DE102021132834A1 - Gasreservoir, Gaszuführungseinrichtung mit einem Gasreservoir und Teilchenstrahlgerät mit einer Gaszuführungseinrichtung - Google Patents

Gasreservoir, Gaszuführungseinrichtung mit einem Gasreservoir und Teilchenstrahlgerät mit einer Gaszuführungseinrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gasreservoir (3000) zur Aufnahme eines Präkursors (3035). Das Gasreservoir (3000) weist eine Gasaufnahmeeinheit (3004), welche in einer ersten Aufnahmeeinheit (3002) eines Basiskörpers (3001) angeordnet ist, und eine Schiebeeinheit (3007) auf, die in einer zweiten Aufnahmeeinheit (3003) des Basiskörpers (3001) beweglich angeordnet ist. Die Gasaufnahmeeinheit (3004) weist eine bewegliche Verschlusseinheit (3006) zum Öffnen oder Verschließen einer Gasauslassöffnung (3005) der Gasaufnahmeeinheit (3004) auf. In einer ersten Position der Schiebeeinheit (3007) steht sowohl eine erste Öffnung (3009) einer Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung (3008) in Fluidverbindung mit einer ersten Basiskörperöffnung (3011) als auch eine zweite Öffnung (3010) der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung (3008) in Fluidverbindung mit einer zweiten Basiskörperöffnung (3012). In der zweiten Position der Schiebeeinheit (3007) sind sowohl die erste Öffnung (3009) an einer Innenwand (3015) der zweiten Aufnahmeeinheit (3003) angeordnet als auch die zweite Öffnung (3010) an der beweglichen Verschlusseinheit (3006) angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gasreservoir, eine Gaszuführungseinrichtung mit einem Gasreservoir sowie ein Teilchenstrahlgerät mit einer Gaszuführungseinrichtung. Beispielsweise ist das Teilchenstrahlgerät als ein Elektronenstrahlgerät und/oder als ein lonenstrahlgerät ausgebildet.
  • Elektronenstrahlgeräte, insbesondere ein Rasterelektronenmikroskop (nachfolgend auch SEM genannt) und/oder ein Transmissionselektronenmikroskop (nachfolgend auch TEM genannt), werden zur Untersuchung von Objekten (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.
  • Bei einem TEM wird ebenfalls ein Primärelektronenstrahl mittels eines Strahlerzeugers erzeugt und mittels eines Strahlführungssystems auf ein zu untersuchendes Objekt fokussiert. Der Primärelektronenstrahl durchstrahlt das zu untersuchende Objekt. Beim Durchtritt des Primärelektronenstrahls durch das zu untersuchende Objekt treten die Elektronen des Primärelektronenstrahls mit dem Material des zu untersuchenden Objekts in Wechselwirkung. Die durch das zu untersuchende Objekt hindurchtretenden Elektronen werden durch ein System bestehend aus einem Objektiv und einem Projektiv auf einen Leuchtschirm oder auf einen Detektor (beispielsweise eine Kamera) abgebildet. Die Abbildung kann dabei auch im Scan-Modus eines TEM erfolgen. Ein derartiges TEM wird in der Regel als STEM bezeichnet. Zusätzlich kann es vorgesehen sein, an dem zu untersuchenden Objekt zurückgestreute Elektronen und/oder von dem zu untersuchenden Objekt emittierte Sekundärelektronen mittels eines weiteren Detektors zu detektieren, um ein zu untersuchendes Objekt abzubilden.
  • Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Kombinationsgeräte zur Untersuchung von Objekten zu verwenden, bei denen sowohl Elektronen als auch Ionen auf ein zu untersuchendes Objekt geführt werden können. Beispielsweise ist es bekannt, ein SEM zusätzlich mit einer lonenstrahlsäule auszustatten. Mittels eines in der lonenstrahlsäule angeordneten lonenstrahlerzeugers werden Ionen erzeugt, die zur Präparation eines Objekts (beispielsweise Abtragen von Material des Objekts oder Aufbringen von Material auf das Objekt) oder auch zur Bildgebung verwendet werden. Das SEM dient hierbei insbesondere zur Beobachtung der Präparation, aber auch zur weiteren Untersuchung des präparierten oder unpräparierten Objekts.
  • Ein Aufbringen von Material auf das Objekt erfolgt in einem weiteren bekannten Teilchenstrahlgerät beispielsweise unter Verwendung der Zuführung eines Gases. Das bekannte Teilchenstrahlgerät ist ein Kombinationsgerät, das sowohl einen Elektronenstrahl als auch einen lonenstrahl bereitstellt. Das Teilchenstrahlgerät weist eine Elektronenstrahlsäule und eine lonenstrahlsäule auf. Die Elektronenstrahlsäule stellt einen Elektronenstrahl zur Verfügung, welcher auf ein Objekt fokussiert wird. Das Objekt ist in einer unter Vakuum gehaltenen Probenkammer angeordnet. Die lonenstrahlsäule stellt einen lonenstrahl zur Verfügung, welcher ebenfalls auf das Objekt fokussiert wird. Mittels des lonenstrahls wird beispielsweise eine Schicht der Oberfläche des Objekts entfernt. Nach Entfernung dieser Schicht ist eine weitere Oberfläche des Objekts freigelegt. Mittels einer Gaszuführungseinrichtung kann ein gasförmiger Zustand einer Vorläufersubstanz - ein sogenannter Präkursor - in die Probenkammer eingelassen werden. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird die gasförmige Vorläufersubstanz in die Probenkammer eingelassen. Es ist bekannt, die Gaszuführungseinrichtung mit einer nadelförmigen Zuführungseinheit auszubilden, die recht nahe im Abstand von wenigen µm an einer Position des Objekts angeordnet werden kann, so dass der gasförmige Zustand der Vorläufersubstanz möglichst genau an diese Position geführt werden kann. Durch Wechselwirkung des lonenstrahls mit dem gasförmigen Zustand der Vorläufersubstanz wird eine Schicht einer Substanz auf der Oberfläche des Objekts abgeschieden. Beispielsweise ist es bekannt, als gasförmigen Zustand der 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, einen gasförmigen Zustand einer Metall aufweisenden Vorläufersubstanz zu verwenden, um ein Metall auf der Oberfläche des Objekts abzuscheiden. Die Abscheidungen sind aber nicht auf Kohlenstoff und/oder Metalle beschränkt. Vielmehr können beliebige Substanzen auf der Oberfläche des Objekts abgeschieden werden, beispielsweise Halbleiter, Nichtleiter oder andere Verbindungen. Ferner ist es bekannt, dass der gasförmige Zustand der Vorläufersubstanz bei Wechselwirkung mit einem Teilchenstrahl zur Abtragung von Material des Objektes verwendet wird.
  • Damit die nadelförmige Zuführungseinheit bei weiteren Prozessen zur Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung des Objekts im Teilchenstrahlgerät nicht stört, ist es bekannt, die nadelförmige Zuführungseinheit von einer Bearbeitungsposition in eine Parkposition zu bewegen. In der Bearbeitungsposition der nadelförmigen Zuführungseinheit wird der gasförmige Zustand der Vorläufersubstanz zum Objekt geführt. In der Parkposition hingegen wird kein gasförmiger Zustand der Vorläufersubstanz zum Objekt geführt. Die nadelförmige Zuführungseinheit ist in der Parkposition derart angeordnet, dass die nadelförmige Zuführungseinheit weitere Prozesse zur Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung des Objekts mit dem Teilchenstrahlgerät nicht beeinflusst. Wenn wieder eine Zuführung des gasförmigen Zustands der Vorläufersubstanz zum Objekt gewünscht ist, wird die nadelförmige Zuführungseinheit wieder in die Bearbeitungsposition bewegt. Sobald die nadelförmige Zuführungseinheit wieder in der Bearbeitungsposition ist, wird der gasförmige Zustand der Vorläufersubstanz zum Objekt geführt.
  • Wie oben bereits erwähnt, dient ein Präkursor beispielsweise zur Abscheidung von Material auf ein Objekt. Mit einem Teilchenstrahl, insbesondere mit einem Elektronenstrahl oder einem lonenstrahl, werden Moleküle des gasförmigen Zustands des Präkursors aufgespalten. Die dabei entstehenden Bruchstücke lagern sich auf der Oberfläche des Objekts ab. Es ist bekannt, durch Führen des Teilchenstrahls entlang eines vorgebbaren Musters Abscheidungen des Präkursors auf der Oberfläche des Objekts entsprechend dem Muster zu erzielen. Die Anzahl der erzeugten Bruchstücke (also im Grunde die Abscheidungsrate des Präkursors auf der Oberfläche des Objekts) ist zum einen von dem Strom und der Energie der Teilchen des Teilchenstrahls und zum anderen vom Fluss des auf die Oberfläche des Objekts geführten gasförmigen Zustands des Präkursors abhängig.
  • Darüber hinaus ist die Abscheidung des Präkursors auf der Oberfläche des Objekts vom Verhältnis des Stroms des Teilchenstrahls zum Fluss des gasförmigen Zustands des Präkursors auf die Oberfläche des Objekts abhängig. Dies lässt sich vereinfacht wie folgt erklären. Wenn ein Teilchen des Teilchenstrahls auf ein Molekül des gasförmigen Zustands des Präkursors trifft, spaltet das Teilchen des Teilchenstrahls das Molekül auf. Hierbei entstehen Bruchstücke des Moleküls des gasförmigen Zustands des Präkursors. Diese Bruchstücke lagern sich auf der Oberfläche des Objekts ab. Wenn nun die Anzahl der geladenen Teilchen des Teilchenstrahls auf der Oberfläche des Objekts durch Erhöhen des Stroms des Teilchenstrahls vergrößert wird, werden mehr Moleküle des gasförmigen Zustands des Präkursors gespalten. Dies führt zu einer Erhöhung der Abscheiderate. Bei einem entsprechend hohen Strom des Teilchenstrahls werden alle vorhandenen Moleküle des gasförmigen Zustands des Präkursors gespalten. Dies bedeutet jedoch, dass bei einer weiteren Erhöhung des Stroms des Teilchenstrahls keine Erhöhung der Abscheiderate mehr erzielbar ist. Um nun eine Erhöhung der Abscheiderate zu erzielen, ist es vorgesehen, den Fluss des gasförmigen Zustands des Präkursors auf die Oberfläche des Objekts zu erhöhen. Insofern ist die Abscheidung des Präkursors abhängig vom Verhältnis des Stroms des Teilchenstrahls zum Fluss des gasförmigen Zustands des Präkursors auf die Oberfläche des Objekts.
  • Bei Verwendung eines lonenstrahls zur Aufspaltung der Moleküle des gasförmigen Zustands des Präkursors ist es bekannt, dass die Ionen des lonenstrahls auch Material von der Oberfläche des Objekts abtragen. Werden demnach Ionen des lonenstrahls zum Spalten der Moleküle des gasförmigen Zustands des Präkursors verwendet, existiert daher ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Abscheidungen von Bruchstücken des gasförmigen Zustands des Präkursors zum einen und dem Abtragen von Material des Objekts zum anderen. Ist der Fluss des gasförmigen Zustands des Präkursors zu der Oberfläche des Objekts nicht konstant, kann es vorkommen, dass eine anfängliche Abscheidung wieder vom Objekt und/oder Material des Objekts abgetragen wird.
  • Es ist bekannt, einen Präkursor im festen Zustand (mit anderen Worten: in der festen Form) oder im flüssigen Zustand (mit anderen Worten: in der flüssigen Form) in einem Präkursor-Reservoir bereitzustellen. Der feste Zustand oder der flüssige Zustand des Präkursors steht im Gleichgewicht mit dem gasförmigen Zustand des Präkursors. Die einzelnen Atome und Moleküle des gasförmigen Zustands des Präkursors bestimmen den Dampfdruck des Präkursors. Wenn das Präkursor-Reservoir durch Öffnen eines Ventils des Präkursor-Reservoirs geöffnet wird, wird der gasförmige Zustand des Präkursors über Leitungen zu der nadelförmigen Zuführungseinheit zur Zuführung des gasförmigen Zustands des Präkursors auf die Oberfläche des Objekts geführt. Der Fluss des gasförmigen Zustands des Präkursors wird durch den Dampfdruck des Präkursors bestimmt, wobei der Dampfdruck von der Temperatur des Präkursors abhängig ist. Um daher den Fluss des gasförmigen Zustands des Präkursors auf die Oberfläche des Objekts zu ändern, ist es bekannt, die Temperatur des Präkursor-Reservoirs und somit die Temperatur des im Präkursor-Reservoir angeordneten Präkursors zu ändern. Da die Änderung der Temperatur des Präkursor-Reservoirs mehrere Minuten dauern kann, ist es schwierig, eine sofortige Änderung des Flusses des gasförmigen Zustands des Präkursors auf die Oberfläche des Objekts zu erzielen. Vielmehr wird der gewünschte Fluss des gasförmigen Zustands des Präkursors auf die Oberfläche des Objekts erst nach einigen Minuten erreicht. Ferner ist es bekannt, dass die Leitungen und die nadelförmige Zuführungseinheit geheizt werden sollten, damit sie wärmer als das Präkursor-Reservoir sind, um Kondensierungen des Präkursors in den Leitungen oder der nadelförmigen Zuführungseinheit zu verhindern.
  • Wie oben erwähnt, kann der Fluss des gasförmigen Zustands des Präkursors zur Oberfläche des Objekts durch Öffnen des Ventils des Präkursor-Reservoirs gestartet werden. Wenn das Ventil geöffnet wird, fließt der gasförmige Zustand des Präkursors zunächst durch die Leitungen, welche das Präkursor-Reservoir mit der nadelförmigen Zuführungseinheit verbinden, und wird dann mittels der nadelförmigen Zuführungseinheit auf die Oberfläche des Objekts geleitet. Je nach Länge der Leitungen erfolgt der Fluss des gasförmigen Zustands des Präkursors zu der Oberfläche des Objekts insbesondere aufgrund von zwei Effekten verzögert, sodass eine Erzielung eines sofortigen konstanten Flusses des gasförmigen Zustands des Präkursors zur Oberfläche des Objekts schwierig ist. Ein erster Effekt führt nämlich zu einer Reduzierung des Flusses des gasförmigen Zustands des Präkursors zur Oberfläche des Objekts. Vor dem Öffnen des Ventils des Präkursor-Reservoirs befinden sich der feste Zustand oder der flüssige Zustand des Präkursors zum einen und der gasförmige Zustand des Präkursors zum anderen in einem thermodynamischen Gleichgewicht. Wenn das Ventil geöffnet wird, geht das thermodynamische Gleichgewicht in ein dynamisches Gleichgewicht über. Dies führt mit der Zeit zu einer Reduzierung des Flusses des gasförmigen Zustands des Präkursors zur Oberfläche des Objekts. Ein zweiter Effekt führt zu einer Reduzierung der Abscheiderate. Es ist bekannt, dass der Präkursor einer stetigen thermischen Zersetzung unterliegt. Wenn bei der Zersetzung des Präkursors Bruchstücke mit einem höheren Dampfdruck als der Dampfdruck des Präkursors entstehen, so kommt es beim Öffnen des Ventils des Präkursor-Reservoirs zu einem zeitlich begrenzten überhöhten Fluss des gasförmigen Zustands des Präkursors zu der Oberfläche des Objekts. Allerdings führt dieser erhöhte Fluss nicht zu einer Zunahme der Abscheiderate, sondern es hat sich gezeigt, dass die Abscheiderate sich in der Regel verringert. Ferner kann es aufgrund des kurzfristig erhöhten Dampfdrucks beim Öffnen des Ventils zu Plasmaentladungen kommen, wenn beim Öffnen des Ventils der Elektronenstrahl oder der lonenstrahl zum Objekt geführt wird. Derartige Plasmaentladungen sind unerwünscht. Auch kann der erhöhte Dampfdruck zu unerwünschten mechanischen Veränderungen an dem Objekt führen.
  • Durch Schließen des Ventils des Präkursor-Reservoirs kann der Fluss des gasförmigen Zustands des Präkursors zur Oberfläche des Objekts gestoppt werden. Allerdings ist es bekannt, dass aufgrund der Länge und der Querschnitte der Leitungen der Fluss des gasförmigen Zustands des Präkursors zur Oberfläche des Objekts nur langsam abnimmt.
  • Es sind Gaszuführungseinrichtungen bekannt, mit denen es möglich ist, mehrere Präkursor getrennt voneinander über mehrere nadelförmige Zuführungseinheiten zum Objekt zu führen, wobei jeweils eine nadelförmige Zuführungseinheit zur Zuführung jeweils eines Präkursors auf die Oberfläche des Objekts verwendet wird. Aufgrund der mehreren nadelförmigen Zuführungseinheiten sowie aufgrund einer verwendeten Mechanik zum Ausrichten der nadelförmigen Zuführungseinheiten hinsichtlich der Oberfläche des Objekts benötigen diese bekannten Gaszuführungseinrichtungen recht viel Bauraum. Ferner ist es bekannt, dass es bei Verwendung von mehreren nadelförmigen Zuführungseinheiten möglich ist, dass der gasförmige Zustand eines ersten Präkursors von einer ersten nadelförmigen Zuführungseinheit in eine zweite nadelförmige Zuführungseinheit für die Zuführung eines gasförmigen Zustands eines zweiten Präkursors eindringt. Dies ist unerwünscht, da es zu chemischen Reaktionen, insbesondere zu Kontaminationen in den Leitungen und den nadelförmigen Zuführungseinheiten kommen kann.
  • Überlegungen haben ergeben, dass ein gewünschter und/oder konstanter Zufluss eines gasförmigen Zustands eines Präkursors insbesondere dann erzielbar ist, wenn die Temperatur des Präkursors beim Öffnen oder Schließen des Präkursor-Reservoirs sich nicht oder nicht wesentlich ändert.
  • Hinsichtlich des Standes der Technik wird auf die DE 102 08 043 A1 , die US 2017/0294285 A1 , die DE 10 2012 001 267 A1 , die DE 10 2015 204 091 A1 , die US 2011/0114665 A1 sowie die US 2009/0223451 A1 verwiesen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Gasreservoir, eine Gaszuführungseinrichtung sowie ein Teilchenstrahlgerät mit der Gaszuführungseinrichtung anzugeben, mit denen die Temperatur des Präkursors beim Öffnen oder Schließen des Präkursor-Reservoirs sich nicht oder nicht wesentlich ändert.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels eines Gasreservoirs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine Gaszuführungseinrichtung gemäß der Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 11 gegeben. Ein Teilchenstrahlgerät mit einem Gasreservoir oder mit einer Gaszuführungseinrichtung ist durch die Merkmale des Anspruchs 13 gegeben. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und/oder den beigefügten Figuren.
  • Das erfindungsgemäße Gasreservoir weist einen Basiskörper auf, wobei der Basiskörper mit einer ersten Aufnahmeeinheit und mit einer zweiten Aufnahmeeinheit versehen ist. In der ersten Aufnahmeeinheit des Basiskörpers ist eine Gasaufnahmeeinheit angeordnet. In der Gasaufnahmeeinheit ist beispielsweise ein Präkursor angeordnet. Der Präkursor ist beispielsweise im festen Zustand oder im flüssigen Zustand in der Gasaufnahmeeinheit angeordnet. Der feste Zustand oder der flüssige Zustand des Präkursors steht im Gleichgewicht mit dem gasförmigen Zustand des Präkursors. Die einzelnen Atome und Moleküle des gasförmigen Zustands des Präkursors bestimmen den Dampfdruck des Präkursors. Wenn das Gasreservoir durch Öffnen eines Ventils des Gasreservoirs geöffnet wird, wird der gasförmige Zustand des Präkursors aus dem Gasreservoir ausgelassen.
  • Darüber hinaus weist die Gasaufnahmeeinheit eine Gasauslassöffnung und eine bewegliche Verschlusseinheit zum Öffnen oder Verschließen der Gasauslassöffnung der Gasaufnahmeeinheit auf.
  • Ferner weist das erfindungsgemäße Gasreservoir eine Schiebeeinheit auf, die in der zweiten Aufnahmeeinheit des Basiskörpers beweglich angeordnet ist. Die Schiebeeinheit ist mit einer Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung versehen, wobei die Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die bewegliche Verschlusseinheit zu bewegen. Die Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung ist mit einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung versehen. Hingegen weist der Basiskörper eine erste Basiskörperöffnung und eine zweite Basiskörperöffnung auf, wobei die erste Basiskörperöffnung mit einer Pumpeinheit verbindbar ist und wobei die zweite Basiskörperöffnung mit einer Leitungseinrichtung zur Zuführung eines Gases (beispielsweise eines gasförmigen Zustands eines Präkursors) zu einem Objekt verbindbar ist.
  • Die Schiebeeinheit ist in eine erste Position und in eine zweite Position bringbar. In der ersten Position der Schiebeeinheit steht sowohl die erste Öffnung der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung in Fluidverbindung mit der ersten Basiskörperöffnung als auch die zweite Öffnung der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung in Fluidverbindung mit der zweiten Basiskörperöffnung. Somit ist es in der ersten Position der Schiebeeinheit möglich, die Leitungseinrichtung zur Zuführung des Gases zu einem Objekt über die Pumpeinheit abzupumpen.
  • In der zweiten Position der Schiebeeinheit ist sowohl die erste Öffnung der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung an einer Innenwand der zweiten Aufnahmeeinheit als auch die zweite Öffnung der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung an der beweglichen Verschlusseinheit angeordnet. Bei dem erfindungsgemäßen Gasreservoir ist es somit vorgesehen, dass die Schiebeeinheit beweglich ist. Die Schiebeeinheit ist derart ausgebildet, dass sie beim Bewegen in die zweite Position mit der beweglichen Verschlusseinheit derart zusammenwirkt, dass zunächst die Schiebeeinheit aufgrund der Berührung ihrer Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung mit der beweglichen Verschlusseinheit die zweite Öffnung der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung abdichtet und dass die erste Öffnung der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung an der Wand der zweiten Aufnahmeeinheit angeordnet ist. Ferner wirkt die Schiebeeinheit derart mit der beweglichen Verschlusseinheit zusammen, dass die bewegliche Verschlusseinheit die Gasauslassöffnung der Gasaufnahmeeinheit freigibt. Dies stellt zum einen sicher, dass das Gas (beispielsweise der gasförmige Zustand des Präkursors) aus der Gasaufnahmeeinheit durch die zweite Basiskörperöffnung in die Leitungseinrichtung zur Zuführung des Gases zu dem Objekt fließen kann. Zum anderen hat sich gezeigt, dass die Thermik innerhalb des erfindungsgemäßen Gasreservoirs erhalten bleibt und sich die Temperatur des Gases nicht ändert oder nicht wesentlich ändert. Wenn Änderungen auftreten, dann liegen diese beispielsweise im Bereich von ± 3° C oder von ± 5° C um eine gewünschte Temperatur. Diese Schwankungen um eine gewünschte Temperatur beeinflussen die Thermik innerhalb des erfindungsgemäßen Gasreservoirs nicht oder nur unwesentlich. Somit gewährleistet die erfindungsgemäße Ausbildung des Gasreservoirs, dass die Temperatur des Gases (insbesondere eines Präkursors) beim Öffnen oder Schließen des Gasreservoirs sich nicht oder nicht wesentlich ändert.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasreservoirs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass in der ersten Position der Schiebeeinheit die erste Öffnung der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung an der ersten Basiskörperöffnung angeordnet ist.
