DE102022119041A1 - Verfahren zum Befestigen eines Objekts an einem Manipulator und zum Bewegen des Objekts in einem Teilchenstrahlgerät, Computerprogrammprodukt sowie Teilchenstrahlgerät - Google Patents

Verfahren zum Befestigen eines Objekts an einem Manipulator und zum Bewegen des Objekts in einem Teilchenstrahlgerät, Computerprogrammprodukt sowie Teilchenstrahlgerät Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines Objekts an einem Manipulator in einem Teilchenstrahlgerät und zum Bewegen des Objekts in dem Teilchenstrahlgerät. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt und ein Teilchenstrahlgerät, die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sind. Das erfindungsgemäße Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Erzeugen einer ersten Fläche an dem Manipulator unter Verwendung eines Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts; Erzeugen einer zweiten Fläche an dem Objekt unter Verwendung des Teilchenstrahls derart, dass die zweite Fläche zur ersten Fläche korrespondiert; Anordnen der ersten Fläche an der zweiten Fläche, so dass der Manipulator an dem Objekt angeordnet ist; Befestigen des Objekts an dem Manipulator in einem Grenzbereich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche unter Verwendung des Teilchenstrahls; sowie Bewegen des an dem Manipulator befestigten Objekts unter Verwendung des Manipulators und/oder eines beweglich ausgebildeten Objekttisches, an welchem das Objekt angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines Objekts an einem Manipulator in einem Teilchenstrahlgerät und zum Bewegen des Objekts in dem Teilchenstrahlgerät. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der in einen Prozessor ladbar ist und der bei Ausführung ein Teilchenstrahlgerät derart steuert, dass ein erfindungsgemäßes Verfahren ausgeführt wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Teilchenstrahlgerät, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen ist. Insbesondere weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät einen Prozessor auf, in dem ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt geladen ist. Das Teilchenstrahlgerät ist beispielsweise als Elektronenstrahlgerät und/oder als Ionenstrahlgerät ausgebildet.
  • Bereits seit langem ist es bekannt, Objekte lichtmikroskopisch zu untersuchen und/oder zu analysieren. Bei der Lichtmikroskopie wird ein Lichtmikroskop verwendet, das einen Strahlerzeuger zur Erzeugung eines Lichtstrahls, eine Objektivlinse zur Fokussierung des Lichtstrahls auf das Objekt und eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines Bilds und/oder einer Analyse des Objekts aufweist. Beispielsweise ist die Anzeigeeinrichtung als Okular ausgebildet.
  • Ferner ist es bereits seit langem bekannt, Objekte mit Elektronenstrahlgeräten zu untersuchen. Beispielsweise werden Elektronenstrahlgeräte, insbesondere ein Rasterelektronenmikroskop (nachfolgend auch SEM genannt) und/oder ein Transmissionselektronenmikroskop (nachfolgend auch TEM genannt), 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 in Form einer Rastereinrichtung wird der Primärelektronenstrahl rasterförmig über eine Oberfläche des zu untersuchenden Objekts geführt. Die Elektronen des Primärelektronenstrahls treten dabei in Wechselwirkung mit dem zu untersuchenden Objekt. Als Folge der Wechselwirkung werden insbesondere Elektronen vom Objekt emittiert (sogenannte Sekundärelektronen) und Elektronen des Primärelektronenstrahls zurückgestreut (sogenannte Rückstreuelektronen). Die Sekundärelektronen und Rückstreuelektronen werden detektiert und zur Bilderzeugung verwendet. Man erhält somit eine Abbildung des zu untersuchenden Objekts.
  • Bei einem TEM wird ebenfalls ein Primärelektronenstrahl mittels eines Strahlerzeugers erzeugt und mittels eines Strahlführungssystems auf ein zu untersuchendes Objekt geführt. 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. Hierzu werden die Ionen mit einer Ablenkeinrichtung in Form einer Rastereinrichtung über das Objekt gerastert. Das SEM dient hierbei insbesondere zur Beobachtung der Präparation, aber auch zur weiteren Untersuchung des präparierten oder unpräparierten Objekts.
  • Es ist bekannt, ein mit einem Teilchenstrahlgerät zu untersuchendes Objekt an einem Objekthalter anzuordnen, welcher wiederum an einem Objekttisch angeordnet wird. Der Objekttisch ist in einer Probenkammer des Teilchenstrahlgeräts angeordnet. Der Objekttisch ist beweglich ausgebildet, wobei die bewegliche Ausbildung des Objekttisches durch mehrere Bewegungseinheiten gewährleistet wird, aus denen der Objekttisch zusammengesetzt ist. Die Bewegungseinheiten ermöglichen eine Bewegung des Objekttisches in mindestens eine bestimmte Richtung. Insbesondere sind Objekttische bekannt, die mehrere translatorische Bewegungseinheiten (beispielsweise etwa 3 bis 4 translatorische Bewegungseinheiten) sowie mehrere rotatorische Bewegungseinheiten (beispielsweise 2 bis 3 rotatorische Bewegungseinheiten) aufweisen. Beispielsweise ist ein Objekttisch bekannt, der entlang einer ersten Translationsachse (beispielsweise einer x-Achse), entlang einer zweiten Translationsachse (beispielsweise einer y-Achse) sowie entlang einer dritten Translationsachse (beispielsweise einer z-Achse) beweglich angeordnet ist. Die erste Translationsachse, die zweite Translationsachse und die dritte Translationsachse sind senkrecht zueinander orientiert. Ferner ist der bekannte Objekttisch um eine erste Rotationsachse und um eine zu der ersten Rotationsachse senkrecht ausgerichtete zweite Rotationsachse drehbar ausgebildet.
