Ausbildung der Probe recht lange. Das bekannte Verfahren eignet sich zwar zur Herstellung mehrerer zylinderförmiger Proben in einem einzelnen Arbeitsgang, jedoch ist aufgrund der spiralförmigen Führung des Laserstrahls der minimale Abstand zwischen zwei zylinderförmigen Proben beschränkt, sodass die Anzahl der herstellbaren zylinderförmigen Proben ebenfalls beschränkt ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer Probe an einem Objekt, ein Computerprogrammprodukt sowie eine Materialbearbeitungseinrichtung anzugeben, mit denen eine möglichst zylinderförmige Probe oder mehrere zylinderförmige Proben in kurzer Zeit herstellbar ist/sind.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels eines Verfahrens zum Herstellen mindestens einer Probe an einem Objekt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der in einen Prozessor geladen ist oder ladbar ist und der bei Ausführung eine Materialbearbeitungseinrichtung derart steuert, dass ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt wird, ist durch den Anspruch 17 gegeben. Ferner betrifft die Erfindung eine Materialbearbeitungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 18. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und/oder den beigefügten Figuren.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Herstellen mindestens einer Probe an einem Objekt unter Verwendung einer Materialbearbeitungseinrichtung, welche mindestens eine Lichtstrahleinrichtung zum Bereitstellen mindestens eines Lichtstrahls aufweist. Ausführungsformen der Lichtstrahleinrichtung werden weiter unten näher diskutiert. Material des Objekts kann unter Verwendung der Materialbearbeitungseinrichtung derart bearbeitet werden, dass mindestens eine Probe, insbesondere eine Vielzahl von Proben, an dem Objekt hergestellt wird. Beispielsweise wird das Verfahren automatisiert, teilweise automatisiert oder manuell durchgeführt. Daher können beispielsweise einzelne, mehrere oder sämtliche Verfahrensschritte automatisch und/oder manuell durchgeführt werden. Insbesondere umfasst die Materialbearbeitungseinrichtung ein Teilchenstrahlgerät, eine mechanische Abtragungseinrichtung und/oder eine lonenstrahleinrichtung. Hierauf wird weiter unten noch näher eingegangen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die nachfolgend erläuterten Schritte.
  • Der Lichtstrahl wird über eine Oberfläche des Objekts entlang einer ersten Linie in eine erste Richtung geführt. Zur Führung des Lichtstrahls wird eine Führungseinrichtung für den Lichtstrahl verwendet. Beispielsweise weist die Führungseinrichtung mindestens einen Spiegel, mindestens eine Linse, ein System aus mehreren Spiegeln, ein System aus mehreren Linsen und/oder ein System aus mehreren Spiegeln sowie mehreren Linsen auf. Zusätzlich oder alternativ ist es vorgesehen, das Objekt an einem beweglichen Objekttisch anzuordnen und das Objekt in Bezug auf den Lichtstrahl zu bewegen. Mit anderen Worten ausgedrückt, erfolgt eine relative Bewegung des Lichtstrahls zum Objekt, um den Lichtstrahl zu führen. Die relative Bewegung wird durch eine Bewegung des Lichtstrahls und/oder durch eine Bewegung des Objekttisches bereitgestellt. Beim Führen des Lichtstrahls über die Oberfläche des Objekts wird Material des Objekts abgetragen. Es kommt somit zu einer Wechselwirkung des Lichtstrahls mit dem Material des Objekts. Aufgrund der Wechselwirkung des Lichtstrahls mit dem Material des Objekts wird das Material am Objekt abgetragen, so dass die Probe oder zumindest ein Teil der Probe hergestellt wird.
  • Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Richtung der Bewegung des Lichtstrahls geändert. Genauer gesagt, erfolgt ein Ändern der ersten Richtung in eine zweite Richtung, wobei die erste Richtung in die zweite Richtung durch Drehen der ersten Linie um eine Drehachse auf der Oberfläche des Objekts geändert wird. Die erste Richtung und die zweite Richtung sind zueinander unterschiedlich. Der Lichtstrahl wird dann über die Oberfläche des Objekts entlang einer zweiten Linie in die zweite Richtung geführt. Beim Führen des Lichtstrahls entlang der zweiten Linie über die Oberfläche des Objekts wird wiederum Material des Objekts abgetragen. Somit kommt es beim Führen des Lichtstrahls entlang der zweiten Linie zu einer Wechselwirkung des Lichtstrahls mit dem Material des Objekts. Aufgrund der Wechselwirkung des Lichtstrahls mit dem Material des Objekts wird Material am Objekt abgetragen, so dass die Probe oder zumindest ein Teil der Probe hergestellt wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorgesehen, dass der Lichtstrahl von der Lichtstrahleinrichtung gepulst bereitgestellt wird. Beispielsweise wird der Lichtstrahl mit Pulsdauern im Bereich von Pikosekunden oder Femtosekunden bereitgestellt. Die Lichtstrahleinrichtung weist einen ersten Betriebszustand und einen zweiten Betriebszustand auf. Im ersten Betriebszustand wird der gepulste Lichtstrahl derart auf die Oberfläche des Objekts geführt, dass der Lichtstrahl das Material von dem Objekt zur Herstellung der Probe oder zumindest eines Teils der Probe abträgt. Im zweiten Betriebszustand wird der Lichtstrahl nicht auf das Objekt geführt. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist der zweite Betriebszustand der Zustand der Lichtstrahleinrichtung, der zwischen der Bereitstellung des Lichtstrahls zu einer ersten Zeitdauer und der Bereitstellung des Lichtstrahls zu einer zweiten Zeitdauer liegt. Mit wiederum anderen Worten ausgedrückt, wird zunächst während der ersten Zeitdauer der Lichtstrahl bereitgestellt. Dann erfolgt eine Zeitdauer, in welcher der Lichtstrahl nicht bereitgestellt wird. Im Anschluss daran wird der Lichtstrahl in der zweiten Zeitdauer bereitgestellt. Im ersten Betriebszustand wird die Probe oder zumindest ein Teil der Probe durch Abtragen von Material am Objekt aufgrund der Wechselwirkung des Lichtstrahls mit dem Objekt hergestellt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders gut zur Herstellung einer möglichst zylinderförmigen Probe oder von mehreren zylinderförmigen Proben in kurzer Zeit. Beispielsweise ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Probe herstellbar, deren Seitenwände rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig zu einer Oberfläche der Probe ausgerichtet sind. Beispielsweise sind die Seitenwände nur um bis zu 3° von der rechtwinkligen Ausrichtung abweichend ausgerichtet. Insbesondere ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Probe herstellbar, die ein hohes Aspektverhältnis aufweist (also ein hohes Verhältnis aus der Höhe der Probe zu der kleinsten lateralen Ausdehnung der Probe). Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung von gepulsten Lichtstrahlen der Lichtstrahleinrichtung es ermöglicht, eine Probe möglichst zylinderförmig auszubilden. Zudem hat es sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Verfahren die gleichzeitige Herstellung von mehreren zylinderförmigen Proben gut ermöglicht. Wenn die zylinderförmige Probe oder die mehreren zylinderförmigen Proben hergestellt wurde/wurden, werden diese bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise von dem Objekt getrennt. Dies erfolgt insbesondere unter Verwendung eines lonenstrahls, welcher von einem Teilchenstrahlgerät bereitgestellt wird. Im Anschluss daran wird die zylinderförmige Probe oder die mehreren zylinderförmigen Proben analysiert.
  • Beispielsweise werden mikromechanische Eigenschaften des Materials einer zylinderförmigen Probe bestimmt. Insbesondere wird die Verformung der zylinderförmigen Probe durch Ausübung von Druck auf eine Fläche der zylinderförmigen Probe gemessen. Eine derartige Messung wird beispielsweise in einem Teilchenstrahlgerät durchgeführt. Hierfür weist das Teilchenstrahlgerät eine entsprechende „in-situ“-Messeinrichtung auf. Die ermittelten Messergebnisse werden in mathematischen Modellen verwendet, um die mechanischen Materialeigenschaften des Materials der zylinderförmigen Probe zu bestimmen.
  • Beispielsweise wird eine zylinderförmige Probe mit Synchrotronstrahlung untersucht und dabei eine Serie von Projektionsbildern der zylinderförmigen Probe aus verschiedenen Richtungen erstellt. Aus der Serie von Projektionsbildern kann eine dreidimensionale Struktur des Inneren der zylinderförmigen Probe mit einer hohen räumlichen Auflösung bestimmt werden. Derartige Untersuchungen sind beispielsweise bei der Analyse subzellulärer Strukturen in biologischen Proben von Interesse.
  • Beispielsweise wird eine zylinderförmige Probe mit Röntgenstrahlung untersucht, um eine Serie von Projektionsbildern der zylinderförmigen Probe aus verschiedenen Richtungen zu erstellen. Aus der Serie von Projektionsbildern kann eine dreidimensionale Struktur des Inneren der zylinderförmigen Probe mit einer niedrigen bis mittleren räumlichen Auflösung bestimmt werden. Derartige Untersuchungen sind beispielsweise bei der Analyse von Fehlern von mikroelektronischen Bauteilen oder für die Analyse der Porosität von biologischen oder geologischen Proben von Interesse.
  • Beispielsweise weist der Durchmesser einer hergestellten zylinderförmigen Probe weniger als 1 µm bis zu mehreren 100 µm auf. Die Höhe einer derartigen Probe kann von mehreren 10 µm bis ca. 1 mm betragen.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Probe eine erste Probe ist. Im ersten Betriebszustand der Lichtstrahleinrichtung wird mindestens eine weitere Probe in Form einer zweiten Probe durch Abtragen von Material am Objekt unter Verwendung des Lichtstrahls hergestellt. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird nicht nur eine einzelne Probe mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, sondern mehrere Proben, beispielsweise die vorgenannte erste Probe und die vorgenannte zweite Probe. Weitere Ausführungsformen hinsichtlich der Anzahl der herstellbaren Proben sind weiter unten erläutert.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass zunächst die erste Probe (oder zumindest ein Teil der ersten Probe) und danach die zweite Probe (oder zumindest ein Teil der zweiten Probe) hergestellt werden. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass in einem einzelnen Arbeitsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens die erste Probe (oder zumindest ein Teil der ersten Probe) und die zweite Probe (oder zumindest ein Teil der zweiten Probe) hergestellt werden.
  • Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Probe eine erste Fläche mit einem ersten Mittelpunkt aufweist. Ferner weist die zweite Probe eine zweite Fläche mit einem zweiten Mittelpunkt auf. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die erste Fläche und/oder die zweite Fläche parallel oder im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Objekts ausgerichtet sind/ist. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nun vorgesehen, dass die erste Probe sowie die zweite Probe derart hergestellt werden, dass der erste Mittelpunkt zum zweiten Mittelpunkt einen Abstand aufweist, wobei der Abstand mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist:
    1. (i) der Abstand entspricht einem Durchmesser oder einem Vielfachen des Durchmessers des Lichtstrahls;
    2. (ii) der Abstand beträgt beispielsweise weniger als 900 µm, weniger als 800 µm, weniger als 700 µm, weniger als 600 µm, weniger als 500 µm, weniger als 400 µm, weniger als 300 µm, weniger als 200 µm, weniger als 100 µm, weniger als 80 µm, weniger als 60 µm, weniger als 50 µm, weniger als 30 µm, weniger als 20 µm oder weniger als 10 µm.
  • Beispielsweise ist der Durchmesser des Lichtstrahls der Durchmesser des Lichtstrahls im Fokus oder nahe des Fokus, insbesondere in einem Bereich von ± (30 µm bis 50µm) vom Fokus entfernt. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist der Durchmesser des Lichtstrahls der Durchmesser des Lichtstrahls am Auftreffort des Lichtstrahls auf dem Objekt oder am Ort der Bearbeitung des Materials des Objekts, auf welchen der Lichtstrahl trifft.
  • Überlegungen haben ergeben, dass eine zylinderförmige Probe besonders gut erzielbar ist, wenn der Abstand dem Durchmesser oder einem Vielfachen des Durchmessers des Lichtstrahls entspricht.
  • Der Abstand ist beispielsweise wie folgt definiert. Durch den ersten Mittelpunkt verläuft eine erste Gerade, die senkrecht zur ersten Fläche ausgerichtet ist. Darüber hinaus verläuft durch den zweiten Mittelpunkt eine zweite Gerade, die senkrecht zur zweiten Fläche ausgerichtet ist. Der Abstand zwischen der ersten Probe und der zweiten Probe ist der Abstand zwischen der ersten Geraden und der zweiten Geraden. Beispielsweise ist der Abstand die Länge einer Abstandsgeraden, welche sowohl die erste Gerade als auch die zweite Gerade senkrecht schneidet. Alternativ hierzu ist der Abstand beispielsweise der minimale Abstand zwischen der ersten Geraden und der zweiten Geraden.
  • Vorstehendes lässt sich beispielsweise auch wie folgt ausdrücken. Der Abstand zwischen der ersten Probe und der zweiten Probe beträgt weniger als 30 µm, weniger als 20 µm oder weniger als 10 µm. Beispielsweise weist die erste Probe einen ersten Rand auf. Ferner weist die zweite Probe einen zweiten Rand auf. Der Abstand zwischen der ersten Probe und der zweiten Probe ist der Abstand zwischen dem ersten Rand und dem zweiten Rand. Beispielsweise ist der Abstand die Länge einer Abstandsgeraden, welche von einem ersten Punkt an dem ersten Rand zu einem zweiten Punkt an dem zweiten Rand verläuft. Insbesondere ist der Abstand beispielsweise der minimale Abstand zwischen dem ersten Rand und dem zweiten Rand.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass an der ersten Fläche der ersten Probe eine erste Markierung und/oder an der zweiten Fläche eine zweite Markierung angeordnet werden/wird. Beispielsweise wird/werden die erste Markierung und/oder die zweite Markierung mit dem Lichtstrahl und/oder einem Teilchenstrahl, der von einem Teilchenstrahlgerät zur Verfügung gestellt wird, angeordnet. Die erste Markierung und die zweite Markierung dienen dazu, die erste Probe und die zweite Probe eindeutig identifizierbar zu machen.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die herstellbare Probe Teil einer Vielzahl von herstellbaren Proben ist. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass im ersten Betriebszustand der Lichtstrahleinrichtung die Vielzahl von Proben durch Abtragen von Material am Objekt unter Verwendung des Lichtstrahls hergestellt wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Proben mindestens 5 Proben, mindestens 10 Proben oder mindestens 15 Proben am Objekt umfasst. Die Erfindung ist aber nicht auf die vorgenannte Anzahl von Proben eingeschränkt. Vielmehr kann die Vielzahl von Proben jede Anzahl an Proben aufweisen, welche für die Erfindung geeignet ist.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass im ersten Betriebszustand der Lichtstrahleinrichtung die einzelnen Proben der Vielzahl von Proben jeweils nacheinander hergestellt werden. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird zunächst eine der Proben der Vielzahl von Proben hergestellt und im Anschluss daran eine weitere der Proben der Vielzahl von Proben. Vorgenanntes wird solange wiederholt, bis sämtliche Proben der Vielzahl von Proben hergestellt sind. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass in einem einzelnen Arbeitsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens mehrere Proben der Vielzahl von Proben hergestellt werden (oder zumindest jeweils ein Teil von mehreren Proben der Vielzahl von Proben hergestellt wird). Wiederum alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass in einem einzelnen Arbeitsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens alle Proben der Vielzahl von Proben hergestellt werden (oder zumindest jeweils ein Teil von allen Proben der Vielzahl von Proben hergestellt wird).
  • Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass jede der Proben der Vielzahl von Proben jeweils eine Fläche mit einem Mittelpunkt aufweist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass jede Fläche parallel oder im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Objekts ausgerichtet ist. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass mindestens der Mittelpunkt der Fläche einer ersten Probe der Vielzahl von Proben zu dem Mittelpunkt der Fläche mindestens einer zweiten Probe der Vielzahl von Proben einen Abstand aufweist, wobei der Abstand mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist:
    1. (i) der Abstand entspricht einem Durchmesser oder einem Vielfachen des Durchmessers des Lichtstrahls;
    2. (ii) der Abstand beträgt beispielsweise weniger als 900 µm, weniger als 800 µm, weniger als 700 µm, weniger als 600 µm, weniger als 500 µm, weniger als 400 µm, weniger als 300 µm, weniger als 200 µm, weniger als 100 µm, weniger als 80 µm, weniger als 60 µm, weniger als 50 µm, weniger als 30 µm, weniger als 20 µm oder weniger als 10 µm.
  • Hinsichtlich der möglichen Definitionen des Durchmessers des Lichtstrahls wird auf die Ausführungen weiter oben verwiesen, die auch hier gelten.
  • Zwischen der ersten Probe und der zweiten Probe ist keine weitere Probe der Vielzahl von Proben angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind die erste Probe und die zweite Probe direkt nebeneinander angeordnet, so dass zwischen der ersten Probe und der zweiten Probe keine weitere Probe der Vielzahl von Proben angeordnet ist.
  • Überlegungen haben ergeben, dass eine zylinderförmige Probe besonders gut erzielbar ist, wenn der Abstand dem Durchmesser oder einem Vielfachen des Durchmessers des Lichtstrahls entspricht.