  • Ferner ist es bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasreservoirs zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass in der ersten Position der Schiebeeinheit die bewegliche Verschlusseinheit die Gasauslassöffnung der Gasaufnahmeeinheit verschließt und dass in der zweiten Position der Schiebeeinheit die bewegliche Verschlusseinheit beabstandet von der Gasauslassöffnung angeordnet ist, so dass die Gasauslassöffnung geöffnet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, wirkt die Schiebeeinheit beim Bewegen der Schiebeeinheit in die zweite Position mit der beweglichen Verschlusseinheit derart zusammen, dass die bewegliche Verschlusseinheit beabstandet von der Gasauslassöffnung angeordnet wird, sodass die Gasauslassöffnung geöffnet ist.
  • Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasreservoirs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die bewegliche Verschlusseinheit in Richtung der zweiten Aufnahmeeinheit des Basiskörpers vorgespannt ist. Wenn die Schiebeeinheit von der zweiten Position wieder zurück in die erste Position gebracht wird, wird bei dieser Ausführungsform der Erfindung die bewegliche Verschlusseinheit aufgrund der Vorspannung derart bewegt, dass die Gasauslassöffnung der Gasaufnahmeeinheit durch die bewegliche Verschlusseinheit verschlossen ist, sodass kein Gas aus der Gasauslassöffnung mehr austreten kann.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasreservoirs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die bewegliche Verschlusseinheit eine Verschlusseinheitsdichtung aufweist und dass in der ersten Position der Schiebeeinheit die Verschlusseinheitsdichtung der beweglichen Verschlusseinheit an einer Innenwand der Gasaufnahmeeinheit dichtend angeordnet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, verschließt die bewegliche Verschlusseinheit die Gasauslassöffnung dichtend, wenn sich die Schiebeeinheit in der ersten Position befindet. Dann kann kein Gas aus der Gasaufnahmeeinheit durch die Gasauslassöffnung treten.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasreservoirs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Gasaufnahmeeinheit an einer zur ersten Aufnahmeeinheit des Basiskörpers gerichteten Außenseite eine Gasaufnahmeeinheitsdichtung aufweist und dass die Gasaufnahmeeinheitsdichtung an einer Innenwand der ersten Aufnahmeeinheit dichtend angeordnet ist. Diese Ausführungsform beruht auf dem Gedanken, dass die Gasaufnahmeeinheit des Gasreservoirs austauschbar ist. Beispielsweise wird die Gasaufnahmeeinheit in die erste Aufnahmeeinheit des Basiskörpers derart eingeführt, dass die Gasaufnahmeeinheitsdichtung an der Innenwand der ersten Aufnahmeeinheit dichtend angeordnet ist.
  • Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasreservoirs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Schiebeeinheit eine zu der beweglichen Verschlusseinheit gerichtete Seite zur Wirkverbindung mit der beweglichen Verschlusseinheit und zur Bewegung der Verschlusseinheit aufweist. Diese Seite der Schiebeeinheit weist wiederum eine Schiebeeinheitsdichtung auf, wobei die Schiebeeinheitsdichtung in der zweiten Position der Schiebeeinheit an der beweglichen Verschlusseinheit dichtend angeordnet ist.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasreservoirs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Schiebeeinheit mindestens eine Dichteinrichtung aufweist. Ferner weist die Schiebeeinheit eine Außenseite auf, die zu der Innenwand der zweiten Aufnahmeeinheit gerichtet ist. Die Dichteinrichtung ist an der Außenseite der Schiebeeinheit zur dichtenden Verbindung mit der Innenwand der zweiten Aufnahmeeinheit angeordnet.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasreservoirs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass im Bereich der Schiebeeinheit mindestens eine Heizeinrichtung und/oder mindestens eine Temperaturmesseinrichtung angeordnet ist/sind. Diese Ausführungsform gewährleistet, dass die Schiebeeinheit, die erste Basiskörperöffnung und/oder die zweite Basiskörperöffnung etwas wärmer als die erste Aufnahmeeinheit mit der Gasaufnahmeeinheit ausgebildet sein können. Beispielsweise ist/sind die Schiebeeinheit, die erste Basiskörpereinheit und/oder die zweite Basiskörpereinheit ca. 1°C bis 3° C wärmer als die erste Aufnahmeeinheit mit der Gasaufnahmeeinheit. Die vorgenannte Ausführungsform vermeidet, dass das Gas bei einer geöffneten Gasaufnahmeeinheit außerhalb der Gasaufnahmeeinheit (beispielsweise an der Schiebeeinheit und/oder an der Verschlusseinheit) kondensieren würde.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasreservoirs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Aufnahmeeinheit eine lösbare Verschlusseinrichtung aufweist. Die lösbare Verschlusseinrichtung steht in Wirkverbindung mit der Gasaufnahmeeinheit, so dass die Gasaufnahmeeinheit an der Innenwand der ersten Aufnahmeeinheit angeordnet ist. Beispielsweise ist die lösbare Verschlusseinrichtung in die erste Aufnahmeeinheit eindrehbar und/oder einsetzbar. Die lösbare Verschlusseinrichtung wirkt dabei auf die Gasaufnahmeeinheit derart, dass die Gasaufnahmeeinheit an die Innenwand der ersten Aufnahmeeinheit angedrückt wird, so dass die Gasaufnahmeeinheit dichtend an der Innenwand der ersten Aufnahmeeinheit anliegt.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Gaszuführungseinrichtung mit mindestens einem ersten Präkursor-Reservoir, das als Gasreservoir zur Aufnahme eines ersten Präkursors ausgebildet ist und das mindestens eines der oben genannten oder weiter unten genannten Merkmale oder eine Kombination mit mindestens zwei der oben oder weiter unten genannten Merkmale aufweist. Ferner weist die erfindungsgemäße Gaszuführungseinrichtung mindestens ein zweites Präkursor-Reservoir zur Aufnahme eines zweiten Präkursors auf.
  • Der erste Präkursor ist beispielsweise im festen Zustand oder im flüssigen Zustand im ersten Präkursor-Reservoir angeordnet. Der feste Zustand oder der flüssige Zustand des ersten Präkursors steht im Gleichgewicht mit dem gasförmigen Zustand des ersten Präkursors. Die einzelnen Atome und Moleküle des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors bestimmen den Dampfdruck des ersten Präkursors. Wenn das erste Präkursor-Reservoir durch Öffnen eines Ventils des ersten Präkursor-Reservoirs geöffnet wird, wird der gasförmige Zustand des ersten Präkursors aus dem ersten Präkursor-Reservoir ausgelassen.
  • Der zweite Präkursor ist beispielsweise im festen Zustand oder im flüssigen Zustand im zweiten Präkursor-Reservoir angeordnet. Der feste Zustand oder der flüssige Zustand des zweiten Präkursors steht im Gleichgewicht mit dem gasförmigen Zustand des zweiten Präkursors. Die einzelnen Atome und Moleküle des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors bestimmen den Dampfdruck des zweiten Präkursors. Wenn das zweite Präkursor-Reservoir durch Öffnen eines Ventils des zweiten Präkursor-Reservoirs geöffnet wird, wird der gasförmige Zustand des zweiten Präkursors aus dem zweiten Präkursor-Reservoir ausgelassen.
  • Wie oben erwähnt, ist ein Präkursor eine Vorläufersubstanz, die bei der Erfindung verwendet wird, um bei einer Wechselwirkung mit einem Teilchenstrahl Material auf einer Oberfläche eines Objekts abzuscheiden. Beispielsweise wird als der erste Präkursor und/oder der zweite Präkursor Phenanthren verwendet. Dann scheidet sich im Wesentlichen eine Schicht Kohlenstoff oder eine Kohlenstoff enthaltende Schicht auf der Oberfläche des Objekts ab. Alternativ hierzu kann beispielsweise eine Metall aufweisende Vorläufersubstanz verwendet werden, um ein Metall auf der Oberfläche des Objekts abzuscheiden. Die Abscheidungen sind aber nicht auf Kohlenstoff und/oder Metalle beschränkt. Vielmehr können beliebige Substanzen auf der Oberfläche des Objekts abgeschieden werden, beispielsweise Halbleiter, Nichtleiter oder andere Verbindungen. Ferner ist es beispielsweise auch vorgesehen, den gasförmigen Zustand des Präkursors bei Wechselwirkung mit dem Teilchenstrahl zur Abtragung von Material des Objekts zu verwenden.
  • Die erfindungsgemäße Gaszuführungseinrichtung weist eine Zuführungseinheit zur Zuführung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors und/oder des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors auf die Oberfläche des Objekts auf. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Gaszuführungseinrichtung nur eine einzige Zuführungseinheit zur Zuführung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors und/oder des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors auf die Oberfläche des Objekts aufweist. Somit dient die einzige Zuführungseinheit zur Zuführung des gasförmigen Zustands mehrerer Präkursor (beispielsweise des ersten Präkursors und des zweiten Präkursors), wobei die Zuführung des gasförmigen Zustands der mehreren Präkursor vorzugsweise nicht zeitgleich erfolgt, sondern der gasförmige Zustand der einzelnen Präkursor zeitlich nacheinander der Oberfläche des Objekts zugeführt wird. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Gaszuführungseinheit mehrere Zuführungseinheiten zur Zuführung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors und/oder des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors auf die Oberfläche des Objekts aufweist.
  • Beispielsweise ist die Zuführungseinheit als eine Kanüle und/oder nadelförmig ausgebildet. Ausführungsformen der Zuführungseinheit werden weiter unten näher erläutert.
  • Ferner weist die erfindungsgemäße Gaszuführungseinrichtung mindestens eine erste Leitungseinrichtung zur Leitung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors an die Zuführungseinheit auf, wobei die erste Leitungseinrichtung zwischen dem ersten Präkursor-Reservoir und der Zuführungseinheit angeordnet ist. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Gaszuführungseinrichtung mit mindestens einer zweiten Leitungseinrichtung zur Leitung des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors an die Zuführungseinheit versehen, wobei die zweite Leitungseinrichtung zwischen dem zweiten Präkursor-Reservoir und der Zuführungseinheit angeordnet ist.
  • Die erfindungsgemäße Gaszuführungseinrichtung weist mindestens ein erstes Ventil zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors auf, wobei das erste Ventil zwischen der ersten Leitungseinrichtung und der Zuführungseinheit angeordnet ist. Ferner weist die erfindungsgemäße Gaszuführungseinrichtung mindestens ein zweites Ventil zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors auf, wobei das zweite Ventil zwischen der zweiten Leitungseinrichtung und der Zuführungseinheit angeordnet ist. An der erfindungsgemäßen Gaszuführungseinrichtung ist mindestens ein drittes Ventil zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors angeordnet, wobei das dritte Ventil zwischen der ersten Leitungseinrichtung und dem ersten Präkursor-Reservoir angeordnet ist. Ferner ist an der erfindungsgemäßen Gaszuführungseinrichtung mindestens ein viertes Ventil zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors angeordnet, wobei das vierte Ventil zwischen der zweiten Leitungseinrichtung und dem zweiten Präkursor-Reservoir angeordnet ist.
  • Die erfindungsgemäße Gaszuführungseinrichtung weist ferner mindestens ein Steuerungsventil zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors und/oder des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors zur Zuführungseinheit auf. Das Steuerungsventil ist mit dem ersten Ventil durch eine dritte Leitungseinrichtung verbunden. Ferner ist das Steuerungsventil mit dem zweiten Ventil durch eine vierte Leitungseinrichtung verbunden. Darüber hinaus ist das Steuerungsventil zwischen dem ersten Ventil und der Zuführungseinheit zum einen sowie zwischen dem zweiten Ventil und der Zuführungseinheit zum anderen angeordnet. Ferner ist das Steuerungsventil mit der Zuführungseinheit zur Zuführung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors und/oder des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors verbunden. Beispielsweise ist das Steuerungsventil über eine Leitung mit der Zuführungseinheit verbunden. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass das Steuerungsventil Teil der Zuführungseinheit ist.
  • Die Gaszuführungseinrichtung weist sämtliche Vorteile auf, welche bereits oben erläutert wurden und/oder weiter unten erläutert werden.
  • Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gaszuführungseinrichtung ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das zweite Präkursor-Reservoir als ein Gasreservoir ausgebildet ist, das mindestens eines der oben genannten oder weiter unten genannten Merkmale oder eine Kombination mit mindestens zwei der oben oder weiter unten genannten Merkmale aufweist.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Teilchenstrahlgerät zur Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung eines Objekts, das mindestens einen Strahlerzeuger zur Erzeugung eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen aufweist. Beispielsweise sind die geladenen Teilchen Elektronen oder Ionen. Das Teilchenstrahlgerät ist beispielsweise mit einer optischen Achse versehen, entlang derer der Teilchenstrahl führbar ist oder geführt wird. Ferner ist das Teilchenstrahlgerät mit mindestens einer Objektivlinse zur Fokussierung des Teilchenstrahls auf das Objekt versehen. Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät eine Probenkammer zur Anordnung des Objekts im Teilchenstrahlgerät auf. Ferner weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mindestens einen Detektor zur Detektion von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung auf, die bei einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Objekt entstehen/entsteht. Zusätzlich weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mindestens ein Gasreservoir auf, das mindestens eines der oben genannten oder weiter unten genannten Merkmale oder eine Kombination mit mindestens zwei der oben genannten oder weiter unten genannten Merkmale aufweist. Ferner weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät alternativ mindestens eine Gaszuführungseinrichtung auf, die mindestens eines der oben genannten oder weiter unten genannten Merkmale oder eine Kombination mit mindestens zwei der oben genannten oder weiter unten genannten Merkmale aufweist.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der Strahlerzeuger als ein erster Strahlerzeuger ausgebildet ist, wobei der Teilchenstrahl als ein erster Teilchenstrahl mit ersten geladenen Teilchen ausgebildet ist und wobei die Objektivlinse als eine erste Objektivlinse zur Fokussierung des ersten Teilchenstrahls auf das Objekt ausgebildet ist. Ferner weist das Teilchenstrahlgerät mindestens einen zweiten Strahlerzeuger zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls mit zweiten geladenen Teilchen und mindestens eine zweite Objektivlinse zur Fokussierung des zweiten Teilchenstrahls auf das Objekt auf.
  • Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es vorgesehen, dass das Teilchenstrahlgerät ein Elektronenstrahlgerät und/oder ein lonenstrahlgerät ist.
  • Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • 1 eine erste Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts;
    • 2 eine zweite Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts;
    • 3 eine dritte Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts;
    • 4 eine schematische Darstellung einer Probenkammer und einer Gaszuführungseinrichtung;
    • 5 eine schematische Darstellung einer Gaszuführungseinrichtung in einem ersten Betriebsmodus;
    • 6 eine schematische Darstellung einer Gaszuführungseinrichtung in einem zweiten Betriebsmodus;
    • 7 eine schematische Darstellung einer Gaszuführungseinrichtung in einem dritten Betriebsmodus;
    • 8 eine schematische Darstellung einer Gaszuführungseinrichtung in einem vierten Betriebsmodus;
    • 9 eine schematische Darstellung einer Pulsansteuerung von Ventilen;
    • 10 eine schematische Darstellung einer Gaszuführungseinrichtung in einem fünften Betriebsmodus;
    • 11 eine schematische Darstellung einer Gaszuführungseinrichtung in einem sechsten Betriebsmodus;
    • 12 eine schematische Darstellung einer Gaszuführungseinrichtung in einem siebten Betriebsmodus;
    • 13 eine schematische Darstellung einer Gaszuführungseinrichtung in einem achten Betriebsmodus;
    • 14 eine schematische Darstellung einer Gaszuführungseinrichtung in einem neunten Betriebsmodus;
    • 15 eine schematische Darstellung einer Gaszuführungseinrichtung in einem zehnten Betriebsmodus;
    • 16 eine schematische Darstellung einer Gaszuführungseinrichtung in einem elften Betriebsmodus;
    • 17 eine schematische Darstellung einer Gaszuführungseinrichtung in einem zwölften Betriebsmodus;
    • 18 eine schematische Darstellung einer Gaszuführungseinrichtung in einem dreizehnten Betriebsmodus;
    • 19 eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Gaszuführungseinrichtung und einer Gaszuführungseinheit;
    • 20 eine schematische Darstellung einer Gaszuführungseinheit des Systems nach 18;
    • 21 eine schematische Darstellung einer bewegbaren Einheit mit einem Steuerungsventil und einer Zuführungseinheit;
    • 22 eine erste schematische Darstellung eines Gasreservoirs; sowie
    • 23 eine zweite schematische Darstellung eines Gasreservoirs.
  • Die Erfindung wird nun mittels Teilchenstrahlgeräten in Form eines SEM und in Form eines Kombinationsgeräts, das eine Elektronenstrahlsäule und eine Ionenstrahlsäule aufweist, näher erläutert. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung bei jedem Teilchenstrahlgerät, insbesondere bei jedem Elektronenstrahlgerät und/oder jedem lonenstrahlgerät eingesetzt werden kann.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines SEM 100. Das SEM 100 weist einen ersten Strahlerzeuger in Form einer Elektronenquelle 101 auf, welche als Kathode ausgebildet ist. Ferner ist das SEM 100 mit einer Extraktionselektrode 102 sowie mit einer Anode 103 versehen, die auf ein Ende eines Strahlführungsrohrs 104 des SEM 100 aufgesetzt ist. Beispielsweise ist die Elektronenquelle 101 als thermischer Feldemitter ausgebildet. Die Erfindung ist allerdings nicht auf eine derartige Elektronenquelle 101 eingeschränkt. Vielmehr ist jede Elektronenquelle verwendbar.
  • Elektronen, die aus der Elektronenquelle 101 austreten, bilden einen Primärelektronenstrahl. Die Elektronen werden aufgrund einer Potentialdifferenz zwischen der Elektronenquelle 101 und der Anode 103 auf Anodenpotential beschleunigt. Das Anodenpotential beträgt bei der hier dargestellten Ausführungsform 100 V bis 35 kV gegenüber einem Massepotential eines Gehäuses einer Probenkammer 120, beispielsweise 5 kV bis 15 kV, insbesondere 8 kV. Es könnte aber alternativ auch auf Massepotential liegen.
  • An dem Strahlführungsrohr 104 sind zwei Kondensorlinsen angeordnet, nämlich eine erste Kondensorlinse 105 und eine zweite Kondensorlinse 106. Dabei sind ausgehend von der Elektronenquelle 101 in Richtung einer ersten Objektivlinse 107 gesehen zunächst die erste Kondensorlinse 105 und dann die zweite Kondensorlinse 106 angeordnet. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass weitere Ausführungsformen des SEM 100 nur eine einzelne Kondensorlinse aufweisen können. Zwischen der Anode 103 und der ersten Kondensorlinse 105 ist eine erste Blendeneinheit 108 angeordnet. Die erste Blendeneinheit 108 liegt zusammen mit der Anode 103 und dem Strahlführungsrohr 104 auf Hochspannungspotential, nämlich dem Potential der Anode 103 oder auf Masse. Die erste Blendeneinheit 108 weist zahlreiche erste Blendenöffnungen 108A auf, von denen eine in 1 dargestellt ist. Beispielsweise sind zwei erste Blendenöffnungen 108A vorhanden. Jede der zahlreichen ersten Blendenöffnungen 108A weist einen unterschiedlichen Öffnungsdurchmesser auf. Mittels eines Verstellmechanismus (nicht dargestellt) ist es möglich, eine gewünschte erste Blendenöffnung 108A auf eine optische Achse OA des SEM 100 einzustellen. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass bei weiteren Ausführungsformen die erste Blendeneinheit 108 nur mit einer einzigen Blendenöffnung 108A versehen sein kann. Bei dieser Ausführungsform kann ein Verstellmechanismus nicht vorgesehen sein. Die erste Blendeneinheit 108 ist dann ortsfest ausgebildet. Zwischen der ersten Kondensorlinse 105 und der zweiten Kondensorlinse 106 ist eine ortsfeste zweite Blendeneinheit 109 angeordnet. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, die zweite Blendeneinheit 109 beweglich auszubilden.
  • Die erste Objektivlinse 107 weist Polschuhe 110 auf, in denen eine Bohrung ausgebildet ist. Durch diese Bohrung ist das Strahlführungsrohr 104 geführt. In den Polschuhen 110 ist eine Spule 111 angeordnet.
  • In einem unteren Bereich des Strahlführungsrohrs 104 ist eine elektrostatische Verzögerungseinrichtung angeordnet. Diese weist eine einzelne Elektrode 112 und eine Rohrelektrode 113 auf. Die Rohrelektrode 113 ist an einem Ende des Strahlführungsrohrs 104 angeordnet, welches einem Objekt 125 zugewandt ist, das an einem beweglich ausgebildeten Objekthalter 114 angeordnet ist.
  • Die Rohrelektrode 113 liegt gemeinsam mit dem Strahlführungsrohr 104 auf dem Potential der Anode 103, während die einzelne Elektrode 112 sowie das Objekt 125 auf einem gegenüber dem Potential der Anode 103 niedrigeren Potential liegen. Im vorliegenden Fall ist dies das Massepotential des Gehäuses der Probenkammer 120. Auf diese Weise können die Elektronen des Primärelektronenstrahls auf eine gewünschte Energie abgebremst werden, die für die Untersuchung des Objekts 125 erforderlich ist.