  • Aus dem Stand der Technik sind Gaszuführungseinrichtungen bekannt, die ein Präkursorreservoir oder mehrere Präkursorreservoire aufweisen, wobei in jeweils einem Präkursorreservoir mindestens ein Präkursor aufgenommen ist. Ein für einen bestimmten Prozess - beispielsweise ein Abtragen von Material des Objekts oder ein Auftragen von Material auf das Objekt - ausgewählter Präkursor wird aus einem Auslass des Präkursorreservoirs ausgelassen und zum Objekt geführt.
  • Der Präkursor ist beispielsweise in einem bekannten Präkursorreservoir als fester oder flüssiger Stoff aufgenommen. Um den Präkursor in den gasförmigen Zustand zu bringen, wird der Präkursor innerhalb des Präkursorreservoirs verdampft (Übergang von dem flüssigen Zustand in den gasförmigen Zustand) oder sublimiert (direkter Übergang von dem festen Zustand in den gasförmigen Zustand). Im Anschluss daran wird der Präkursor im gasförmigen Zustand beispielsweise über mindestens eine nadelförmige Kapillare auf das Objekt geleitet, so dass er mit dem Teilchenstrahl wechselwirken kann.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, ein Objekt, das aus einem Objektmaterial herauspräpariert wurde, an einem Manipulator durch Abscheidung eines Materials zu befestigen. Das Objekt wird dabei mit dem Manipulator in Verbindung gebracht. Aus dem Stand der Technik sind hierzu die nachfolgend erläuterten Verfahren bekannt.
  • An einer Verbindungsstelle zwischen dem Objekt einerseits und dem Manipulator andererseits wird Material durch Zuführung eines Präkursors und eines Teilchenstrahls derart abgeschieden, dass das Objekt mit dem Manipulator fest verbunden ist. Wenn das Objekt auf diese Weise mit dem Manipulator verbunden wird, kann das Objekt mit dem Manipulator aus dem Objektmaterial entnommen werden, nachdem das Objekt von dem Objektmaterial getrennt wurde, beispielsweise unter Verwendung eines Teilchenstrahls.
  • Alternativ zur Befestigung des Objekts an dem Manipulator durch Abscheidung eines Materials ist es bekannt, als Manipulator einen Mikrogreifer mit einer ersten Klemmeinheit und mit einer zweiten Klemmeinheit zu verwenden. Das Objekt wird zwischen der ersten Klemmeinheit und der zweiten Klemmeinheit klemmend gehalten und mit dem Mikrogreifer aus dem Objektmaterial herausgehoben. Durch die auf das Objekt ausgeübte Kraft kann es aber zu unerwünschten Einwirkungen auf das Objekt kommen, bis hin zur Zerstörung des Objekts.
  • Aus dem Stand der Technik ist es ferner bekannt, ein eingefrorenes Objekt mit einem Lichtmikroskop und/oder mit einem Teilchenstrahlgerät zu untersuchen. Dies ist beispielsweise bei einer Untersuchung von biologischen Objekten vorteilhaft. Hierzu wird beispielsweise das eingefrorene Objekt aus einem eingefrorenen Objektmaterial herauspräpariert und an einem Objekthalter angeordnet, welcher kühlbar ist. Beispielsweise ist der Objekthalter mittels flüssigem Stickstoff oder flüssigem Helium auf eine Temperatur von -140 °C oder niedriger als -140 °C kühlbar. Temperaturen unter -50 °C werden vorstehend und auch nachstehend als Kryotemperaturen bezeichnet. Der vorgenannte Objekthalter wird an einem Objekttisch eines Lichtmikroskops oder eines Teilchenstrahlgeräts angeordnet.
  • Um ein eingefrorenes Objekt an dem Objekthalter anzuordnen, ist es bekannt, das eingefrorene Objekt zunächst an einem Manipulator anzuordnen und mittels des Manipulators zu dem Objekthalter zu bewegen, an welchem das eingefrorene Objekt letztendlich angeordnet wird. Zur Aufrechterhaltung der gewünschten Temperatur ist der Manipulator in der Regel gekühlt. Um das eingefrorene Objekt an dem gekühlten Manipulator zu befestigen, wird über eine Gaszuführungseinrichtung ein Präkursor zu dem eingefrorenen Objekt zum einen und zu dem gekühlten Manipulator zum anderen geführt. Der Präkursor setzt sich aufgrund der niedrigen Temperatur am eingefrorenen Objekt und am Manipulator insbesondere im Grenzbereich zwischen dem eingefrorenen Objekt und dem Manipulator ab und verbindet auf diese Weise das eingefrorene Objekt mit dem Manipulator. Das eingefrorene Objekt wird demnach am Manipulator angeordnet. Das vorbeschriebene bekannte Verfahren wird auch häufig als kalte Deposition bezeichnet. Von Nachteil bei diesem Verfahren ist jedoch, dass der Präkursor sich nicht nur im Grenzbereich zwischen dem eingefrorenen Objekt und dem Manipulator anordnet, sondern im Grunde auf alle kalten Flächen, insbesondere dem Objekt, dem Objektmaterial, aus welchem das eingefrorene Objekt entnommen wird, sowie dem Manipulator selbst. Insofern werden zahlreiche Flächen kontaminiert. Die Kontaminationen erschweren weitere Untersuchungen von Objekten des Objektmaterials oder machen diese gar unmöglich. Insbesondere wird der Manipulator derart kontaminiert, dass dieser vor einer Wiederverwendung entweder gereinigt oder sogar vollständig ausgetauscht werden muss.