  • Der vorgenannte Abstand ist beispielsweise wie folgt definiert. Durch den Mittelpunkt der Fläche der ersten Probe verläuft eine erste Gerade, die senkrecht zu der Fläche der ersten Probe ausgerichtet ist. Darüber hinaus verläuft durch den Mittelpunkt der Fläche der zweiten Probe eine zweite Gerade, die senkrecht zu der Fläche der zweiten Probe ausgerichtet ist. Der Abstand zwischen der ersten Probe und der zweiten Probe ist der Abstand zwischen der ersten Geraden und der zweiten Geraden. Beispielsweise ist der Abstand die Länge einer Abstandsgeraden, welche sowohl die erste Gerade als auch die zweite Gerade senkrecht schneidet. Alternativ hierzu ist der Abstand beispielsweise der minimale Abstand zwischen der ersten Geraden und der zweiten Geraden. Vorstehendes lässt sich beispielsweise auch wie folgt ausdrücken. Der Abstand zwischen der ersten Probe und der zweiten Probe beträgt weniger als 30 µm, weniger als 20 µm oder weniger als 10 µm. Beispielsweise weist die erste Probe einen ersten Rand auf. Ferner weist die zweite Probe einen zweiten Rand auf. Der Abstand zwischen der ersten Probe und der zweiten Probe ist der Abstand zwischen dem ersten Rand und dem zweiten Rand. Beispielsweise ist der Abstand die Länge einer Abstandsgeraden, welche von einem ersten Punkt an dem ersten Rand zu einem zweiten Punkt an dem zweiten Rand verläuft. Insbesondere ist der Abstand beispielsweise der minimale Abstand zwischen dem ersten Rand und dem zweiten Rand.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass an der Fläche von jeder der Proben der Vielzahl von Proben jeweils eine Markierung angeordnet wird. Beispielsweise wird die Markierung an der Fläche jeder der Proben der Vielzahl von Proben mit dem Lichtstrahl und/oder dem Teilchenstrahl angeordnet. Die Markierungen an den Flächen der Proben der Vielzahl von Proben dienen dazu, die einzelnen Proben eindeutig identifizierbar zu machen.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Richtung in die zweite Richtung durch Drehen der ersten Linie in einer Ebene geändert wird. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die erste Richtung in die zweite Richtung durch Drehen der ersten Linie in einer ersten Ebene und durch Drehen der ersten Linie in einer zweiten Ebene geändert wird. Wiederum zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die erste Linie von einem ersten Punkt auf der Oberfläche des Objekts in Richtung eines zweiten Punkts auf der Oberfläche des Objekts verläuft, wobei die Drehachse die erste Linie schneidet.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Drehachse eine erste Drehachse ist. Ferner sieht diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass die zweite Richtung in eine dritte Richtung geändert wird. Dabei ist es vorgesehen, dass die zweite Richtung in die dritte Richtung durch Drehen der zweiten Linie um eine zweite Drehachse auf der Oberfläche des Objekts geändert wird. Die zweite Richtung und die dritte Richtung sind unterschiedlich zueinander. Der Lichtstrahl wird dann über die Oberfläche des Objekts entlang einer dritten Linie in die dritte Richtung geführt. Beim Führen des Lichtstrahls entlang der dritten Linie über die Oberfläche des Objekts wird wiederum Material des Objekts abgetragen. Somit kommt es beim Führen des Lichtstrahls entlang der dritten Linie zu einer Wechselwirkung des Lichtstrahls mit dem Material des Objekts. Aufgrund der Wechselwirkung des Lichtstrahls mit dem Material des Objekts wird Material am Objekt abgetragen, so dass die Probe oder zumindest ein Teil der Probe hergestellt wird.
  • Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zweite Richtung in die dritte Richtung durch Drehen der zweiten Linie in der Ebene geändert wird. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die zweite Richtung in die dritte Richtung durch Drehen der zweiten Linie in der ersten Ebene und durch Drehen der zweiten Linie in der zweiten Ebene geändert wird. Wiederum zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die zweite Linie von einem dritten Punkt auf der Oberfläche des Objekts in Richtung eines vierten Punkts auf der Oberfläche des Objekts verläuft, wobei die zweite Drehachse die zweite Linie schneidet. Wiederum zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die dritte Linie von einem fünften Punkt auf der Oberfläche des Objekts in Richtung eines sechsten Punkts auf der Oberfläche des Objekts verläuft.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass ein Rasterbereich auf dem Objekt bestimmt wird, wobei der Rasterbereich eine Vielzahl von Rasterzeilen aufweist. Der Lichtstrahl wird entlang der Vielzahl von Rasterzeilen geführt. Beispielsweise sind die Rasterzeilen der Vielzahl von Rasterzeilen parallel zueinander angeordnet. Eine Rasterzeile ist beispielsweise als Linie ausgebildet. Insbesondere ist/sind die erste Linie, die zweite Linie und/oder die dritte Linie Teil der Vielzahl von Rasterzeilen. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass der Lichtstrahl zunächst entlang von zwei oder mehr, vorzugsweise entlang sämtlicher Rasterzeilen des Rasterbereichs geführt wird. Insbesondere wird der Lichtstrahl von einem ersten Rasterzeilenende entlang einer Rasterzeile zu einem zweiten Rasterzeilenende der Rasterzeile geführt. Alternativ hierzu wird der Lichtstrahl von dem zweiten Rasterzeilenende entlang der Rasterzeile zu dem ersten Rasterzeilenende der Rasterzeile geführt. Die Erfindung ist aber auf eine derartige Führung des Lichtstrahls über die Rasterzeilen nicht eingeschränkt. Vielmehr kann bei der Erfindung jede Art der Führung über die Rasterzeilen verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist. Wenn die erste Richtung in die zweite Richtung geändert wird, dann dreht sich bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens der vorgenannte Rasterbereich um die Drehachse, so dass sämtliche Rasterzeilen ebenfalls gedreht werden. Die Drehung des Rasterbereichs und die darauf folgende Führung des Lichtstrahls über die Rasterzeilen des Rasterbereichs werden solange wiederholt, bis die Probe hergestellt ist oder die mehreren Proben am Objekt hergestellt sind.
  • Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der Lichtstrahl in Schritten von kleiner als 300nm, kleiner als 200 nm oder kleiner als 100 nm über die Oberfläche des Objekts geführt wird.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Probe mit einem Teilchenstrahl bearbeitet wird, wobei der Teilchenstrahl durch einen Teilchenstrahlerzeuger der Materialbearbeitungseinrichtung bereitgestellt wird. Bei dieser Ausführungsform ist es demnach vorgesehen, dass nach einer Herstellung der Probe mittels des Lichtstrahls die hergestellte Probe mit dem Teilchenstrahl nachbearbeitet wird, um gegebenenfalls die hergestellte Probe noch näher an eine Zylinderform heranzubringen und/oder die zylinderförmige Ausbildung der Probe zu ändern. Beispielsweise wird bei dieser Ausführungsform eine Spitze an der Probe hergestellt, um insbesondere Untersuchungen der Spitze mittels der Atomsondentomographie zu ermöglichen. Hinsichtlich der Atomsondentomographie wird auf die weiter oben gemachten Ausführungen verwiesen, die auch hier gelten.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass als Lichtstrahl ein Laserstrahl, insbesondere ein gepulster Laserstrahl verwendet wird, wobei die Lichtstrahleinrichtung als Laserstrahleinrichtung ausgebildet ist. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass als Lichtstrahl ein Laserstrahl einer Ultrakurzpuls-Laserstrahleinrichtung verwendet wird. Dabei wird vorstehend und auch nachstehend unter einer Ultrakurzpuls-Laserstrahleinrichtung eine Laserstrahleinrichtung verstanden, die einen gepulsten Laserstrahl mit Pulsdauern im Pikosekundenbereich oder Femtosekundenbereich bereitstellt.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass auf die Oberfläche des Objekts eine Schicht, beispielsweise eine Lackschicht oder Kunstharzschicht, aufgebracht wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Dicke der Schicht im Wesentlichen 10 % bis 20 % der Höhe der herzustellenden Probe beträgt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Schicht in flüssiger Form auf die Oberfläche des Objekts aufgebracht wird. Das Material der Schicht wird beispielsweise durch Verdunsten eines im Material enthaltenen Lösungsmittels, durch Erhitzen und/oder durch Bestrahlung mit UV-Licht über einen bestimmten Zeitraum ausgehärtet. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nun vorgesehen, nach dem Herstellen der Probe die zuvor aufgebrachte Schicht wieder zu entfernen, beispielsweise mit einem Lösungsmittel. Es hat sich gezeigt, dass durch diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Zylinderform der Probe besonders gut erzielbar ist. Die vorgenannte Schicht kann auch mittels einer Ionen- oder Elektronenstrahl-Abscheidung aus einem Precursorgas eines Gasinjektionssystems aufgebracht werden. Allerdings ist diese Vorgehensweise wegen der Größe der aufzubringenden Volumina recht zeitaufwändig.
  • Sämtliche beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind nicht auf die oben genannte Reihenfolge der erläuterten Verfahrensschritte eingeschränkt. Vielmehr kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jede Reihenfolge der vorgenannten Verfahrensschritte gewählt werden, welche für die Erfindung geeignet ist.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der in einen Prozessor einer Materialbearbeitungseinrichtung, insbesondere eines Teilchenstrahlgeräts, ladbar ist oder geladen ist, wobei der Programmcode bei Ausführung in dem Prozessor die Materialbearbeitungseinrichtung derart steuert, dass ein Verfahren mit mindestens einem der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale oder mit einer Kombination von mindestens zwei der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale ausgeführt wird.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Materialbearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung eines Objekts. Die hier und auch bereits weiter oben hinsichtlich des Verfahrens erläuterte erfindungsgemäße Materialbearbeitungseinrichtung ist nicht zwingend als ein einzelnes Gerät ausgebildet. Vielmehr ist es beispielsweise vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Materialbearbeitungseinrichtung als ein System ausgebildet ist, das mehrere Geräte und/oder Vorrichtungen umfasst, wobei die mehreren Geräte und/oder Vorrichtungen nicht zwingend an einem Ort angeordnet sein müssen. Sie können jedoch beispielsweise an einem Ort angeordnet sein. Die erfindungsgemäße Materialbearbeitungseinrichtung weist mindestens eine Lichtstrahleinrichtung zum Bereitstellen mindestens eines Lichtstrahls auf. Ferner weist die erfindungsgemäße Materialbearbeitungseinrichtung mindestens eine Führungseinrichtung zur Führung des Lichtstrahls auf. Beispielsweise weist die Führungseinrichtung mindestens einen Spiegel, mindestens eine Linse, ein System aus mehreren Spiegeln, ein System aus mehreren Linsen und/oder ein System aus mehreren Spiegeln sowie mehreren Linsen auf. Zusätzlich oder alternativ weist die erfindungsgemäße Materialbearbeitungseinrichtung einen beweglichen Objekttisch zur Anordnung des Objekts auf. Die erfindungsgemäße Materialbearbeitungseinrichtung umfasst auch mindestens eine Steuereinheit mit einem Prozessor, in dem ein Computerprogrammprodukt mit mindestens einem der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale oder mit einer Kombination von mindestens zwei der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale geladen ist.
  • Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Materialbearbeitungseinrichtung ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Lichtstrahleinrichtung als Laserstrahleinrichtung ausgebildet ist. Demnach ist der Lichtstrahl als Laserstrahl, insbesondere als gepulster Laserstrahl ausgebildet. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die Lichtstrahleinrichtung als Ultrakurzpuls-Laserstrahleinrichtung ausgebildet ist. Wie oben bereits erwähnt, wird unter einer Ultrakurzpuls-Laserstrahleinrichtung eine Laserstrahleinrichtung verstanden, die einen gepulsten Laserstrahl mit Pulsdauern im Pikosekundenbereich oder Femtosekundenbereich bereitstellt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Materialbearbeitungseinrichtung ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Materialbearbeitungseinrichtung mindestens ein Teilchenstrahlgerät mit mindestens einem Strahlerzeuger zur Erzeugung eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen aufweist. Die geladenen Teilchen sind beispielsweise Elektronen oder Ionen. Ferner umfasst das Teilchenstrahlgerät mindestens eine Objektivlinse zur Fokussierung des Teilchenstrahls auf das Objekt, mindestens eine Rastereinrichtung zum Rastern des Teilchenstrahls über das Objekt, mindestens einen Detektor zur Detektion von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung, die aus einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Objekt resultieren/resultiert sowie mindestens eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines Bilds und/oder einer Analyse des Objekts. Beispielsweise werden als Folge der Wechselwirkung insbesondere Teilchen vom Objekt emittiert (sogenannte Sekundärteilchen, insbesondere Sekundärelektronen) und Teilchen des Teilchenstrahls zurückgestreut (sogenannte Rückstreuteilchen, insbesondere Rückstreuelektronen). Die Sekundärteilchen und Rückstreuteilchen werden detektiert und zur Bilderzeugung verwendet. Man erhält somit eine Abbildung des zu untersuchenden Objekts. Ferner wird als Folge der Wechselwirkung Wechselwirkungsstrahlung erzeugt, beispielsweise Röntgenstrahlung und Kathodolumineszenzlicht. Die Wechselwirkungsstrahlung wird insbesondere zur Analyse des Objekts verwendet.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Materialbearbeitungseinrichtung ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der Strahlerzeuger des Teilchenstrahlgeräts als ein erster Strahlerzeuger und der Teilchenstrahl als ein erster Teilchenstrahl mit ersten geladenen Teilchen ausgebildet sind. Ferner ist die Objektivlinse des Teilchenstrahlgeräts als eine erste Objektivlinse zur Fokussierung des ersten Teilchenstrahls auf das Objekt ausgebildet. Darüber hinaus weist das Teilchenstrahlgerät der erfindungsgemäßen Materialbearbeitungseinrichtung mindestens einen zweiten Strahlerzeuger zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls mit zweiten geladenen Teilchen auf. Die zweiten geladenen Teilchen sind beispielsweise Ionen oder Elektronen. Ferner weist das Teilchenstrahlgerät mindestens eine zweite Objektivlinse zur Fokussierung des zweiten Teilchenstrahls auf das Objekt auf.
  • Insbesondere ist es vorgesehen, die Materialbearbeitungseinrichtung als Elektronenstrahlgerät und/oder als lonenstrahlgerät auszubilden. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die Materialbearbeitungseinrichtung als das Teilchenstrahlgerät ausgebildet ist.
  • Weitere geeignete oder praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Materialbearbeitungseinrichtung;
    • 2 eine erste Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts;
    • 3 eine zweite Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts;
    • 4 eine dritte Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts;
    • 5 eine schematische Darstellung eines Objekttisches in Form eines Probentisches eines Teilchenstrahlgeräts;
    • 6 eine weitere schematische Darstellung des Probentisches nach 5;
    • 7 eine schematische Darstellung eines Ablaufs einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
    • 8 eine schematische Darstellung von Linien, entlang derer ein Lichtstrahl geführt wird;
    • 9 eine schematische Darstellung eines Rasterbereichs auf einem Objekt;
    • 9A eine weitere schematische Darstellung eines Rasterbereichs auf einem Objekt;
    • 9B eine noch weitere schematische Darstellung eines Rasterbereichs auf einem Objekt;
    • 10 eine schematische Darstellung eines Objekts einer Vielzahl von Proben;
    • 11 einen weiteren Schritt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
    • 12 eine schematische Darstellung einer Vielzahl von Proben; sowie
    • 13 einen weiteren Schritt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Die Erfindung wird nun mittels einer Materialbearbeitungseinrichtung beschrieben, die als Teilchenstrahlgerät ausgebildet ist oder ein Teilchenstrahlgerät aufweist. Weiter unten werden Teilchenstrahlgeräte in Form eines SEM und in Form eines Kombinationsgeräts, das eine Elektronenstrahlsäule und eine lonenstrahlsäule aufweist, näher erläutert. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung bei jedem Teilchenstrahlgerät, insbesondere bei jedem Elektronenstrahlgerät und/oder jedem lonenstrahlgerät eingesetzt werden kann.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Materialbearbeitungseinrichtung 2000. Die Materialbearbeitungseinrichtung 2000 ist zur Herstellung einer Probe oder einer Vielzahl von Proben an einem Objekt vorgesehen und weist einen beweglich ausgebildeten Objekttisch 2001 zur Anordnung des Objekts auf. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Materialbearbeitungseinrichtung 2000 eine Bestimmungseinrichtung 2002 zum Bestimmen eines interessierenden Bereichs des Objekts aufweisen. Beispielsweise ist die Bestimmungseinrichtung 2002 derart ausgelegt, dass die Position oder die vermutete Position eines interessierenden Bereichs in die Bestimmungseinrichtung 2002 eingebbar ist. Zusätzlich oder alternativ hierzu weist die Bestimmungseinrichtung 2002 eine Einrichtung zur nicht-destruktiven Untersuchung des Objekts zur Bestimmung eines interessierenden Bereichs auf. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Bestimmungseinrichtung 2002 eine Röntgenstrahleinrichtung, eine Ultraschalleinrichtung und/oder eine Lock-In-Thermographieeinrichtung umfasst, mit der/denen der interessierende Bereich bestimmt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird mit der vorgenannten Bestimmungseinrichtung 2002 die Position des interessierenden Bereichs im Objekt bestimmt.
  • Die erfindungsgemäße Materialbearbeitungseinrichtung 2000 umfasst auch eine Lichtstrahleinrichtung 2003, die einen Lichtstrahl bereitstellt. Die Lichtstrahleinrichtung 2003 ist beispielsweise als Laserstrahleinrichtung ausgebildet. Demnach ist der Lichtstrahl als Laserstrahl, insbesondere als gepulster Laserstrahl ausgebildet. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die Lichtstrahleinrichtung 2003 als Ultrakurzpuls-Laserstrahleinrichtung ausgebildet ist. Wie oben bereits erwähnt, wird unter einer Ultrakurzpuls-Laserstrahleinrichtung eine Laserstrahleinrichtung verstanden, die einen gepulsten Laserstrahl mit Pulsdauern im Pikosekundenbereich oder Femtosekundenbereich bereitstellt.
  • Die erfindungsgemäße Materialbearbeitungseinrichtung 2000 weist eine Führungseinrichtung 2003A zur Führung des Lichtstrahls auf. Beispielsweise umfasst die Führungseinrichtung 2003A mindestens einen Spiegel, mindestens eine Linse, ein System aus mehreren Spiegeln, ein System aus mehreren Linsen und/oder ein System aus mehreren Spiegeln sowie mehreren Linsen.
  • Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Materialbearbeitungseinrichtung 2000 ein Teilchenstrahlgerät 2004 mit mindestens einem Strahlerzeuger zur Erzeugung eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen. Die geladenen Teilchen sind beispielsweise Elektronen oder Ionen. Ausführungsformen des Teilchenstrahlgeräts 2004 werden weiter unten näher erläutert.
  • Die erfindungsgemäße Materialbearbeitungseinrichtung 2000 umfasst auch eine Steuereinrichtung 2005 mit einem Prozessor 2005A, in dem ein Computerprogrammprodukt geladen ist, das bei Ausführung in dem Prozessor 2005A die Materialbearbeitungseinrichtung 2000 derart steuert, dass ein erfindungsgemäßes Verfahren ausgeführt wird. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen.