  • Das SEM 100 weist ferner eine Rastereinrichtung 115 auf, durch die der Primärelektronenstrahl abgelenkt und über das Objekt 125 gerastert werden kann. Die Elektronen des Primärelektronenstrahls treten dabei in Wechselwirkung mit dem Objekt 125. Als Folge der Wechselwirkung entstehen Wechselwirkungsteilchen, welche detektiert werden. Als Wechselwirkungsteilchen werden insbesondere Elektronen aus der Oberfläche des Objekts 125 emittiert - sogenannte Sekundärelektronen - oder Elektronen des Primärelektronenstrahls zurückgestreut - sogenannte Rückstreuelektronen.
  • Das Objekt 125 und die einzelne Elektrode 112 können auch auf unterschiedlichen und von Masse verschiedenen Potentialen liegen. Hierdurch ist es möglich, den Ort der Verzögerung des Primärelektronenstrahls in Bezug auf das Objekt 125 einzustellen. Wird beispielsweise die Verzögerung recht nahe am Objekt 125 durchgeführt, werden Abbildungsfehler kleiner.
  • Zur Detektion der Sekundärelektronen und/oder der Rückstreuelektronen ist eine Detektoranordnung im Strahlführungsrohr 104 angeordnet, die einen ersten Detektor 116 und einen zweiten Detektor 117 aufweist. Der erste Detektor 116 ist dabei entlang der optischen Achse OA quellenseitig angeordnet, während der zweite Detektor 117 objektseitig entlang der optischen Achse OA im Strahlführungsrohr 104 angeordnet ist. Der erste Detektor 116 und der zweite Detektor 117 sind in Richtung der optischen Achse OA des SEM 100 versetzt zueinander angeordnet. Sowohl der erste Detektor 116 als auch der zweite Detektor 117 weisen jeweils eine Durchgangsöffnung auf, durch welche der Primärelektronenstrahl treten kann. Der erste Detektor 116 und der zweite Detektor 117 liegen annähernd auf dem Potential der Anode 103 und des Strahlführungsrohrs 104. Die optische Achse OA des SEM 100 verläuft durch die jeweiligen Durchgangsöffnungen.
  • Der zweite Detektor 117 dient hauptsächlich der Detektion von Sekundärelektronen. Die Sekundärelektronen weisen beim Austritt aus dem Objekt 125 zunächst eine geringe kinetische Energie und beliebige Bewegungsrichtungen auf. Durch das von der Rohrelektrode 113 ausgehende starke Absaugfeld werden die Sekundärelektronen in Richtung der ersten Objektivlinse 107 beschleunigt. Die Sekundärelektronen treten annähernd parallel in die erste Objektivlinse 107 ein. Der Bündeldurchmesser des Strahls der Sekundärelektronen bleibt auch in der ersten Objektivlinse 107 klein. Die erste Objektivlinse 107 wirkt nun stark auf die Sekundärelektronen und erzeugt einen vergleichsweise kurzen Fokus der Sekundärelektronen mit ausreichend steilen Winkeln zur optischen Achse OA, so dass die Sekundärelektronen nach dem Fokus weit auseinanderlaufen und den zweiten Detektor 117 auf seiner aktiven Fläche treffen. An dem Objekt 125 zurückgestreute Elektronen - also Rückstreuelektronen, die im Vergleich zu den Sekundärelektronen eine relativ hohe kinetische Energie beim Austritt aus dem Objekt 125 aufweisen - werden dagegen vom zweiten Detektor 117 nur zu einem geringen Anteil erfasst. Die hohe kinetische Energie und die Winkel der Rückstreuelektronen zur optischen Achse OA bei Austritt aus dem Objekt 125 führen dazu, dass eine Strahltaille, also ein Strahlbereich mit minimalem Durchmesser, der Rückstreuelektronen in der Nähe des zweiten Detektors 117 liegt. Ein großer Teil der Rückstreuelektronen tritt durch die Durchgangsöffnung des zweiten Detektors 117 hindurch. Der erste Detektor 116 dient daher im Wesentlichen zur Erfassung der Rückstreuelektronen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des SEM 100 kann der erste Detektor 116 zusätzlich mit einem Gegenfeldgitter 116A ausgebildet sein. Das Gegenfeldgitter 116A ist an der zum Objekt 125 gerichteten Seite des ersten Detektors 116 angeordnet. Das Gegenfeldgitter 116A weist ein hinsichtlich des Potentials des Strahlführungsrohrs 104 negatives Potential derart auf, dass nur Rückstreuelektronen mit einer hohen Energie durch das Gegenfeldgitter 116A zu dem ersten Detektor 116 gelangen. Zusätzlich oder alternativ weist der zweite Detektor 117 ein weiteres Gegenfeldgitter auf, das analog zum vorgenannten Gegenfeldgitter 116A des ersten Detektors 116 ausgebildet ist und eine analoge Funktion aufweist.
  • Ferner weist das SEM 100 in der Probenkammer 120 einen Kammerdetektor 119 auf, beispielsweise einen Everhart-Thornley-Detektor oder einen Ionendetektor, welcher eine mit Metall beschichtete Detektionsfläche aufweist, welche Licht abschirmt.
  • Die mit dem ersten Detektor 116, dem zweiten Detektor 117 und dem Kammerdetektor 119 erzeugten Detektionssignale werden verwendet, um ein Bild oder Bilder der Oberfläche des Objekts 125 zu erzeugen.
  • Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Blendenöffnungen der ersten Blendeneinheit 108 und der zweiten Blendeneinheit 109 sowie die Durchgangsöffnungen des ersten Detektors 116 und des zweiten Detektors 117 übertrieben dargestellt sind. Die Durchgangsöffnungen des ersten Detektors 116 und des zweiten Detektors 117 haben eine Ausdehnung senkrecht zur optischen Achse OA im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm. Beispielsweise sind sie kreisförmig ausgebildet und weisen einen Durchmesser im Bereich von 1 mm bis 3 mm senkrecht zur optischen Achse OA auf.
  • Die zweite Blendeneinheit 109 ist bei der hier dargestellten Ausführungsform als Lochblende ausgestaltet und ist mit einer zweiten Blendenöffnung 118 für den Durchtritt des Primärelektronenstrahls versehen, welche eine Ausdehnung im Bereich vom 5 µm bis 500 µm aufweist, beispielsweise 35 µm. Alternativ hierzu ist es bei einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die zweite Blendeneinheit 109 mit mehreren Blendenöffnungen versehen ist, die mechanisch zum Primärelektronenstrahl verschoben werden können oder die unter Verwendung von elektrischen und/oder magnetischen Ablenkelementen vom Primärelektronenstrahl erreicht werden können. Die zweite Blendeneinheit 109 ist als eine Druckstufenblende ausgebildet. Diese trennt einen ersten Bereich, in welchem die Elektronenquelle 101 angeordnet ist und in welchem ein Ultrahochvakuum herrscht (10-7 hPa bis 10-12 hPa), von einem zweiten Bereich, der ein Hochvakuum aufweist (10-3 hPa bis 10-7 hPa). Der zweite Bereich ist der Zwischendruckbereich des Strahlführungsrohrs 104, welcher zur Probenkammer 120 hinführt.
  • Die Probenkammer 120 steht unter Vakuum. Zur Erzeugung des Vakuums ist an der Probenkammer 120 eine Pumpe (nicht dargestellt) angeordnet. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform wird die Probenkammer 120 in einem ersten Druckbereich oder in einem zweiten Druckbereich betrieben. Der erste Druckbereich umfasst nur Drücke kleiner oder gleich 10-3 hPa, und der zweite Druckbereich umfasst nur Drücke größer als 10-3 hPa. Um diese Druckbereiche zu gewährleisten, ist die Probenkammer 120 vakuumtechnisch verschlossen.
  • Der Objekthalter 114 ist an einem Objektträger in Form eines Probentisches 122 angeordnet. Der Probentisch 122 ist in drei zueinander senkrecht angeordnete Richtungen beweglich ausgebildet, nämlich in eine x-Richtung (erste Tischachse), in eine y-Richtung (zweite Tischachse) und in eine z-Richtung (dritte Tischachse).
  • Darüber hinaus kann der Probentisch 122 um zwei zueinander senkrecht angeordnete Rotationsachsen (Tischrotationsachsen) gedreht werden. Die Erfindung ist nicht auf den vorbeschriebenen Probentisch 122 eingeschränkt. Vielmehr kann der Probentisch 122 weitere Translationsachsen und Rotationsachsen aufweisen, entlang derer oder um welche sich der Probentisch 122 bewegen kann. Hierauf wird weiter unten nochmals näher eingegangen.
  • Das SEM 100 weist ferner einen dritten Detektor 121 auf, welcher in der Probenkammer 120 angeordnet ist. Genauer gesagt, ist der dritte Detektor 121 von der Elektronenquelle 101 aus gesehen entlang der optischen Achse OA hinter dem Probentisch 122 angeordnet. Der Probentisch 122 und somit der Objekthalter 114 können derart gedreht werden, dass das am Objekthalter 114 angeordnete Objekt 125 vom Primärelektronenstrahl durchstrahlt werden kann. Beim Durchtritt des Primärelektronenstrahls durch das zu untersuchende Objekt 125 treten die Elektronen des Primärelektronenstrahls mit dem Material des zu untersuchenden Objekts 125 in Wechselwirkung. Die durch das zu untersuchende Objekt 125 hindurchtretenden Elektronen werden durch den dritten Detektor 121 detektiert.
  • An der Probenkammer 120 ist ein Strahlungsdetektor 500 angeordnet, mit dem Wechselwirkungsstrahlung, beispielsweise Röntgenstrahlung und/oder Kathodolumineszenzlicht, detektiert wird. Der Strahlungsdetektor 500, der erste Detektor 116, der zweite Detektor 117 und der Kammerdetektor 119 sind mit einer Steuereinheit 123 verbunden, welche einen Prozessor und einen Monitor 124 aufweist. Auch der dritte Detektor 121 ist mit der Steuereinheit 123 verbunden. Dies ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Die Steuereinheit 123 verarbeitet Detektionssignale, welche von dem ersten Detektor 116, dem zweiten Detektor 117, dem Kammerdetektor 119, dem dritten Detektor 121 und/oder dem Strahlungsdetektor 500 erzeugt werden und zeigt diese in Form von Bildern auf dem Monitor 124 an.
  • Die Steuereinheit 123 weist ferner eine Datenbank 126 auf, in der Daten gespeichert werden und aus der Daten ausgelesen werden.
  • Das SEM 100 weist ein System mit einer Gaszuführungseinrichtung 1000 auf, welche der Zuführung eines Gases, beispielsweise einer gasförmigen Vorläufersubstanz, an eine bestimmte Position auf der Oberfläche des Objekts 125 dient. Auf die Gaszuführungseinrichtung 1000 wird weiter unten näher eingegangen.
  • 2 zeigt ein Teilchenstrahlgerät in Form eines Kombinationsgeräts 200. Das Kombinationsgerät 200 weist zwei Teilchenstrahlsäulen auf. Zum einen ist das Kombinationsgerät 200 mit dem SEM 100 versehen, wie es in der 1 bereits dargestellt ist, allerdings ohne die Probenkammer 120. Vielmehr ist das SEM 100 an einer Probenkammer 201 angeordnet. Die Probenkammer 201 steht unter Vakuum. Zur Erzeugung des Vakuums ist an der Probenkammer 201 eine Pumpe (nicht dargestellt) angeordnet. Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform wird die Probenkammer 201 in einem ersten Druckbereich oder in einem zweiten Druckbereich betrieben. Der erste Druckbereich umfasst nur Drücke kleiner oder gleich 10-3 hPa, und der zweite Druckbereich umfasst nur Drücke größer als 10-3 hPa. Um diese Druckbereiche zu gewährleisten, ist die Probenkammer 201 vakuumtechnisch verschlossen.
  • In der Probenkammer 201 ist der Kammerdetektor 119 angeordnet, der beispielsweise als ein Everhart-Thornley-Detektor oder ein ionendetektor ausgebildet ist und der eine mit Metall beschichtete Detektionsfläche aufweist, welche Licht abschirmt. Ferner ist in der Probenkammer 201 der dritte Detektor 121 angeordnet.
  • Das SEM 100 dient der Erzeugung eines ersten Teilchenstrahls, nämlich des bereits weiter oben beschriebenen Primärelektronenstrahls und weist die bereits oben genannte optische Achse auf, die in der 2 mit dem Bezugszeichen 709 versehen ist und nachfolgend auch erste Strahlachse genannt wird. Zum anderen ist das Kombinationsgerät 200 mit einem lonenstrahlgerät 300 versehen, das ebenfalls an der Probenkammer 201 angeordnet ist. Das lonenstrahlgerät 300 weist ebenfalls eine optische Achse auf, die in der 2 mit dem Bezugszeichen 710 versehen ist und nachfolgend auch zweite Strahlachse genannt wird.
  • Das SEM 100 ist hinsichtlich der Probenkammer 201 vertikal angeordnet. Hingegen ist das lonenstrahlgerät 300 um einen Winkel von ca. 0° bis 90° geneigt zum SEM 100 angeordnet. In der 2 ist beispielsweise eine Anordnung von ca. 50° dargestellt. Das lonenstrahlgerät 300 weist einen zweiten Strahlerzeuger in Form eines lonenstrahlerzeugers 301 auf. Mit dem lonenstrahlerzeuger 301 werden Ionen erzeugt, die einen zweiten Teilchenstrahl in Form eines lonenstrahls bilden. Die Ionen werden mittels einer Extraktionselektrode 302, die auf einem vorgebbaren Potential liegt, beschleunigt. Der zweite Teilchenstrahl gelangt dann durch eine lonenoptik des lonenstrahlgeräts 300, wobei die lonenoptik eine Kondensorlinse 303 und eine zweite Objektivlinse 304 aufweist. Die zweite Objektivlinse 304 erzeugt schließlich eine lonensonde, die auf das an einem Objekthalter 114 angeordnete Objekt 125 fokussiert wird. Der Objekthalter 114 ist an einem Probentisch 122 angeordnet.
  • Oberhalb der zweiten Objektivlinse 304 (also in Richtung des lonenstrahlerzeugers 301) sind eine einstellbare oder auswählbare Blende 306, eine erste Elektrodenanordnung 307 und eine zweite Elektrodenanordnung 308 angeordnet, wobei die erste Elektrodenanordnung 307 und die zweite Elektrodenanordnung 308 als Rasterelektroden ausgebildet sind. Mittels der ersten Elektrodenanordnung 307 und der zweiten Elektrodenanordnung 308 wird der zweite Teilchenstrahl über die Oberfläche des Objekts 125 gerastert, wobei die erste Elektrodenanordnung 307 in eine erste Richtung und die zweite Elektrodenanordnung 308 in eine zweite Richtung wirken, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist. Damit erfolgt das Rastern zum Beispiel in eine x-Richtung. Das Rastern in einer dazu senkrechten y-Richtung erfolgt durch weitere, um 90° verdrehte Elektroden (nicht dargestellt) an der ersten Elektrodenanordnung 307 und an der zweiten Elektrodenanordnung 308.
  • Wie oben erläutert, ist der Objekthalter 114 an dem Probentisch 122 angeordnet. Auch bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist der Probentisch 122 in drei zueinander senkrecht angeordnete Richtungen beweglich ausgebildet, nämlich in eine x-Richtung (erste Tischachse), in eine y-Richtung (zweite Tischachse) und in eine z-Richtung (dritte Tischachse). Darüber hinaus kann der Probentisch 122 um zwei zueinander senkrecht angeordnete Rotationsachsen (Tischrotationsachsen) gedreht werden.
  • Die in der 2 dargestellten Abstände zwischen den einzelnen Einheiten des Kombinationsgeräts 200 sind übertrieben dargestellt, um die einzelnen Einheiten des Kombinationsgeräts 200 besser darzustellen.
  • An der Probenkammer 201 ist ein Strahlungsdetektor 500 angeordnet, mit dem Wechselwirkungsstrahlung, beispielsweise Röntgenstrahlung und/oder Kathodolumineszenzlicht, detektiert wird. Der Strahlungsdetektor 500 ist mit einer Steuereinheit 123, die einen Prozessor und einen Monitor 124 aufweist, verbunden. Die Steuereinheit 123 verarbeitet Detektionssignale, welche von dem ersten Detektor 116, dem zweiten Detektor 117 (in 2 nicht dargestellt), dem Kammerdetektor 119, dem dritten Detektor 121 und/oder dem Strahlungsdetektor 500 erzeugt werden und zeigt diese in Form von Bildern auf dem Monitor 124 an.
  • Die Steuereinheit 123 weist ferner eine Datenbank 126 auf, in der Daten gespeichert werden und aus der Daten ausgelesen werden.
  • Das Kombinationsgerät 200 weist ein System mit einer Gaszuführungseinrichtung 1000 auf, welche der Zuführung eines Gases, beispielsweise einer gasförmigen Vorläufersubstanz, an eine bestimmte Position auf der Oberfläche des Objekts 125 dient. Auf die Gaszuführungseinrichtung 1000 wird weiter unten näher eingegangen.
  • 3 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts nach der Erfindung. Diese Ausführungsform des Teilchenstrahlgeräts ist mit dem Bezugszeichen 400 versehen und umfasst einen Spiegelkorrektor zum Korrigieren beispielsweise von chromatischer und/oder sphärischer Aberration. Das Teilchenstrahlgerät 400 umfasst eine Teilchenstrahlsäule 401, die als Elektronenstrahlsäule ausgebildet ist und im Wesentlichen einer Elektronenstrahlsäule eines korrigierten SEM entspricht. Das Teilchenstrahlgerät 400 ist aber nicht auf ein SEM mit einem Spiegelkorrektor eingeschränkt. Vielmehr kann das Teilchenstrahlgerät jegliche Art von Korrektoreinheiten umfassen.
  • Die Teilchenstrahlsäule 401 umfasst einen Teilchenstrahlerzeuger in Form einer Elektronenquelle 402 (Kathode), eine Extraktionselektrode 403 und eine Anode 404. Beispielsweise ist die Elektronenquelle 402 als ein thermischer Feldemitter ausgebildet. Elektronen, die aus der Elektronenquelle 402 austreten, werden zu der Anode 404 aufgrund einer Potentialdifferenz zwischen der Elektronenquelle 402 und der Anode 404 beschleunigt. Demnach wird ein Teilchenstrahl in Form eines Elektronenstrahls entlang einer ersten optischen Achse OA1 gebildet.
  • Der Teilchenstrahl wird entlang eines Strahlwegs geführt, welcher der ersten optischen Achse OA1 entspricht, nachdem der Teilchenstrahl aus der Elektronenquelle 402 ausgetreten ist. Zur Führung des Teilchenstrahls werden eine erste elektrostatische Linse 405, eine zweite elektrostatische Linse 406 und eine dritte elektrostatische Linse 407 verwendet.
  • Ferner wird der Teilchenstrahl entlang des Strahlwegs unter Verwendung einer Strahlführungseinrichtung eingestellt. Die Strahlführungseinrichtung dieser Ausführungsform umfasst eine Quelleneinstelleinheit mit zwei magnetischen Ablenkeinheiten 408, die entlang der ersten optischen Achse OA1 angeordnet sind. Darüber hinaus umfasst das Teilchenstrahlgerät 400 elektrostatische Strahlablenkeinheiten. Eine erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409, die bei einer weiteren Ausführungsform auch als Quadrupol ausgebildet ist, ist zwischen der zweiten elektrostatischen Linse 406 und der dritten elektrostatischen Linse 407 angeordnet. Die erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409 ist ebenfalls hinter den magnetischen Ablenkeinheiten 408 angeordnet. Eine erste Multipoleinheit 409A in Form einer ersten magnetischen Ablenkeinheit ist an einer Seite der ersten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 409 angeordnet. Darüber hinaus ist eine zweite Multipoleinheit 409B in Form einer zweiten magnetischen Ablenkeinheit an der anderen Seite der ersten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 409 angeordnet. Die erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409, die erste Multipoleinheit 409A und die zweite Multipoleinheit 409B werden zur Einstellung des Teilchenstrahls hinsichtlich der Achse der dritten elektrostatischen Linse 407 und des Eingangsfensters einer Strahlablenkeinrichtung 410 eingestellt. Die erste elektrostatische Strahlablenkeinheit 409, die erste Multipoleinheit 409A und die zweite Multipoleinheit 409B können wie ein Wienfilter zusammenwirken. Am Eingang der Strahlablenkeinrichtung 410 ist ein weiteres magnetisches Ablenkelement 432 angeordnet.
  • Die Strahlablenkeinrichtung 410 wird als Teilchenstrahlablenker verwendet, welcher den Teilchenstrahl in einer bestimmten Weise ablenkt. Die Strahlablenkeinrichtung 410 umfasst mehrere magnetische Sektoren, nämlich einen ersten magnetischen Sektor 411A, einen zweiten magnetischen Sektor 411B, einen dritten magnetischen Sektor 411C, einen vierten magnetischen Sektor 411D, einen fünften magnetischen Sektor 411E, einen sechsten magnetischen Sektor 411F und einen siebten magnetischen Sektor 411G. Der Teilchenstrahl tritt in die Strahlablenkeinrichtung 410 entlang der ersten optischen Achse OA1 ein und wird durch die Strahlablenkeinrichtung 410 in die Richtung einer zweiten optischen Achse OA2 abgelenkt. Die Strahlablenkung erfolgt mittels des ersten magnetischen Sektors 411A, mittels des zweiten magnetischen Sektors 411B und mittels des dritten magnetischen Sektors 411C um einen Winkel von 30° bis 120°. Die zweite optische Achse OA2 ist in demselben Winkel zu der ersten optischen Achse OA1 ausgerichtet. Die Strahlablenkeinrichtung 410 lenkt auch den Teilchenstrahl ab, welcher entlang der zweiten optischen Achse OA2 geführt ist, und zwar in die Richtung einer dritten optischen Achse OA3. Die Strahlablenkung wird durch den dritten magnetischen Sektor 411C, den vierten magnetischen Sektor 411D und den fünften magnetischen Sektor 411 E bereitgestellt. Bei der Ausführungsform in 3 wird die Ablenkung zu der zweiten optischen Achse OA2 und zu der dritten optischen Achse OA3 durch Ablenkung des Teilchenstrahls in einem Winkel von 90° bereitgestellt. Somit verläuft die dritte optische Achse OA3 koaxial zu der ersten optischen Achse OA1. Es wird aber darauf hingewiesen, dass das Teilchenstrahlgerät 400 nach der hier beschriebenen Erfindung nicht auf Ablenkwinkel von 90° eingeschränkt ist. Vielmehr kann jeder geeignete Ablenkwinkel durch die Strahlablenkeinrichtung 410 gewählt werden, beispielsweise 70° oder 110°, sodass die erste optische Achse OA1 nicht koaxial zu der dritten optischen Achse OA3 verläuft. Hinsichtlich weiterer Details der Strahlablenkeinrichtung 410 wird Bezug auf die WO 2002/067286 A2 genommen.