  • Aus dem Stand der Technik ist ein weiteres Verfahren zur Anordnung eines Objekts an einem Manipulator bekannt. Dabei wird Material vom Manipulator mittels eines Teilchenstrahls abgetragen und im Grenzbereich zwischen dem Objekt und dem Manipulator aufgetragen, sodass das Objekt an dem Manipulator, befestigt wird.
  • Hinsichtlich des Standes der Technik wird auf die US 2013/0001191 A1 , die WO 2012/138738 A2 , die US 2021/0225610 A1 sowie die DE 10 2020 112 220 A1 verwiesen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Teilchenstrahlgerät zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, mit denen insbesondere eingefrorene Objekte gut mit einem Manipulator verbindbar sind, sodass keine störenden Kontaminationen von Bauteilen entstehen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der in einen Prozessor geladen ist oder ladbar ist und der bei Ausführung ein Teilchenstrahlgerät derart steuert, dass ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt wird, ist durch den Anspruch 14 gegeben. Ferner betrifft die Erfindung ein Teilchenstrahlgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und/oder den beigefügten Figuren.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Befestigen eines Objekts an einem Manipulator in einem Teilchenstrahlgerät und dem Bewegen des Objekts im Teilchenstrahlgerät. Das Teilchenstrahlgerät ist beispielsweise zur Analyse, Beobachtung und/oder Bearbeitung des Objekts ausgelegt. Insbesondere weist das Teilchenstrahlgerät mindestens einen Strahlerzeuger zur Erzeugung eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen auf. Die geladenen Teilchen sind beispielsweise Elektronen oder Ionen. Das Teilchenstrahlgerät weist beispielsweise mindestens eine Objektivlinse zur Fokussierung des Teilchenstrahls auf das Objekt und/oder auf einen Manipulator, an dem das Objekt befestigbar ist, auf. Ferner weist das Teilchenstrahlgerät insbesondere mindestens einen Detektor zur Detektion von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung auf, die aus einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Objekt beim Auftreffen des Teilchenstrahls auf das Objekt und/oder die aus einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Manipulator beim Auftreffen des Teilchenstrahls auf den Manipulator hervorgehen/hervorgeht.
  • Der Manipulator ist beispielsweise als Mikromanipulator ausgebildet. Insbesondere ist es vorgesehen, dass er einen Endbereich aufweist, an welchem ein Objekt anordbar ist. Ferner ist es vorgesehen, dass der Manipulator beweglich ausgebildet ist. Hierzu ist es insbesondere vorgesehen, dass der Manipulator mit einer Bewegungseinrichtung verbunden ist, mit welcher der Manipulator bewegbar ist. Die Bewegungseinrichtung ermöglicht beispielsweise eine Bewegung des Manipulators in mindestens eine bestimmte Richtung. Insbesondere kann die Bewegungseinrichtung mehrere translatorische Bewegungseinheiten (beispielsweise 3 bis 4 translatorische Bewegungseinheiten) sowie mehrere rotatorische Bewegungseinheiten (beispielsweise 2 bis 3 rotatorische Bewegungseinheiten) aufweisen. Beispielsweise ist der Manipulator derart ausgebildet, dass er entlang einer ersten Translationsachse (beispielsweise einer x-Achse), entlang einer zweiten Translationsachse (beispielsweise einer y-Achse) sowie entlang einer dritten Translationsachse (beispielsweise einer z-Achse) bewegbar ist. Die erste Translationsachse, die zweite Translationsachse und die dritte Translationsachse sind beispielsweise senkrecht zueinander orientiert. Ferner ist der Manipulator um eine erste Rotationsachse und um eine zu der ersten Rotationsachse senkrecht ausgerichtete zweite Rotationsachse drehbar ausgebildet.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorgesehen, dass mindestens eine erste Fläche an dem Manipulator unter Verwendung eines Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts erzeugt wird, wobei der Teilchenstrahl geladene Teilchen aufweist. Wie oben erwähnt, sind die geladenen Teilchen beispielsweise Elektronen oder Ionen. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Teilchenstrahl mit den geladenen Teilchen auf den Manipulator und über den Manipulator geführt wird. Beispielsweise wird der Teilchenstrahl mittels einer Rastereinrichtung des Teilchenstrahlgeräts über die Oberfläche des Manipulators gerastert. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die erste Fläche durch Abtragen von Material des Manipulators und/oder durch Auftragen von Material auf den Manipulator erzeugt wird. Beispielsweise wird hierzu mittels einer Gaszuführungseinrichtung, die ein Präkursorreservoir oder mehrere Präkursorreservoire aufweist, wobei in jeweils einem Präkursorreservoir mindestens ein Präkursor aufgenommen ist, ein Präkursor aus einem Auslass des Präkursorreservoirs ausgelassen und zum Manipulator geführt. Durch Wechselwirkung des Präkursors mit dem Teilchenstrahl wird die erste Fläche durch Abtragen von Material des Manipulators und/oder durch Auftragen von Material auf den Manipulator erzeugt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es ferner vorgesehen, dass mindestens eine zweite Fläche an dem Objekt unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts erzeugt wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Teilchenstrahl mit den geladenen Teilchen auf das Objekt und über das Objekt geführt wird. Beispielsweise wird der Teilchenstrahl mittels der Rastereinrichtung des Teilchenstrahlgeräts über die Oberfläche des Objekts gerastert. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die zweite Fläche durch Abtragen von Material des Objekts und/oder durch Auftragen von Material auf das Objekt erzeugt wird. Beispielsweise wird hierzu mittels der Gaszuführungseinrichtung ein Präkursor aus dem Auslass des Präkursorreservoirs ausgelassen und zum Objekt geführt. Durch Wechselwirkung des Präkursors mit dem Teilchenstrahl wird die zweite Fläche durch Abtragen von Material des Objekts und/oder durch Auftragen von Material auf das Objekt erzeugt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorgesehen, dass die erste Fläche und die zweite Fläche derart erzeugt werden, dass die zweite Fläche zur ersten Fläche korrespondiert. Mit anderen Worten ausgedrückt, korrespondiert die zweite Fläche mit der ersten Fläche. Mit wiederum anderen Worten ausgedrückt, sind die erste Fläche und die zweite Fläche derart ausgestaltet, dass sie einander entsprechen. Beispielsweise entspricht die erste Fläche der zweiten Fläche bis zu 50 %, bis zu 60 %, bis zu 70 %, bis zu 80 %, bis zu 90 % oder bis zu 100 %.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es des Weiteren vorgesehen, dass die erste Fläche an der zweiten Fläche angeordnet wird, sodass der Manipulator an dem Objekt angeordnet ist. Die Anordnung der ersten Fläche an der zweiten Fläche erfolgt insbesondere durch eine Bewegung des Manipulators und/oder durch eine Bewegung des Objekts. Die Bewegung des Manipulators wird beispielsweise durch die oben genannte Bewegungseinrichtung zur Verfügung gestellt. Die Bewegung des Objekts erfolgt insbesondere durch einen beweglich ausgebildeten Objekttisch, an welchem das Objekt angeordnet ist. Der Objekttisch ist beispielsweise in einer Probenkammer des Teilchenstrahlgeräts angeordnet. Die bewegliche Ausbildung des Objekttisches wird insbesondere durch mehrere Bewegungseinheiten gewährleistet, aus denen der Objekttisch zusammengesetzt ist. Die Bewegungseinheiten ermöglichen eine Bewegung des Objekttisches in mindestens eine bestimmte Richtung. Insbesondere sind mehrere translatorische Bewegungseinheiten (beispielsweise 3 bis 4 translatorische Bewegungseinheiten) sowie mehrere rotatorische Bewegungseinheiten (beispielsweise 2 bis 3 rotatorische Bewegungseinheiten) vorgesehen. Beispielsweise ist der Objekttisch derart ausgebildet, dass er entlang einer ersten Translationsachse (beispielsweise einer x-Achse), entlang einer zweiten Translationsachse (beispielsweise einer y-Achse) sowie entlang einer dritten Translationsachse (beispielsweise einer z-Achse) beweglich ausgebildet ist. Die erste Translationsachse, die zweite Translationsachse und die dritte Translationsachse sind beispielsweise senkrecht zueinander orientiert. Ferner ist der Objekttisch insbesondere um eine erste Rotationsachse und um eine zu der ersten Rotationsachse senkrecht ausgerichtete zweite Rotationsachse drehbar ausgebildet.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es weiterhin vorgesehen, dass das Objekt an dem Manipulator in einem Grenzbereich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts befestigt wird. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass der Teilchenstrahl mit den geladenen Teilchen auf das Objekt und über das Objekt geführt wird. Insbesondere wird der Teilchenstrahl mittels der Rastereinrichtung des Teilchenstrahlgeräts über die Oberfläche des Objekts gerastert. Dabei wird Material des Objekts abgetragen und im Grenzbereich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche wieder aufgetragen, sodass das Objekt an dem Manipulator befestigt wird. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass der Teilchenstrahl mit den geladenen Teilchen auf den Manipulator und über den Manipulator geführt wird. Beispielsweise wird der Teilchenstrahl mittels der Rastereinrichtung des Teilchenstrahlgeräts über die Oberfläche des Manipulators gerastert. Dabei wird Material des Manipulators abgetragen und im Grenzbereich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche wieder aufgetragen, sodass das Objekt an dem Manipulator befestigt wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es weiterhin vorgesehen, dass das an dem Manipulator befestigte Objekt unter Verwendung des Manipulators und/oder des beweglichen Objekttisches, an dem das Objekt angeordnet ist, bewegt wird.