  • Die Materialbearbeitungseinrichtung 2000 ist beispielsweise als Elektronenstrahlgerät und/oder als lonenstrahlgerät ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die Materialbearbeitungseinrichtung 2000 als das Teilchenstrahlgerät 2004 ausgebildet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, bildet das Teilchenstrahlgerät 2004 selbst die Materialbearbeitungseinrichtung 2000. Wiederum zusätzlich oder alternativ hierzu ist die Materialbearbeitungseinrichtung 2000 zur Bearbeitung von gefrorenen, gekühlten, kalten oder vitrifizierten Objekten ausgelegt. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann die Materialbearbeitungseinrichtung 2000 unter Einsatz von Kryotechnik verwendet werden.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung des Teilchenstrahlgeräts 2004 in Form eines SEM 100. Das SEM 100 weist einen ersten Strahlerzeuger in Form einer Elektronenquelle 101 auf, welche als Kathode ausgebildet ist. Ferner ist das SEM 100 mit einer Extraktionselektrode 102 sowie mit einer Anode 103 versehen, die auf ein Ende eines Strahlführungsrohrs 104 des SEM 100 aufgesetzt ist. Beispielsweise ist die Elektronenquelle 101 als thermischer Feldemitter ausgebildet. Die Erfindung ist allerdings nicht auf eine derartige Elektronenquelle 101 eingeschränkt. Vielmehr ist jede Elektronenquelle verwendbar.
  • Elektronen, die aus der Elektronenquelle 101 austreten, bilden einen Primärelektronenstrahl. Die Elektronen werden aufgrund einer Potentialdifferenz zwischen der Elektronenquelle 101 und der Anode 103 auf Anodenpotential beschleunigt. Das Anodenpotential beträgt bei der hier dargestellten Ausführungsform 100 V bis 35 kV gegenüber einem Massepotential eines Gehäuses einer Probenkammer 120, beispielsweise 5 kV bis 15 kV, insbesondere 8 kV. Es könnte aber alternativ auch auf Massepotential liegen.
  • An dem Strahlführungsrohr 104 sind zwei Kondensorlinsen angeordnet, nämlich eine erste Kondensorlinse 105 und eine zweite Kondensorlinse 106. Dabei sind ausgehend von der Elektronenquelle 101 in Richtung einer ersten Objektivlinse 107 gesehen zunächst die erste Kondensorlinse 105 und dann die zweite Kondensorlinse 106 angeordnet. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass weitere Ausführungsformen des SEM 100 nur eine einzelne Kondensorlinse aufweisen können. Zwischen der Anode 103 und der ersten Kondensorlinse 105 ist eine erste Blendeneinheit 108 angeordnet. Die erste Blendeneinheit 108 liegt zusammen mit der Anode 103 und dem Strahlführungsrohr 104 auf Hochspannungspotential, nämlich dem Potential der Anode 103 oder auf Masse. Die erste Blendeneinheit 108 weist zahlreiche erste Blendenöffnungen 108A auf, von denen eine in 2 dargestellt ist. Beispielsweise sind zwei erste Blendenöffnungen 108A vorhanden. Jede der zahlreichen ersten Blendenöffnungen 108A weist einen unterschiedlichen Öffnungsdurchmesser auf. Mittels eines Verstellmechanismus (nicht dargestellt) ist es möglich, eine gewünschte erste Blendenöffnung 108A auf eine optische Achse OA des SEM 100 einzustellen. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass bei weiteren Ausführungsformen die erste Blendeneinheit 108 nur mit einer einzigen Blendenöffnung 108A versehen sein kann. Bei dieser Ausführungsform kann ein Verstellmechanismus nicht vorgesehen sein. Die erste Blendeneinheit 108 ist dann ortsfest ausgebildet. Zwischen der ersten Kondensorlinse 105 und der zweiten Kondensorlinse 106 ist eine ortsfeste zweite Blendeneinheit 109 angeordnet. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, die zweite Blendeneinheit 109 beweglich auszubilden.
  • Die erste Objektivlinse 107 weist Polschuhe 110 auf, in denen eine Bohrung ausgebildet ist. Durch diese Bohrung ist das Strahlführungsrohr 104 geführt. In den Polschuhen 110 ist eine Spule 111 angeordnet.
  • In einem unteren Bereich des Strahlführungsrohrs 104 ist eine elektrostatische Verzögerungseinrichtung angeordnet. Diese weist eine einzelne Elektrode 112 und eine Rohrelektrode 113 auf. Die Rohrelektrode 113 ist an einem Ende des Strahlführungsrohrs 104 angeordnet, welches einem Objekt 125 zugewandt ist, das an einem Objekthalter 114 angeordnet ist.
  • Die Rohrelektrode 113 liegt gemeinsam mit dem Strahlführungsrohr 104 auf dem Potential der Anode 103, während die einzelne Elektrode 112 sowie das Objekt 125 auf einem gegenüber dem Potential der Anode 103 niedrigeren Potential liegen. Im vorliegenden Fall ist dies das Massepotential des Gehäuses der Probenkammer 120. Auf diese Weise können die Elektronen des Primärelektronenstrahls auf eine gewünschte Energie abgebremst werden, die für die Untersuchung des Objekts 125 erforderlich ist.
  • Das SEM 100 weist ferner eine Rastereinrichtung 115 auf, durch die der Primärelektronenstrahl abgelenkt und über das Objekt 125 gerastert werden kann. Die Elektronen des Primärelektronenstrahls treten dabei in Wechselwirkung mit dem Objekt 125. Als Folge der Wechselwirkung entstehen Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung, welche detektiert werden/wird. Als Wechselwirkungsteilchen werden insbesondere Elektronen aus der Oberfläche oder aus oberflächennahen Bereichen des Objekts 125 emittiert - sogenannte Sekundärelektronen - oder Elektronen des Primärelektronenstrahls zurückgestreut - sogenannte Rückstreuelektronen.
  • Das Objekt 125 und die einzelne Elektrode 112 können auch auf unterschiedlichen und von Masse verschiedenen Potentialen liegen. Hierdurch ist es möglich, den Ort der Verzögerung des Primärelektronenstrahls in Bezug auf das Objekt 125 einzustellen. Wird beispielsweise die Verzögerung recht nahe am Objekt 125 durchgeführt, werden Abbildungsfehler kleiner.
  • Zur Detektion der Sekundärelektronen und/oder der Rückstreuelektronen ist eine Detektoranordnung im Strahlführungsrohr 104 angeordnet, die einen ersten Detektor 116 und einen zweiten Detektor 117 aufweist. Der erste Detektor 116 ist dabei entlang der optischen Achse OA quellenseitig angeordnet, während der zweite Detektor 117 objektseitig entlang der optischen Achse OA im Strahlführungsrohr 104 angeordnet ist. Der erste Detektor 116 und der zweite Detektor 117 sind in Richtung der optischen Achse OA des SEM 100 versetzt zueinander angeordnet. Sowohl der erste Detektor 116 als auch der zweite Detektor 117 weisen jeweils eine Durchgangsöffnung auf, durch welche der Primärelektronenstrahl treten kann. Der erste Detektor 116 und der zweite Detektor 117 liegen annähernd auf dem Potential der Anode 103 und des Strahlführungsrohrs 104. Die optische Achse OA des SEM 100 verläuft durch die jeweiligen Durchgangsöffnungen.
  • Der zweite Detektor 117 dient hauptsächlich der Detektion von Sekundärelektronen. Die Sekundärelektronen weisen beim Austritt aus dem Objekt 125 zunächst eine geringe kinetische Energie und beliebige Bewegungsrichtungen auf. Durch das von der Rohrelektrode 113 ausgehende starke Absaugfeld werden die Sekundärelektronen in Richtung der ersten Objektivlinse 107 beschleunigt. Die Sekundärelektronen treten annähernd parallel in die erste Objektivlinse 107 ein. Der Bündeldurchmesser des Strahls der Sekundärelektronen bleibt auch in der ersten Objektivlinse 107 klein. Die erste Objektivlinse 107 wirkt nun stark auf die Sekundärelektronen und erzeugt einen vergleichsweise kurzen Fokus der Sekundärelektronen mit ausreichend steilen Winkeln zur optischen Achse OA, so dass die Sekundärelektronen nach dem Fokus weit auseinander laufen und den zweiten Detektor 117 auf seiner aktiven Fläche treffen. An dem Objekt 125 zurückgestreute Elektronen - also Rückstreuelektronen, die im Vergleich zu den Sekundärelektronen eine relativ hohe kinetische Energie beim Austritt aus dem Objekt 125 aufweisen - werden dagegen vom zweiten Detektor 117 nur zu einem geringen Anteil erfasst. Die hohe kinetische Energie und die Winkel der Rückstreuelektronen zur optischen Achse OA bei Austritt aus dem Objekt 125 führen dazu, dass eine Strahltaille, also ein Strahlbereich mit minimalem Durchmesser, der Rückstreuelektronen in der Nähe des zweiten Detektors 117 liegt. Ein großer Teil der Rückstreuelektronen tritt durch die Durchgangsöffnung des zweiten Detektors 117 hindurch. Der erste Detektor 116 dient daher im Wesentlichen zur Erfassung der Rückstreuelektronen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des SEM 100 kann der erste Detektor 116 zusätzlich mit einem Gegenfeldgitter 116A ausgebildet sein. Das Gegenfeldgitter 116A ist an der zum Objekt 125 gerichteten Seite des ersten Detektors 116 angeordnet. Das Gegenfeldgitter 116A weist ein hinsichtlich des Potentials des Strahlführungsrohrs 104 negatives Potential derart auf, dass nur Rückstreuelektronen mit einer hohen Energie durch das Gegenfeldgitter 116A zu dem ersten Detektor 116 gelangen. Zusätzlich oder alternativ weist der zweite Detektor 117 ein weiteres Gegenfeldgitter auf, das analog zum vorgenannten Gegenfeldgitter 116A des ersten Detektors 116 ausgebildet ist und eine analoge Funktion aufweist.
  • Ferner weist das SEM 100 in der Probenkammer 120 einen Kammerdetektor 119 auf, beispielsweise einen Everhart-Thornley-Detektor oder einen Ionendetektor, welcher eine mit Metall beschichtete Detektionsfläche aufweist, welche Licht abschirmt.
  • Die mit dem ersten Detektor 116, dem zweiten Detektor 117 und dem Kammerdetektor 119 erzeugten Detektionssignale werden verwendet, um ein Bild oder Bilder der Oberfläche des Objekts 125 zu erzeugen.
  • Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Blendenöffnungen der ersten Blendeneinheit 108 und der zweiten Blendeneinheit 109 sowie die Durchgangsöffnungen des ersten Detektors 116 und des zweiten Detektors 117 übertrieben dargestellt sind. Die Durchgangsöffnungen des ersten Detektors 116 und des zweiten Detektors 117 haben eine Ausdehnung senkrecht zur optischen Achse OA im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm. Beispielsweise sind sie kreisförmig ausgebildet und weisen einen Durchmesser im Bereich von 1 mm bis 3 mm senkrecht zur optischen Achse OA auf.
  • Die zweite Blendeneinheit 109 ist bei der hier dargestellten Ausführungsform als Lochblende ausgestaltet und ist mit einer zweiten Blendenöffnung 118 für den Durchtritt des Primärelektronenstrahls versehen, welche eine Ausdehnung im Bereich von 5 µm bis 500 µm aufweist, beispielsweise 35 µm. Alternativ hierzu ist es bei einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die zweite Blendeneinheit 109 mit mehreren Blendenöffnungen versehen ist, die mechanisch zum Primärelektronenstrahl verschoben werden können oder die unter Verwendung von elektrischen und/oder magnetischen Ablenkelementen vom Primärelektronenstrahl erreicht werden können. Die zweite Blendeneinheit 109 ist als eine Druckstufenblende ausgebildet. Diese trennt einen ersten Bereich, in welchem die Elektronenquelle 101 angeordnet ist und in welchem ein Ultrahochvakuum herrscht (10-7 hPa bis 10-12 hPa), von einem zweiten Bereich, der ein Hochvakuum aufweist (10-3 hPa bis 10-7 hPa). Der zweite Bereich ist der Zwischendruckbereich des Strahlführungsrohrs 104, welcher zur Probenkammer 120 hinführt.
  • Die Probenkammer 120 steht unter Vakuum. Zur Erzeugung des Vakuums ist an der Probenkammer 120 eine Pumpe (nicht dargestellt) angeordnet. Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform wird die Probenkammer 120 in einem ersten Druckbereich oder in einem zweiten Druckbereich betrieben. Der erste Druckbereich umfasst nur Drücke kleiner oder gleich 10-3 hPa, und der zweite Druckbereich umfasst nur Drücke größer als 10-3 hPa. Um diese Druckbereiche zu gewährleisten, ist die Probenkammer 120 vakuumtechnisch verschlossen.
  • Der Objekthalter 114 ist an einem Probentisch 122 angeordnet. Beispielsweise ist der Probentisch 122 als der Objekttisch 2001 der Materialbearbeitungseinrichtung 2000 ausgebildet. Der Probentisch 122 weist Bewegungseinheiten auf, so dass der Objekthalter 114 in drei zueinander senkrecht angeordnete Richtungen beweglich ausgebildet ist, nämlich in eine x-Richtung (erste Tischachse), in eine y-Richtung (zweite Tischachse) und in eine z-Richtung (dritte Tischachse). Darüber hinaus weist der Probentisch 122 Bewegungseinheiten auf, so dass der Objekthalter 114 um zwei zueinander senkrecht angeordnete Rotationsachsen (Tischrotationsachsen) gedreht werden kann. Die Erfindung ist nicht auf den vorbeschriebenen Probentisch 122 eingeschränkt. Vielmehr kann der Probentisch 122 weitere Translationsachsen und Rotationsachsen aufweisen, entlang derer oder um welche sich der Objekthalter 114 bewegen kann.
  • Das SEM 100 weist ferner einen dritten Detektor 121 auf, welcher in der Probenkammer 120 angeordnet ist. Genauer gesagt, ist der dritte Detektor 121 von der Elektronenquelle 101 aus gesehen entlang der optischen Achse OA hinter dem Probentisch 122 angeordnet. Der Probentisch 122 und somit der Objekthalter 114 können derart gedreht werden, dass das am Objekthalter 114 angeordnete Objekt 125 vom Primärelektronenstrahl durchstrahlt werden kann. Beim Durchtritt des Primärelektronenstrahls durch das zu untersuchende Objekt 125 treten die Elektronen des Primärelektronenstrahls mit dem Material des zu untersuchenden Objekts 125 in Wechselwirkung. Die durch das zu untersuchende Objekt 125 hindurchtretenden Elektronen werden durch den dritten Detektor 121 detektiert.
  • An der Probenkammer 120 ist ein Strahlungsdetektor 500 angeordnet, mit dem Wechselwirkungsstrahlung, beispielsweise Röntgenstrahlung und/oder Kathodolumineszenzlicht, detektiert wird. Der Strahlungsdetektor 500, der erste Detektor 116, der zweite Detektor 117 und der Kammerdetektor 119 sind mit einer Steuereinheit 123 verbunden, welche einen Monitor 124 aufweist. Auch der dritte Detektor 121 ist mit der Steuereinheit 123 verbunden. Dies ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Die Steuereinheit 123 verarbeitet Detektionssignale, welche von dem ersten Detektor 116, dem zweiten Detektor 117, dem Kammerdetektor 119, dem dritten Detektor 121 und/oder dem Strahlungsdetektor 500 erzeugt werden und zeigt diese in Form von Bildern oder Spektren auf dem Monitor 124 an.
  • Die Steuereinheit 123 weist ferner eine Datenbank 126 auf, in der Daten gespeichert werden und aus der Daten ausgelesen werden. Beispielsweise ist die Steuereinheit 123 als die Steuereinrichtung 2005 der Materialbearbeitungseinrichtung 2000 ausgebildet. Die Steuereinheit 123 weist einen Prozessor 127 auf, der beispielsweise als der Prozessor 2005A ausgebildet und/oder in den ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode geladen ist, der bei Ausführung die Materialbearbeitungseinrichtung 2000 und/oder das SEM 100 derart steuert, dass das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen.
  • Das SEM 100 weist eine Gaszuführungseinrichtung 1000 auf, welche der Zuführung eines gasförmigen Präkursors an eine bestimmte Position auf der Oberfläche des Objekts 125 dient. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ein Gasreservoir in Form eines Präkursor-Reservoirs 1001 auf. Der Präkursor ist beispielsweise in dem Präkursor-Reservoir 1001 als fester, gasförmiger oder flüssiger Stoff aufgenommen. Durch Heizen und/oder Kühlen des Präkursors wird das Gleichgewicht zwischen der festen Phase, der flüssigen Phase und der gasförmigen Phase derart angepasst, dass der erforderliche Dampfdruck zur Verfügung steht. Beispielsweise wird als Präkursor Phenanthren verwendet. Dann scheidet sich im Wesentlichen eine Schicht Kohlenstoff oder eine Kohlenstoff enthaltende Schicht auf der Oberfläche des Objekts 125 ab. Alternativ hierzu kann beispielsweise ein Metall aufweisender Präkursor verwendet werden, um ein Metall oder eine metallhaltige Schicht auf der Oberfläche des Objekts 125 abzuscheiden. Die Abscheidungen sind aber nicht auf Kohlenstoff und/oder Metalle beschränkt. Vielmehr können beliebige Substanzen auf der Oberfläche des Objekts 125 abgeschieden werden, beispielsweise Halbleiter, Nichtleiter oder andere Verbindungen. Ferner ist es auch vorgesehen, den Präkursor bei Wechselwirkung mit dem Teilchenstrahl zur Abtragung von Material des Objekts 125 zu verwenden.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist mit einer Zuleitung 1002 versehen. Die Zuleitung 1002 weist in Richtung des Objekts 125 eine nadelförmige Kanüle 1003 auf, welche in die Nähe der Oberfläche des Objekts 125 beispielsweise in einem Abstand von 10 µm bis 1 mm zur Oberfläche des Objekts 125 bringbar ist. Die Kanüle 1003 weist eine Zuführungsöffnung auf, deren Durchmesser beispielsweise im Bereich von 10 µm bis 1000 µm, insbesondere im Bereich von 100 µm bis 600 µm liegt. Die Zuleitung 1002 weist ein Ventil 1004 auf, um den Durchfluss von gasförmigem Präkursor in die Zuleitung 1002 zu regeln. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird beim Öffnen des Ventils 1004 gasförmiger Präkursor von dem Präkursor-Reservoir 1001 in die Zuleitung 1002 eingebracht und über die Kanüle 1003 zur Oberfläche des Objekts 125 geleitet. Bei Schließen des Ventils 1004 wird der Zufluss des gasförmigen Präkursors auf die Oberfläche des Objekts 125 gestoppt.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist ferner mit einer Verstelleinheit 1005 versehen, welche eine Verstellung der Position der Kanüle 1003 in alle 3 Raumrichtungen - nämlich eine x-Richtung, eine y-Richtung und eine z-Richtung - sowie eine Verstellung der Orientierung der Kanüle 1003 durch eine Drehung und/oder eine Kippung ermöglicht. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 und somit auch die Verstelleinheit 1005 sind mit der Steuereinheit 123 des SEM 100 verbunden.