  • Nachdem der Teilchenstrahl durch den ersten magnetischen Sektor 411A, den zweiten magnetischen Sektor 411 B und den dritten magnetischen Sektor 411C abgelenkt wurde, wird der Teilchenstrahl entlang der zweiten optischen Achse OA2 geführt. Der Teilchenstrahl wird zu einem elektrostatischen Spiegel 414 geführt und verläuft auf seinem Weg zu dem elektrostatischen Spiegel 414 entlang einer vierten elektrostatischen Linse 415, einer dritten Multipoleinheit 416A in Form einer magnetischen Ablenkeinheit, einer zweiten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 416, einer dritten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 417 und einer vierten Multipoleinheit 416B in Form einer magnetischen Ablenkeinheit. Der elektrostatische Spiegel 414 umfasst eine erste Spiegelelektrode 413A, eine zweite Spiegelelektrode 413B und eine dritte Spiegelelektrode 413C. Elektronen des Teilchenstrahls, die an dem elektrostatischen Spiegel 414 zurückreflektiert werden, verlaufen wieder entlang der zweiten optischen Achse OA2 und treten wieder in die Strahlablenkeinrichtung 410 ein. Sie werden dann durch den dritten magnetischen Sektor 411C, den vierten magnetischen Sektor 411 D und den fünften magnetischen Sektor 411 E zu der dritten optischen Achse OA3 abgelenkt.
  • Die Elektronen des Teilchenstrahls treten aus der Strahlablenkeinrichtung 410 aus und werden entlang der dritten optischen Achse OA3 zu einem Objekt 425 geführt, das untersucht werden soll und in einem Objekthalter 114 angeordnet ist. Auf dem Weg zum Objekt 425 wird der Teilchenstrahl zu einer fünften elektrostatischen Linse 418, einem Strahlführungsrohr 420, einer fünften Multipoleinheit 418A, einer sechsten Multipoleinheit 418B und einer Objektivlinse 421 geführt. Die fünfte elektrostatische Linse 418 ist eine elektrostatische Immersionslinse. Der Teilchenstrahl wird durch die fünfte elektrostatische Linse 418 auf ein elektrisches Potential des Strahlführungsrohrs 420 abgebremst oder beschleunigt.
  • Der Teilchenstrahl wird durch die Objektivlinse 421 in eine Fokusebene fokussiert, in welcher das Objekt 425 angeordnet ist. Der Objekthalter 114 ist an einem beweglichen Probentisch 424 angeordnet. Der bewegliche Probentisch 424 ist in einer Probenkammer 426 des Teilchenstrahlgeräts 400 angeordnet. Der Probentisch 424 ist in drei zueinander senkrecht angeordnete Richtungen beweglich ausgebildet, nämlich in eine x-Richtung (erste Tischachse), in eine y-Richtung (zweite Tischachse) und in eine z-Richtung (dritte Tischachse). Darüber hinaus kann der Probentisch 424 um zwei zueinander senkrecht angeordnete Rotationsachsen (Tischrotationsachsen) gedreht werden. Hierauf wird weiter unten nochmals näher eingegangen.
  • Die Probenkammer 426 steht unter Vakuum. Zur Erzeugung des Vakuums ist an der Probenkammer 426 eine Pumpe (nicht dargestellt) angeordnet. Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform wird die Probenkammer 426 in einem ersten Druckbereich oder in einem zweiten Druckbereich betrieben. Der erste Druckbereich umfasst nur Drücke kleiner oder gleich 10-3 hPa, und der zweite Druckbereich umfasst nur Drücke größer als 10-3 hPa. Um diese Druckbereiche zu gewährleisten, ist die Probenkammer 426 vakuumtechnisch verschlossen.
  • Die Objektivlinse 421 kann als eine Kombination einer magnetischen Linse 422 und einer sechsten elektrostatischen Linse 423 ausgebildet sein. Das Ende des Strahlführungsrohrs 420 kann ferner eine Elektrode einer elektrostatischen Linse sein. Teilchen des Teilchenstrahlgeräts werden - nachdem sie aus dem Strahlführungsrohr 420 austreten - auf ein Potential des Objekts 425 abgebremst. Die Objektivlinse 421 ist nicht auf eine Kombination der magnetischen Linse 422 und der sechsten elektrostatischen Linse 423 eingeschränkt. Vielmehr kann die Objektivlinse 421 jegliche geeignete Form annehmen. Beispielsweise kann die Objektivlinse 421 auch als rein magnetische Linse oder als rein elektrostatische Linse ausgebildet sein.
  • Der Teilchenstrahl, der auf das Objekt 425 fokussiert wird, wechselwirkt mit dem Objekt 425. Es werden Wechselwirkungsteilchen erzeugt. Insbesondere werden Sekundärelektronen aus dem Objekt 425 emittiert oder Rückstreuelektronen werden an dem Objekt 425 zurückgestreut. Die Sekundärelektronen oder die Rückstreuelektronen werden wieder beschleunigt und in das Strahlführungsrohr 420 entlang der dritten optischen Achse OA3 geführt. Insbesondere verlaufen die Bahnen der Sekundärelektronen und der Rückstreuelektronen auf dem Weg des Strahlverlaufs des Teilchenstrahls in entgegengesetzter Richtung zum Teilchenstrahl.
  • Das Teilchenstrahlgerät 400 umfasst einen ersten Analysedetektor 419, welcher entlang des Strahlwegs zwischen der Strahlablenkeinrichtung 410 und der Objektivlinse 421 angeordnet ist. Sekundärelektronen, welche in Richtungen verlaufen, die hinsichtlich der dritten optischen Achse OA3 in einem großen Winkel ausgerichtet sind, werden durch den ersten Analysedetektor 419 detektiert. Rückstreuelektronen und Sekundärelektronen, welche hinsichtlich der dritten optischen Achse OA3 am Ort des ersten Analysedetektors 419 einen kleinen Achsenabstand haben - d.h. Rückstreuelektronen und Sekundärelektronen, welche am Ort des ersten Analysedetektors 419 einen kleinen Abstand von der dritten optischen Achse OA3 aufweisen - treten in die Strahlablenkeinrichtung 410 ein und werden durch den fünften magnetischen Sektor 411 E, den sechsten magnetischen Sektor 411F und den siebten magnetischen Sektor 411G entlang eines Detektionsstrahlwegs 427 zu einem zweiten Analysedetektor 428 abgelenkt. Der Ablenkwinkel beträgt beispielsweise 90° oder 110°.
  • Der erste Analysedetektor 419 erzeugt Detektionssignale, die weitgehend durch emittierte Sekundärelektronen erzeugt werden. Die Detektionssignale, die durch den ersten Analysedetektor 419 erzeugt werden, werden zu einer Steuereinheit 123 geführt und werden verwendet, um Informationen über die Eigenschaften des Wechselwirkungsbereichs des fokussierten Teilchenstrahls mit dem Objekt 425 zu erhalten. Insbesondere wird der fokussierte Teilchenstrahl über das Objekt 425 unter Verwendung einer Rastereinrichtung 429 gerastert. Durch die Detektionssignale, die durch den ersten Analysedetektor 419 erzeugt werden, kann dann ein Bild des gerasterten Bereichs des Objekts 425 erzeugt und auf einer Darstellungseinheit angezeigt werden. Die Darstellungseinheit ist beispielsweise ein Monitor 124, der an der Steuereinheit 123 angeordnet ist.
  • Auch der zweite Analysedetektor 428 ist mit der Steuereinheit 123 verbunden. Detektionssignale des zweiten Analysedetektors 428 werden zur Steuereinheit 123 geführt und verwendet, um ein Bild des gerasterten Bereichs des Objekts 425 zu erzeugen und auf einer Darstellungseinheit anzuzeigen. Die Darstellungseinheit ist beispielsweise der Monitor 124, der an der Steuereinheit 123 angeordnet ist.
  • An der Probenkammer 426 ist ein Strahlungsdetektor 500 angeordnet, mit dem Wechselwirkungsstrahlung, beispielsweise Röntgenstrahlung und/oder Kathodolumineszenzlicht, detektiert wird. Der Strahlungsdetektor 500 ist mit der Steuereinheit 123 verbunden, welche einen Prozessor und den Monitor 124 aufweist. Die Steuereinheit 123 verarbeitet Detektionssignale des Strahlungsdetektors 500 und zeigt diese in Form von Bildern auf dem Monitor 124 an.
  • Die Steuereinheit 123 weist ferner eine Datenbank 126 auf, in der Daten gespeichert werden und aus der Daten ausgelesen werden.
  • Das Teilchenstrahlgerät 400 weist ein System mit einer Gaszuführungseinrichtung 1000 auf, welche der Zuführung eines Gases, beispielsweise einer gasförmigen Vorläufersubstanz, an eine bestimmte Position auf der Oberfläche des Objekts 425 dient. Auf die Gaszuführungseinrichtung 1000 wird weiter unten näher eingegangen.
  • Nachfolgend wird auf die Gaszuführungseinrichtung 1000 in Bezug auf das SEM 100 näher eingegangen. Hinsichtlich der Gaszuführungseinrichtung 1000 für das Kombinationsgerät 200 sowie das Teilchenstrahlgerät 400 gilt das Nachfolgende entsprechend.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung der Probenkammer 120 des SEM 100. An der Probenkammer 120 ist beispielsweise eine erste Pumpe 127 angeordnet, die über eine Pumpleitung 128 mit einer zweiten Pumpe 129 verbunden ist. Die zweite Pumpe 129 weist einen Auslass 130 auf. Beispielsweise ist die erste Pumpe 127 als Turbomolekularpumpe ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die zweite Pumpe 129 als Vorpumpe ausgebildet ist. Die Erfindung ist nicht auf die beiden vorgenannten Arten von Pumpen eingeschränkt. Vielmehr ist jede Art von Pumpe verwendbar, welche für die Erfindung geeignet ist.
  • 4 zeigt ebenfalls eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gaszuführungseinrichtung 1000. So weist die erfindungsgemäße Gaszuführungseinrichtung 1000 ein erstes Präkursor-Reservoir 1002 zur Aufnahme eines ersten Präkursors, ein zweites Präkursor-Reservoir 1003 zur Aufnahme eines zweiten Präkursors und ein drittes Präkursor-Reservoir 1004 zur Aufnahme eines dritten Präkursors auf.
  • Der erste Präkursor ist beispielsweise im festen Zustand oder im flüssigen Zustand im ersten Präkursor-Reservoir 1002 angeordnet. Der feste Zustand oder der flüssige Zustand des ersten Präkursors steht im Gleichgewicht mit dem gasförmigen Zustand des ersten Präkursors. Die einzelnen Atome und Moleküle des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors bestimmen den Dampfdruck des ersten Präkursors. Wenn das erste Präkursor-Reservoir 1002 durch Öffnen eines Ventils des ersten Präkursor-Reservoirs 1002 geöffnet wird, wird der gasförmige Zustand des ersten Präkursors aus dem ersten Präkursor-Reservoir 1002 ausgelassen. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen.
  • Der zweite Präkursor ist beispielsweise im festen Zustand oder im flüssigen Zustand im zweiten Präkursor-Reservoir 1003 angeordnet. Der feste Zustand oder der flüssige Zustand des zweiten Präkursors steht im Gleichgewicht mit dem gasförmigen Zustand des zweiten Präkursors. Die einzelnen Atome und Moleküle des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors bestimmen den Dampfdruck des zweiten Präkursors. Wenn das zweite Präkursor-Reservoir 1003 durch Öffnen eines Ventils des zweiten Präkursor-Reservoirs 1003 geöffnet wird, wird der gasförmige Zustand des zweiten Präkursors aus dem zweiten Präkursor-Reservoir 1003 ausgelassen. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen.
  • Der dritte Präkursor ist beispielsweise im festen Zustand oder im flüssigen Zustand im dritten Präkursor-Reservoir 1004 angeordnet. Der feste Zustand oder der flüssige Zustand des dritten Präkursors steht im Gleichgewicht mit dem gasförmigen Zustand des dritten Präkursors. Die einzelnen Atome und Moleküle des gasförmigen Zustands des dritten Präkursors bestimmen den Dampfdruck des dritten Präkursors. Wenn das dritte Präkursor-Reservoir 1004 durch Öffnen eines Ventils des dritten Präkursor-Reservoirs 1004 geöffnet wird, wird der gasförmige Zustand des dritten Präkursors aus dem dritten Präkursor-Reservoir 1004 ausgelassen. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen.
  • Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die Verwendung von zwei oder drei Präkursor-Reservoiren eingeschränkt ist. Vielmehr kann bei der Erfindung jegliche Anzahl von Präkursor-Reservoiren verwendet werden, die für die Erfindung geeignet ist.
  • Wie oben erwähnt, ist ein Präkursor eine Vorläufersubstanz, die bei der Erfindung verwendet wird, um bei einer Wechselwirkung mit einem Teilchenstrahl Material auf einer Oberfläche eines Objekts abzuscheiden. Beispielsweise wird als der erste Präkursor, der zweite Präkursor und/oder als der dritte 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 eine Metall aufweisende Vorläufersubstanz verwendet werden, um ein Metall auf der Oberfläche des Objekts 125 abzuscheiden. Die Abscheidungen sind aber nicht auf Kohlenstoff und/oder Metalle beschränkt. Vielmehr können beliebige Substanzen auf der Oberfläche des Objekts 125 abgeschieden werden, beispielsweise Halbleiter, Nichtleiter oder andere Verbindungen. Ferner ist es beispielsweise auch vorgesehen, den gasförmigen Zustand des Präkursors bei Wechselwirkung mit dem Teilchenstrahl zur Abtragung von Material des Objekts 125 zu verwenden.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist eine Zuführungseinheit 1001 zur Zuführung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors, des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors und/oder des gasförmigen Zustands des dritten Präkursors auf die Oberfläche des Objekts 125 auf. Bei der hier dargestellten Ausführungsform ist nur eine einzige Zuführungseinheit 1001 zur Zuführung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors, des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors und/oder des gasförmigen Zustands des dritten Präkursors auf die Oberfläche des Objekts 125 vorgesehen. Somit dient die einzige Zuführungseinheit 1001 zur Zuführung des gasförmigen Zustands mehrerer Präkursor (beispielsweise des ersten Präkursors, des zweiten Präkursors und des dritten Präkursors), wobei die Zuführung des gasförmigen Zustands der mehreren Präkursor vorzugsweise nicht zeitgleich erfolgt, sondern der gasförmige Zustand der einzelnen Präkursor zeitlich nacheinander der Oberfläche des Objekts 125 zugeführt wird. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die Gaszuführungseinheit 1000 mehrere Zuführungseinheiten 1001 zur Zuführung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors, des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors und/oder des gasförmigen Zustands des dritten Präkursors auf die Oberfläche des Objekts 125 aufweist.
  • Beispielsweise ist die Zuführungseinheit 1001 als eine Kanüle und/oder nadelförmig ausgebildet. Beispielsweise weist die Zuführungseinheit 1001 eine Zuführungsöffnung auf, deren Durchmesser beispielsweise im Bereich von 10 µm bis 1000 µm, insbesondere im Bereich von 400 µm bis 600 µm liegt.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist eine erste Leitungseinrichtung L1 zur Leitung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors an die Zuführungseinheit 1001 auf, wobei die erste Leitungseinrichtung L1 zwischen dem ersten Präkursor-Reservoir 1002 und der Zuführungseinheit 1001 angeordnet ist. Darüber hinaus ist die Gaszuführungseinrichtung 1000 mit einer zweiten Leitungseinrichtung L2 zur Leitung des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors an die Zuführungseinheit 1001 versehen, wobei die zweite Leitungseinrichtung L2 zwischen dem zweiten Präkursor-Reservoir 1003 und der Zuführungseinheit 1001 angeordnet ist. Eine siebte Leitungseinrichtung L7 zur Leitung des gasförmigen Zustands des dritten Präkursors an die Zuführungseinheit 1001 ist zwischen dem dritten Präkursor-Reservoir 1004 und der Zuführungseinheit 1001 angeordnet.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ein erstes Ventil V1 zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors auf, wobei das erste Ventil V1 zwischen der ersten Leitungseinrichtung L1 und der Zuführungseinheit 1001 angeordnet ist. Ferner weist die Gaszuführungseinrichtung 1000 ein zweites Ventil V2 zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors auf, wobei das zweite Ventil V2 zwischen der zweiten Leitungseinrichtung L2 und der Zuführungseinheit 1001 angeordnet ist. Darüber hinaus weist die Gaszuführungseinrichtung 1000 ein neuntes Ventil V9 zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des dritten Präkursors auf, wobei das neunte Ventil V9 zwischen der siebten Leitungseinrichtung L7 und der Zuführungseinheit 1001 angeordnet ist.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist weitere Ventile auf. So ist an der Gaszuführungseinrichtung 1000 ein drittes Ventil V3 zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors angeordnet, wobei das dritte Ventil V3 zwischen der ersten Leitungseinrichtung L1 und dem ersten Präkursor-Reservoir 1002 angeordnet ist. Ferner ist an der Gaszuführungseinrichtung 1000 ein viertes Ventil V4 zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors angeordnet, wobei das vierte Ventil V4 zwischen der zweiten Leitungseinrichtung L2 und dem zweiten Präkursor-Reservoir 1003 angeordnet ist. Ein zehntes Ventil V10 zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des dritten Präkursors ist ebenfalls an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet, wobei das zehnte Ventil V10 zwischen der siebten Leitungseinrichtung L7 und dem dritten Präkursor-Reservoir 1004 angeordnet ist.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ferner ein Steuerungsventil 1005 zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors, des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors und/oder des gasförmigen Zustands des dritten Präkursors zur Zuführungseinheit 1001 auf. Das Steuerungsventil 1005 ist mit dem ersten Ventil V1 durch eine dritte Leitungseinrichtung L3 verbunden. Ferner ist das Steuerungsventil 1005 mit dem zweiten Ventil V2 durch eine vierte Leitungseinrichtung L4 verbunden. Das Steuerungsventil 1005 ist mit dem neunten Ventil V9 durch eine achte Leitungseinrichtung L8 verbunden.
  • Bei der Gaszuführungseinrichtung 1000 ist es vorgesehen, dass von dem ersten Präkursor-Reservoir 1002 in Flussrichtung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors zur Zuführungseinheit 1001 gesehen entlang der ersten Leitungseinrichtung L1 zunächst das dritte Ventil V3 und dann das erste Ventil V1 angeordnet sind. Ferner ist es bei der Gaszuführungseinrichtung 1000 vorgesehen, dass von dem zweiten Präkursor-Reservoir 1003 in Flussrichtung des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors zur Zuführungseinheit 1001 gesehen entlang der zweiten Leitungseinrichtung L2 zunächst das vierte Ventil V4 und dann das zweite Ventil V2 angeordnet sind. Darüber hinaus sind von dem dritten Präkursor-Reservoir 1004 in Flussrichtung des gasförmigen Zustands des dritten Präkursors zur Zuführungseinheit 1001 gesehen entlang der siebten Leitungseinrichtung L7 zunächst das zehnte Ventil V10 und dann das neunte Ventil V9 angeordnet.
  • Bei der hier dargestellten Ausführungsform der Gaszuführungseinrichtung 1000 ist/sind das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das neunte Ventil V9 und/oder das Steuerungsventil 1005 als Mikroventil ausgebildet. Dabei wird vorstehend und auch nachstehend unter einem Mikroventil ein Ventil verstanden, das als kleines Bauteil ausgebildet ist. Es wird in der Fluidik und in der Mikrofluidik verwendet, um den Verlauf von Gasen oder Flüssigkeiten zu steuern. Es handelt sich um ein recht kleines Ventil. Beispielsweise ist eine Außenabmessung, insbesondere ein Außendurchmesser eines Mikroventils kleiner als 10 mm. Eine Längsausdehnung eines Mikroventils ist beispielsweise kleiner als 50 mm. Insbesondere weist ein Mikroventil einen Außendurchmesser von ca. 6mm und eine Längsausdehnung von ca. 35 mm auf. Ferner ist es bei der hier dargestellten Ausführungsform der Gaszuführungseinrichtung 1000 vorgesehen, dass das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das neunte Ventil V9 und/oder das Steuerungsventil 1005 jeweils als ein gepulstes Ventil ausgebildet ist/sind. Dabei wird vorstehend und auch nachstehend unter einem gepulsten Ventil ein Ventil verstanden, das mit einer Pulsfrequenz angesteuert wird und gemäß der Pulsfrequenz abwechselnd in einen geschlossenen Zustand und in einen geöffneten Zustand gebracht werden kann. Beispielsweise liegt die Pulsfrequenz im Bereich von 5 Hz bis 50 Hz oder im Bereich von 10 Hz bis 30 Hz, wobei die Bereichsgrenzen mit in den vorgenannten Bereichen eingeschlossen sind. Insbesondere liegt die Pulsfrequenz bei 10 Hz.
  • Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform der Gaszuführungseinrichtung 1000 weist die Gaszuführungseinrichtung 1000 eine Reinigungsleitung 1006 zur Zuführung eines Reinigungsgases auf, wobei die Reinigungsleitung 1006 zwischen einem fünften Ventil V5 zur Steuerung des Zuflusses des Reinigungsgases und dem Steuerungsventil 1005 angeordnet ist. Ferner ist bei dieser Ausführungsform der Gaszuführungseinrichtung 1000 ein sechstes Ventil V6 zur Steuerung des Zuflusses des Reinigungsgases vorgesehen, wobei in Flussrichtung des Reinigungsgases entlang der Reinigungsleitung 1006 gesehen zunächst das fünfte Ventil V5 und dann das sechste Ventil V6 angeordnet sind. Das sechste Ventil V6 ist mit dem Steuerungsventil 1005 und somit mit der Zuführungseinheit 1001 über eine neunte Leitungseinrichtung L9 verbunden. Mittels des Reinigungsgases ist es möglich, zum einen mindestens eine der oben genannten Leitungseinrichtungen L1, L2, L3, L4, L7 sowie L8 und/oder die Zuführungseinheit 1001 derart zu reinigen, dass eine gute Funktionsweise der Gaszuführungseinrichtung 1000 sichergestellt ist.