  • Die Erzeugung der ersten Fläche sowie der zweiten Fläche, welche mit der ersten Fläche korrespondiert, sowie die Anordnung der ersten Fläche an der zweiten Fläche ermöglichen eine besonders gute Verbindung und einen besonders guten Halt des Objekts am Manipulator im Grenzbereich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche. Es hat sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Verfahren sich besonders gut zur Anordnung von eingefrorenen Objekten an einem Manipulator, insbesondere an einem gekühlten Manipulator eignet. Eine Kontamination von Bauteilen, die bei einer kalten Deposition wie oben geschildert auftreten könnte, wird demnach vermieden. Aufgrund dessen kann der Manipulator mehrfach verwendet werden, ohne dass der Manipulator gereinigt oder gar ausgetauscht werden muss.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Fläche mit einer ersten Form und dass die zweite Fläche mit einer zweiten Form erzeugt werden. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird die erste Fläche derart erzeugt, dass sie die erste Form aufweist. Ferner wird die zweite Fläche derart erzeugt, dass sie die zweite Form aufweist. Nach dem Anordnen der ersten Fläche an der zweiten Fläche liegt die erste Form an der zweiten Form an. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die erste Form in die zweite Form eingreift und/oder dass die zweite Form in die erste Form eingreift. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die erste Fläche als eine ebene Fläche erzeugt wird und/oder dass die zweite Fläche als eine ebene Fläche erzeugt wird. Beispielsweise werden die erste Fläche und die zweite Fläche derart erzeugt, dass sie zueinander parallel ausrichtbar sind. Mit anderen Worten ausgedrückt, werden die erste Fläche und die zweite Fläche derart erzeugt, dass die erste Fläche nach Anordnung an der zweiten Fläche parallel zur zweiten Fläche verläuft.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorbeschriebenen Ausbildungen der ersten Fläche und der zweiten Fläche eingeschränkt. Vielmehr können/kann die erste Fläche und/oder die zweite Fläche jegliche Form aufweisen, welche für die Erfindung geeignet ist. Beispielsweise können/kann die erste Fläche und/oder die zweite Fläche sowohl Rundungen als auch ebene Flächen aufweisen. Wesentlich ist nur, dass die erste Fläche zur zweiten Fläche korrespondiert.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass mehrere erste Flächen und mehrere zweite Flächen erzeugt werden. So ist es bei dieser weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass mindestens eine weitere erste Fläche an dem Manipulator unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts erzeugt wird. Insbesondere ist es auch hier vorgesehen, dass der Teilchenstrahl mit den geladenen Teilchen auf den Manipulator und über den Manipulator geführt wird. Beispielsweise wird der Teilchenstrahl mittels der Rastereinrichtung des Teilchenstrahlgeräts über die Oberfläche des Manipulators gerastert. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die weitere erste Fläche durch Abtragen von Material des Manipulators und/oder durch Auftragen von Material auf den Manipulator erzeugt wird. Beispielsweise wird hierzu mittels der Gaszuführungseinrichtung ein Präkursor aus einem Auslass des Präkursorreservoirs ausgelassen und zum Manipulator geführt. Durch Wechselwirkung des Präkursors mit dem Teilchenstrahl wird die weitere erste Fläche durch Abtragen von Material des Manipulators und/oder durch Auftragen von Material auf den Manipulator erzeugt. Ferner ist es vorgesehen, dass mindestens eine weitere zweite Fläche an dem Objekt unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts erzeugt wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Teilchenstrahl mit den geladenen Teilchen auf das Objekt und über das Objekt geführt wird. Beispielsweise wird der Teilchenstrahl mittels der Rastereinrichtung des Teilchenstrahlgeräts über die Oberfläche des Objekts gerastert. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die weitere zweite Fläche durch Abtragen von Material des Objekts und/oder durch Auftragen von Material auf das Objekt erzeugt wird. Beispielsweise wird hierzu mittels der Gaszuführungseinrichtung ein Präkursor aus dem Auslass des Präkursorreservoirs ausgelassen und zum Objekt geführt. Durch Wechselwirkung des Präkursors mit dem Teilchenstrahl wird die weitere zweite Fläche durch Abtragen von Material des Objekts und/oder durch Auftragen von Material auf das Objekt erzeugt. Die weitere erste Fläche und die weitere zweite Fläche werden derart erzeugt, dass die weitere zweite Fläche zur weiteren ersten Fläche korrespondiert. Mit anderen Worten ausgedrückt, korrespondiert die weitere zweite Fläche mit der weiteren ersten Fläche. Mit wiederum anderen Worten ausgedrückt, sind die weitere erste Fläche und die weitere zweite Fläche derart ausgestaltet, dass sie einander entsprechen. Beispielsweise entspricht die weitere erste Fläche der weiteren zweiten Fläche bis zu 50 %, bis zu 60 %, bis zu 70 %, bis zu 80 %, bis zu 90 % oder bis zu 100 %.