  • Das Präkursor-Reservoir 1001 ist bei weiteren Ausführungsformen nicht direkt an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Vielmehr ist es bei diesen weiteren Ausführungsformen vorgesehen, dass das Präkursor-Reservoir 1001 beispielsweise an einer Wand eines Raums angeordnet ist, in dem sich das SEM 100 befindet.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist eine Temperatur-Messeinheit 1006 auf. Als Temperatur-Messeinheit 1006 wird beispielsweise ein Infrarot-Messgerät oder ein Halbleiter-Temperatursensor verwendet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger Temperatur-Messeinheiten nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperatur-Messeinheit jegliche geeignete Temperatur-Messeinheit verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Temperatur-Messeinheit 1006 nicht an der Gaszuführungseinrichtung 1000 selbst angeordnet ist, sondern beispielsweise beabstandet zur Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet ist.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ferner eine Temperatur-Einstelleinheit 1007 auf. Die Temperatur-Einstelleinheit 1007 ist beispielsweise eine Heizeinrichtung, insbesondere eine handelsübliche Infrarot-Heizeinrichtung. Alternativ hierzu ist die Temperatur-Einstelleinheit 1007 als Heiz- und/oder Kühleinrichtung ausgebildet, die beispielsweise einen Heizdraht und/oder ein Peltier-Element aufweist. Die Erfindung ist aber nicht auf die Verwendung einer derartigen Temperatur-Einstelleinheit 1007 eingeschränkt. Vielmehr kann für die Erfindung jegliche geeignete Temperatur-Einstelleinheit verwendet werden.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung des Teilchenstrahlgeräts 2004 in Form eines Kombinationsgeräts 200. Das Kombinationsgerät 200 weist zwei Teilchenstrahlsäulen auf. Zum einen ist das Kombinationsgerät 200 mit dem SEM 100 versehen, wie es in der 2 bereits dargestellt ist, allerdings ohne die Probenkammer 120. Vielmehr ist das SEM 100 an einer Probenkammer 201 angeordnet. Die Probenkammer 201 steht unter Vakuum. Zur Erzeugung des Vakuums ist an der Probenkammer 201 eine Pumpe (nicht dargestellt) angeordnet. Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform wird die Probenkammer 201 in einem ersten Druckbereich oder in einem zweiten Druckbereich betrieben. Der erste Druckbereich umfasst nur Drücke kleiner oder gleich 10-3 hPa, und der zweite Druckbereich umfasst nur Drücke größer als 10-3 hPa. Um diese Druckbereiche zu gewährleisten, ist die Probenkammer 201 vakuumtechnisch verschlossen.
  • In der Probenkammer 201 ist der Kammerdetektor 119 angeordnet, der beispielsweise als ein Everhart-Thornley-Detektor oder ein Ionendetektor ausgebildet ist und der eine mit Metall beschichtete Detektionsfläche aufweist, welche Licht abschirmt. Ferner ist in der Probenkammer 201 der dritte Detektor 121 angeordnet.
  • Das SEM 100 dient der Erzeugung eines ersten Teilchenstrahls, nämlich des bereits weiter oben beschriebenen Primärelektronenstrahls und weist die bereits oben genannte optische Achse auf, die in der 3 mit dem Bezugszeichen 709 versehen ist und nachfolgend auch erste Strahlachse genannt wird. Zum anderen ist das Kombinationsgerät 200 mit einem lonenstrahlgerät 300 versehen, das ebenfalls an der Probenkammer 201 angeordnet ist. Das lonenstrahlgerät 300 weist ebenfalls eine optische Achse auf, die in der 3 mit dem Bezugszeichen 710 versehen ist und nachfolgend auch zweite Strahlachse genannt wird.
  • Das SEM 100 ist hinsichtlich der Probenkammer 201 vertikal angeordnet. Hingegen ist das lonenstrahlgerät 300 um einen Winkel von ca. 0° bis 90° geneigt zum SEM 100 angeordnet. In der 3 ist beispielsweise eine Anordnung von ca. 50° dargestellt. Das lonenstrahlgerät 300 weist einen zweiten Strahlerzeuger in Form eines lonenstrahlerzeugers 301 auf. Mit dem lonenstrahlerzeuger 301 werden Ionen erzeugt, die einen zweiten Teilchenstrahl in Form eines lonenstrahls bilden. Die Ionen werden mittels einer Extraktionselektrode 302, die auf einem vorgebbaren Potential liegt, beschleunigt. Der zweite Teilchenstrahl gelangt dann durch eine Ionenoptik des Ionenstrahlgeräts 300, wobei die Ionenoptik eine Kondensorlinse 303 und eine zweite Objektivlinse 304 aufweist. Die zweite Objektivlinse 304 erzeugt schließlich eine Ionensonde, die auf das an einem Objekthalter 114 angeordnete Objekt 125 fokussiert wird. Der Objekthalter 114 ist an einem Probentisch 122 angeordnet. Der Probentisch 122 ist beispielsweise als der Objekttisch 2001 der Materialbearbeitungseinrichtung 2000 ausgebildet.
  • Oberhalb der zweiten Objektivlinse 304 (also in Richtung des Ionenstrahlerzeugers 301) sind eine einstellbare oder auswählbare Blende 306, eine erste Elektrodenanordnung 307 und eine zweite Elektrodenanordnung 308 angeordnet, wobei die erste Elektrodenanordnung 307 und die zweite Elektrodenanordnung 308 als Rasterelektroden ausgebildet sind. Mittels der ersten Elektrodenanordnung 307 und der zweiten Elektrodenanordnung 308 wird der zweite Teilchenstrahl über die Oberfläche des Objekts 125 gerastert, wobei die erste Elektrodenanordnung 307 in eine erste Richtung und die zweite Elektrodenanordnung 308 in eine zweite Richtung wirken, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist. Damit erfolgt das Rastern zum Beispiel in eine x-Richtung. Das Rastern in einer dazu senkrechten y-Richtung erfolgt durch weitere, um 90° verdrehte Elektroden (nicht dargestellt) an der ersten Elektrodenanordnung 307 und an der zweiten Elektrodenanordnung 308.
  • Wie oben erläutert, ist der Objekthalter 114 an dem Probentisch 122 angeordnet. Auch bei der in 3 gezeigten Ausführungsform weist der Probentisch 122 Bewegungseinheiten auf, so dass der Objekthalter 114 in drei zueinander senkrecht angeordnete Richtungen beweglich ausgebildet ist, nämlich in eine x-Richtung (erste Tischachse), in eine y-Richtung (zweite Tischachse) und in eine z-Richtung (dritte Tischachse). Darüber hinaus weist der Probentisch 122 Bewegungseinheiten auf, so dass der Objekthalter 114 um zwei zueinander senkrecht angeordnete Rotationsachsen (Tischrotationsachsen) gedreht werden kann.
  • Die in der 3 dargestellten Abstände zwischen den einzelnen Einheiten des Kombinationsgeräts 200 sind übertrieben dargestellt, um die einzelnen Einheiten des Kombinationsgeräts 200 besser darzustellen.
  • An der Probenkammer 201 ist ein Strahlungsdetektor 500 angeordnet, mit dem Wechselwirkungsstrahlung, beispielsweise Röntgenstrahlung und/oder Kathodolumineszenzlicht, detektiert werden/wird. Der Strahlungsdetektor 500 ist mit einer Steuereinheit 123 verbunden, welche einen Monitor 124 aufweist. Die Steuereinheit 123 ist beispielsweise als die Steuereinrichtung 2005 der Materialbearbeitungseinrichtung 2000 ausgebildet.
  • Die Steuereinheit 123 verarbeitet Detektionssignale, welche von dem ersten Detektor 116, dem zweiten Detektor 117 (in 3 nicht dargestellt), dem Kammerdetektor 119, dem dritten Detektor 121 und/oder dem Strahlungsdetektor 500 erzeugt werden und zeigt diese in Form von Bildern oder Spektren auf dem Monitor 124 an.
  • Die Steuereinheit 123 weist ferner eine Datenbank 126 auf, in der Daten gespeichert werden und aus der Daten ausgelesen werden. Darüber hinaus weist die Steuereinheit 123 einen Prozessor 127 auf, der beispielsweise als der Prozessor 2005A ausgebildet und/oder in den ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode geladen ist, der bei Ausführung die Materialbearbeitungseinrichtung 2000 und/oder das Kombinationsgerät 200 derart steuert, dass das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen.
  • Das Kombinationsgerät 200 weist eine Gaszuführungseinrichtung 1000 auf, welche der Zuführung eines gasförmigen Präkursors an eine bestimmte Position auf der Oberfläche des Objekts 125 dient. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ein Gasreservoir in Form eines Präkursor-Reservoirs 1001 auf. Der Präkursor ist beispielsweise in dem Präkursor-Reservoir 1001 als fester, gasförmiger oder flüssiger Stoff aufgenommen. Durch Heizen und/oder Kühlen des Präkursors wird das Gleichgewicht zwischen der festen Phase, der flüssigen Phase und der gasförmigen Phase derart angepasst, dass der erforderliche Dampfdruck zur Verfügung steht.
  • Beispielsweise wird als Präkursor Phenanthren verwendet. Dann scheidet sich im Wesentlichen eine Schicht Kohlenstoff oder eine Kohlenstoff enthaltende Schicht auf der Oberfläche des Objekts 125 ab. Alternativ hierzu kann beispielsweise ein Metall aufweisender Präkursor verwendet werden, um ein Metall oder eine metallhaltige Schicht auf der Oberfläche des Objekts 125 abzuscheiden. Die Abscheidungen sind aber nicht auf Kohlenstoff und/oder Metalle beschränkt. Vielmehr können beliebige Substanzen auf der Oberfläche des Objekts 125 abgeschieden werden, beispielsweise Halbleiter, Nichtleiter oder andere Verbindungen. Ferner ist es auch vorgesehen, den Präkursor bei Wechselwirkung mit einem der beiden Teilchenstrahlen zur Abtragung von Material des Objekts 125 zu verwenden.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist mit einer Zuleitung 1002 versehen. Die Zuleitung 1002 weist in Richtung des Objekts 125 eine nadelförmige Kanüle 1003 auf, welche in die Nähe der Oberfläche des Objekts 125 beispielsweise in einem Abstand von 10 µm bis 1 mm zur Oberfläche des Objekts 125 bringbar ist. Die Kanüle 1003 weist eine Zuführungsöffnung auf, deren Durchmesser beispielsweise im Bereich von 10 µm bis 1000 µm, insbesondere im Bereich von 100 µm bis 600 µm liegt. Die Zuleitung 1002 weist ein Ventil 1004 auf, um den Durchfluss von gasförmigem Präkursor in die Zuleitung 1002 zu regeln. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird beim Öffnen des Ventils 1004 gasförmiger Präkursor von dem Präkursor-Reservoir 1001 in die Zuleitung 1002 eingebracht und über die Kanüle 1003 zur Oberfläche des Objekts 125 geleitet. Beim Schließen des Ventils 1004 wird der Zufluss des gasförmigen Präkursors auf die Oberfläche des Objekts 125 gestoppt.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist ferner mit einer Verstelleinheit 1005 versehen, welche eine Verstellung der Position der Kanüle 1003 in alle 3 Raumrichtungen - nämlich eine x-Richtung, eine y-Richtung und eine z-Richtung - sowie eine Verstellung der Orientierung der Kanüle 1003 durch eine Drehung und/oder eine Kippung ermöglicht. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 und somit auch die Verstelleinheit 1005 sind mit der Steuereinheit 123 des Kombinationsgeräts 200 verbunden.
  • Das Präkursor-Reservoir 1001 ist bei weiteren Ausführungsformen nicht direkt an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Vielmehr ist es bei diesen weiteren Ausführungsformen vorgesehen, dass das Präkursor-Reservoir 1001 beispielsweise an einer Wand eines Raums angeordnet ist, in dem sich das Kombinationsgerät 200 befindet.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist eine Temperatur-Messeinheit 1006 auf. Als Temperatur-Messeinheit 1006 wird beispielsweise ein Infrarot-Messgerät oder ein Halbleiter-Temperatursensor verwendet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger Temperatur-Messeinheiten nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperatur-Messeinheit jegliche geeignete Temperatur-Messeinheit verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Temperatur-Messeinheit 1006 nicht an der Gaszuführungseinrichtung 1000 selbst angeordnet ist, sondern beispielsweise beabstandet zur Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet ist.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ferner eine Temperatur-Einstelleinheit 1007 auf. Die Temperatur-Einstelleinheit 1007 ist beispielsweise eine Heizeinrichtung, insbesondere eine handelsübliche Infrarot-Heizeinrichtung. Alternativ hierzu ist die Temperatur-Einstelleinheit 1007 als Heiz- und/oder Kühleinrichtung ausgebildet, die beispielsweise einen Heizdraht und/oder ein Peltier-Element aufweist.
  • Die Erfindung ist aber nicht auf die Verwendung einer derartigen Temperatur-Einstelleinheit 1007 eingeschränkt. Vielmehr kann für die Erfindung jegliche geeignete Temperatur-Einstelleinheit verwendet werden.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung des Teilchenstrahlgeräts 2004 in Form eines weiteren Teilchenstrahlgeräts. Diese Ausführungsform des Teilchenstrahlgeräts ist mit dem Bezugszeichen 400 versehen und umfasst einen Spiegelkorrektor zum Korrigieren beispielsweise von chromatischer und/oder sphärischer Aberration. Das Teilchenstrahlgerät 400 umfasst eine Teilchenstrahlsäule 401, die als Elektronenstrahlsäule ausgebildet ist und im Wesentlichen einer Elektronenstrahlsäule eines korrigierten SEM entspricht. Das Teilchenstrahlgerät 400 ist aber nicht auf ein SEM mit einem Spiegelkorrektor eingeschränkt. Vielmehr kann das Teilchenstrahlgerät 400 jegliche Art von Korrektoreinheiten umfassen.
  • Die Teilchenstrahlsäule 401 umfasst einen Teilchenstrahlerzeuger in Form einer Elektronenquelle 402 (Kathode), eine Extraktionselektrode 403 und eine Anode 404. Beispielsweise ist die Elektronenquelle 402 als ein thermischer Feldemitter ausgebildet. Elektronen, die aus der Elektronenquelle 402 austreten, werden zu der Anode 404 aufgrund einer Potentialdifferenz zwischen der Elektronenquelle 402 und der Anode 404 beschleunigt. Demnach wird ein Teilchenstrahl in Form eines Elektronenstrahls entlang einer ersten optischen Achse OA1 gebildet.
  • Der Teilchenstrahl wird entlang eines Strahlwegs geführt, welcher der ersten optischen Achse OA1 entspricht, nachdem der Teilchenstrahl aus der Elektronenquelle 402 ausgetreten ist. Zur Führung des Teilchenstrahls werden eine erste elektrostatische Linse 405, eine zweite elektrostatische Linse 406 und eine dritte elektrostatische Linse 407 verwendet.
  • Ferner wird der Teilchenstrahl entlang des Strahlwegs unter Verwendung einer Strahlführungseinrichtung eingestellt. Die Strahlführungseinrichtung dieser Ausführungsform umfasst eine Quelleneinstelleinheit mit zwei magnetischen Ablenkeinheiten 408, die entlang der ersten optischen Achse OA1 angeordnet sind. Darüber hinaus umfasst das Teilchenstrahlgerät 400 elektrostatische Strahlablenkeinheiten. Eine erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409, die bei einer weiteren Ausführungsform auch als Quadrupol ausgebildet ist, ist zwischen der zweiten elektrostatischen Linse 406 und der dritten elektrostatischen Linse 407 angeordnet. Die erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409 ist ebenfalls hinter den magnetischen Ablenkeinheiten 408 angeordnet. Eine erste Multipoleinheit 409A in Form einer ersten magnetischen Ablenkeinheit ist an einer Seite der ersten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 409 angeordnet. Darüber hinaus ist eine zweite Multipoleinheit 409B in Form einer zweiten magnetischen Ablenkeinheit an der anderen Seite der ersten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 409 angeordnet. Die erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409, die erste Multipoleinheit 409A und die zweite Multipoleinheit 409B werden zur Einstellung des Teilchenstrahls hinsichtlich der Achse der dritten elektrostatischen Linse 407 und des Eingangsfensters einer Strahlablenkeinrichtung 410 eingestellt. Die erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409, die erste Multipoleinheit 409A und die zweite Multipoleinheit 409B können wie ein Wienfilter zusammenwirken. Am Eingang der Strahlablenkeinrichtung 410 ist ein weiteres magnetisches Ablenkelement 432 angeordnet.