  • Bei der hier dargestellten Ausführungsform der Gaszuführungseinrichtung 1000 ist es vorgesehen, dass das fünfte Ventil V5 als Nadelventil und/oder das sechste Ventil V6 als Mikroventil und/oder das sechste Ventil V6 als gepulstes Ventil ausgebildet ist/sind.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist auch eine erste Reinigungsleitungseinrichtung 1007 zur Leitung des Reinigungsgases in die Reinigungsleitung 1006 auf, wobei die erste Reinigungsleitungseinrichtung 1007 zwischen dem fünften Ventil V5 und einem siebten Ventil V7 zur Steuerung des Zuflusses des Reinigungsgases angeordnet ist. Das siebte Ventil V7 ist an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Beispielsweise ist das siebte Ventil V7 mit einem ersten Reinigungsgas-Reservoir (nicht dargestellt) zur Zuführung eines ersten Reinigungsgases verbunden. Beispielsweise wird als erstes Reinigungsgas Stickstoff oder Sauerstoff verwendet. Ferner weist die Gaszuführungseinrichtung 1000 eine zweite Reinigungsleitungseinrichtung 1008 zur Leitung eines Reinigungsgases in die Reinigungsleitung 1006 auf, wobei die zweite Reinigungsleitungseinrichtung 1008 zwischen dem fünften Ventil V5 und einem achten Ventil V8 zur Steuerung des Zuflusses des Reinigungsgases angeordnet ist. Das achte Ventil V8 ist an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Beispielsweise ist das achte Ventil V8 mit einem zweiten Reinigungsgas-Reservoir (nicht dargestellt) zur Zuführung eines zweiten Reinigungsgases verbunden. Beispielsweise wird als zweites Reinigungsgas Stickstoff oder Sauerstoff verwendet.
  • Das Steuerungsventil 1005 ist zwischen dem ersten Ventil V1 und der Zuführungseinheit 1001, zwischen dem zweiten Ventil V2 und der Zuführungseinheit 1001, zwischen dem neunten Ventil V9 und der Zuführungseinheit 1001 sowie zwischen dem sechsten Ventil V6 und der Zuführungseinheit 1001 angeordnet. Ferner ist das Steuerungsventil 1005 mit der Zuführungseinheit 1001 zur Zuführung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors, des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors, des gasförmigen Zustands des dritten Präkursors und/oder eines oben erwähnten Reinigungsgases verbunden. Beispielsweise ist das Steuerungsventil 1005 über eine Leitung 1009 mit der Zuführungseinheit 1001 verbunden. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass das Steuerungsventil 1005 Teil der Zuführungseinheit 1001 ist.
  • Die erste Leitungseinrichtung L1 ist über ein elftes Ventil V11 mit einer Abpumpleitung 1010 verbunden, wobei die Abpumpleitung 1010 mit der Pumpleitung 128 verbunden ist. Das elfte Ventil V11 ist in Flussrichtung des gasförmigen Zustandes des ersten Präkursors in Richtung der Zuführungseinheit 1001 gesehen nach dem dritten Ventil V3 angeordnet. Beispielsweise ist das dritte Ventil V3 als ein 2-Wegeventil ausgebildet. Ferner ist die zweite Leitungseinrichtung L2 über ein zwölftes Ventil V12 mit der Abpumpleitung 1010 verbunden, die mit der Pumpleitung 128 verbunden ist. Das zwölfte Ventil V12 ist in Flussrichtung des gasförmigen Zustandes des zweiten Präkursors in Richtung der Zuführungseinheit 1001 gesehen nach dem vierten Ventil V4 angeordnet. Beispielsweise ist das vierte Ventil V4 als ein 2-Wegeventil ausgebildet. Ferner ist die siebte Leitungseinrichtung L7 über ein dreizehntes Ventil V13 mit der Abpumpleitung 1010 verbunden, die mit der Pumpleitung 128 verbunden ist. Das dreizehnte Ventil V13 ist in Flussrichtung des gasförmigen Zustandes des dritten Präkursors in Richtung der Zuführungseinheit 1001 gesehen nach dem zehnten Ventil V10 angeordnet. Beispielsweise ist das zehnte Ventil V10 als ein 2- Wegeventil ausgebildet. Alternativ zu der vorbeschriebenen Ausführungsform können das elfte Ventil V11, das zwölfte Ventil V12 und das dreizehnte Ventil V13 jeweils mit einer separaten Abpumpleitung verbunden sein, die jeweils beispielsweise mit der Pumpleitung 128 verbunden sind. Beispielsweise ist das elfte Ventil V11 zum dritten Ventil V3 gegensätzlich geschaltet. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist das elfte Ventil V11 geöffnet, wenn das dritte Ventil V3 geschlossen ist (und umgekehrt). Beispielsweise ist das zwölfte Ventil V12 zum vierten Ventil V4 gegensätzlich geschaltet. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist das zwölfte Ventil V12 geöffnet, wenn das vierte Ventil V4 geschlossen ist (und umgekehrt). Beispielsweise ist das dreizehnte Ventil V13 zum zehnten Ventil V10 gegensätzlich geschaltet. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist das dreizehnte Ventil V13 geöffnet, wenn das zehnte Ventil V10 geschlossen ist (und umgekehrt).
  • Die Ausführungsform der Gaszuführungseinrichtung 1000 gemäß der 4 weist
    • (i) eine erste Heiz- und/oder Kühleinrichtung 1011 zum Heizen und/oder Kühlen des ersten Präkursor-Reservoirs 1002,
    • (ii) eine zweite Heiz- und/oder Kühleinrichtung 1012 zum Heizen und/oder Kühlen des zweiten Präkursor-Reservoirs 1003,
    • (iii) eine fünfte Heiz- und/oder Kühleinrichtung 1013 zum Heizen und/oder Kühlen des dritten Präkursor-Reservoirs 1004,
    • (iv) eine dritte Heiz- und/oder Kühleinrichtung 1014 zum Heizen und/oder Kühlen der ersten Leitungseinrichtung L1, der zweiten Leitungseinrichtung L2, der siebten Leitungseinrichtung L7, des dritten Ventils V3, des vierten Ventils V4 sowie des zehnten Ventils V10 und
    • (v) eine vierte Heiz- und/oder Kühleinrichtung 1015 zum Heizen und/oder Kühlen des ersten Ventils V1, des zweiten Ventils V2, des neunten Ventils V9, des Steuerungsventils 1005 und der Zuführungseinheit 1001
    auf. Die dritte Heiz- und/oder Kühleinrichtung 1014 sowie die vierte Heiz- und/oder Kühleinrichtung 1015 sind mit den entsprechenden zu kühlenden und/oder heizenden Bauteilen leitungstechnisch verbunden (in 4 nicht dargestellt). Die vorgenannten Heiz- und/oder Kühleinrichtungen gewährleisten, dass die Temperatur der entsprechend zu kühlenden oder heizenden Bauteile der Gaszuführungseinrichtung 1000 derart einstellbar ist, dass die Temperatur des ersten Präkursor-Reservoirs 1002, des zweiten Präkursor-Reservoirs 1003 und/oder des dritten Präkursor-Reservoirs 1004 niedriger als die Temperatur sämtlicher weiterer Einheiten der Gaszuführungseinrichtung 1000 ist, um Kondensationen des ersten Präkursors, des zweiten Präkursors und/oder des dritten Präkursors in den weiteren Einheiten zu verringern und/oder zu verhindern.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ferner eine Heiz- und/oder Kühleinheit 1016 zum Heizen und/oder Kühlen des sechsten Ventils V6 auf. Die Heiz- und/oder Kühleinheit 1016 ist mit dem sechsten Ventil V6 leitungstechnisch verbunden (in 4 nicht dargestellt). Die vorgenannte Ausführungsform gewährleistet, dass die Temperatur des sechsten Ventils V6 derart einstellbar ist, dass die Temperatur des sechsten Ventils V6 höher ist als die Temperatur des ersten Präkursor-Reservoirs 1002, des zweiten Präkursor-Reservoirs 1003 und/oder des dritten Präkursor-Reservoirs 1004, um Kondensationen des ersten Präkursors, des zweiten Präkursors und/oder des dritten Präkursors im oder am sechsten Ventil V6 zu verringern und/oder zu verhindern.
  • Es hat sich gezeigt, dass mit der Gaszuführungseinrichtung 1000 ein Abscheiden von Material auf dem Objekt 125 gut möglich ist. Ferner kann die Gaszuführungseinrichtung 1000 derart betrieben werden, dass der das Objekt 125 erreichende Fluss des gasförmigen Zustands des jeweiligen Präkursors im Wesentlichen sofort änderbar ist sowie im Wesentlichen konstant bleibt. Darüber hinaus kann die Gaszuführungseinrichtung 1000 derart betrieben werden, dass beim Schließen eines Präkursor-Reservoirs der das Objekt 125 erreichende Fluss des gasförmigen Zustands des jeweiligen Präkursors schnell abnimmt.
  • Wenn beispielsweise der erste Präkursor auf der Oberfläche des Objekts 125 abgeschieden werden soll, werden das elfte Ventil V11 geschlossen, das dritte Ventil V3 geöffnet, das erste Ventil V1 geöffnet und das Steuerungsventil 1005 geöffnet. Sodann fließt der gasförmige Zustand des ersten Präkursors durch die erste Leitungseinrichtung L1 über das erste Ventil V1, die dritte Leitungseinrichtung L3 und das Steuerungsventil 1005 zur Zuführungseinheit 1001 sowie auf die Oberfläche des Objekts 125. Der Zufluss des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors kann beispielsweise mittels des ersten Ventils V1 und/oder des Steuerungsventils 1005 geregelt werden. Hierauf wird weiter unten noch näher eingegangen.
  • Das Abscheiden beispielsweise des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors auf der Oberfläche des Objekts 125 kann wie folgt beendet werden, wenn im Anschluss daran erneut der erste Präkursor auf der Oberfläche des Objekts 125 abgeschieden werden soll. Zunächst wird das erste Ventil V1 geschlossen. Das dritte Ventil V3 bleibt geöffnet. Sodann wird eine kurze Zeit von wenigen Sekunden abgewartet, in welcher Reste des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors in der dritten Leitungseinrichtung L3 über die Zuführungseinheit 1001 abgesaugt werden. Sodann wird das Steuerungsventil 1005 geschlossen. Eine erneute Abscheidung des ersten Präkursors wird dadurch gestartet, dass zunächst das Steuerungsventil 1005 und sodann das erste Ventil V1 geöffnet werden. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch ein sehr schneller Anstieg des Flusses des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors zum Objekt 125 erzielt wird, da der gasförmige Zustand des ersten Präkursors die erste Leitungseinrichtung L1 nicht mehr füllen muss. Vielmehr ist die erste Leitungseinrichtung L1 bereits mit dem gasförmigen Zustand des ersten Präkursors gefüllt.
  • Das Abscheiden des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors auf der Oberfläche des Objekts 125 kann wie folgt beendet werden, wenn im Anschluss daran der erste Präkursor auf der Oberfläche des Objekts 125 nicht nochmals abgeschieden werden soll. Zunächst wird das Steuerungsventil 1005 geschlossen. Im Anschluss daran wird das dritte Ventil V3 geschlossen und das elfte Ventil V11 geöffnet. Nach ca. einer Minute oder auch nach mehreren Minuten wird dann das erste Ventil V1 geschlossen.
  • Das Vorstehende gilt analog auch für die Zuführung des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors und/oder des gasförmigen Zustands des dritten Präkursors.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass an der Probenkammer 120 eine Druckmesseinrichtung (nicht dargestellt) angeordnet ist, mit welcher der Druck in der Probenkammer 120 gemessen wird. Mittels der Druckmesseinrichtung ist es möglich, einen aufgrund der Zuführung des gasförmigen Zustands eines entsprechenden Präkursors veränderten Druck in der Probenkammer 120 zu ermitteln und durch Anpassung des Öffnungsverhältnisses des ersten Ventils V1, des zweiten Ventils V2, des neunten Ventils V9 und des Steuerungsventils 1005 einen entsprechenden gewünschten Zieldruck innerhalb der Probenkammer 120 zu erreichen. Dies ermöglicht insbesondere zusammen mit der Einstellung der Temperatur des entsprechenden Präkursors eine schnelle Einstellung des Flusses des gasförmigen Zustands des entsprechenden Präkursors zur Oberfläche des Objekts 125.
  • Das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das neunte Ventil V9, das sechste Ventil V6 sowie das Steuerungsventil 1005 können beispielsweise wie 2-Wegeventile geöffnet und geschlossen werden. Zusätzlich oder alternativ hierzu können die vorgenannten Ventile auch gepulst betrieben werden, wie bereits oben erläutert. Insbesondere ist es vorgesehen, eine Pulsfrequenz von 10 Hz zu verwenden sowie die Pulsdauer zwischen 0 ms und 100 ms zu variieren. Es hat sich gezeigt, dass damit ein nahezu konstanter Fluss des gasförmigen Zustands des entsprechenden Präkursors zur Oberfläche des Objekts 125 erzielbar ist. Die Lebensdauer der vorgenannten Ventile beträgt dann beispielsweise 250 Stunden. Wenn die vorgenannten Ventile längere Zeit geschlossen waren, kann es sein, dass die vorgenannten Ventile beim ersten Puls nicht zuverlässig Öffnen. In diesem Falle werden die vorgenannten Ventile zum Öffnen für eine kurze Zeitdauer von wenigen Sekunden immer im Pulsbetrieb betrieben. Dann Öffnen und Schließen die vorgenannten Ventile wieder korrekt. Vorstehendes wird auch durchgeführt, wenn die vorgenannten Ventile dauerhaft geöffnet werden sollen.
  • In dem Prozessor der Steuereinheit 123 ist ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode geladen. Der Programmcode steuert bei Ausführung die Gaszuführungseinrichtung 1000 oder das SEM 100 derart, dass verschiedene Betriebsmodi durchführbar sind.
  • Die Ausführungsform der 5 beruht auf der Ausführungsform der 4. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf die oben gemachten Ausführungen, die auch hier gelten, wird verwiesen. 5 zeigt die Gaszuführungseinrichtung 1000 in einem ersten Betriebsmodus, nämlich in einem Einzelgasbetrieb, wobei ein einzelner gasförmiger Zustand eines Präkursors zur Oberfläche des Objekts 125 geführt wird. Mit dem in 5 dargestellten Betriebsmodus wird der gasförmige Zustand des ersten Präkursors zur Oberfläche des Objekts 125 geführt. In diesem Betriebsmodus sind das dritte Ventil V3, das erste Ventil V1 sowie das Steuerungsventil 1005 geöffnet. Sämtliche weitere Ventile sind geschlossen. Die Flussrichtung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors ist durch Pfeile in 5 dargestellt. Der Fluss des Präkursors wird durch die Temperatur des ersten Präkursor-Reservoirs 1002 eingestellt. Dies erfolgt durch die erste Heiz- und/oder Kühleinrichtung 1011.
  • Die Ausführungsform der 6 beruht auf der Ausführungsform der 4. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf die oben gemachten Ausführungen, die auch hier gelten, wird verwiesen. 6 zeigt die Gaszuführungseinrichtung 1000 in einem zweiten Betriebsmodus, nämlich in einem Einzelgasbetrieb, wobei ein einzelner gasförmiger Zustand eines Präkursors zur Oberfläche des Objekts 125 geführt wird. Mit dem in 6 dargestellten Betriebsmodus wird der gasförmige Zustand des ersten Präkursors zur Oberfläche des Objekts 125 geführt. In diesem Betriebsmodus sind das dritte Ventil V3 sowie das Steuerungsventil 1005 geöffnet. Das erste Ventil V1 wird gepulst betrieben und ist daher je nach Pulsfrequenz geöffnet oder geschlossen. Sämtliche weitere Ventile sind geschlossen. Die Flussrichtung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors ist durch Pfeile in 6 dargestellt. Der Fluss des Präkursors wird durch die Pulsfrequenz und die Pulsdauer des ersten Ventils V1 eingestellt. Beispielsweise wird das erste Ventil V1 durch die Steuereinheit 123 angesteuert und ist mit der Steuereinheit 123 entsprechend leitungstechnisch oder funktechnisch verbunden.
  • Die Ausführungsform der 7 beruht auf der Ausführungsform der 4. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf die oben gemachten Ausführungen, die auch hier gelten, wird verwiesen. 7 zeigt die Gaszuführungseinrichtung 1000 in einem dritten Betriebsmodus, nämlich in einem Einzelgasbetrieb, wobei ein einzelner gasförmiger Zustand eines Präkursors zur Oberfläche des Objekts 125 geführt wird. Mit dem in 7 dargestellten Betriebsmodus wird der gasförmige Zustand des ersten Präkursors zur Oberfläche des Objekts 125 geführt. In diesem Betriebsmodus sind das dritte Ventil V3 sowie das erste Ventil V1 geöffnet. Das Steuerungsventil 1005 wird gepulst betrieben und ist daher je nach Pulsfrequenz geöffnet oder geschlossen. Sämtliche weitere Ventile sind geschlossen. Die Flussrichtung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors ist durch Pfeile in 7 dargestellt. Der Fluss des Präkursors wird durch die Pulsfrequenz und die Pulsdauer des Steuerungsventils 1005 eingestellt. Beispielsweise wird das Steuerungsventil 1005 durch die Steuereinheit 123 angesteuert und ist mit der Steuereinheit 123 entsprechend leitungstechnisch oder funktechnisch verbunden. Diese Ausführungsform ist von Vorteil, da das Steuerungsventil 1005 besonders gut zugänglich ist. Sollte das Steuerungsventil 1005 ausgetauscht werden müssen, ist ein Austausch recht einfach möglich.
  • Die Ausführungsform der 8 beruht auf der Ausführungsform der 4. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf die oben gemachten Ausführungen, die auch hier gelten, wird verwiesen. 8 zeigt die Gaszuführungseinrichtung 1000 in einem vierten Betriebsmodus, nämlich in einem Gasmischbetrieb, bei dem abwechselnd der gasförmige Zustand eines ersten Präkursors und der gasförmige Zustand eines zweiten Präkursors auf die Oberfläche des Objekts 125 geführt werden. Mit dem in 8 dargestellten Betriebsmodus werden der gasförmige Zustand des ersten Präkursors und der gasförmige Zustand des zweiten Präkursors abwechselnd zur Oberfläche des Objekts 125 geführt. In diesem Betriebsmodus sind das dritte Ventil V3 sowie das vierte Ventil V4 geöffnet. Ferner ist das Steuerungsventil 1005 geöffnet. Das erste Ventil V1 und das zweite Ventil V2 werden gepulst betrieben und sind daher je nach Pulsfrequenz geöffnet oder geschlossen. Sämtliche weitere Ventile sind geschlossen. Die Flussrichtung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors sowie des gasförmigen Zustandes des zweiten Präkursors ist durch Pfeile in 8 dargestellt. Der Fluss der einzelnen Präkursor wird durch die Pulsfrequenz und die Pulsdauer des ersten Ventils V1 und des zweiten Ventils V2 eingestellt. Beispielsweise werden/wird das erste Ventil V1 und/oder das zweite Ventil V2 durch die Steuereinheit 123 angesteuert und sind/ist mit der Steuereinheit 123 entsprechend leitungstechnisch oder funktechnisch verbunden. 9 zeigt die Pulsansteuerung des ersten Ventils V1 und des zweiten Ventils V2. Wenn eines der beiden Ventile V1 und V2 geöffnet ist, ist das andere der beiden Ventile V1 und V2 geschlossen.
  • Die Ausführungsform der 10 beruht auf der Ausführungsform der 4. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf die oben gemachten Ausführungen, die auch hier gelten, wird verwiesen. 10 zeigt die Gaszuführungseinrichtung 1000 in einem fünften Betriebsmodus, nämlich in einem Reinigungsmodus, bei dem eine oder mehrere Leitungen der Gaszuführungseinrichtung 1000 gespült und somit gereinigt werden. Mit dem in 10 dargestellten Betriebsmodus wird die erste Leitungseinrichtung L1 gereinigt. In diesem Betriebsmodus sind das siebte Ventil V7, das fünfte Ventil V5, das sechste Ventil V6, das erste Ventil V1 sowie das elfte Ventil V11 geöffnet. Sämtliche weiteren Ventile sind geschlossen, insbesondere das Steuerungsventil 1005. Dadurch wird das Vakuum in der Probenkammer 120 nicht beeinträchtigt. Werden weitere Leitungen gereinigt, sind die entsprechenden Ventile analog zu dem Vorgenannten geöffnet. Beispielsweise wird Reinigungsgas in Form von Stickstoff oder Sauerstoff durch das siebte Ventil V7 eingelassen und durch die erste Leitungseinrichtung L1 geführt. Die Flussrichtung des Reinigungsgases ist durch Pfeile in 10 dargestellt. Der Fluss des Reinigungsgases wird durch das fünfte Ventil V5 eingestellt.
  • Die Ausführungsform der 11 beruht auf der Ausführungsform der 4. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf die oben gemachten Ausführungen, die auch hier gelten, wird verwiesen. 11 zeigt die Gaszuführungseinrichtung 1000 in einem sechsten Betriebsmodus, nämlich in einem Reinigungsmodus, bei dem eine oder mehrere Leitungen der Gaszuführungseinrichtung 1000 gespült und somit gereinigt werden. Mit dem in 11 dargestellten Betriebsmodus wird die erste Leitungseinrichtung L1 gereinigt. In diesem Betriebsmodus sind das siebte Ventil V7, das fünfte Ventil V5, das erste Ventil V1 sowie das elfte Ventil V11 geöffnet. Das sechste Ventil V6 wird gepulst betrieben und ist daher je nach Pulsfrequenz geöffnet oder geschlossen. Sämtliche weiteren Ventile sind geschlossen, insbesondere das Steuerungsventil 1005. Dadurch wird das Vakuum in der Probenkammer 120 nicht beeinträchtigt. Werden weitere Leitungen gereinigt, sind die entsprechenden Ventile analog zu dem Vorgenannten geöffnet. Beispielsweise wird Reinigungsgas in Form von Stickstoff oder Sauerstoff durch das siebte Ventil V7 eingelassen und durch die erste Leitungseinrichtung L1 geführt. Die Flussrichtung des Reinigungsgases ist durch Pfeile in 11 dargestellt. Der Fluss des Reinigungsgases wird durch die Pulsfrequenz und die Pulsdauer des sechsten Ventils V6 eingestellt. Beispielsweise wird das sechste Ventil V6 durch die Steuereinheit 123 angesteuert und ist mit der Steuereinheit 123 entsprechend leitungstechnisch oder funktechnisch verbunden.