  • Ferner ist es bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform vorgesehen, dass die weitere erste Fläche an der weiteren zweiten Fläche angeordnet wird, sodass der Manipulator an dem Objekt angeordnet ist. Die Anordnung der weiteren ersten Fläche an der weiteren zweiten Fläche erfolgt insbesondere durch eine Bewegung des Manipulators und/oder durch eine Bewegung des Objekts. Die Bewegung des Manipulators wird beispielsweise durch die oben genannte Bewegungseinrichtung zur Verfügung gestellt. Die Bewegung des Objekts erfolgt insbesondere durch den beweglich ausgebildeten Objekttisch, an welchem das Objekt angeordnet ist.
  • Darüber hinaus ist es bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform vorgesehen, dass das Objekt an dem Manipulator in einem Grenzbereich zwischen der weiteren ersten Fläche und der weiteren zweiten Fläche unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts befestigt wird. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass der Teilchenstrahl mit den geladenen Teilchen auf das Objekt und über das Objekt geführt wird. Insbesondere wird der Teilchenstrahl mittels der Rastereinrichtung des Teilchenstrahlgeräts über die Oberfläche des Objekts gerastert. Dabei wird Material des Objekts abgetragen und im Grenzbereich zwischen der weiteren ersten Fläche und der weiteren zweiten Fläche wieder aufgetragen, sodass das Objekt an dem Manipulator befestigt wird. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass der Teilchenstrahl mit den geladenen Teilchen auf den Manipulator und über den Manipulator geführt wird. Beispielsweise wird der Teilchenstrahl mittels der Rastereinrichtung des Teilchenstrahlgeräts über die Oberfläche des Manipulators gerastert. Dabei wird Material des Manipulators abgetragen und im Grenzbereich zwischen der weiteren ersten Fläche und der weiteren zweiten Fläche wieder aufgetragen, sodass das Objekt an dem Manipulator befestigt wird.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die weitere erste Fläche mit einer ersten Form und dass die weitere zweite Fläche mit einer zweiten Form erzeugt werden. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird die weitere erste Fläche derart erzeugt, dass sie die erste Form aufweist. Ferner wird die weitere zweite Fläche derart erzeugt, dass sie die zweite Form aufweist. Nach dem Anordnen der weiteren ersten Fläche an der weiteren zweiten Fläche liegt die erste Form der weiteren ersten Fläche an der zweiten Form der weiteren zweiten Fläche an. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die erste Form der weiteren ersten Fläche in die zweite Form der weiteren zweiten Fläche eingreift und/oder dass die zweite Form der weiteren zweiten Fläche in die erste Form der weiteren ersten Fläche eingreift. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die weitere erste Fläche als eine ebene Fläche erzeugt wird und/oder dass die weitere zweite Fläche als eine ebene Fläche erzeugt wird. Beispielsweise werden die weitere erste Fläche und die weitere zweite Fläche derart erzeugt, dass sie zueinander parallel ausrichtbar sind. Mit anderen Worten ausgedrückt, werden die weitere erste Fläche und die weitere zweite Fläche derart erzeugt, dass die weitere erste Fläche nach Anordnung an der weiteren zweiten Fläche parallel zur weiteren zweiten Fläche verläuft.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorbeschriebenen Ausbildungen der weiteren ersten Fläche und der weiteren zweiten Fläche eingeschränkt. Vielmehr können/kann die weitere erste Fläche und/oder die weitere zweite Fläche jegliche Form aufweisen, welche für die Erfindung geeignet ist. Beispielsweise können/kann die weitere erste Fläche und/oder die weitere zweite Fläche sowohl Rundungen als auch ebene Flächen aufweisen. Wesentlich ist nur, dass die weitere erste Fläche zur weiteren zweiten Fläche korrespondiert.
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der an dem Manipulator erzeugten ersten Fläche und/oder an dem Objekt erzeugten zweiten Fläche beschrieben. Entsprechendes gilt auch für die weitere erste Fläche und/oder die weitere zweite Fläche.
  • So ist es bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass vor dem Befestigen des Objekts an dem Manipulator an der ersten Fläche eine Struktureinheit mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts erzeugt wird. Beim Befestigen des Objekts an dem Manipulator wird die an der ersten Fläche erzeugte Struktureinheit an der zweiten Fläche angeordnet. Die Struktureinheit kann jegliche Ausbildung aufweisen, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass vor dem Befestigen des Objekts an dem Manipulator an der ersten Fläche eine Struktureinheit mit mindestens einem Vorsprung mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts erzeugt wird. Beim Befestigen des Objekts an dem Manipulator wird der Vorsprung an der zweiten Fläche angeordnet.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass vor dem Befestigen des Objekts an dem Manipulator an der ersten Fläche eine erste Struktureinheit mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts erzeugt wird. Beim Befestigen des Objekts an dem Manipulator wird die an der ersten Fläche erzeugte erste Struktureinheit an einer zweiten Struktureinheit der zweiten Fläche des Objekts angeordnet. Die erste Struktureinheit und die zweite Struktureinheit können jegliche Ausbildung aufweisen, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
  • Bei einer noch wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass vor dem Befestigen des Objekts an dem Manipulator an der ersten Fläche eine erste Struktureinheit mit mindestens einem ersten Vorsprung mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts erzeugt wird. Beim Befestigen des Objekts an dem Manipulator wird der erste Vorsprung der ersten Struktureinheit an einer ersten Aussparung einer zweiten Struktureinheit der zweiten Fläche des Objekts angeordnet.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass vor dem Befestigen des Objekts an dem Manipulator zum einen an der ersten Fläche eine erste Struktureinheit mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts erzeugt wird. Zum anderen wird an der zweiten Fläche eine zweite Struktureinheit mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts erzeugt. Beim Befestigen des Objekts an dem Manipulator wird die an der ersten Fläche erzeugte erste Struktureinheit an der zweiten Struktureinheit, die an der zweiten Fläche erzeugt wurde, angeordnet.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass vor dem Befestigen des Objekts an dem Manipulator zum einen an der ersten Fläche eine erste Struktureinheit, die mindestens einen ersten Vorsprung aufweist, mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts erzeugt wird. Zum anderen wird an der zweiten Fläche eine zweite Struktureinheit, die mindestens eine erste Aussparung aufweist, mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts erzeugt. Beim Befestigen des Objekts an dem Manipulator wird der erste Vorsprung an der ersten Aussparung angeordnet.