  • Die Strahlablenkeinrichtung 410 wird als Teilchenstrahlablenker verwendet, welcher den Teilchenstrahl in einer bestimmten Weise ablenkt. Die Strahlablenkeinrichtung 410 umfasst mehrere magnetische Sektoren, nämlich einen ersten magnetischen Sektor 411A, einen zweiten magnetischen Sektor 411B, einen dritten magnetischen Sektor 411C, einen vierten magnetischen Sektor 411D, einen fünften magnetischen Sektor 411E, einen sechsten magnetischen Sektor 411F und einen siebten magnetischen Sektor 411G. Der Teilchenstrahl tritt in die Strahlablenkeinrichtung 410 entlang der ersten optischen Achse OA1 ein und wird durch die Strahlablenkeinrichtung 410 in die Richtung einer zweiten optischen Achse OA2 abgelenkt. Die Strahlablenkung erfolgt mittels des ersten magnetischen Sektors 411A, mittels des zweiten magnetischen Sektors 411B und mittels des dritten magnetischen Sektors 411C um einen Winkel von 30° bis 120°. Die zweite optische Achse OA2 ist in demselben Winkel zu der ersten optischen Achse OA1 ausgerichtet. Die Strahlablenkeinrichtung 410 lenkt auch den Teilchenstrahl ab, welcher entlang der zweiten optischen Achse OA2 geführt ist, und zwar in die Richtung einer dritten optischen Achse OA3. Die Strahlablenkung wird durch den dritten magnetischen Sektor 411C, den vierten magnetischen Sektor 411D und den fünften magnetischen Sektor 411E bereitgestellt. Bei der Ausführungsform in 4 wird die Ablenkung zu der zweiten optischen Achse OA2 und zu der dritten optischen Achse OA3 durch Ablenkung des Teilchenstrahls in einem Winkel von 90° bereitgestellt. Somit verläuft die dritte optische Achse OA3 koaxial zu der ersten optischen Achse OA1. Es wird aber darauf hingewiesen, dass das Teilchenstrahlgerät 400 nach der hier beschriebenen Erfindung nicht auf Ablenkwinkel von 90° eingeschränkt ist. Vielmehr kann jeder geeignete Ablenkwinkel durch die Strahlablenkeinrichtung 410 gewählt werden, beispielsweise 70° oder 110°, sodass die erste optische Achse OA1 nicht koaxial zu der dritten optischen Achse OA3 verläuft. Hinsichtlich weiterer Details der Strahlablenkeinrichtung 410 wird Bezug auf die WO 02/067286 A2 genommen.
  • Nachdem der Teilchenstrahl durch den ersten magnetischen Sektor 411A, den zweiten magnetischen Sektor 411B und den dritten magnetischen Sektor 411C abgelenkt wurde, wird der Teilchenstrahl entlang der zweiten optischen Achse OA2 geführt. Der Teilchenstrahl wird zu einem elektrostatischen Spiegel 414 geführt und verläuft auf seinem Weg zu dem elektrostatischen Spiegel 414 entlang einer vierten elektrostatischen Linse 415, einer dritten Multipoleinheit 416A in Form einer magnetischen Ablenkeinheit, einer zweiten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 416, einer dritten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 417 und einer vierten Multipoleinheit 416B in Form einer magnetischen Ablenkeinheit. Der elektrostatische Spiegel 414 umfasst eine erste Spiegelelektrode 413A, eine zweite Spiegelelektrode 413B und eine dritte Spiegelelektrode 413C. Elektronen des Teilchenstrahls, die an dem elektrostatischen Spiegel 414 zurückreflektiert werden, verlaufen wieder entlang der zweiten optischen Achse OA2 und treten wieder in die Strahlablenkeinrichtung 410 ein. Sie werden dann durch den dritten magnetischen Sektor 411C, den vierten magnetischen Sektor 411D und den fünften magnetischen Sektor 411E zu der dritten optischen Achse OA3 abgelenkt.
  • Die Elektronen des Teilchenstrahls treten aus der Strahlablenkeinrichtung 410 aus und werden entlang der dritten optischen Achse OA3 zu einem Objekt 425 geführt, das untersucht werden soll und in einem Objekthalter 114 angeordnet ist.
  • Auf dem Weg zum Objekt 425 wird der Teilchenstrahl zu einer fünften elektrostatischen Linse 418, einem Strahlführungsrohr 420, einer fünften Multipoleinheit 418A, einer sechsten Multipoleinheit 418B und einer Objektivlinse 421 geführt. Die fünfte elektrostatische Linse 418 ist eine elektrostatische Immersionslinse. Der Teilchenstrahl wird durch die fünfte elektrostatische Linse 418 auf ein elektrisches Potential des Strahlführungsrohrs 420 abgebremst oder beschleunigt.
  • Der Teilchenstrahl wird durch die Objektivlinse 421 in eine Fokusebene fokussiert, in welcher das Objekt 425 angeordnet ist. Der Objekthalter 114 ist an einem beweglichen Probentisch 424 angeordnet. Beispielsweise ist der Probentisch 424 als der Objekttisch 2001 der Materialbearbeitungseinrichtung 2000 ausgebildet. Der bewegliche Probentisch 424 ist in einer Probenkammer 426 des Teilchenstrahlgeräts 400 angeordnet. Der Probentisch 424 weist Bewegungseinheiten auf, so dass der Objekthalter 114 in drei zueinander senkrecht angeordnete Richtungen beweglich ausgebildet ist, nämlich in eine x-Richtung (erste Tischachse), in eine y-Richtung (zweite Tischachse) und in eine z-Richtung (dritte Tischachse). Darüber hinaus weist der Probentisch 424 Bewegungseinheiten auf, so dass der Objekthalter 114 um zwei zueinander senkrecht angeordnete Rotationsachsen (Tischrotationsachsen) gedreht werden kann.
  • Die Probenkammer 426 steht unter Vakuum. Zur Erzeugung des Vakuums ist an der Probenkammer 426 eine Pumpe (nicht dargestellt) angeordnet. Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform wird die Probenkammer 426 in einem ersten Druckbereich oder in einem zweiten Druckbereich betrieben. Der erste Druckbereich umfasst nur Drücke kleiner oder gleich 10-3 hPa, und der zweite Druckbereich umfasst nur Drücke größer als 10-3 hPa. Um diese Druckbereiche zu gewährleisten, ist die Probenkammer 426 vakuumtechnisch verschlossen.
  • Die Objektivlinse 421 kann als eine Kombination einer magnetischen Linse 422 und einer sechsten elektrostatischen Linse 423 ausgebildet sein. Das Ende des Strahlführungsrohrs 420 kann ferner eine Elektrode einer elektrostatischen Linse sein. Teilchen des Teilchenstrahlgeräts werden - nachdem sie aus dem Strahlführungsrohr420 austreten - auf ein Potential des Objekts 425 abgebremst. Die Objektivlinse 421 ist nicht auf eine Kombination der magnetischen Linse 422 und der sechsten elektrostatischen Linse 423 eingeschränkt. Vielmehr kann die Objektivlinse 421 jegliche geeignete Ausführungsform annehmen. Beispielsweise kann die Objektivlinse 421 auch als rein magnetische Linse oder als rein elektrostatische Linse ausgebildet sein.
  • Der Teilchenstrahl, der auf das Objekt 425 fokussiert wird, wechselwirkt mit dem Objekt 425. Es werden Wechselwirkungsteilchen erzeugt. Insbesondere werden Sekundärelektronen aus dem Objekt 425 emittiert oder Rückstreuelektronen werden an dem Objekt 425 zurückgestreut. Die Sekundärelektronen oder die Rückstreuelektronen werden wieder beschleunigt und in das Strahlführungsrohr 420 entlang der dritten optischen Achse OA3 geführt. Insbesondere verlaufen die Bahnen der Sekundärelektronen und der Rückstreuelektronen auf dem Weg des Strahlverlaufs des Teilchenstrahls in entgegengesetzter Richtung zum Teilchenstrahl.
  • Das Teilchenstrahlgerät 400 umfasst einen ersten Analysedetektor 419, welcher entlang des Strahlwegs zwischen der Strahlablenkeinrichtung 410 und der Objektivlinse 421 angeordnet ist. Sekundärelektronen, welche in Richtungen verlaufen, die hinsichtlich der dritten optischen Achse OA3 in einem großen Winkel ausgerichtet sind, werden durch den ersten Analysedetektor 419 detektiert. Rückstreuelektronen und Sekundärelektronen, welche hinsichtlich der dritten optischen Achse OA3 am Ort des ersten Analysedetektors 419 einen kleinen Achsenabstand haben - d.h. Rückstreuelektronen und Sekundärelektronen, welche am Ort des ersten Analysedetektors 419 einen kleinen Abstand von der dritten optischen Achse OA3 aufweisen - treten in die Strahlablenkeinrichtung 410 ein und werden durch den fünften magnetischen Sektor 411E, den sechsten magnetischen Sektor 411F und den siebten magnetischen Sektor 411G entlang eines Detektionsstrahlwegs 427 zu einem zweiten Analysedetektor 428 abgelenkt. Der Ablenkwinkel beträgt beispielsweise 90° oder 110°.
  • Der erste Analysedetektor 419 erzeugt Detektionssignale, die weitgehend durch emittierte Sekundärelektronen erzeugt werden. Die Detektionssignale, die durch den ersten Analysedetektor 419 erzeugt werden, werden zu einer Steuereinheit 123 geführt und werden verwendet, um Informationen über die Eigenschaften des Wechselwirkungsbereichs des fokussierten Teilchenstrahls mit dem Objekt 425 zu erhalten. Insbesondere wird der fokussierte Teilchenstrahl über das Objekt 425 unter Verwendung einer Rastereinrichtung 429 gerastert. Durch die Detektionssignale, die durch den ersten Analysedetektor 419 erzeugt werden, kann dann ein Bild des gerasterten Bereichs des Objekts 425 erzeugt und auf einer Darstellungseinheit angezeigt werden. Die Darstellungseinheit ist beispielsweise ein Monitor 124, der an der Steuereinheit 123 angeordnet ist. Die Steuereinheit 123 ist beispielsweise als die Steuereinrichtung 2005 der Materialbearbeitungseinrichtung 2000 ausgebildet.
  • Auch der zweite Analysedetektor 428 ist mit der Steuereinheit 123 verbunden. Detektionssignale des zweiten Analysedetektors 428 werden zur Steuereinheit 123 geführt und verwendet, um ein Bild des gerasterten Bereichs des Objekts 425 zu erzeugen und auf einer Darstellungseinheit anzuzeigen. Die Darstellungseinheit ist beispielsweise der Monitor 124, der an der Steuereinheit 123 angeordnet ist.
  • An der Probenkammer 426 ist ein Strahlungsdetektor 500 angeordnet, mit dem Wechselwirkungsstrahlung, beispielsweise Röntgenstrahlung und/oder Kathodolumineszenzlicht, detektiert wird. Der Strahlungsdetektor 500 ist mit der Steuereinheit 123 verbunden, welche den Monitor 124 aufweist. Die Steuereinheit 123 verarbeitet Detektionssignale des Strahlungsdetektors 500 und zeigt diese in Form von Bildern und/oder Spektren auf dem Monitor 124 an.
  • Die Steuereinheit 123 weist ferner eine Datenbank 126 auf, in der Daten gespeichert werden und aus der Daten ausgelesen werden. Darüber hinaus weist die Steuereinheit 123 einen Prozessor 127 auf, der beispielsweise als der Prozessor 2005A ausgebildet und/oder in den ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode geladen ist, der bei Ausführung die Materialbearbeitungseinrichtung 2000 und/oder das Teilchenstrahlgerät 400 derart steuert, dass das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen.
  • Das Teilchenstrahlgerät 400 weist eine Gaszuführungseinrichtung 1000 auf, welche der Zuführung eines gasförmigen Präkursors an eine bestimmte Position auf der Oberfläche des Objekts 425 dient. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ein Gasreservoir in Form eines Präkursor-Reservoirs 1001 auf. Der Präkursor ist beispielsweise in dem Präkursor-Reservoir 1001 als fester, gasförmiger oder flüssiger Stoff aufgenommen. Durch Heizen und/oder Kühlen des Präkursors wird das Gleichgewicht zwischen der festen Phase, der flüssigen Phase und der gasförmigen Phase derart angepasst, dass der erforderliche Dampfdruck zur Verfügung steht.
  • Beispielsweise wird als Präkursor Phenanthren verwendet. Dann scheidet sich im Wesentlichen eine Schicht Kohlenstoff oder eine Kohlenstoff enthaltende Schicht auf der Oberfläche des Objekts 425 ab. Alternativ hierzu kann beispielsweise ein Metall aufweisender Präkursor verwendet werden, um ein Metall oder eine metallhaltige Schicht auf der Oberfläche des Objekts 425 abzuscheiden. Die Abscheidungen sind aber nicht auf Kohlenstoff und/oder Metalle beschränkt. Vielmehr können beliebige Substanzen auf der Oberfläche des Objekts 425 abgeschieden werden, beispielsweise Halbleiter, Nichtleiter oder andere Verbindungen. Ferner ist es auch vorgesehen, den Präkursor bei Wechselwirkung mit einem Teilchenstrahl zur Abtragung von Material des Objekts 425 zu verwenden.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist mit einer Zuleitung 1002 versehen. Die Zuleitung 1002 weist in Richtung des Objekts 425 eine nadelförmige Kanüle 1003 auf, welche in die Nähe der Oberfläche des Objekts 425 beispielsweise in einem Abstand von 10 µm bis 1 mm zur Oberfläche des Objekts 425 bringbar ist. Die Kanüle 1003 weist eine Zuführungsöffnung auf, deren Durchmesser beispielsweise im Bereich von 10 µm bis 1000 µm, insbesondere im Bereich von 100 µm bis 600 µm liegt. Die Zuleitung 1002 weist ein Ventil 1004 auf, um den Durchfluss von gasförmigem Präkursor in die Zuleitung 1002 zu regeln. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird bei Öffnen des Ventils 1004 gasförmiger Präkursor von dem Präkursor-Reservoir 1001 in die Zuleitung 1002 eingebracht und über die Kanüle 1003 zur Oberfläche des Objekts 425 geleitet. Bei Schließen des Ventils 1004 wird der Zufluss des gasförmigen Präkursors auf die Oberfläche des Objekts 425 gestoppt.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist ferner mit einer Verstelleinheit 1005 versehen, welche eine Verstellung der Position der Kanüle 1003 in alle 3 Raumrichtungen - nämlich eine x-Richtung, eine y-Richtung und eine z-Richtung - sowie eine Verstellung der Orientierung der Kanüle 1003 durch eine Drehung und/oder eine Kippung ermöglicht. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 und somit auch die Verstelleinheit 1005 sind mit der Steuereinheit 123 des Teilchenstrahlgeräts 400 verbunden.
  • Das Präkursor-Reservoir 1001 ist bei weiteren Ausführungsformen nicht direkt an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Vielmehr ist es bei diesen weiteren Ausführungsformen vorgesehen, dass das Präkursor-Reservoir 1001 beispielsweise an einer Wand eines Raums angeordnet ist, in dem sich das Teilchenstrahlgerät 400 befindet.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist eine Temperatur-Messeinheit 1006 auf. Als Temperatur-Messeinheit 1006 wird beispielsweise ein Infrarot-Messgerät oder ein Halbleiter-Temperatursensor verwendet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger Temperatur-Messeinheiten nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperatur-Messeinheit jegliche geeignete Temperatur-Messeinheit verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Temperatur-Messeinheit 1006 nicht an der Gaszuführungseinrichtung 1000 selbst angeordnet ist, sondern beispielsweise beabstandet zur Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet ist.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ferner eine Temperatur-Einstelleinheit 1007 auf. Die Temperatur-Einstelleinheit 1007 ist beispielsweise eine Heizeinrichtung, insbesondere eine handelsübliche Infrarot-Heizeinrichtung. Alternativ hierzu ist die Temperatur-Einstelleinheit 1007 als Heiz- und/oder Kühleinrichtung ausgebildet, die beispielsweise einen Heizdraht und/oder ein Peltier-Element aufweist. Die Erfindung ist aber nicht auf die Verwendung einer derartigen Temperatur-Einstelleinheit 1007 eingeschränkt. Vielmehr kann für die Erfindung jegliche geeignete Temperatur-Einstelleinheit verwendet werden.
  • Nachfolgend wird nun auf den Probentisch 122 des SEM 100, auf den Probentisch 122 des Kombinationsgeräts 200 sowie auf den Probentisch 424 des Teilchenstrahlgeräts 400 eingegangen. Der Probentisch 122, 424 ist als Probentisch mit Bewegungseinheiten ausgebildet, welcher in den 5 und 6 schematisch dargestellt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf den hier beschriebenen Probentisch 122, 424 eingeschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung jeglichen beweglichen Probentisch aufweisen, der für die Erfindung geeignet ist.
  • An dem Probentisch 122, 424 ist der Objekthalter 114 mit dem Objekt 125, 425 angeordnet. Der Probentisch 122, 424 weist Bewegungseinheiten auf, welche eine Bewegung des Objekthalters 114 derart sicherstellen, dass ein interessierender Bereich auf dem Objekt 125, 425 mittels eines Teilchenstrahls untersucht und/oder bearbeitet werden kann. Die Bewegungseinheiten sind in den 5 und 6 schematisch dargestellt und werden nachfolgend erläutert.
  • Der Probentisch 122, 424 weist eine erste Bewegungseinheit 600 an einem Gehäuse 601 der Probenkammer 120, 201, 426 auf, in welcher der Probentisch 122, 424 angeordnet ist. Mit der ersten Bewegungseinheit 600 wird eine Bewegung des Objekthalters 114 entlang der z-Achse (dritte Tischachse) ermöglicht. Ferner ist eine zweite Bewegungseinheit 602 vorgesehen. Die zweite Bewegungseinheit 602 ermöglicht eine Drehung des Objekthalters 114 um eine erste Tischrotationsachse 603, welche auch als Tilt-Achse bezeichnet wird. Diese zweite Bewegungseinheit 602 dient einer Kippung des Objekts 125, 425 um die erste Tischrotationsachse 603.
  • An der zweiten Bewegungseinheit 602 ist wiederum eine dritte Bewegungseinheit 604 angeordnet, welche als Führung für einen Schlitten ausgebildet ist und sicherstellt, dass der Objekthalter 114 in x-Richtung beweglich ist (erste Tischachse). Der vorgenannte Schlitten ist wiederum eine weitere Bewegungseinheit, nämlich eine vierte Bewegungseinheit 605. Die vierte Bewegungseinheit 605 ist derart ausgebildet, dass der Objekthalter 114 in y-Richtung beweglich ist (zweite Tischachse). Hierzu weist die vierte Bewegungseinheit 605 eine Führung auf, in dem ein weiterer Schlitten geführt wird, an dem wiederum eine Halterung 609 mit dem Objekthalter 114 sowie dem Objekt 125, 425 angeordnet ist.