  • Die Ausführungsform der 12 beruht auf der Ausführungsform der 4. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf die oben gemachten Ausführungen, die auch hier gelten, wird verwiesen. 12 zeigt die Gaszuführungseinrichtung 1000 in einem siebten Betriebsmodus, nämlich in einem Reinigungsmodus, bei dem eine oder mehrere Leitungen der Gaszuführungseinrichtung 1000 gespült und somit gereinigt werden. Mit dem in 12 dargestellten Betriebsmodus wird beispielhaft die erste Leitungseinrichtung L1 gereinigt. In diesem Betriebsmodus sind das siebte Ventil V7, das fünfte Ventil V5, das sechste Ventil V6, sowie das elfte Ventil V11 geöffnet. Das erste Ventil V1 wird gepulst betrieben und ist daher je nach Pulsfrequenz geöffnet oder geschlossen. Sämtliche weiteren Ventile sind geschlossen, insbesondere das Steuerungsventil 1005. Dadurch wird das Vakuum in der Probenkammer 120 nicht beeinträchtigt. Werden weitere Leitungen gereinigt, sind die entsprechenden Ventile analog zu dem Vorgenannten geöffnet. Beispielsweise wird Reinigungsgas in Form von Stickstoff oder Sauerstoff durch das siebte Ventil V7 eingelassen und durch die erste Leitungseinrichtung L1 geführt. Die Flussrichtung des Reinigungsgases ist durch Pfeile in 12 dargestellt. Der Fluss des Reinigungsgases wird durch die Pulsfrequenz und die Pulsdauer des ersten Ventils V1 eingestellt. Beispielsweise wird das erste Ventil V1 durch die Steuereinheit 123 angesteuert und ist mit der Steuereinheit 123 entsprechend leitungstechnisch oder funktechnisch verbunden.
  • Die Ausführungsform der 13 beruht auf der Ausführungsform der 4. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf die oben gemachten Ausführungen, die auch hier gelten, wird verwiesen. 13 zeigt die Gaszuführungseinrichtung 1000 in einem achten Betriebsmodus, nämlich in einem Reinigungsmodus, bei dem die Zuführungseinheit 1001 gespült und somit gereinigt wird. In diesem Betriebsmodus sind das siebte Ventil V7, das fünfte Ventil V5, das sechste Ventil V6 sowie das Steuerungsventil 1005 geöffnet. Sämtliche weiteren Ventile sind geschlossen. Beispielsweise wird Reinigungsgas in Form von Stickstoff oder Sauerstoff durch das siebte Ventil V7 eingelassen und durch die Zuführungseinheit 1001 geführt. Die Flussrichtung des Reinigungsgases ist durch Pfeile in 13 dargestellt.
  • Die Ausführungsform der 14 beruht auf der Ausführungsform der 4. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf die oben gemachten Ausführungen, die auch hier gelten, wird verwiesen. 14 zeigt die Gaszuführungseinrichtung 1000 in einem neunten Betriebsmodus, nämlich in einem Reinigungsmodus, bei dem die Zuführungseinheit 1001 gespült und somit gereinigt wird. In diesem Betriebsmodus sind das siebte Ventil V7, das fünfte Ventil V5, sowie das Steuerungsventil 1005 geöffnet. Das sechste Ventil V6 wird gepulst betrieben und ist daher je nach Pulsfrequenz geöffnet oder geschlossen. Sämtliche weiteren Ventile sind geschlossen. Beispielsweise wird Reinigungsgas in Form von Stickstoff oder Sauerstoff durch das siebte Ventil V7 eingelassen und durch die Zuführungseinheit 1001 geführt. Die Flussrichtung des Reinigungsgases ist durch Pfeile in 14 dargestellt. Der Fluss des Reinigungsgases wird durch die Pulsfrequenz und die Pulsdauer des sechsten Ventils V6 eingestellt. Beispielsweise wird das sechste Ventil V6 durch die Steuereinheit 123 angesteuert und ist mit der Steuereinheit 123 entsprechend leitungstechnisch oder funktechnisch verbunden.
  • Die Ausführungsform der 15 beruht auf der Ausführungsform der 4. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf die oben gemachten Ausführungen, die auch hier gelten, wird verwiesen. 15 zeigt die Gaszuführungseinrichtung 1000 in einem zehnten Betriebsmodus, nämlich in einem Reinigungsmodus, bei dem die Zuführungseinheit 1001 gespült und somit gereinigt wird. In diesem Betriebsmodus sind das siebte Ventil V7, das fünfte Ventil V5 sowie das sechste Ventil V6 geöffnet. Das Steuerungsventil 1005 wird gepulst betrieben und ist daher je nach Pulsfrequenz geöffnet oder geschlossen. Sämtliche weiteren Ventile sind geschlossen. Beispielsweise wird Reinigungsgas in Form von Stickstoff oder Sauerstoff durch das siebte Ventil V7 eingelassen und durch die Zuführungseinheit 1001 geführt. Die Flussrichtung des Reinigungsgases ist durch Pfeile in 15 dargestellt. Der Fluss des Reinigungsgases wird durch die Pulsfrequenz und die Pulsdauer des Steuerungsventils 1005 eingestellt. Beispielsweise wird das Steuerungsventil 1005 durch die Steuereinheit 123 angesteuert und ist mit der Steuereinheit 123 entsprechend leitungstechnisch oder funktechnisch verbunden.
  • Die Ausführungsform der 16 beruht auf der Ausführungsform der 4. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf die oben gemachten Ausführungen, die auch hier gelten, wird verwiesen. 16 zeigt die Gaszuführungseinrichtung 1000 in einem elften Betriebsmodus, nämlich in einem Modus zur Ladungskompensation. In diesem Betriebsmodus sind das siebte Ventil V7, das fünfte Ventil V5, das sechste Ventil V6 sowie das Steuerungsventil 1005 geöffnet. Sämtliche weiteren Ventile sind geschlossen. Beispielsweise wird als Ladungskompensationsgas Stickstoff oder Sauerstoff durch das siebte Ventil V7 eingelassen und durch die Zuführungseinheit 1001 auf die Oberfläche des Objekts 125 kontinuierlich geführt. Die Flussrichtung des Ladungskompensationsgases ist durch Pfeile in 16 dargestellt.
  • Die Ausführungsform der 17 beruht auf der Ausführungsform der 4. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf die oben gemachten Ausführungen, die auch hier gelten, wird verwiesen. 17 zeigt die Gaszuführungseinrichtung 1000 in einem zwölften Betriebsmodus, nämlich in einem Modus zur Ladungskompensation. In diesem Betriebsmodus sind das siebte Ventil V7, das fünfte Ventil V5 sowie das Steuerungsventil 1005 geöffnet.
  • Das sechste Ventil V6 wird gepulst betrieben und ist daher je nach Pulsfrequenz geöffnet oder geschlossen. Sämtliche weiteren Ventile sind geschlossen. Beispielsweise wird als Ladungskompensationsgas Stickstoff oder Sauerstoff durch das siebte Ventil V7 eingelassen und durch die Zuführungseinheit 1001 auf die Oberfläche des Objekts 125 geführt. Die Flussrichtung des Ladungskompensationsgases ist durch Pfeile in 17 dargestellt. Der Fluss des Ladungskompensationsgases wird durch die Pulsfrequenz und die Pulsdauer des sechsten Ventils V6 eingestellt. Beispielsweise wird das sechste Ventil V6 durch die Steuereinheit 123 angesteuert und ist mit der Steuereinheit 123 entsprechend leitungstechnisch oder funktechnisch verbunden.
  • Die Ausführungsform der 18 beruht auf der Ausführungsform der 4. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf die oben gemachten Ausführungen, die auch hier gelten, wird verwiesen. 18 zeigt die Gaszuführungseinrichtung 1000 in einem dreizehnten Betriebsmodus, nämlich in einem Modus zur Ladungskompensation. In diesem Betriebsmodus sind das siebte Ventil V7, das fünfte Ventil V5 sowie das sechste Ventil V6 geöffnet. Das Steuerungsventil 1005 wird gepulst betrieben und ist daher je nach Pulsfrequenz geöffnet oder geschlossen. Sämtliche weiteren Ventile sind geschlossen. Beispielsweise wird als Ladungskompensationsgas Stickstoff oder Sauerstoff durch das siebte Ventil V7 eingelassen und durch die Zuführungseinheit 1001 auf die Oberfläche des Objekts 125 geführt. Die Flussrichtung des Ladungskompensationsgases ist durch Pfeile in 18 dargestellt. Der Fluss des Ladungskompensationsgases wird durch die Pulsfrequenz und die Pulsdauer des Steuerungsventils 1005 eingestellt. Beispielsweise wird das Steuerungsventil 1005 durch die Steuereinheit 123 angesteuert und ist mit der Steuereinheit 123 entsprechend leitungstechnisch oder funktechnisch verbunden.
  • 19 zeigt ein System 2000, dass eine Gaszuführungseinrichtung 1000 (nun in gestrichelten Linien dargestellt) sowie eine Gaszuführungseinheit 2001 aufweist. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 nach der Ausführungsform gemäß der 19 weist das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das neunte Ventil V9, das sechste Ventil V6, die dritte Leitungseinrichtung L3, die vierte Leitungseinrichtung L4, die achte Leitungseinrichtung L8, die neunte Leitungseinrichtung L9, das Steuerungsventil 1005, die Leitung 1009 sowie die Zuführungseinheit 1001 auf. Ferner weist die Gaszuführungseinrichtung 1000 Teile der ersten Leitungseinrichtung L1, der zweiten Leitungseinrichtung L2, der siebten Leitungseinrichtung L7 sowie der Reinigungsleitung 1006 auf. Sämtliche weiteren Merkmale der Gaszuführungseinrichtung 1000, die weiter oben hinsichtlich der 4 erläutert wurden, sind nun in der Gaszuführungseinheit 2001 angeordnet, insbesondere das erste Präkursor-Reservoir 1002, das zweite Präkursor-Reservoir 1003, das dritte Präkursor-Reservoir 1004 sowie Teile der ersten Leitungseinrichtung L1, der zweiten Leitungseinrichtung L2, der siebten Leitungseinrichtung L7 sowie der Reinigungsleitung 1006. Auf die oben gemachten Ausführungen hinsichtlich der 4, die auch hier gelten, wird daher verwiesen.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist zumindest teilweise oder vollständig lösbar an der Gaszuführungseinheit 2001 angeordnet. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die Gaszuführungseinrichtung 1000 eine Befestigungseinrichtung zur lösbaren Befestigung der Gaszuführungseinrichtung 1000 an der Gaszuführungseinheit 2001 aufweist. Zur lösbaren Befestigung, also zur lösbaren Anordnung der Gaszuführungseinrichtung 1000 an der Gaszuführungseinheit 2001 weist die Befestigungseinrichtung beispielsweise Steckverbindungseinrichtungen auf, welche Spannungs- und/oder Stromleitungen miteinander verbinden. Die Spannungs- und/oder Stromleitungen werden beispielsweise zum Betrieb der vierten Heiz- und/oder Kühleinrichtung 1015 sowie der Heiz- und/oder Kühleinheit 1016 verwendet. Ferner ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Leitungseinrichtung L1, die zweite Leitungseinrichtung L2, die siebte Leitungseinrichtung L7 und/oder die Reinigungsleitung 1006 als Steckverbindung ausgebildet ist/sind.
  • Hierzu weist die erste Leitungseinrichtung L1 beispielsweise eine erste Steckeinheit und eine mit der ersten Steckeinheit verbindbare zweite Steckeinheit auf. Die erste Steckeinheit ist beispielsweise an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Hingegen ist die zweite Steckeinheit beispielsweise an der Gaszuführungseinheit 2001 angeordnet. Beispielsweise wird die erste Steckeinheit in die zweite Steckeinheit eingeführt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die erste Steckeinheit und/oder die zweite Steckeinheit an einer Außenseite und/oder einer Innenseite mit mindestens einer Dichteinheit versehen ist/sind, so dass die erste Steckeinheit dichtend an der zweiten Steckeinheit anliegt. Die zweite Leitungseinrichtung L2, die siebte Leitungseinrichtung L7 sowie die Reinigungsleitung 1006 weisen jeweils ebenfalls entsprechend erste Steckeinheiten und zweite Steckeinheiten auf, die wie die Steckeinheiten der ersten Leitungseinrichtung L1 beschrieben ausgebildet sind.
  • 20 zeigt die Gaszuführungseinrichtung 1000 gemäß der 19 in einer schematischen Darstellung. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist an der Gaszuführungseinheit 2001 durch Aufstecken der Gaszuführungseinrichtung 1000 auf ein rohrförmiges Element der Gaszuführungseinheit 2001 angeordnet. Hierzu weist die Gaszuführungseinheit 2001 an deren Außenseite mindestens eine Dichtung 2002 auf. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 sowie die Gaszuführungseinheit 2001 liegen dichtend aufeinander, wenn die Gaszuführungseinrichtung 1000 an dem rohrförmigen Element der Gaszuführungseinheit 2001 angeordnet ist.
  • Im rohrförmigen Element der Gaszuführungseinheit 2001 verlaufen die erste Leitungseinrichtung L1, die zweite Leitungseinrichtung L2, die siebte Leitungseinrichtung L7 sowie die Reinigungsleitung 1006. Zur besseren Übersichtlichkeit sind in der 20 nur die erste Leitungseinrichtung L1 und die zweite Leitungseinrichtung L2 dargestellt. Nachstehende Erläuterungen hinsichtlich der ersten Leitungseinrichtung L1 und der zweiten Leitungseinrichtung L2 gelten beispielsweise auch analog für die siebte Leitungseinrichtung L7 und/oder für die Reinigungsleitung 1006.
  • An der ersten Leitungseinrichtung L1 ist ein erstes Heiz- und/oder Kühlelement 2003 angeordnet. Beispielsweise ist das Heiz- und/oder Kühlelement 2003 als ein Heizdraht ausgebildet, der um die erste Leitungseinrichtung L1 gewickelt ist. Ferner ist an der zweiten Leitungseinrichtung L2 ein zweites Heiz- und/oder Kühlelement 2004 angeordnet. Beispielsweise ist das Heiz- und/oder Kühlelement 2004 als ein Heizdraht ausgebildet, der um die zweite Leitungseinrichtung L2 gewickelt ist. Bei einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass ein einziges Heiz- und/oder Kühlelement sowohl an der ersten Leitungseinrichtung L1 als auch an der zweiten Leitungseinrichtung L2 angeordnet ist.
  • Die erste Leitungseinrichtung L1 weist eine erste Steckeinheit 2005A und eine mit der ersten Steckeinheit 2005A verbindbare zweite Steckeinheit 2006A auf. Die erste Steckeinheit 2005A ist bei dieser Ausführungsform an der Gaszuführungseinheit 2001 angeordnet. Hingegen ist die zweite Steckeinheit 2006A beispielsweise an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Insbesondere wird die erste Steckeinheit 2005A in die zweite Steckeinheit 2006A eingeführt. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die erste Steckeinheit 2005A und/oder die zweite Steckeinheit 2006A an einer Außenseite und/oder einer Innenseite mit mindestens einer Dichteinheit versehen ist/sind, so dass die erste Steckeinheit 2005A dichtend an der zweiten Steckeinheit 2006A anliegt.
  • Die zweite Leitungseinrichtung L2 weist eine erste Steckeinheit 2005B und eine mit der ersten Steckeinheit 2005B verbindbare zweite Steckeinheit 2006B auf. Die erste Steckeinheit 2005B ist bei dieser Ausführungsform an der Gaszuführungseinheit 2001 angeordnet. Hingegen ist die zweite Steckeinheit 2006B beispielsweise an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Beispielsweise wird die erste Steckeinheit 2005B in die zweite Steckeinheit 2006B eingeführt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die erste Steckeinheit 2005B und/oder die zweite Steckeinheit 2006B an einer Außenseite und/oder einer Innenseite mit mindestens einer Dichteinheit versehen ist/sind, so dass die erste Steckeinheit 2005B dichtend an der zweiten Steckeinheit 2006B anliegt.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 gemäß der 20 weist die bereits oben erläuterte vierte Heiz- und/oder Kühleinrichtung 1015 auf. Die vierte Heiz- und/oder Kühleinrichtung 1015 weist einen Temperatursensor 2008 sowie ein drittes Heiz- und/oder Kühlelement 2009 auf. Sowohl der Temperatursensor 2008 als auch das dritte Heiz- und/oder Kühlelement 2009 sind in einem Grundkörper 2007 der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Der Temperatursensor 2008 ist beispielsweise als ein Halbleiter-Temperatursensor ausgebildet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger Temperatursensoren nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperatursensor jeglicher Temperatursensor verwendet werden, welcher für die Erfindung geeignet ist. Beispielsweise ist das dritte Heiz- und/oder Kühlelement 2009 als ein Heizdraht ausgebildet. Die Erfindung ist aber nicht auf die Verwendung eines Heizdrahts eingeschränkt. Vielmehr kann für das dritte Heiz- und/oder Kühlelement 2009 jegliches Heiz- und/oder Kühlelement verwendet werden, welches für die Erfindung geeignet ist.
  • Das dritte Heiz- und/oder Kühlelement 2009 weist eine erste Steckverbindungseinrichtung 2010A sowie eine zweite Steckverbindungseinrichtung 2010B auf. Die erste Steckverbindungseinrichtung 2010A ist bei dieser Ausführungsform an der Gaszuführungseinheit 2001 angeordnet. Hingegen ist die zweite Steckverbindungseinrichtung 2010B an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Beispielsweise wird die erste Steckverbindungseinrichtung 2010A in die zweite Steckverbindungseinrichtung 2010B eingeführt. Die erste Steckverbindungseinrichtung 2010A sowie die zweite Steckverbindungseinrichtung 2010B verbinden Spannungs- und/oder Stromleitungen miteinander. Die Spannungs- und/oder Stromleitungen werden beispielsweise zum Betrieb der vierten Heiz- und/oder Kühleinrichtung 1015 sowie der Heiz- und/oder Kühleinheit 1016 verwendet. Weitere Verwendungsmöglichkeiten werden weiter unten beschrieben.
  • Wie oben dargestellt, weist die Gaszuführungseinrichtung 1000 das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2 sowie das Steuerungsventil 1005 auf. Das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2 sowie das Steuerungsventil 1005 sind bei dieser Ausführungsform jeweils als ein Magnetventil ausgebildet.
  • Das erste Ventil V1 ist als ein 2-teiliges Solenoidventil ausgebildet. Ein erster Teil des Solenoidventils wird durch eine erste Spule 1017 gebildet. Ein zweiter Teil des Solenoidventils wird durch einen beweglichen ersten Ventilkörper 1018 gebildet. Der bewegliche erste Ventilkörper 1018 wird von der ersten Spule 1017 umfasst. Wenn die erste Spule 1017 des Solenoidventils bestromt wird, wird der erste Ventilkörper 1018 in eine Öffnungsposition bewegt und gibt einen Strömungsweg für den gasförmigen Zustand des ersten Präkursors zwischen einem Einlass des Solenoidventils und einem Auslass des Solenoidventils frei. Im Fall, dass die erste Spule 1017 nicht bestromt wird, wird der erste Ventilkörper 1018 in eine Verschlussposition gebracht, in der der Strömungsweg für den gasförmigen Zustand des ersten Präkursors verschlossen ist.
  • Das zweite Ventil V2 ist ebenfalls als ein 2-teiliges Solenoidventil ausgebildet. Ein erster Teil des Solenoidventils wird durch eine zweite Spule 1019 gebildet. Ein zweiter Teil des Solenoidventils wird durch einen beweglichen zweiten Ventilkörper 1020 gebildet. Der bewegliche zweite Ventilkörper 1020 wird von der zweiten Spule 1019 umfasst. Wenn die zweite Spule 1019 des Solenoidventils bestromt wird, wird der zweite Ventilkörper 1020 in eine Öffnungsposition bewegt und gibt einen Strömungsweg für den gasförmigen Zustand des zweiten Präkursors zwischen einem Einlass des Solenoidventils und einem Auslass des Solenoidventils frei. Im Fall, dass die zweite Spule 1019 nicht bestromt wird, wird der zweite Ventilkörper 1020 in eine Verschlussposition gebracht, in der der Strömungsweg für den gasförmigen Zustand des zweiten Präkursors verschlossen ist.
  • Das Steuerungsventil 1005 ist ebenfalls als ein 2-teiliges Solenoidventil ausgebildet. Ein erster Teil des Solenoidventils wird durch eine dritte Spule 1021 gebildet. Ein zweiter Teil des Solenoidventils wird durch einen beweglichen dritten Ventilkörper 1022 gebildet. Der bewegliche dritte Ventilkörper 1022 wird von der dritten Spule 1021 umfasst. Wenn die dritte Spule 1021 des Solenoidventils bestromt wird, wird der dritte Ventilkörper 1022 in eine Öffnungsposition bewegt und gibt einen Strömungsweg für den gasförmigen Zustand des ersten Präkursors oder des zweiten Präkursors zwischen einem Einlass des Solenoidventils und einem Auslass des Solenoidventils frei. Im Fall, dass die dritte Spule 1021 nicht bestromt wird, wird der dritte Ventilkörper 1022 in eine Verschlussposition gebracht, in der der Strömungsweg für den gasförmigen Zustand des ersten Präkursors oder des zweiten Präkursors verschlossen ist.
  • Die erste Spule 1017 des ersten Ventils V1, die zweite Spule 1019 des zweiten Ventils V2 und/oder die dritte Spule 1021 des Steuerungsventils 1005 werden beispielsweise durch die Spannungs- und/oder Stromleitungen bestromt, welche durch die erste Steckverbindungseinrichtung 2010A sowie die zweite Steckverbindungseinrichtung 2010B bereitgestellt werden.
  • Beispielsweise ist es vorgesehen, dass mindestens eines der vorgenannten Magnetventile als Mikroventil ausgebildet ist. Hinsichtlich des Mikroventils wird auf die Ausführungen weiter oben verwiesen, die auch hier gelten.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist mindestens eines der folgenden Merkmale auf:
    • (i) das erste Ventil V1 ist als ein gepulstes Magnetventil ausgebildet;
    • (ii) das zweite Ventil V2 ist als ein gepulstes Magnetventil ausgebildet;
    • (iii) das neunte Ventil V9 ist als ein gepulstes Magnetventil ausgebildet;
    • (iv) das sechste Ventil V6 ist als ein gepulstes Magnetventil ausgebildet; sowie
    • (v) das Steuerungsventil 1005 ist als ein gepulstes Magnetventil ausgebildet.
  • Wie oben bereits ausgeführt, wird unter einem gepulsten Magnetventil ein Ventil verstanden, das mit einer Pulsfrequenz angesteuert wird und gemäß der Pulsfrequenz abwechselnd in einen geschlossenen Zustand (Verschlussposition) und in einen geöffneten Zustand (Öffnungsposition) gebracht werden kann. Beispielsweise liegt die Pulsfrequenz im Bereich von 5 Hz bis 50 Hz oder im Bereich von 10 Hz bis 30 Hz, wobei die Bereichsgrenzen mit in den vorgenannten Bereichen eingeschlossen sind. Insbesondere liegt die Pulsfrequenz bei 10 Hz.
  • Die dritte Leitungseinrichtung L3 und die vierte Leitungseinrichtung L4 weisen einen gemeinsamen Verbindungsabschnitt 1023 auf, der mit dem Steuerungsventil 1005 verbunden ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, münden die dritte Leitungseinrichtung L3 und die vierte Leitungseinrichtung L4 in den gemeinsamen Verbindungsabschnitt 1023. Der Verbindungsabschnitt 1023 ist dann ebenfalls mit dem Steuerungsventil 1005 verbunden. Ein erstes Ende des gemeinsamen Verbindungsabschnitts 1023 ist mit der dritten Leitungseinrichtung L3 und der vierten Leitungseinrichtung L4 verbunden. Ferner ist ein zweites Ende des gemeinsamen Verbindungsabschnitts 1023 mit dem Steuerungsventil 1005 verbunden.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Gaszuführungseinrichtung 1000 ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Gaszuführungseinrichtung 1000 einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist. Die erste Leitungseinrichtung L1, die zweite Leitungseinrichtung L2, die siebte Leitungseinrichtung L7 sowie die Reinigungsleitung 1006 sind im ersten Abschnitt angeordnet. Hingegen sind das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das neunte Ventil V9, das sechste Ventil V6 und das Steuerungsventil 1005 im zweiten Abschnitt angeordnet. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gaszuführungseinrichtung 1000 ist es vorgesehen, dass der erste Abschnitt lösbar am zweiten Abschnitt angeordnet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Gaszuführungseinrichtung 1000 mindestens 2-teilig ausgebildet. Der erste Teil ist durch den ersten Abschnitt gebildet und der zweite Teil ist durch den zweiten Abschnitt gebildet. Auch bei der vorstehenden Ausführungsform weist/weisen zur lösbaren Anordnung des ersten Abschnitts an dem zweiten Abschnitt der erste Abschnitt und/oder der zweite Abschnitt beispielsweise Steckverbindungseinrichtungen auf, welche Spannungs- und/oder Stromleitungen miteinander verbinden. Ferner ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Leitungseinrichtung L1 und/oder die zweite Leitungseinrichtung L2 als Steckverbindung ausgebildet ist/sind. Hierzu weist die erste Leitungseinrichtung L1 beispielsweise eine erste Steckeinheit auf, welche mit einer an dem ersten Ventil V1 angeordneten zweiten Steckeinheit verbindbar ist. Ferner ist es beispielsweise vorgesehen, dass die zweite Leitungseinrichtung L2 beispielsweise eine dritte Steckeinheit aufweist, welche mit einer an dem zweiten Ventil V2 angeordneten vierten Steckeinheit verbindbar ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die erste Steckeinheit, die zweite Steckeinheit, die dritte Steckeinheit und/oder die vierte Steckeinheit an einer Außenseite und/oder einer Innenseite mit mindestens einer Dichteinheit versehen ist/sind, so dass die miteinander verbundenen Steckeinheiten dichtend aneinander anliegen. Vorstehendes gilt auch analog für die siebte Leitungseinrichtung L7 sowie für die Reinigungsleitung 1006.
  • Bei der in 20 dargestellten Ausführungsform bilden das Steuerungsventil 1005 und die Zuführungseinheit 1001 eine bewegbare Einheit 1024. Die bewegbare Einheit 1024 ist lösbar in und/oder an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Die bewegbare Einheit 1024 ist in 21 nochmals dargestellt. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann die bewegbare Einheit 1024, welche das Steuerungsventil 1005 und die Zuführungseinheit 1001 aufweist, von der Gaszuführungseinrichtung 1000 gelöst und an der Gaszuführungseinrichtung 1000 befestigt werden. An der Außenseite der bewegbaren Einheit 1024 ist eine Dichteinheit 1028 angeordnet. Wie oben dargestellt, weist das Steuerungsventil 1005 einen beweglichen dritten Ventilkörper 1022 und eine dritte Spule 1021 auf. Der bewegliche dritte Ventilkörper 1022 wird von der dritten Spule 1021 umfasst. Bei einer weiteren Ausführungsform der Gaszuführungseinrichtung 1000 bildet nur der bewegliche dritte Ventilkörper 1022 mit der Zuführungseinheit 1001 die bewegbare Einheit 1024.
  • Das erste Ventil V1 und das zweite Ventil V2 können beispielsweise im Grunde genommen wie die bewegbare Einheit 1024 ausgebildet sein, dann allerdings ohne die Zuführungseinheit 1001.
  • Zur Abschirmung von elektromagnetischen Feldern der ersten Spule 1017, der zweiten Spule 1019 sowie der dritten Spule 1021 ist sowohl an einem ersten Endabschnitt 1025 als auch an einem zweiten Endabschnitt 1026 des Grundkörpers 2007 der Gaszuführungseinrichtung 1000 jeweils eine Abschirmung 1027 angeordnet. Darüber hinaus ist der Grundkörper 2007 über seine gesamte Außenfläche oder im Wesentlichen über seine gesamte Außenfläche mit einer Abschirmung 1027 versehen. Die Abschirmungen 1027 sind beispielsweise als µ-Metall ausgebildet.
  • Sollte es aus irgendeinem Grund notwendig werden, eines der vorgenannten Ventile, insbesondere das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2 und/oder das Steuerungsventil 1005 auszutauschen, dann kann dies beispielsweise wie folgt erfolgen:
    • - Zum einen wird die gesamte Gaszuführungseinrichtung 1000 von der Gaszuführungseinheit 2001 getrennt. Im Anschluss daran kann das auszutauschende Ventil der Gaszuführungseinrichtung 1000 ausgetauscht werden. Sodann wird die Gaszuführungseinrichtung 1000 wieder an der Gaszuführungseinheit 2001 angeordnet.
    • - Wenn die Gaszuführungseinrichtung 1000 zwei Abschnitte aufweist, so wird der erste Abschnitt von dem zweiten Abschnitt getrennt. Im Anschluss daran kann das auszutauschende Ventil ausgetauscht werden. Sodann wird der erste Abschnitt wieder mit dem zweiten Abschnitt verbunden.
    • - Zum anderen kann das Steuerungsventil 1005 einfach ausgetauscht werden. Hierzu wird entweder die bewegbare Einheit 1024 aus dem Grundkörper 2007 herausgezogen und eine weitere bewegbare Einheit 1024 wieder in den Grundkörper 2007 eingesetzt. Alternativ hierzu wird der bewegliche dritte Ventilkörper 1022 sowie die Zuführungseinheit 1001 entfernt und ein anderer beweglicher dritter Ventilkörper 1022 zusammen mit der Zuführungseinheit 1001 oder einer anderen Zuführungseinheit 1001 wieder in den Grundkörper 2007 eingebaut.
  • Magnetventile sind im Vergleich zum Stand der Technik einfach austauschbar. Zumindest Teile der Magnetventile sind einfach austauschbar. Beispielsweise wird der Körper eines Solenoidventils aus der Spule des Solenoidventils gezogen. Hierzu ist keine Trennung einer elektrischen Verbindung zwingend notwendig.
  • 22 zeigt ein Gasreservoir 3000, das beispielsweise bei der Erfindung verwendet wird. Insbesondere ist/sind das erste Präkursor-Reservoir 1002, das zweite Präkursor-Reservoir 1003 und/oder das dritte Präkursor-Reservoir 1004 wie das Gasreservoir 3000 ausgebildet.
  • Das Gasreservoir 3000 weist einen Basiskörper 3001 auf, wobei der Basiskörper 3001 mit einer ersten Aufnahmeeinheit 3002 und mit einer zweiten Aufnahmeeinheit 3003 versehen ist. Die erste Aufnahmeeinheit 3002 ist an der zweiten Aufnahmeeinheit 3003 angeordnet. Die erste Aufnahmeeinheit 3002 weist einen ersten Innenraum 3037 auf. Die zweite Aufnahmeeinheit 3003 weist einen zweiten Innenraum 3036 auf.
  • Im ersten Innenraum 3037 der ersten Aufnahmeeinheit 3002 des Basiskörpers 3001 ist eine Gasaufnahmeeinheit 3004 angeordnet. In der Gasaufnahmeeinheit 3004 ist beispielsweise ein Präkursor 3035 angeordnet. Der Präkursor 3035 ist beispielsweise im festen Zustand oder im flüssigen Zustand in der Gasaufnahmeeinheit 3004 angeordnet. Der feste Zustand oder der flüssige Zustand des Präkursors 3035 steht im Gleichgewicht mit dem gasförmigen Zustand des Präkursors 3035. Die einzelnen Atome und Moleküle des gasförmigen Zustands des Präkursors 3035 bestimmen den Dampfdruck des Präkursors 3035. Wenn das Gasreservoir 3000 durch Öffnen eines Ventils des Gasreservoirs 3000 geöffnet wird, wird der gasförmige Zustand des Präkursors 3035 aus dem Gasreservoir 3000 ausgelassen.
  • Darüber hinaus weist die Gasaufnahmeeinheit 3004 eine Gasauslassöffnung 3005 und eine bewegliche Verschlusseinheit 3006 zum Öffnen oder Verschließen der Gasauslassöffnung 3005 der Gasaufnahmeeinheit 3004 auf.
  • Das Gasreservoir 3000 weist eine Schiebeeinheit 3007 auf, die im zweiten Innenraum 3036 der zweiten Aufnahmeeinheit 3003 des Basiskörpers 3001 beweglich angeordnet ist. Die Schiebeeinheit 3007 ist mit einer Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung 3008 versehen. Die Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung 3008 ist dazu ausgebildet, die bewegliche Verschlusseinheit 3006 zu bewegen. Die Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung 3008 ist mit einer ersten Öffnung 3009 und einer zweiten Öffnung 3010 versehen. Hingegen weist der Basiskörper 3001 eine erste Basiskörperöffnung 3011 und eine zweite Basiskörperöffnung 3012 auf. Die erste Basiskörperöffnung 3011 ist mit einer Pumpeinheit verbindbar, beispielsweise mit der ersten Pumpe 127. Die zweite Basiskörperöffnung 3012 ist mit einer Leitungseinrichtung zur Zuführung des Gases zu dem Objekt 125 verbindbar. Beispielsweise ist die Leitungseinrichtung als die erste Leitungseinrichtung L1, als die zweite Leitungseinrichtung L2 oder als die siebte Leitungseinrichtung L7 ausgebildet.
  • Die Schiebeeinheit 3007 ist in eine erste Position und in eine zweite Position bringbar. Hierzu wird die Schiebeeinheit 3007 mit einem Aktuator 3013 linear entlang einer Längsachse des Basiskörpers 3001 im zweiten Innenraum 3036 bewegt. Zwischen dem Aktuator 3013 und der Schiebeeinheit 3007 ist ein Isolator 3014 angeordnet. Beispielsweise ist der Aktuator 3013 als ein Linearmotor ausgebildet. Die Erfindung ist aber nicht auf einen Linearmotor eingeschränkt. Vielmehr kann als Aktuator 3013 jeglicher Aktuator verwendet werden, welcher für die Erfindung geeignet ist.
  • In der ersten Position der Schiebeeinheit 3007 steht sowohl die erste Öffnung 3009 der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung 3008 in Fluidverbindung mit der ersten Basiskörperöffnung 3011 als auch die zweite Öffnung 3010 der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung 3008 in Fluidverbindung mit der zweiten Basiskörperöffnung 3012. Demnach stehen auch die erste Basiskörperöffnung 3011 sowie die zweite Basiskörperöffnung 3012 in Fluidverbindung. In der ersten Position der Schiebeeinheit 3007 ist die erste Öffnung 3009 der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung 3008 an der ersten Basiskörperöffnung 3011 angeordnet. Die Verschlusseinheit 3006 verschließt die Gasauslassöffnung 3005 der Gasaufnahmeeinheit 3004. Somit ist es in der ersten Position der Schiebeeinheit 3007 möglich, die Leitungseinrichtung zur Zuführung des Gases zu dem Objekt 125 mittels der Pumpeinheit abzupumpen. 22 zeigt die Schiebeeinheit 3007 in der ersten Position.
  • In der zweiten Position der Schiebeeinheit 3007 ist sowohl die erste Öffnung 3009 der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung 3008 an einer Innenwand 3015 der zweiten Aufnahmeeinheit 3003 als auch die zweite Öffnung 3010 der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung 3008 an der Verschlusseinheit 3006 angeordnet. 23 zeigt die zweite Position der Schiebeeinheit 3007. 23 beruht auf der 22. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Wie oben erläutert, ist die Schiebeeinheit 3007 beweglich ausgebildet. Genauer gesagt, ist die Schiebeeinheit 3007 derart ausgebildet, dass sie beim Bewegen in die zweite Position mit der Verschlusseinheit 3006 derart zusammenwirkt, dass zunächst aufgrund der Berührung der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung 3008 mit der Verschlusseinheit 3006 die zweite Öffnung 3010 der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung 3008 abgedichtet wird und dass die erste Öffnung 3009 der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung 3008 an der Innenwand 3015 der zweiten Aufnahmeeinheit 3003 angeordnet ist. Ferner wirkt die Schiebeeinheit 3007 derart mit der Verschlusseinheit 3006 zusammen, dass die Verschlusseinheit 3006 die Gasauslassöffnung 3005 der Gasaufnahmeeinheit 3004 freigibt. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird die Gasauslassöffnung 3005 geöffnet.
  • Die Schiebeeinheit 3007 weist eine zu der Verschlusseinheit 3006 gerichtete Seite 3027 zur Wirkverbindung mit der Verschlusseinheit 3006 und zur Bewegung der Verschlusseinheit 3006 auf. Genauer gesagt, ist die Seite 3027 an der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung 3008 angeordnet. Diese Seite 3027 der Schiebeeinheit 3007 weist wiederum eine Schiebeeinheitsdichtung 3028 auf. Die Schiebeeinheitsdichtung 3028 ist in der zweiten Position der Schiebeeinheit 3007 an der Verschlusseinheit 3006 dichtend angeordnet.
  • In der ersten Position der Schiebeeinheit 3007 verschließt die bewegliche Verschlusseinheit 3006 die Gasauslassöffnung 3005 der Gasaufnahmeeinheit 3004. Hingegen ist in der zweiten Position der Schiebeeinheit 3007 die bewegliche Verschlusseinheit 3006 beabstandet von der Gasauslassöffnung 3005 angeordnet, so dass die Gasauslassöffnung 3005 geöffnet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, wirkt die Schiebeeinheit 3007 beim Bewegen der Schiebeeinheit 3007 in die zweite Position mit der beweglichen Verschlusseinheit 3006 derart zusammen, dass die bewegliche Verschlusseinheit 3006 beabstandet von der Gasauslassöffnung 3005 angeordnet wird, sodass die Gasauslassöffnung 3005 geöffnet ist.
  • Die bewegliche Verschlusseinheit 3006 ist in Richtung der zweiten Aufnahmeeinheit 3003 des Basiskörpers 3001 vorgespannt. Hierfür ist eine Federeinheit 3016 vorgesehen, die zwischen einer zu einem Innenraum 3019 der Gasaufnahmeeinheit 3004 gerichteten Seite 3017 der Verschlusseinheit 3006 und einem Vorsprung 3018 im Innenraum 3019 angeordnet ist. Die Federeinheit 3016 weist ein erstes Ende 3020, welches an der Seite 3017 angeordnet ist, sowie ein zweites Ende 3021 auf, welches an dem Vorsprung 3018 angeordnet ist. Wenn die Schiebeeinheit 3007 von der zweiten Position wieder zurück in die erste Position gebracht wird, wird die bewegliche Verschlusseinheit 3006 aufgrund der durch die Federeinheit 3016 bereitgestellten Vorspannung derart bewegt, dass die Gasauslassöffnung 3005 der Gasaufnahmeeinheit 3004 durch die bewegliche Verschlusseinheit 3006 verschlossen ist, sodass kein Gas aus der Gasauslassöffnung 3005 mehr austreten kann.
  • Die bewegliche Verschlusseinheit 3006 weist an ihrer zur Innenwand 3023 der Gasaufnahmeeinheit 3004 gerichteten Seite eine Verschlusseinheitsdichtung 3022 auf. In der ersten Position der Schiebeeinheit 3007 ist die Verschlusseinheitsdichtung 3022 der beweglichen Verschlusseinheit 3006 an der Innenwand 3023 der Gasaufnahmeeinheit 3004 dichtend angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt, verschließt die bewegliche Verschlusseinheit 3006 die Gasauslassöffnung 3005 dichtend, wenn sich die Schiebeeinheit 3007 in der ersten Position befindet. Dann kann kein Gas aus der Gasaufnahmeeinheit 3004 durch die Gasauslassöffnung 3005 treten.
  • Die Gasaufnahmeeinheit 3004 weist an einer zur ersten Aufnahmeeinheit 3002 des Basiskörpers 3001 gerichteten Außenseite 3024 eine Gasaufnahmeeinheitsdichtung 3025 auf. Beispielsweise ist die Gasaufnahmeeinheitsdichtung 3025 als ein O-Ring ausgebildet. Ferner ist die Gasaufnahmeeinheitsdichtung 3025 an der Innenwand 3026 der ersten Aufnahmeeinheit 3002 dichtend angeordnet.
  • Die Schiebeeinheit 3007 weist eine erste Dichteinrichtung 3029 und eine zweite Dichteinrichtung 3030 auf. Sowohl die erste Dichteinrichtung 3029 als auch die zweite Dichteinrichtung 3030 sind als O-Ring ausgebildet. Die Schiebeeinheit 3007 weist eine Außenseite 3031 auf, die zu der Innenwand 3015 der zweiten Aufnahmeeinheit 3003 gerichtet ist. Sowohl die erste Dichteinrichtung 3029 als auch die zweite Dichteinrichtung 3030 sind an der Außenseite 3031 der Schiebeeinheit 3007 zur dichtenden Verbindung mit der Innenwand 3015 der zweiten Aufnahmeeinheit 3003 angeordnet.
  • An der zweiten Aufnahmeeinheit 3003 ist im Bereich der Schiebeeinheit 3007 eine Heizeinrichtung 3032 angeordnet. Beispielsweise ist die Heizeinrichtung 3032 als ein Heizdraht oder ein Heizwiderstand ausgebildet. Die Erfindung ist aber nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr kann als Heizeinrichtung 3032 jede Heizeinrichtung verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist. Darüber hinaus ist an der zweiten Aufnahmeeinheit 3003 im Bereich der Schiebeeinheit 3007 eine Temperaturmesseinrichtung in Form eines Temperatursensors 3033 angeordnet. Der Temperatursensor 3033 ist beispielsweise als ein Halbleiter-Temperatursensor ausgebildet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger Temperatursensoren nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperatursensor jeglicher Temperatursensor verwendet werden, welcher für die Erfindung geeignet ist. Die Anordnung der Heizeinrichtung 3032 sowie des Temperatursensors 3033 gewährleistet, dass die Schiebeeinheit 3007, die erste Basiskörperöffnung 3011 und/oder die zweite Basiskörperöffnung 3012 etwas wärmer als die erste Aufnahmeeinheit 3002 mit der Gasaufnahmeeinheit 3004 ausgebildet sein können. Beispielsweise ist/sind die Schiebeeinheit 3007, die erste Basiskörperöffnung 3011 und/oder die zweite Basiskörperöffnung 3012 ca. 1°C bis 3°C wärmer als die erste Aufnahmeeinheit 3002 mit der Gasaufnahmeeinheit 3004. Dies vermeidet, dass das Gas bei einer geöffneten Gasaufnahmeeinheit 3004 außerhalb der Gasaufnahmeeinheit 3004 (beispielsweise an der Schiebeeinheit 3007 und/oder an der Verschlusseinheit 3006) kondensiert.
  • Die erste Aufnahmeeinheit 3002 weist eine lösbare Verschlusseinrichtung 3034 auf. Die lösbare Verschlusseinrichtung 3034 steht in Wirkverbindung mit der Gasaufnahmeeinheit 3004, so dass die Gasaufnahmeeinheit 3004 an der Innenwand 3026 der ersten Aufnahmeeinheit 3002 angeordnet ist. Beispielsweise ist die lösbare Verschlusseinrichtung 3034 in die erste Aufnahmeeinheit 3002 eindrehbar und/oder einsetzbar. Die lösbare Verschlusseinrichtung 3034 wirkt dabei auf die Gasaufnahmeeinheit 3004 derart, dass die Gasaufnahmeeinheit 3004 an die Innenwand 3026 der ersten Aufnahmeeinheit 3002 angedrückt wird, so dass die Gasaufnahmeeinheit 3004 dichtend an der Innenwand 3026 der ersten Aufnahmeeinheit 3002 anliegt.