  • Die Halterung 609 ist wiederum mit einer fünften Bewegungseinheit 606 ausgebildet, welche es ermöglicht, die Halterung 609 um eine zweite Tischrotationsachse 607 zu drehen. Die zweite Tischrotationsachse 607 ist senkrecht zur ersten Tischrotationsachse 603 orientiert.
  • Aufgrund der oben beschriebenen Anordnung weist der Probentisch 122, 424 der hier diskutierten Ausführungsform folgende kinematische Kette auf: erste Bewegungseinheit 600 (Bewegung entlang der z-Achse) - zweite Bewegungseinheit 602 (Drehung um die erste Tischrotationsachse 603) - dritte Bewegungseinheit 604 (Bewegung entlang der x-Achse) - vierte Bewegungseinheit 605 (Bewegung entlang der y-Achse) - fünfte Bewegungseinheit 606 (Drehung um die zweite Tischrotationsachse 607).
  • Bei einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsform ist es vorgesehen, weitere Bewegungseinheiten an dem Probentisch 122, 424 anzuordnen, so dass Bewegungen entlang weiterer translatorischer Achsen und/oder um weitere Rotationsachsen ermöglicht werden.
  • Wie aus der 6 ersichtlich ist, ist jedes der vorgenannten Bewegungseinheiten mit einem Schrittmotor verbunden. So ist die erste Bewegungseinheit 600 mit einem ersten Schrittmotor M1 verbunden und wird aufgrund einer von dem ersten Schrittmotor M1 zur Verfügung gestellten Antriebskraft angetrieben. Die zweite Bewegungseinheit 602 ist mit einem zweiten Schrittmotor M2 verbunden, welcher die zweite Bewegungseinheit 602 antreibt. Die dritte Bewegungseinheit 604 ist wiederum mit einem dritten Schrittmotor M3 verbunden. Der dritte Schrittmotor M3 stellt eine Antriebskraft zum Antrieb der dritten Bewegungseinheit 604 zur Verfügung. Die vierte Bewegungseinheit 605 ist mit einem vierten Schrittmotor M4 verbunden, wobei der vierte Schrittmotor M4 die vierte Bewegungseinheit 605 antreibt. Ferner ist die fünfte Bewegungseinheit 606 mit einem fünften Schrittmotor M5 verbunden. Der fünfte Schrittmotor M5 stellt eine Antriebskraft zur Verfügung, welche die fünfte Bewegungseinheit 606 antreibt. Die vorgenannten Schrittmotoren M1 bis M5 werden durch eine Steuereinheit 608 gesteuert (vgl. 6).
  • Wie oben bereits erwähnt, können das SEM 100, das Kombinationsgerät 200 und/oder das Teilchenstrahlgerät 400 selbst als die Materialbearbeitungseinrichtung 2000 ausgebildet sein. In diesem Falle weist/weisen das SEM 100, das Kombinationsgerät 200 und/oder das Teilchenstrahlgerät 400 sämtliche der hinsichtlich der Materialbearbeitungseinrichtung 2000 weiter oben oder weiter unten erläuterten Merkmale auf.
  • Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend hinsichtlich der Materialbearbeitungseinrichtung 2000 in Form des Kombinationsgeräts 200 näher erläutert. Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hinsichtlich des SEM 100 und/oder des Teilchenstrahlgeräts 400 erfolgt analog.
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufs einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem Verfahrensschritt S1 erfolgt ein Bestimmen eines interessierenden Bereichs des Objekts 125, der an oder in dem Objekt 125 angeordnet ist, unter Verwendung der Bestimmungseinrichtung 2002 der Materialbearbeitungseinrichtung 2000. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird die Position des interessierenden Bereichs im oder am Objekt 125 bestimmt. Der interessierende Bereich ist beispielsweise eine Ausscheidung im Material des Objekts 125, eine Pore im Material des Objekts 125, eine Fremdphase im Material des Objekts 125, eine Grenzfläche im Material des Objekts 125 oder ein Defekt im Material des Objekts 125. Beispielsweise wird der interessierende Bereich unter Verwendung der Bestimmungseinrichtung 2002 mit vorgegebenen Daten über das Objekt 125 oder mit Daten eines Modells des Objekts 125 bestimmt. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beispielsweise dann verwendet, wenn der strukturelle Aufbau des Objekts 125 bekannt ist oder ungefähr bekannt ist. Dann ist es beispielsweise möglich, die Position des interessierenden Bereichs im oder am Objekt 125 genau zu ermitteln oder ungefähr zu ermitteln. Beispielsweise wird die ermittelte oder vermutete Position des interessierenden Bereichs in die Bestimmungseinrichtung 2002 eingegeben und/oder von einer externen Datenbank eingelesen. Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der interessierende Bereich unter Verwendung der Bestimmungseinrichtung 2002 mittels einer nicht-destruktiven Untersuchung bestimmt wird. Beispielsweise wird der interessierende Bereich mit der Röntgenstrahleinrichtung, mit der Ultraschalleinrichtung und/oder mit der Lock-In-Thermographieeinrichtung bestimmt.
  • Wenn der interessierende Bereich bestimmt ist, wird dieser beispielsweise hinsichtlich des Lichtstrahls zentriert. Zur Zentrierung kann beispielsweise ein Verfahren verwendet werden, welches aus der US 8,693,008 B2 bekannt ist, deren Inhalt in diese Patentanmeldung durch Verweis vollständig aufgenommen ist. Zusätzlich ist es beispielsweise vorgesehen, den Lichtstrahl auf die Oberfläche des Objekts 125 zu fokussieren. Hierzu kann beispielsweise die Lage des interessierenden Bereichs, insbesondere dessen Höhe, mittels des aus der US 8,693,008 B2 bekannten Verfahrens ermittelt werden. Die Höhe wird dann zur Einstellung der Fokussierung des Lichtstrahls auf die Oberfläche des Objekts 125 verwendet.
  • Im Verfahrensschritt S2 wird der Lichtstrahl über eine Oberfläche des Objekts 125 entlang einer ersten Linie L1 in eine erste Richtung RI1 geführt. Dies ist in 8 schematisch dargestellt. Die erste Linie L1 verläuft von einem ersten Punkt P1 auf der Oberfläche des Objekts 125 in Richtung eines zweiten Punkts P2 auf der Oberfläche des Objekts 125. Beispielsweise wird der Lichtstrahl mit der Führungseinrichtung 2003A über die Oberfläche des Objekts 125 geführt. Zusätzlich oder alternativ ist es vorgesehen, das Objekt 125 mit dem Probentisch 122 in Bezug auf den Lichtstrahl zu bewegen. Mit anderen Worten ausgedrückt, erfolgt eine relative Bewegung des Lichtstrahls zum Objekt 125, um den Lichtstrahl zu führen. Die relative Bewegung wird durch eine Bewegung des Lichtstrahls und/oder durch eine Bewegung des Probentisches 122 bereitgestellt. Beim Führen des Lichtstrahls über die Oberfläche des Objekts 125 wird Material des Objekts 125 abgetragen. Es kommt somit zu einer Wechselwirkung des Lichtstrahls mit dem Material des Objekts 125. Aufgrund der Wechselwirkung des Lichtstrahls mit dem Material des Objekts 125 wird das Material am Objekt 125 abgetragen, so dass die Probe oder zumindest ein Teil der Probe hergestellt wird.
  • Im Verfahrensschritt S3 wird die Richtung der Bewegung des Lichtstrahls geändert. Genauer gesagt, erfolgt ein Ändern der ersten Richtung RI1 in eine zweite Richtung RI2 (vgl. 8). Beispielsweise schneidet eine Drehachse die erste Linie L1. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Drehachse durch den ersten Punkt P1 verläuft. In der 8 ist beispielhaft dargestellt, dass die Drehachse durch den ersten Punkt P1 und senkrecht zur Blattebene verläuft. Die erste Richtung RI1 wird durch Drehen der ersten Linie L1 um die Drehachse auf der Oberfläche des Objekts 125 in die zweite Richtung RI2 geändert.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Richtung RI1 durch Drehen der ersten Linie L1 in einer Ebene in die zweite Richtung RI2 geändert wird. Beispielsweise ist die erste Ebene die Blattebene der 8. Die Erfindung ist hierauf aber nicht begrenzt. Vielmehr kann als Ebene jede Ebene verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist, also durchaus auch eine Ebene, die nicht der Blattebene der 8 entspricht.
  • Wie aus der 8 ersichtlich ist, sind die erste Richtung RI1 und die zweite Richtung RI2 zueinander unterschiedlich. Nach Änderung der Richtung in die zweite Richtung RI2 wird der Lichtstrahl über die Oberfläche des Objekts 125 entlang einer zweiten Linie L2 in die zweite Richtung RI2 geführt.
  • Die zweite Linie L2 verläuft von einem dritten Punkt P3, welcher dem ersten Punkt P1 entspricht, auf der Oberfläche des Objekts 125 in Richtung eines vierten Punkts P4 auf der Oberfläche des Objekts 125. Beispielsweise wird der Lichtstrahl mit der Führungseinrichtung 2003A entlang der zweiten Linie L2 geführt. Zusätzlich oder alternativ ist es vorgesehen, das Objekt 125 mit dem Probentisch 122 in Bezug auf den Lichtstrahl zu bewegen. Mit anderen Worten ausgedrückt, erfolgt eine relative Bewegung des Lichtstrahls zum Objekt 125, um den Lichtstrahl zu führen. Die relative Bewegung wird durch eine Bewegung des Lichtstrahls und/oder durch eine Bewegung des Probentisches 122 bereitgestellt.
  • Beim Führen des Lichtstrahls entlang der zweiten Linie L2 über die Oberfläche des Objekts 125 wird wiederum Material des Objekts 125 abgetragen. Somit kommt es beim Führen des Lichtstrahls entlang der zweiten Linie L2 zu einer Wechselwirkung des Lichtstrahls mit dem Material des Objekts 125. Aufgrund der Wechselwirkung des Lichtstrahls mit dem Material des Objekts 125 wird Material am Objekt 125 abgetragen, so dass die Probe oder zumindest ein Teil der Probe hergestellt wird.
  • Im Verfahrensschritt S5 wird die Richtung der Bewegung des Lichtstrahls geändert. Genauer gesagt, erfolgt ein Ändern der zweiten Richtung RI2 in eine dritte Richtung RI3 (vgl. 8). Beispielsweise schneidet die Drehachse die zweite Linie L2. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Drehachse durch den dritten Punkt P3 verläuft. In der 8 ist beispielhaft dargestellt, dass die Drehachse durch den dritten Punkt P3 und senkrecht zur Blattebene verläuft. Die zweite Richtung RI2 wird durch Drehen der zweiten Linie L2 um die Drehachse auf der Oberfläche des Objekts 125 in die dritte Richtung RI3 geändert.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zweite Richtung RI2 durch Drehen der zweiten Linie L2 in der bereits obengenannten Ebene in die dritte Richtung RI3 geändert wird. Beispielsweise ist diese Ebene die Blattebene der 8. Die Erfindung ist hierauf aber nicht begrenzt. Vielmehr kann als Ebene jede Ebene verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist, also durchaus auch eine Ebene, die nicht der Blattebene der 8 entspricht.
  • Wie aus der 8 ersichtlich ist, sind die zweite Richtung RI2 und die dritte Richtung RI3 zueinander unterschiedlich. Nach Änderung der Richtung in die dritte Richtung RI3 wird der Lichtstrahl über die Oberfläche des Objekts 125 entlang einer dritten Linie L3 in die dritte Richtung RI3 geführt.
  • Die dritte Linie L3 verläuft von einem fünften Punkt P5, welcher dem ersten Punkt P1 sowie dem dritten Punkt P3 entspricht, auf der Oberfläche des Objekts 125 in Richtung eines sechsten Punkts P6 auf der Oberfläche des Objekts 125. Beispielsweise wird der Lichtstrahl mit der Führungseinrichtung 2003A entlang der dritten Linie L3 geführt. Zusätzlich oder alternativ ist es vorgesehen, das Objekt 125 mit dem Probentisch 122 in Bezug auf den Lichtstrahl zu bewegen. Mit anderen Worten ausgedrückt, erfolgt eine relative Bewegung des Lichtstrahls zum Objekt 125, um den Lichtstrahl zu führen. Die relative Bewegung wird durch eine Bewegung des Lichtstrahls und/oder durch eine Bewegung des Probentisches 122 bereitgestellt.
  • Beim Führen des Lichtstrahls entlang der dritten Linie L3 über die Oberfläche des Objekts 125 wird wiederum Material des Objekts 125 abgetragen. Somit kommt es beim Führen des Lichtstrahls entlang der dritten Linie L3 zu einer Wechselwirkung des Lichtstrahls mit dem Material des Objekts 125. Aufgrund der Wechselwirkung des Lichtstrahls mit dem Material des Objekts 125 wird Material am Objekt 125 abgetragen, so dass die Probe oder zumindest ein Teil der Probe hergestellt wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorgesehen, dass der Lichtstrahl von der Lichtstrahleinrichtung 2003 gepulst bereitgestellt wird. Beispielsweise wird der Lichtstrahl mit Pulsdauern im Bereich von Pikosekunden oder Femtosekunden bereitgestellt. Die Lichtstrahleinrichtung 2003 weist einen ersten Betriebszustand und einen zweiten Betriebszustand auf. Im ersten Betriebszustand wird der gepulste Lichtstrahl derart auf die Oberfläche des Objekts 125 geführt, dass der Lichtstrahl das Material von dem Objekt 125 zur Herstellung der Probe oder zumindest eines Teils der Probe abträgt. Im zweiten Betriebszustand wird der Lichtstrahl nicht auf das Objekt 125 geführt. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist der zweite Betriebszustand der Zustand der Lichtstrahleinrichtung 2003, der zwischen der Bereitstellung des Lichtstrahls zu einer ersten Zeitdauer und des Lichtstrahls zu einer zweiten Zeitdauer liegt. Mit wiederum anderen Worten ausgedrückt, wird zunächst während der ersten Zeitdauer der Lichtstrahl bereitgestellt. Dann erfolgt eine Zeitdauer, in welcher der Lichtstrahl nicht bereitgestellt wird. Im Anschluss daran wird der Lichtstrahl in der zweiten Zeitdauer bereitgestellt. Im ersten Betriebszustand wird die Probe oder zumindest ein Teil der Probe durch Abtragen von Material am Objekt 125 aufgrund der Wechselwirkung des Lichtstrahls mit dem Objekt 125 hergestellt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Führung des Lichtstrahls entlang der ersten Linie L1, entlang der zweiten Linie L2 und entlang der dritten Linie L3 eingeschränkt. Vielmehr kann der Lichtstrahl entlang zahlreicher Linien geführt werden, die sich durch Änderung von Richtungen einer Linie zu einer weiteren Linie ergeben. Insofern ist es beispielsweise vorgesehen, die Verfahrensschritte S3 und S4 und/oder die Verfahrensschritte S5 und S6 beliebig oft zu wiederholen.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass ein Rasterbereich auf dem Objekt 125 bestimmt wird, wobei der Rasterbereich eine Vielzahl von Rasterzeilen aufweist. Im Grunde genommen sind die Rasterzeilen Linien, beispielsweise die erste Linie L1, die zweite Linie L2 oder die dritte Linie L3. Der Lichtstrahl wird entlang der Vielzahl von Rasterzeilen geführt. Wenn beispielsweise die erste Richtung in die zweite Richtung geändert wird, dann dreht sich bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens der vorgenannte Rasterbereich um die Drehachse.
  • 9 zeigt eine Ausführungsform eines Rasterbereichs 2006 auf dem Objekt 125. Der Rasterbereich 2006 weist eine Vielzahl von Rasterzeilen in Form von Linien auf. Der Lichtstrahl wird entlang der Linien geführt. Wenn beispielsweise die erste Richtung in die zweite Richtung geändert wird, dann dreht sich bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens der vorgenannte Rasterbereich 2006 um die Drehachse. Wie in der 9 dargestellt, weist der Rasterbereich 2006 einen ersten Bereich 2007A, einen zweiten Bereich 2007B, einen dritten Bereich 2007C, einen vierten Bereich 2007D, einen fünften Bereich 2007E, einen sechsten Bereich 2007F, einen siebten Bereich 2007G, einen achten Bereich 2007H, einen neunten Bereich 2007) und einen zehnten Bereich 2007J auf. In den vorgenannten Bereichen 2007A bis 2007J sind die Linien unterbrochen. Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass in jedem der vorgenannten Bereiche 2007A bis 2007J jeweils eine Probe hergestellt wird. Wie oben bereits ausgeführt, weist die Lichtstrahleinrichtung 2003 den ersten Betriebszustand und den zweiten Betriebszustand auf. Im ersten Betriebszustand wird der gepulste Lichtstrahl derart auf die Oberfläche des Objekts 125 geführt, dass der Lichtstrahl das Material von dem Objekt 125 zur Herstellung der Probe oder zumindest eines Teils der Probe abträgt. Im zweiten Betriebszustand wird der Lichtstrahl nicht auf das Objekt 125 geführt. Die vorgenannten Bereiche 2007A bis 2007J sind Bereiche, zu denen der Lichtstrahl im zweiten Betriebszustand nicht geführt wird.
  • Wie oben ausgeführt, ist es beispielsweise vorgesehen, dass ein Rasterbereich 2006 auf dem Objekt 125 bestimmt wird. Der Rasterbereich 2006 weist eine Vielzahl von Rasterzeilen auf. Die 9A und 9B beruhen auf der 9. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Einheiten. Die 9A und 9B zeigen ebenfalls eine Ausführungsform des Rasterbereichs 2006 auf dem Objekt 125. Der Rasterbereich 2006 weist eine Vielzahl von Rasterzeilen in Form von Linien 1 bis N auf, wobei N eine ganze Zahl ist. Der Lichtstrahl wird entlang der Vielzahl von Rasterzeilen geführt. Beispielsweise sind die Rasterzeilen der Vielzahl von Rasterzeilen parallel zueinander angeordnet. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Lichtstrahl zunächst entlang von zwei oder mehr, vorzugsweise entlang sämtlicher Rasterzeilen des Rasterbereichs 2006 geführt wird. Beispielsweise wird der Lichtstrahl von einem ersten Rasterzeilenende entlang einer Rasterzeile zu einem zweiten Rasterzeilenende der Rasterzeile geführt (vgl. 9A). Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass der Lichtstrahl zunächst von einem ersten Rasterzeilenende entlang einer Rasterzeile zu einem zweiten Rasterzeilenende der Rasterzeile geführt wird und im Anschluss daran entlang einer weiteren Rasterzeile von dem zweiten Rasterzeilenende der weiteren Rasterzeile zu dem ersten Rasterzeilenende der weiteren Rasterzeile geführt wird. Die Erfindung ist aber auf eine derartige Führung des Lichtstrahls über die Rasterzeilen nicht eingeschränkt. Vielmehr kann bei der Erfindung jede Art der Führung über die Rasterzeilen verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist. Wenn die erste Richtung in die zweite Richtung geändert wird, dann dreht sich bei den vorstehenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens der Rasterbereich 2006 um die Drehachse, so dass sämtliche Rasterzeilen ebenfalls gedreht werden. Die Darstellungen (2) der 9A und 9B zeigen den Rasterbereich 2006 nach einer Drehung des Rasterbereichs 2006 der Darstellungen (1) der 9A und 9B. Ferner zeigen die Darstellungen (3) der 9A und 9B den Rasterbereich 2006 nach einer Drehung des Rasterbereichs 2006 der Darstellungen (2) der 9A und 9B. Die Drehung des Rasterbereichs 2006 und die darauf folgende Führung des Lichtstrahls über die Rasterzeilen des Rasterbereichs 2006 werden solange wiederholt, bis die Probe hergestellt ist oder die mehreren Proben am Objekt 125 hergestellt sind.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, eine einzelne Probe oder eine Vielzahl von Proben herzustellen. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Proben mindestens 5 Proben, mindestens 10 Proben oder mindestens 15 Proben am Objekt 125 umfasst. Die Erfindung ist aber nicht auf die vorgenannte Anzahl von Proben eingeschränkt. Vielmehr kann die Vielzahl von Proben jede Anzahl an Proben aufweisen, welche für die Erfindung geeignet ist. Beispielsweise wird mit dem in 9 dargestellten Rasterbereich 2006 eine Vielzahl von Proben hergestellt, die 10 Proben aufweist, die jeweils in einem der vorgenannten Bereiche 2007A bis 2007J angeordnet sind.
  • Beispielsweise ist es vorgesehen, dass im ersten Betriebszustand der Lichtstrahleinrichtung 2003 die einzelnen Proben der Vielzahl von Proben jeweils nacheinander hergestellt werden. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird zunächst eine der Proben der Vielzahl von Proben hergestellt und im Anschluss daran eine weitere der Proben der Vielzahl von Proben. Vorgenanntes wird solange wiederholt, bis sämtliche Proben der Vielzahl von Proben hergestellt sind. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass in einem einzelnen Arbeitsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens mehrere Proben der Vielzahl von Proben (oder zumindest jeweils ein Teil von mehreren Proben der Vielzahl von Proben) hergestellt werden. Wiederum alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass in einem einzelnen Arbeitsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens alle Proben der Vielzahl von Proben (oder zumindest jeweils ein Teil von allen Proben der Vielzahl von Proben) hergestellt werden.
  • 10 zeigt eine schematische Darstellung einer Vielzahl von Proben, nämlich insgesamt 9 Proben: Eine erste Probe 2008A, eine zweite Probe 2008B, eine dritte Probe 2008C, eine vierte Probe 2008D, eine fünfte Probe 2008E, eine sechste Probe 2008F, eine siebte Probe 2008G, eine achte Probe 2008H sowie eine neunte Probe 20081. Die vorgenannten Proben 2008A bis 20081 wurden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. Jede der Proben 2008A bis 20081 ist nahezu zylinderförmig ausgebildet. Beispielsweise beträgt der Durchmesser einer jeden der hergestellten zylinderförmigen Probe 2008A bis 20081 weniger als 1 µm bis zu mehreren 100 µm. Die Höhe einer derartigen Probe 2008A bis 2008I kann von mehreren 10 µm bis ca. 1 mm betragen.
  • Wie aus der 10 ersichtlich, ist es beispielsweise vorgesehen, dass jede der Proben 2008A bis 2008I jeweils eine Fläche mit einem Mittelpunkt aufweist. Jede der Flächen ist beispielsweise parallel oder im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Objekts 125 ausgerichtet. So weist die erste Probe 2008A eine erste Fläche 2009A und einen ersten Mittelpunkt 2010A, die zweite Probe 2008B eine zweite Fläche 2009B und einen zweiten Mittelpunkt 2010B, die dritte Probe 2008C eine dritte Fläche 2009C und einen dritten Mittelpunkt 2010C, die vierte Probe 2008D eine vierte Fläche 2009D sowie einen vierten Mittelpunkt 2010D, die fünfte Probe 2008E eine fünfte Fläche 2009E und einen fünften Mittelpunkt 2010E, die sechste Probe 2008F eine sechste Fläche 2009F und einen sechsten Mittelpunkt 2010F, die siebte Probe 2008G eine siebte Fläche 2009G und einen siebten Mittelpunkt 2010G, die achte Probe 2008H eine achte Fläche 2009H und eine achten Mittelpunkt 2010H sowie die neunte Probe 2008I eine neunte Fläche 2009I und einen neunten Mittelpunkt 20101 auf.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die vorgenannten Proben 2008A bis 20081 derart hergestellt, dass zueinander benachbarte Proben der Proben 2008A bis 20081 einen gewissen Abstand aufweisen. Dabei werden unter benachbarte Proben Proben verstanden, zwischen denen keine weitere Probe der Vielzahl von Proben angeordnet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind eine erste Probe und eine zweite Probe direkt nebeneinander angeordnet, wenn zwischen der ersten Probe und der zweiten Probe keine weitere Probe angeordnet ist. Beispielsweise weist der Mittelpunkt der Fläche einer der Probe der Proben 2008A bis 20081 zu dem Mittelpunkt der Fläche einer zu dieser Probe benachbarten Probe der Proben 2008A bis 20081 einen Abstand auf, wobei der Abstand mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist:
    1. (i) der Abstand entspricht einem Durchmesser oder einem Vielfachen des Durchmessers des Lichtstrahls;
    2. (ii) der Abstand beträgt beispielsweise weniger als 900 µm, weniger als 800 µm, weniger als 700 µm, weniger als 600 µm, weniger als 500 µm, weniger als 400 µm, weniger als 300 µm, weniger als 200 µm, weniger als 100 µm, weniger als 80 µm, weniger als 60 µm, weniger als 50 µm, weniger als 30 µm, weniger als 20 µm oder weniger als 10 µm.
  • Hinsichtlich der möglichen Definitionen des Durchmessers des Lichtstrahls wird auf die Ausführungen weiter oben verwiesen, die auch hier gelten.
  • Der vorgenannte Abstand ist beispielsweise wie folgt definiert. Durch den Mittelpunkt der Fläche einer Probe der Proben 2008A bis 2008I verläuft eine erste Gerade, die senkrecht zu der Fläche der Probe ausgerichtet ist, wobei die Probe zu einer weiteren Probe der Proben 2008A bis 2008I benachbart ist. Darüber hinaus verläuft durch den Mittelpunkt der Fläche der weiteren Probe eine zweite Gerade, die senkrecht zu der Fläche der weiteren Probe ausgerichtet ist. Der Abstand zwischen der Probe und der weiteren Probe ist der Abstand zwischen der ersten Geraden und der zweiten Geraden. Beispielsweise ist der Abstand die Länge einer Abstandsgeraden, welche sowohl die erste Gerade als auch die zweite Gerade senkrecht schneidet. Alternativ hierzu ist der Abstand beispielsweise der minimale Abstand zwischen der ersten Geraden und der zweiten Geraden. Das Vorgenannte ist in 10 beispielhaft unter Bezug auf die erste Probe 2008A und die vierte Probe 2008D dargestellt. Die erste Probe 2008A weist den ersten Mittelpunkt 2010A auf, durch den eine erste Gerade 2011A verläuft, die senkrecht zur ersten Fläche 2009A ausgerichtet ist. Darüber hinaus weist die vierte Probe 2008D den vierten Mittelpunkt 2010D auf, durch den eine vierte Gerade 2011D verläuft, die senkrecht zur vierten Fläche 2009D ausgerichtet ist. Der Abstand zwischen dem ersten Mittelpunkt 2010A und dem vierten Mittelpunkt 2010D ist die Länge einer Abstandsgeraden A, welche sowohl die erste Gerade 2011A als auch die vierte Gerade 2011D senkrecht schneidet. Die Länge der Abstandsgeraden A entspricht beispielsweise einem Durchmesser oder einem Vielfachen des Durchmessers des Lichtstrahls. Zusätzlich oder alternativ beträgt der Abstand beispielsweise weniger als 900 µm, weniger als 800 µm, weniger als 700 µm, weniger als 600 µm, weniger als 500 µm, weniger als 400 µm, weniger als 300 µm, weniger als 200 µm, weniger als 100 µm, weniger als 80 µm, weniger als 60 µm, weniger als 50 µm, weniger als 30 µm, weniger als 20 µm oder weniger als 10 µm.
  • Der Abstand zwischen zwei benachbarten Proben der Proben 2008A bis 2008I lässt sich alternativ auch wie folgt definieren. Beispielsweise weist die eine der Proben der Proben 2008A bis 2008I (nachfolgend „diese Probe“ genannt), die zu einer weiteren Probe der Proben 2008A bis 2008I (nachfolgend „weitere Probe“ genannt) benachbart ist, einen ersten Rand auf. Ferner weist die weitere Probe einen zweiten Rand auf. Der Abstand zwischen dieser Probe und der weiteren Probe ist der Abstand zwischen dem ersten Rand und dem zweiten Rand. Beispielsweise ist der Abstand die Länge einer Abstandsgeraden, welche von einem ersten Punkt an dem ersten Rand zu einem zweiten Punkt an dem zweiten Rand verläuft. Insbesondere ist der Abstand beispielsweise der minimale Abstand zwischen dem ersten Rand und dem zweiten Rand. Das Vorgenannte ist in 10 beispielhaft wieder unter Bezug auf die erste Probe 2008A und die vierte Probe 2008D dargestellt. Die erste Probe 2008A weist einen ersten Rand R1 auf. Ferner weist die vierte Probe 2008D einen vierten Rand R4 auf. Der Abstand zwischen der ersten Probe 2008A und der vierten Probe 2008D ist der minimale Abstand zwischen dem ersten Rand R1 und dem vierten Rand R4. Beispielsweise ist der Abstand die Länge einer Abstandsgeraden A1, welche von einem ersten Punkt RP1 an dem ersten Rand R1 zu einem vierten Punkt RP4 an dem vierten Rand R4 verläuft. Der Abstand beträgt beispielsweise weniger als 30 µm, weniger als 20 µm oder weniger als 10 µm. Zusätzlich oder alternativ entspricht der Abstand dem Durchmesser oder einem Vielfachen des Durchmessers des Lichtstrahls.
  • In 11 ist ein weiterer Schritt einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In einem weiteren Verfahrensschritt S7 wird nach dem Verfahrensschritt S6 an der Fläche von jeder der Proben der Vielzahl von Proben jeweils eine Markierung angeordnet. Beispielsweise wird die Markierung an der Fläche jeder der Proben der Vielzahl von Proben mit dem Lichtstrahl, dem Elektronenstrahl und/oder dem Ionenstrahl angeordnet. 12 zeigt eine Ausführungsform einer Vielzahl von Proben, die insgesamt 16 Proben aufweist. Die Flächen der Proben sind mit den Ziffern 1 bis 16 markiert. Die Markierungen an den Flächen der Proben der Vielzahl von Proben dienen dazu, die einzelnen Proben eindeutig identifizierbar zu machen.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der Lichtstrahl in Schritten von kleiner als 300nm, kleiner als 200 nm oder kleiner als 100 nm über die Oberfläche des Objekts 125 geführt wird.
  • Es hat sich gezeigt, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine möglichst zylinderförmige Probe oder mehrere zylinderförmige Proben in kurzer Zeit herstellbar ist/sind. Insbesondere hat sich gezeigt, dass die Verwendung von gepulsten Lichtstrahlen der Lichtstrahleinrichtung 2003 es ermöglicht, eine Probe möglichst zylinderförmig auszubilden. Zudem hat es sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Verfahren die gleichzeitige Herstellung von mehreren zylinderförmigen Proben gut ermöglicht.
  • Nachdem die zylinderförmige Probe oder die mehreren zylinderförmigen Proben hergestellt wurden (beispielsweise die Proben 2008A bis 2008I), werden diese bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens von dem Objekt 125 getrennt. Dies erfolgt insbesondere unter Verwendung des lonenstrahls. Im Anschluss daran werden die zylinderförmige Probe oder die mehreren zylinderförmigen Proben (beispielsweise die Proben 2008A bis 2008I) analysiert. Dies wird nachfolgend beispielhaft anhand der Proben 2008A bis 2008I näher erläutert.
  • Beispielsweise werden mikromechanische Eigenschaften des Materials der zylinderförmigen Proben 2008A bis 2008I bestimmt. Insbesondere wird die Verformung der zylinderförmigen Proben 2008A bis 2008I durch Ausübung von Druck auf eine Fläche der zylinderförmigen Proben 2008A bis 2008I gemessen. Eine derartige Messung wird beispielsweise mit dem Kombinationsgerät 200 durchgeführt. Hierfür weist das Kombinationsgerät 200 eine entsprechende „insitu“-Messeinrichtung auf. Die ermittelten Messergebnisse werden in mathematischen Modellen verwendet, um die mechanischen Materialeigenschaften des Materials der zylinderförmigen Proben 2008A bis 2008I zu bestimmen.
  • Es ist auch beispielsweise vorgesehen, die zylinderförmigen Proben 2008A bis 2008I mit Synchrotronstrahlung zu untersuchen und dabei eine Serie von Projektionsbildern der zylinderförmigen Proben 2008A bis 20081 aus verschiedenen Richtungen zu erstellen. Aus der Serie von Projektionsbildern kann eine dreidimensionale Struktur des Inneren der zylinderförmigen Proben 2008A bis 2008I mit einer hohen räumlichen Auflösung bestimmt werden. Derartige Untersuchungen sind beispielsweise bei der Analyse subzellulärer Strukturen in biologischen Proben von Interesse.
  • Ferner ist es beispielsweise vorgesehen, die zylinderförmigen Proben 2008A bis 20081 mit Röntgenstrahlung zu untersuchen, um eine Serie von Projektionsbildern der zylinderförmigen Proben 2008A bis 20081 aus verschiedenen Richtungen zu erstellen. Aus der Serie von Projektionsbildern kann eine dreidimensionale Struktur des Inneren der zylinderförmigen Proben 2008A bis 20081 mit einer niedrigen bis mittleren räumlichen Auflösung bestimmt werden. Derartige Untersuchungen sind beispielsweise bei der Analyse von Fehlern von mikroelektronischen Bauteilen oder für die Analyse der Porosität von biologischen oder geologischen Proben von Interesse.
  • 13 zeigt einen weiteren Verfahrensschritt S8 einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, der beispielsweise nach dem Verfahrensschritt S7 ausgeführt wird. Im Verfahrensschritt S8 werden die Proben 2008A bis 2008I mit dem Ionenstrahl des Kombinationsgeräts 200 bearbeitet. Im Grunde ist es bei dieser Ausführungsform demnach vorgesehen, dass nach einer Herstellung der Proben 2008A bis 2008I unter Verwendung des Lichtstrahls die hergestellten Proben 2008A bis 2008I mit dem Ionenstrahl nachbearbeitet werden, um gegebenenfalls die hergestellten Proben 2008A bis 2008I noch näher an eine Zylinderform heranzubringen und/oder die zylinderförmige Ausbildung der Proben 2008A bis 2008I zu ändern. Beispielsweise wird bei dieser Ausführungsform eine Spitze an den Proben 2008A bis 2008I hergestellt, um insbesondere Untersuchungen der Spitze mittels Atomsondentomopraphie zu ermöglichen. Hinsichtlich der Atomsondentomopraphie wird auf die weiter oben gemachten Ausführungen verwiesen, die auch hier gelten.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass auf die Oberfläche des Objekts 125 eine Schicht, beispielsweise eine Lackschicht oder Kunstharzschicht, aufgebracht wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Dicke der Schicht im Wesentlichen 10 % bis 20 % der Höhe der herzustellenden Probe 2008A bis 2008I beträgt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Schicht in flüssiger Form auf die Oberfläche des Objekts 125 aufgebracht wird. Das Material der Schicht wird beispielsweise durch Verdunsten eines im Material enthaltenen Lösungsmittels, durch Erhitzen und/oder durch Bestrahlung mit UV-Licht über einen bestimmten Zeitraum ausgehärtet. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nun vorgesehen, nach dem Herstellen der Probe 2008A bis 20081 die zuvor aufgebrachte Schicht wieder zu entfernen, beispielsweise mit einem Lösungsmittel. Es hat sich gezeigt, dass durch diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Zylinderform der Probe 2008A bis 20081 besonders gut erzielbar ist.
  • Sämtliche beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind nicht auf die oben genannte Reihenfolge der erläuterten Verfahrensschritte eingeschränkt. Vielmehr kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jede Reihenfolge der vorgenannten Verfahrensschritte gewählt werden, welche für die Erfindung geeignet ist.
  • Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    SEM
    101
    Elektronenquelle
    102
    Extraktionselektrode
    103
    Anode
    104
    Strahlführungsrohr
    105
    erste Kondensorlinse
    106
    zweite Kondensorlinse
    107
    erste Objektivlinse
    108
    erste Blendeneinheit
    108A
    erste Blendenöffnung
    109
    zweite Blendeneinheit
    110
    Polschuhe
    111
    Spule
    112
    einzelne Elektrode
    113
    Rohrelektrode
    114
    Objekthalter
    115
    Rastereinrichtung
    116
    erster Detektor
    116A
    Gegenfeldgitter
    117
    zweiter Detektor
    118
    zweite Blendenöffnung
    119
    Kammerdetektor
    120
    Probenkammer
    121
    dritter Detektor
    122
    Probentisch
    123
    Steuereinheit
    124
    Monitor
    125
    Objekt
    126
    Datenbank
    127
    Prozessor
    200
    Kombinationsgerät
    201
    Probenkammer
    300
    Ionenstrahlgerät
    301
    Ionenstrahlerzeuger
    302
    Extraktionselektrode im Ionenstrahlgerät
    303
    Kondensorlinse
    304
    zweite Objektivlinse
    306
    einstellbare oder auswählbare Blende
    307
    erste Elektrodenanordnung
    308
    zweite Elektrodenanordnung
    400
    Teilchenstrahlgerät mit Korrektoreinheit
    401
    Teilchenstrahlsäule
    402
    Elektronenquelle
    403
    Extraktionselektrode
    404
    Anode
    405
    erste elektrostatische Linse
    406
    zweite elektrostatische Linse
    407
    dritte elektrostatische Linse
    408
    magnetische Ablenkeinheit
    409
    erste elektrostatische Strahlablenkeinheit
    409A
    erste Multipoleinheit
    409B
    zweite Multipoleinheit
    410
    Strahlablenkeinrichtung
    411A
    erster magnetischer Sektor
    411B
    zweiter magnetischer Sektor
    411C
    dritter magnetischer Sektor
    411D
    vierter magnetischer Sektor
    411E
    fünfter magnetischer Sektor
    411F
    sechster magnetischer Sektor
    411G
    siebter magnetischer Sektor
    413A
    erste Spiegelelektrode
    413B
    zweite Spiegelelektrode
    413C
    dritte Spiegelelektrode
    414
    elektrostatischer Spiegel
    415
    vierte elektrostatische Linse
    416
    zweite elektrostatische Strahlablenkeinheit
    416A
    dritte Multipoleinheit
    416B
    vierte Multipoleinheit
    417
    dritte elektrostatische Strahlablenkeinheit
    418
    fünfte elektrostatische Linse
    418A
    fünfte Multipoleinheit
    418B
    sechste Multipoleinheit
    419
    erster Analysedetektor
    420
    Strahlführungsrohr
    421
    Objektivlinse
    422
    magnetische Linse
    423
    sechste elektrostatische Linse
    424
    Probentisch
    425
    Objekt
    426
    Probenkammer
    427
    Detektionsstrahlweg
    428
    zweiter Analysedetektor
    429
    Rastereinrichtung
    432
    weiteres magnetisches Ablenkelement
    500
    Strahlungsdetektor
    600
    erste Bewegungseinheit
    601
    Gehäuse
    602
    zweite Bewegungseinheit
    603
    erste Tischrotationsachse
    604
    dritte Bewegungseinheit
    605
    vierte Bewegungseinheit
    606
    fünfte Bewegungseinheit
    607
    zweite Tischrotationsachse
    608
    Steuereinheit
    609
    Halterung
    709
    erste Strahlachse
    710
    zweite Strahlachse
    1000
    Gaszuführungseinrichtung
    1001
    Gasreservoir in Form eines Präkursor-Reservoirs
    1002
    Zuleitung
    1003
    Kanüle
    1004
    Ventil
    1005
    Verstelleinheit
    1006
    Temperatur-Messeinheit
    1007
    Temperatur-Einstelleinheit
    2000
    Materialbearbeitungseinrichtung
    2001
    Objekttisch
    2002
    Bestimmungseinrichtung
    2003
    Lichtstrahleinrichtung
    2003A
    Führungseinrichtung
    2004
    Teilchenstrahlgerät
    2005
    Steuereinrichtung
    2005A
    Prozessor
    2006
    Rasterbereich
    2007A
    erster Bereich
    2007B
    zweiter Bereich
    2007C
    dritter Bereich
    2007D
    vierter Bereich
    2007E
    fünfter Bereich
    2007F
    sechster Bereich
    2007G
    siebter Bereich
    2007H
    achter Bereich
    2007I
    neunter Bereich
    2007J
    zehnter Bereich
    2008A
    erste Probe
    2008B
    zweite Probe
    2008C
    dritte Probe
    2008D
    vierte Probe
    2008E
    fünfte Probe
    2008F
    sechste Probe
    2008G
    siebte Probe
    2008H
    achte Probe
    20081
    neunte Probe
    2009A
    erste Fläche
    2009B
    zweite Fläche
    2009C
    dritte Fläche
    2009D
    vierte Fläche
    2009E
    fünfte Fläche
    2009F
    sechste Fläche
    2009G
    siebte Fläche
    2009H
    achte Fläche
    20091
    neunte Fläche
    2010A
    erster Mittelpunkt
    2010B
    zweiter Mittelpunkt
    2010C
    dritter Mittelpunkt
    2010D
    vierter Mittelpunkt
    2010E
    fünfter Mittelpunkt
    2010F
    sechster Mittelpunkt
    2010G
    siebter Mittelpunkt
    2010H
    achter Mittelpunkt
    20101
    neunter Mittelpunkt
    2011A
    erste Gerade
    2011D
    vierte Gerade
    A
    Abstandsgerade
    A1
    Abstandsgerade
    L1
    erste Linie
    L2
    zweite Linie
    L3
    dritte Linie
    M1
    erster Schrittmotor
    M2
    zweiter Schrittmotor
    M3
    dritter Schrittmotor
    M4
    vierter Schrittmotor
    M5
    fünfter Schrittmotor
    OA
    optische Achse
    OA1
    erste optische Achse
    OA2
    zweite optische Achse
    OA3
    dritte optische Achse
    P1
    erster Punkt
    P2
    zweiter Punkt
    P3
    dritter Punkt
    P4
    vierter Punkt
    P5
    fünfter Punkt
    P6
    sechster Punkt
    R1
    erster Rand
    R4
    vierter Rand
    RI1
    erste Richtung
    RI2
    zweite Richtung
    RI3
    dritte Richtung
    RP1
    erster Punkt am ersten Rand
    RP4
    vierter Punkt am vierten Rand
    S1 bis S8
    Verfahrensschritte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 02/067286 A2 [0117]
    • US 8693008 B2 [0148]

Claims (22)

  1. Verfahren zum Herstellen mindestens einer Probe (2008A bis 2008I) an einem Objekt (125, 425) unter Verwendung einer Materialbearbeitungseinrichtung (2000), welche mindestens eine Lichtstrahleinrichtung (2003) zum Bereitstellen mindestens eines Lichtstrahls aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Führen des Lichtstrahls über eine Oberfläche des Objekts (125, 425) entlang einer ersten Linie (L1, L2, L3) in eine erste Richtung (RI1, RI2, RI3) unter Verwendung einer Führungseinrichtung (2003A) für den Lichtstrahl und/oder durch Bewegen des Objekts (125, 425) unter Verwendung eines beweglichen Objekttisches (122, 424), an dem das Objekt (125, 425) angeordnet ist, wobei beim Führen des Lichtstrahls über die Oberfläche des Objekts (125, 425) Material des Objekts (125, 425) abgetragen wird, - Ändern der ersten Richtung (RI1, RI2, RI3) in eine zweite Richtung (RI1, RI2, RI3), wobei die erste Richtung (RI1, RI2, RI3) in die zweite Richtung (RI1, RI2, RI3) durch Drehen der ersten Linie (L1, L2, L3) um eine Drehachse auf der Oberfläche des Objekts (125, 425) geändert wird, - Führen des Lichtstrahls über die Oberfläche des Objekts (125, 425) entlang einer zweiten Linie (L1, L2, L3) in die zweite Richtung (RI1, RI2, RI3), wobei die erste Richtung (RI1, RI2, RI3) und die zweite Richtung (RI1, RI2, RI3) unterschiedlich sind, wobei beim Führen des Lichtstrahls entlang der zweiten Linie (L1, L2, L3) über die Oberfläche des Objekts (125, 425) Material des Objekts (125, 425) abgetragen wird, wobei - der Lichtstrahl von der Lichtstrahleinrichtung (2003) gepulst bereitgestellt und auf die Oberfläche des Objekts (125, 425) derart geführt wird, dass der Lichtstrahl in einem ersten Betriebszustand der Lichtstrahleinrichtung (2003) Material von dem Objekt (125, 425) abträgt und dass der Lichtstrahl in einem zweiten Betriebszustand nicht auf das Objekt (125, 425) geführt wird, und wobei - im ersten Betriebszustand die Probe (2008A bis 2008I) durch Abtragen von Material am Objekt (125, 425) hergestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Probe (2008A bis 2008I) eine erste Probe (2008A bis 2008I) ist und wobei im ersten Betriebszustand mindestens eine zweite Probe (2008A bis 2008I) durch Abtragen von Material am Objekt (125, 425) unter Verwendung des Lichtstrahls hergestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei im ersten Betriebszustand zunächst die erste Probe (2008A bis 2008I) und danach die zweite Probe (2008A bis 2008I) hergestellt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die erste Probe (2008A bis 20081) eine erste Fläche (2009A bis 2009I) mit einem ersten Mittelpunkt (2010A bis 20101) aufweist, wobei die zweite Probe (2008A bis 20081) eine zweite Fläche (2009A bis 20091) mit einem zweiten Mittelpunkt (2010A bis 20101) aufweist und wobei die erste Probe (2008A bis 20081) sowie die zweite Probe (2008A bis 20081) derart hergestellt werden, dass der erste Mittelpunkt (2010A bis 20101) zum zweiten Mittelpunkt (2010A bis 20101) einen Abstand aufweist, wobei der Abstand mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: (i) der Abstand entspricht einem Durchmesser oder einem Vielfachen des Durchmessers des Lichtstrahls; (ii) der Abstand beträgt weniger als 900 µm, weniger als 800 µm, weniger als 700 µm, weniger als 600 µm, weniger als 500 µm, weniger als 400 µm, weniger als 300 µm, weniger als 200 µm, weniger als 100 µm, weniger als 80 µm, weniger als 60 µm, weniger als 50 µm, weniger als 30 µm, weniger als 20 µm oder weniger als 10 µm.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei an der ersten Fläche (2009A bis 2009I) der ersten Probe (2008A bis 2008I) eine erste Markierung und/oder an der zweiten Fläche (2009A bis 20091) der zweiten Probe (2008A bis 20081) eine zweite Markierung angeordnet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Probe (2008A bis 2008I) Teil einer Vielzahl von Proben (2008A bis 2008I) ist und wobei im ersten Betriebszustand die Vielzahl von Proben (2008A bis 20081) durch Abtragen von Material am Objekt (125, 425) unter Verwendung des Lichtstrahls hergestellt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Vielzahl von Proben (2008A bis 2008I) mindestens 5 Proben, mindestens 10 Proben oder mindestens 15 Proben am Objekt (125, 425) umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei im ersten Betriebszustand der Lichtstrahleinrichtung (2003) die einzelnen Proben (2008A bis 2008I) der Vielzahl von Proben (2008A bis 20081) jeweils nacheinander hergestellt werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei jede der Proben (2008A bis 2008I) der Vielzahl von Proben (2008A bis 2008I) jeweils eine Fläche (2009A bis 2009I) mit einem Mittelpunkt (2010A bis 20101) aufweist und wobei die Vielzahl von Proben (2008A bis 20081) derart hergestellt wird, dass der Mittelpunkt (2010A bis 20101) der Fläche (2009A bis 20091) mindestens einer ersten Probe (2008A bis 20081) der Vielzahl von Proben (2008A bis 20081) zu dem Mittelpunkt (2010A bis 20101) der Fläche (2009A bis 20091) mindestens einer zweiten Probe (2008A bis 20081) der Vielzahl von Proben (2008A bis 20081) einen Abstand aufweist, wobei der Abstand mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: (i) der Abstand entspricht einem Durchmesser oder einem Vielfachen des Durchmessers des Lichtstrahls; (ii) der Abstand beträgt weniger als 900 µm, weniger als 800 µm, weniger als 700 µm, weniger als 600 µm, weniger als 500 µm, weniger als 400 µm, weniger als 300 µm, weniger als 200 µm, weniger als 100 µm, weniger als 80 µm, weniger als 60 µm, weniger als 50 µm, weniger als 30 µm, weniger als 20 µm oder weniger als 10 µm, wobei zwischen der ersten Probe (2008A bis 2008I) und der zweiten Probe (2008A bis 2008I) keine weitere Probe (2008A bis 2008I) der Vielzahl von Proben (2008A bis 2008I) angeordnet ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei an der Fläche (2009A bis 2009I) von jeder der Proben (2008A bis 20081) jeweils eine Markierung angeordnet wird.
  11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: (i) die erste Richtung (RI1, RI2, RI3) wird in die zweite Richtung (RI1, RI2, RI3) durch Drehen der ersten Linie (L1, L2, L3) in einer Ebene geändert; (ii) die erste Linie (L1, L2, L3) verläuft von einem ersten Punkt (P1, P3, P5) auf der Oberfläche des Objekts (125, 425) in Richtung eines zweiten Punkts (P2, P4, P6) auf der Oberfläche des Objekts (125, 425), wobei die Drehachse die erste Linie (L1, L2, L3) schneidet.
  12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Drehachse eine erste Drehachse ist und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Ändern der zweiten Richtung (RI1, RI2, RI3) in eine dritte Richtung (RI1, RI2, RI3), wobei die zweite Richtung (RI1, RI2, RI3) in die dritte Richtung (RI1, RI2, RI3) durch Drehen der zweiten Linie (L1, L2, L3) um eine zweite Drehachse auf der Oberfläche des Objekts (125, 425) geändert wird, sowie - Führen des Lichtstrahls über die Oberfläche des Objekts (125, 425) entlang der dritten Linie (L1, L2, L3) in die dritte Richtung (RI1, RI2, RI3), wobei die zweite Richtung (RI1, RI2, RI3) und die dritte Richtung (RI1, RI2, RI3) unterschiedlich sind und wobei beim Führen des Lichtstrahls entlang der dritten Linie (L1, L2, L3) über die Oberfläche des Objekts (125, 425) Material des Objekts (125, 425) abgetragen wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die zweite Richtung (RI1, RI2, RI3) in die dritte Richtung (RI1, RI2, RI3) durch Drehen der zweiten Linie (L1, L2, L3) in der Ebene geändert wird.
  14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Lichtstrahl in Schritten von kleiner als 300nm, kleiner als 200 nm oder kleiner als 100 nm über die Oberfläche des Objekts (125, 425) geführt wird.
  15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Probe (2008A bis 2008I) mit einem Teilchenstrahl bearbeitet wird, wobei der Teilchenstrahl durch einen Teilchenstrahlerzeuger (101, 301, 402) der Materialbearbeitungseinrichtung (2000) bereitgestellt wird.
  16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem der folgenden Merkmale: (i) als Lichtstrahl wird ein Laserstrahl verwendet, wobei die Lichtstrahleinrichtung (2003) als Laserstrahleinrichtung ausgebildet ist; (ii) als Lichtstrahl wird ein gepulster Laserstrahl verwendet, wobei die Lichtstrahleinrichtung (2003) als Laserstrahleinrichtung ausgebildet ist; (iii) als Lichtstrahl wird ein Laserstrahl einer Ultrakurzpuls-Laserstrahleinrichtung (2003) verwendet.
  17. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der in einen Prozessor (127, 2005A) ladbar ist und der bei Ausführung eine Materialbearbeitungseinrichtung (2000) derart steuert, dass ein Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche ausgeführt wird.
  18. Materialbearbeitungseinrichtung (2000) zur Bearbeitung eines Objekts (125, 425), mit - mindestens einer Lichtstrahleinrichtung (2003) zum Bereitstellen mindestens eines Lichtstrahls; - mindestens einer Führungseinrichtung (2003A) zur Führung des Lichtstrahls und/oder mindestens einem beweglichen Objekttisch (122, 424); sowie mit - mindestens einer Steuereinrichtung (123, 2005) mit einem Prozessor (127, 2005A), in dem ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 17 geladen ist.
  19. Materialbearbeitungseinrichtung (2000) nach Anspruch 18, wobei die Materialbearbeitungseinrichtung (2000) eines der folgenden Merkmale aufweist: (i) die Lichtstrahleinrichtung (2003) ist als Laserstrahleinrichtung ausgebildet und der Lichtstrahl ist als Laserstrahl ausgebildet; (ii) die Lichtstrahleinrichtung (2003) ist als Laserstrahleinrichtung ausgebildet und der Lichtstrahl ist als gepulster Laserstrahl ausgebildet; (iii) die Lichtstrahleinrichtung (2003) ist als Ultrakurzpuls-Laserstrahleinrichtung ausgebildet und der Lichtstrahl ist als gepulster Laserstrahl ausgebildet.
  20. Materialbearbeitungseinrichtung (2000) nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Materialbearbeitungseinrichtung (2000) die folgenden Merkmale aufweist: - mindestens ein Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) mit mindestens einem Strahlerzeuger (101, 301, 402) zur Erzeugung eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen, - mindestens eine Objektivlinse (107, 304, 421) zur Fokussierung des Teilchenstrahls auf das Objekt (125, 425), - mindestens eine Rastereinrichtung (115, 307, 308, 429) zum Rastern des Teilchenstrahls über das Objekt (125, 425), - mindestens einen Detektor (116, 117, 119, 121, 419, 428, 500) zur Detektion von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung, die aus einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Objekt (125, 425) resultieren/resultiert, sowie - mindestens eine Anzeigeeinrichtung (124) zum Anzeigen eines Bilds und/oder einer Analyse des Objekts (125, 425).
  21. Materialbearbeitungseinrichtung (2000) nach Anspruch 20, wobei der Strahlerzeuger (101) als ein erster Strahlerzeuger und der Teilchenstrahl als ein erster Teilchenstrahl mit ersten geladenen Teilchen ausgebildet ist, wobei die Objektivlinse (107) als eine erste Objektivlinse zur Fokussierung des ersten Teilchenstrahls auf das Objekt (125, 425) ausgebildet ist, und wobei das Teilchenstrahlgerät (200) ferner aufweist: - mindestens einen zweiten Strahlerzeuger (301) zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls mit zweiten geladenen Teilchen; und - mindestens eine zweite Objektivlinse (304) zur Fokussierung des zweiten Teilchenstrahls auf das Objekt (125, 425).
  22. Materialbearbeitungseinrichtung (2000) nach Anspruch 20 oder 21, mit mindestens einem der folgenden Merkmale: (i) das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) ist ein Elektronenstrahlgerät und/oder ein lonenstrahlgerät; (ii) die Materialbearbeitungseinrichtung (2000) ist als das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) ausgebildet.
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