  • Die Gasaufnahmeeinheit 3004 ist austauschbar in der ersten Aufnahmeeinheit 3002 angeordnet. Somit ist es möglich, unterschiedliche Gasaufnahmeeinheiten 3004, die gleiche oder unterschiedliche Präkursor 3035 aufweisen, in der ersten Aufnahmeeinheit 3002 anzuordnen. Zum Austausch der Gasaufnahmeeinheit 3004 wird zunächst die Verschlusseinrichtung 3034 von der ersten Aufnahmeeinheit 3002 gelöst. Beispielsweise wird die Verschlusseinrichtung 3034 aus der ersten Aufnahmeeinheit 3002 herausgeschraubt. Im Anschluss daran wird eine in der ersten Aufnahmeeinheit 3002 befindliche Gasaufnahmeeinheit 3004 aus der ersten Aufnahmeeinheit 3002 herausgenommen. Im Anschluss daran wird eine neue Gasaufnahmeeinheit 3004, die einen Präkursor 3035 aufweist, in die erste Aufnahmeeinheit 3002 eingesetzt. Im Anschluss daran wird die Verschlusseinrichtung 3034 wieder an der ersten Aufnahmeeinheit 3002 angeordnet, beispielsweise durch Einschrauben in die erste Aufnahmeeinheit 3002. Die lösbare Verschlusseinrichtung 3034 wirkt dabei auf die Gasaufnahmeeinheit 3004 derart, dass die Gasaufnahmeeinheit 3004 an die Innenwand 3026 der ersten Aufnahmeeinheit 3002 angedrückt wird, so dass die Gasaufnahmeeinheit 3004 dichtend an der Innenwand 3026 der ersten Aufnahmeeinheit 3002 anliegt.
  • Das Gasreservoir 3000 stellt zum einen sicher, dass Gas (beispielsweise der gasförmige Zustand des Präkursors) aus der Gasaufnahmeeinheit 3004 durch die zweite Basiskörperöffnung 3012 in die Leitungseinrichtung zur Zuführung des Gases zu dem Objekt 125 fließen kann. Zum anderen hat sich gezeigt, dass die Thermik innerhalb des Gasreservoirs 3000 erhalten bleibt und sich die Temperatur des Gases nicht ändert oder nicht wesentlich ändert. Wenn Änderungen auftreten, dann liegen diese beispielsweise im Bereich von ± 3° C oder von ± 5° C um eine gewünschte Temperatur. Diese Schwankungen um eine gewünschte Temperatur beeinflussen die Thermik innerhalb des Gasreservoirs 3000 nicht oder nur unwesentlich. Somit gewährleistet die Ausbildung des Gasreservoirs 3000, dass die Temperatur des Gases (insbesondere des Präkursors 3035) beim Öffnen oder Schließen des Gasreservoirs 3000 sich nicht oder nicht wesentlich ändert.
  • Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    SEM
    101
    Elektronenquelle
    102
    Extraktionselektrode
    103
    Anode
    104
    Strahlführungsrohr
    105
    erste Kondensorlinse
    106
    zweite Kondensorlinse
    107
    erste Objektivlinse
    108
    erste Blendeneinheit
    108A
    erste Blendenöffnung
    109
    zweite Blendeneinheit
    110
    Polschuhe
    111
    Spule
    112
    einzelne Elektrode
    113
    Rohrelektrode
    114
    Objekthalter
    115
    Rastereinrichtung
    116
    erster Detektor
    116A
    Gegenfeldgitter
    117
    zweiter Detektor
    118
    zweite Blendenöffnung
    119
    Kammerdetektor
    120
    Probenkammer
    121
    dritter Detektor
    122
    Probentisch
    123
    Steuereinheit mit Prozessor
    124
    Monitor
    125
    Objekt
    126
    Datenbank
    127
    erste Pumpe
    128
    Pumpleitung
    129
    zweite Pumpe
    130
    Auslass
    200
    Kombinationsgerät
    201
    Probenkammer
    300
    lonenstrahlgerät
    301
    lonenstrahlerzeuger
    302
    Extraktionselektrode im lonenstrahlgerät
    303
    Kondensorlinse
    304
    zweite Objektivlinse
    306
    einstellbare oder auswählbare Blende
    307
    erste Elektrodenanordnung
    308
    zweite Elektrodenanordnung
    400
    Teilchenstrahlgerät mit Korrektoreinheit
    401
    Teilchenstrahlsäule
    402
    Elektronenquelle
    403
    Extraktionselektrode
    404
    Anode
    405
    erste elektrostatische Linse
    406
    zweite elektrostatische Linse
    407
    dritte elektrostatische Linse
    408
    magnetische Ablenkeinheit
    409
    erste elektrostatische Strahlablenkeinheit
    409A
    erste Multipoleinheit
    409B
    zweite Multipoleinheit
    410
    Strahlablenkeinrichtung
    411A
    erster magnetischer Sektor
    411B
    zweiter magnetischer Sektor
    411C
    dritter magnetischer Sektor
    411D
    vierter magnetischer Sektor
    411E
    fünfter magnetischer Sektor
    411F
    sechster magnetischer Sektor
    411G
    siebter magnetischer Sektor
    413A
    erste Spiegelelektrode
    413B
    zweite Spiegelelektrode
    413C
    dritte Spiegelelektrode
    414
    elektrostatischer Spiegel
    415
    vierte elektrostatische Linse
    416
    zweite elektrostatische Strahlablenkeinheit
    416A
    dritte Multipoleinheit
    416B
    vierte Multipoleinheit
    417
    dritte elektrostatische Strahlablenkeinheit
    418
    fünfte elektrostatische Linse
    418A
    fünfte Multipoleinheit
    418B
    sechste Multipoleinheit
    419
    erster Analysedetektor
    420
    Strahlführungsrohr
    421
    Objektivlinse
    422
    magnetische Linse
    423
    sechste elektrostatische Linse
    424
    Probentisch
    425
    Objekt
    426
    Probenkammer
    427
    Detektionsstrahlweg
    428
    zweiter Analysedetektor
    429
    Rastereinrichtung
    432
    weiteres magnetisches Ablenkelement
    500
    Strahlungsdetektor
    709
    erste Strahlachse
    710
    zweite Strahlachse
    1000
    Gaszuführungseinrichtung
    1001
    Zuführungseinheit
    1002
    erstes Präkursor-Reservoir
    1003
    zweites Präkursor-Reservoir
    1004
    drittes Präkursor-Reservoir
    1005
    Steuerungsventil
    1006
    Reinigungsleitung
    1007
    erste Reinigungsleitungseinrichtung
    1008
    zweite Reinigungsleitungseinrichtung
    1009
    Leitung
    1010
    Abpumpleitung
    1011
    erste Heiz- und/oder Kühleinrichtung
    1012
    zweite Heiz- und/oder Kühleinrichtung
    1013
    fünfte Heiz- und/oder Kühleinrichtung
    1014
    dritte Heiz- und/oder Kühleinrichtung
    1015
    vierte Heiz- und/oder Kühleinrichtung
    1016
    Heiz- und/oder Kühleinheit
    1017
    erste Spule
    1018
    erster Ventilkörper
    1019
    zweite Spule
    1020
    zweiter Ventilkörper
    1021
    dritte Spule
    1022
    dritter Ventilkörper
    1023
    Verbindungsabschnitt
    1024
    bewegbare Einheit
    1025
    erster Endabschnitt
    1026
    zweiter Endabschnitt
    1027
    Abschirmung
    1028
    Dichteinheit
    2000
    System mit Gaszuführungseinrichtung und Gaszuführungseinheit
    2001
    Gaszuführungseinheit
    2002
    Dichtung
    2003
    erstes Heiz- und/oder Kühlelement
    2004
    zweites Heiz- und/oder Kühlelement
    2005A
    erste Steckeinheit der ersten Leitungseinrichtung
    2005B
    erste Steckeinheit der zweiten Leitungseinrichtung
    2006A
    zweite Steckeinheit der ersten Leitungseinrichtung
    2006B
    zweite Steckeinheit der zweiten Leitungseinrichtung
    2007
    Grundkörper
    2008
    Temperatursensor
    2009
    drittes Heiz- und/oder Kühlelement
    2010A
    erste Steckverbindungseinrichtung
    2010B
    zweite Steckverbindungseinrichtung
    3000
    Gasreservoir
    3001
    Basiskörper
    3002
    erste Aufnahmeeinheit
    3003
    zweite Aufnahmeeinheit
    3004
    Gasaufnahmeeinheit
    3005
    Gasauslassöffnung
    3006
    bewegliche Verschlusseinheit
    3007
    Schiebeeinheit
    3008
    Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung
    3009
    erste Öffnung
    3010
    zweite Öffnung
    3011
    erste Basiskörperöffnung
    3012
    zweite Basiskörperöffnung
    3013
    Aktuator
    3014
    Isolator
    3015
    Innenwand
    3016
    Federeinheit
    3017
    Seite
    3018
    Vorsprung
    3019
    Innenraum
    3020
    erstes Ende
    3021
    zweites Ende
    3022
    Verschlusseinheitsdichtung
    3023
    Innenwand der Gasaufnahmeeinheit
    3024
    Außenseite
    3025
    Gasaufnahmeeinheitsdichtung
    3026
    Innenwand der ersten Aufnahmeeinheit
    3027
    Seite der Schiebeeinheit
    3028
    Schiebeeinheitsdichtung
    3029
    erste Dichteinrichtung
    3030
    zweite Dichteinrichtung
    3031
    Außenseite der Schiebeeinheit
    3032
    Heizeinrichtung
    3033
    Temperatursensor
    3034
    Verschlusseinrichtung
    3035
    Präkursor
    3036
    zweiter Innenraum
    3037
    erster Innenraum
    L1
    erste Leitungseinrichtung
    L2
    zweite Leitungseinrichtung
    L3
    dritte Leitungseinrichtung
    L4
    vierte Leitungseinrichtung
    L7
    siebte Leitungseinrichtung
    L8
    achte Leitungseinrichtung
    L9
    neunte Leitungseinrichtung
    OA
    optische Achse
    OA1
    erste optische Achse
    OA2
    zweite optische Achse
    OA3
    dritte optische Achse
    V1
    erstes Ventil
    V2
    zweites Ventil
    V3
    drittes Ventil
    V4
    viertes Ventil
    V5
    fünftes Ventil
    V6
    sechstes Ventil
    V7
    siebtes Ventil
    V8
    achtes Ventil
    V9
    neuntes Ventil
    V10
    zehntes Ventil
    V11
    elftes Ventil
    V12
    zwölftes Ventil
    V13
    dreizehntes Ventil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10208043 A1 [0016]
    • US 2017/0294285 A1 [0016]
    • DE 102012001267 A1 [0016]
    • DE 102015204091 A1 [0016]
    • US 2011/0114665 A1 [0016]
    • US 2009/0223451 A1 [0016]
    • WO 2002/067286 A2 [0085]

Claims (15)

  1. Gasreservoir (1002, 1003, 1004, 3000) zur Aufnahme eines Präkursors (3035), mit - einem Basiskörper (3001), der eine erste Aufnahmeeinheit (3002) und eine zweite Aufnahmeeinheit (3003) aufweist, - einer Gasaufnahmeeinheit (3004), welche in der ersten Aufnahmeeinheit (3002) des Basiskörpers (3001) angeordnet ist, und mit - einer Schiebeeinheit (3007), die in der zweiten Aufnahmeeinheit (3003) des Basiskörpers (3001) beweglich angeordnet ist, wobei - die Gasaufnahmeeinheit (3004) eine Gasauslassöffnung (3005) aufweist, - die Gasaufnahmeeinheit (3004) eine bewegliche Verschlusseinheit (3006) zum Öffnen oder Verschließen der Gasauslassöffnung (3005) der Gasaufnahmeeinheit (3004) aufweist, - die Schiebeeinheit (3007) eine Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung (3008) zur Bewegung der beweglichen Verschlusseinheit (3006) aufweist, wobei die Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung (3008) mit einer ersten Öffnung (3009) und einer zweiten Öffnung (3010) versehen ist, - der Basiskörper (3001) eine erste Basiskörperöffnung (3011) und eine zweite Basiskörperöffnung (3012) aufweist, wobei die erste Basiskörperöffnung (3011) mit einer Pumpeinheit (127) verbindbar ist und wobei die zweite Basiskörperöffnung (3012) mit einer Leitungseinrichtung (L1, L2, L7) zur Zuführung eines gasförmigen Zustands des Präkursors (3035) zu einem Objekt (125, 425) verbindbar ist, - die Schiebeeinheit (3007) in eine erste Position und in eine zweite Position bringbar ist, - in der ersten Position der Schiebeeinheit (3007) sowohl die erste Öffnung (3009) der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung (3008) in Fluidverbindung mit der ersten Basiskörperöffnung (3011) steht als auch die zweite Öffnung (3010) der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung (3008) in Fluidverbindung mit der zweiten Basiskörperöffnung (3012) steht, und wobei - in der zweiten Position der Schiebeeinheit (3007) sowohl die erste Öffnung (3009) an einer Innenwand (3015) der zweiten Aufnahmeeinheit (3003) angeordnet ist als auch die zweite Öffnung (3010) an der beweglichen Verschlusseinheit (3006) angeordnet ist.
  2. Gasreservoir (1002, 1003, 1004, 3000) nach Anspruch 1, wobei in der ersten Position der Schiebeeinheit (3007) die erste Öffnung (3009) der Schiebeeinheit-Leitungseinrichtung (3008) an der ersten Basiskörperöffnung (3011) angeordnet ist.
  3. Gasreservoir (1002, 1003, 1004, 3000) nach Anspruch 1 oder 2, wobei in der ersten Position der Schiebeeinheit (3007) die bewegliche Verschlusseinheit (3006) die Gasauslassöffnung (3005) der Gasaufnahmeeinheit (3004) verschließt und wobei in der zweiten Position der Schiebeeinheit (3007) die bewegliche Verschlusseinheit (3006) beabstandet von der Gasauslassöffnung (3005) angeordnet ist, so dass die Gasauslassöffnung (3005) geöffnet ist.
  4. Gasreservoir (1002, 1003, 1004, 3000) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die bewegliche Verschlusseinheit (3006) in Richtung der zweiten Aufnahmeeinheit (3003) des Basiskörpers (3001) vorgespannt ist.
  5. Gasreservoir (1002, 1003, 1004, 3000) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei (i) die bewegliche Verschlusseinheit (3006) eine Verschlusseinheitsdichtung (3022) aufweist, und wobei (ii) in der ersten Position der Schiebeeinheit (3007) die Verschlusseinheitsdichtung (3022) der beweglichen Verschlusseinheit (3006) an einer Innenwand (3023) der Gasaufnahmeeinheit (3004) dichtend angeordnet ist.
  6. Gasreservoir (1002, 1003, 1004, 3000) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei (i) die Gasaufnahmeeinheit (3004) an einer zur ersten Aufnahmeeinheit (3002) des Basiskörpers (3001) gerichteten Außenseite (3024) eine Gasaufnahmeeinheitsdichtung (3025) aufweist, und wobei (ii) die Gasaufnahmeeinheitsdichtung (3025) an einer Innenwand (3026) der ersten Aufnahmeeinheit (3002) dichtend angeordnet ist.
  7. Gasreservoir (1002, 1003, 1004, 3000) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei (i) die Schiebeeinheit (3007) eine zu der beweglichen Verschlusseinheit (3006) gerichtete Seite (3031) zur Wirkverbindung mit der beweglichen Verschlusseinheit (3006) und zur Bewegung der Verschlusseinheit (3006) aufweist, (ii) diese Seite (3031) der Schiebeeinheit (3007) eine Schiebeeinheitsdichtung (3028) aufweist, und wobei (iii) die Schiebeeinheitsdichtung (3028) in der zweiten Position der Schiebeeinheit (3007) an der beweglichen Verschlusseinheit (3006) dichtend angeordnet ist.
  8. Gasreservoir (1002, 1003, 1004, 3000) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei (i) die Schiebeeinheit (3007) mindestens eine Dichteinrichtung (3029, 3030) aufweist, (ii) die Schiebeeinheit (3007) eine Außenseite (3031) aufweist, die zu der Innenwand (3015) der zweiten Aufnahmeeinheit (3003) gerichtet ist, und wobei (iii) die Dichteinrichtung (3029, 3030) an der Außenseite (3031) der Schiebeeinheit (3007) zur dichtenden Verbindung mit der Innenwand (3015) der zweiten Aufnahmeeinheit (3003) angeordnet ist.
  9. Gasreservoir (1002, 1003, 1004, 3000) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Bereich der Schiebeeinheit (3007) mindestens eine Heizeinrichtung (3032) und/oder mindestens eine Temperaturmesseinrichtung (3033) angeordnet ist/sind.
  10. Gasreservoir (1002, 1003, 1004, 3000) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei (i) die erste Aufnahmeeinheit (3002) eine lösbare Verschlusseinrichtung (3034) aufweist, und wobei (ii) die lösbare Verschlusseinrichtung (3034) in Wirkverbindung mit der Gasaufnahmeeinheit (3004) steht, so dass die Gasaufnahmeeinheit (3004) an der Innenwand (3015) der ersten Aufnahmeeinheit (3002) angeordnet ist.
  11. Gaszuführungseinrichtung (1000) mit - mindestens einem ersten Präkursor-Reservoir (1002, 1003, 1004, 3000), das als Gasreservoir zur Aufnahme eines ersten Präkursors (3035) und nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist; - mindestens einem zweiten Präkursor-Reservoir (1002, 1003, 1004, 3000) zur Aufnahme eines zweiten Präkursors (3035); - einer Zuführungseinheit (1001) zur Zuführung eines gasförmigen Zustands des ersten Präkursors (3035) und/oder eines gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors (3035) auf eine Oberfläche eines Objekts (125, 425); - mindestens einer ersten Leitungseinrichtung (L1, L2, L7) zur Leitung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors (3035) an die Zuführungseinheit (1001), wobei die erste Leitungseinrichtung (L1, L2, L7) zwischen dem ersten Präkursor-Reservoir (1002, 1003, 1004, 3000) und der Zuführungseinheit (1001) angeordnet ist; - mindestens einer zweiten Leitungseinrichtung (L1, L2, L7) zur Leitung des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors (3035) an die Zuführungseinheit (1001), wobei die zweite Leitungseinrichtung (L1, L2, L7) zwischen dem zweiten Präkursor-Reservoir (1002, 1003, 1004, 3000) und der Zuführungseinheit (1001) angeordnet ist; - mindestens einem ersten Ventil (V1, V2, V9) zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors (3035), wobei das erste Ventil (V1, V2, V9) zwischen der ersten Leitungseinrichtung (L1, L2, L7) und der Zuführungseinheit (1001) angeordnet ist; - mindestens einem zweiten Ventil (V1, V2, V9) zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors (3035), wobei das zweite Ventil (V1, V2, V9) zwischen der zweiten Leitungseinrichtung (L1, L2, L7) und der Zuführungseinheit (1001) angeordnet ist; - mindestens einem dritten Ventil (V3, V4, V10) zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors (3035), wobei das dritte Ventil (V3, V4, V10) zwischen der ersten Leitungseinrichtung (L1, L2, L7) und dem ersten Präkursor-Reservoir (1002, 1003, 1004, 3000) angeordnet ist; - mindestens einem vierten Ventil (V3, V4, V10) zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors (3035), wobei das vierte Ventil (V3, V4, V10) zwischen der zweiten Leitungseinrichtung (L1, L2, L7) und dem zweiten Präkursor-Reservoir (1002, 1003, 1004, 3000) angeordnet ist; sowie mit - mindestens einem Steuerungsventil (1005) zur Steuerung des Zuflusses des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors (3035) und/oder des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors (3035) zur Zuführungseinheit (1001), wobei - das Steuerungsventil (1005) mit dem ersten Ventil (V1, V2, V9) durch eine dritte Leitungseinrichtung (L3, L4, L8) verbunden ist; - das Steuerungsventil (1005) mit dem zweiten Ventil (V1, V2, V9) durch eine vierte Leitungseinrichtung (L3, L4, L8) verbunden ist; - das Steuerungsventil (1005) zwischen dem ersten Ventil (V1, V2, V9) und der Zuführungseinheit (1001) angeordnet ist; - das Steuerungsventil (1005) zwischen dem zweiten Ventil (V1, V2, V9) und der Zuführungseinheit (1001) angeordnet ist; und wobei - das Steuerungsventil (1005) mit der Zuführungseinheit (1001) zur Zuführung des gasförmigen Zustands des ersten Präkursors (3035) und/oder des gasförmigen Zustands des zweiten Präkursors (3035) auf die Oberfläche des Objekts (125, 425) verbunden ist.
  12. Gaszuführungseinrichtung (1000) nach Anspruch 11, wobei das zweite Präkursor-Reservoir (1002, 1003, 1004, 3000) als ein Gasreservoir nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.
  13. Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) zur Abbildung, Analyse und/oder Bearbeitung eines Objekts (125, 425), mit - mindestens einem Strahlerzeuger (101, 301, 402) zur Erzeugung eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen, - mindestens einer Objektivlinse (107, 304, 421) zur Fokussierung des Teilchenstrahls auf das Objekt (125, 425), - mindestens einer Probenkammer (120, 201, 426) zur Anordnung des Objekts (125, 425) im Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400); - mindestens einem Detektor (116, 117, 119, 121, 419, 428, 500) zur Detektion von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung, die bei einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Objekt (125, 425) entstehen/entsteht, sowie mit - mindestens einem Gasreservoir (1002, 1003, 1004, 3000) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder mindestens einer Gaszuführungseinrichtung (1000) nach einem der Ansprüche 11 oder 12.
  14. Teilchenstrahlgerät (200) nach Anspruch 13, wobei der Strahlerzeuger (101) als ein erster Strahlerzeuger ausgebildet ist, wobei der Teilchenstrahl als ein erster Teilchenstrahl mit ersten geladenen Teilchen ausgebildet ist, wobei die Objektivlinse (107) als eine erste Objektivlinse zur Fokussierung des ersten Teilchenstrahls auf das Objekt (125, 425) ausgebildet ist und wobei das Teilchenstrahlgerät (200) ferner aufweist: - mindestens einen zweiten Strahlerzeuger (301) zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls mit zweiten geladenen Teilchen; sowie - mindestens eine zweite Objektivlinse (304) zur Fokussierung des zweiten Teilchenstrahls auf das Objekt (125, 425).
  15. Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) ein Elektronenstrahlgerät und/oder ein lonenstrahlgerät ist.
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