  • Wie oben bereits erwähnt, können die vorgenannten Struktureinheiten jegliche Ausbildung aufweisen. Beispielsweise weisen sie mindestens einen vorgenannten Vorsprung auf. Insbesondere ist es vorgesehen, dass mindestens eine der vorgenannten Struktureinheiten kammartig ausgebildet ist. Eine derartige Struktureinheit weist mehrere Zinken (beispielsweise in Form von Vorsprüngen) sowie Aussparungen auf, die jeweils zwischen zwei Zinken angeordnet sind.
  • Wie oben bereits ausgeführt, ist es bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass zum Befestigen des Objekts an dem Manipulator der Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts zum Objekt derart geführt wird, dass Material des Objekts in dem Grenzbereich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche aufgetragen wird. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass zum Befestigen des Objekts an dem Manipulator der Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts zum Manipulator derart geführt wird, dass Material des Manipulators in dem Grenzbereich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche aufgetragen wird. Auf die oben gemachten Ausführungen wird verwiesen, die auch hier gelten.
  • Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass beim Bewegen des Objekts unter Verwendung des Manipulators und/oder des Objekttisches das Objekt aus einem Objektmaterial entfernt wird. Das Objektmaterial ist das Material, aus welchem das Objekt, das analysiert, bearbeitet und/oder abgebildet werden soll, herauspräpariert wurde.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass vor dem Bewegen des Objekts das Objekt aus einem Objektmaterial unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts herausgeschnitten wird.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass nach dem Bewegen des Objekts unter Verwendung des Manipulators und/oder des Objekttisches das Objekt an einem Objekthalter unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts befestigt wird. Der Objekthalter ist beispielsweise als TEM-Objekthalter ausgebildet. Die Erfindung ist aber nicht auf derartige Objekthalter eingeschränkt. Vielmehr kann jeder geeignete Objekthalter verwendet werden.
  • Zur Befestigung des Objekts an dem Objekthalter ist es beispielsweise vorgesehen, dass der Teilchenstrahl mit den geladenen Teilchen auf das Objekt und über das Objekt geführt wird. Beispielsweise wird der Teilchenstrahl mittels der Rastereinrichtung des Teilchenstrahlgeräts über die Oberfläche des Objekts gerastert. Dabei wird Material des Objekts abgetragen und im Grenzbereich zwischen dem Objekt und dem Objekthalter wieder aufgetragen, sodass das Objekt an dem Objekthalter befestigt wird. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass der Teilchenstrahl mit den geladenen Teilchen auf den Objekthalter und über den Objekthalter geführt wird. Beispielsweise wird der Teilchenstrahl mittels der Rastereinrichtung des Teilchenstrahlgeräts über die Oberfläche des Objekthalters gerastert. Dabei wird Material des Objekthalters abgetragen und im Grenzbereich zwischen dem Objekt und dem Objekthalter wieder aufgetragen, sodass das Objekt an dem Objekthalter befestigt wird.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass nach dem Bewegen des Objekts unter Verwendung des Manipulators und/oder des Objekttisches das Objekt unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts von dem Manipulator gelöst wird. Beispielsweise erfolgt dies, nachdem das Objekt an dem vorgenannten Objekthalter befestigt wurde. Zum Lösen des Objekts von dem Manipulator ist es beispielsweise vorgesehen, dass der Teilchenstrahl mit den geladenen Teilchen auf das Objekt und über das Objekt geführt wird. Beispielsweise wird der Teilchenstrahl mittels der Rastereinrichtung des Teilchenstrahlgeräts über die Oberfläche des Objekts gerastert. Dabei wird Material im Grenzbereich zwischen dem Objekt und dem Manipulator abgetragen, sodass das Objekt von dem Manipulator gelöst wird.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Befestigen des Objekts an dem Manipulator unter Verwendung eines Gases erfolgt, das durch eine Gaszuführungseinrichtung bereitgestellt wird. Auf die oben gemachten Ausführungen wird verwiesen, die auch hier gelten.
  • Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der Manipulator und/oder das Objekt gekühlt werden/wird. Hierzu ist der Manipulator beispielsweise an einer ersten Heiz- und/oder Kühleinrichtung angeordnet. Das Objekt ist beispielsweise an einer zweiten Heiz- und/oder Kühleinrichtung angeordnet. Insbesondere wird/werden der Manipulator und/oder das Objekt mit flüssigem Stickstoff oder mit flüssigem Helium auf eine Temperatur von -140 °C oder niedriger als -140 °C gekühlt. Temperaturen unter -50 °C werden vorstehend und auch nachstehend als Kryotemperaturen bezeichnet.
  • Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass als das Objekt ein Objekt verwendet wird, das an der ersten Fläche dicker als an anderen Bereichen des Objekts ausgebildet ist. Auf diese Weise wird beispielsweise sichergestellt, dass genug Material für eine Redeposition (also ein Auftragen von Material mittels des Teilchenstrahls nach Abtragen von Material mittels des Teilchenstrahls) zur Verfügung gestellt wird.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der in einen Prozessor ladbar oder geladen ist und der bei Ausführung ein Teilchenstrahlgerät derart steuert, dass das erfindungsgemäße Verfahren mit einem der weiter oben oder weiter unten genannten Merkmale oder mit einer Kombination aus mindestens zwei der weiter oben oder weiter unten genannten Merkmale ausgeführt wird.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Teilchenstrahlgerät zur Analyse, Abbildung und/oder Bearbeitung eines Objekts. Das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät ist zur Durchführung eines Verfahrens mit mindestens einem der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale oder mit einer Kombination von mindestens zwei der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale ausgelegt.
  • Das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät weist mindestens einen Strahlerzeuger zur Erzeugung eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen auf. Die geladenen Teilchen sind beispielsweise Elektronen oder Ionen. Das Teilchenstrahlgerät weist mindestens einen beweglich ausgebildeten Manipulator zum Anordnen und zum Bewegen des Objekts sowie mindestens einen beweglich ausgebildeten Objekttisch auf. An dem Objekttisch ist das Objekt anordbar. Hinsichtlich des Objekttisches und des beweglich ausgebildeten Manipulators wird auf die weiter oben gemachten Ausführungen verwiesen, die auch hier gelten. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mit mindestens einer Objektivlinse zur Fokussierung des Teilchenstrahls auf das Objekt und/oder auf den Manipulator versehen. Ferner weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mindestens eine Rastereinrichtung zum Rastern des Teilchenstrahls über das Objekt und/oder über den Manipulator auf. Zusätzlich weist das Teilchenstrahlgerät mindestens eine Detektoreinheit zur Detektion von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung auf, die aus einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Objekt beim Auftreffen des Teilchenstrahls auf das Objekt sowie aus einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Manipulator beim Auftreffen des Teilchenstrahls auf den Manipulator hervorgehen/hervorgeht. Das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät weist einen Prozessor auf, in dem ein Computerprogrammprodukt mit mindestens einem der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale oder mit einer Kombination von mindestens zwei der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale geladen ist.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Teilchenstrahlgerät eine Gaszuführungseinrichtung zur Zuführung eines Gases aufweist. Hinsichtlich der Ausbildung der Gaszuführungseinrichtung wird auf die Ausführungen weiter oben verwiesen, die auch hier gelten.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Teilchenstrahlgerät mindestens eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung zum Einstellen einer Temperatur des Manipulators und/oder des Objekts aufweist. Beispielsweise weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät eine erste Heiz- und/oder Kühleinrichtung auf, welche zur Einstellung der Temperatur des Manipulators (insbesondere zur Kühlung) vorgesehen ist. Ferner weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät beispielsweise eine zweite Heiz- und/oder Kühleinrichtung auf, welche zur Einstellung der Temperatur des Objekts (insbesondere zur Kühlung) vorgesehen ist. Beispielsweise wird/werden der Manipulator und/oder das Objekt mit flüssigem Stickstoff oder mit flüssigem Helium auf eine Temperatur von -140 °C oder niedriger als -140 °C gekühlt. Temperaturen unter -50 °C werden vorstehend und auch nachstehend als Kryotemperaturen bezeichnet.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts sind der Strahlerzeuger als ein erster Strahlerzeuger und der Teilchenstrahl als ein erster Teilchenstrahl mit ersten geladenen Teilchen ausgebildet. Ferner ist die Objektivlinse als eine erste Objektivlinse zur Fokussierung des ersten Teilchenstrahls auf das Objekt und/oder den Manipulator ausgebildet. Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mindestens einen zweiten Strahlerzeuger zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls mit zweiten geladenen Teilchen auf. Ferner weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mindestens eine zweite Objektivlinse zur Fokussierung des zweiten Teilchenstrahls auf das Objekt und/oder den Manipulator auf.
  • Insbesondere ist es vorgesehen, das Teilchenstrahlgerät als ein Elektronenstrahlgerät und/oder als ein lonenstrahlgerät auszubilden.
  • Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • 1 eine erste Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts;
    • 2 eine zweite Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts;
    • 3 eine dritte Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts;
    • 4 eine vierte Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts;
    • 5 eine fünfte Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts;
    • 6 eine sechste Ausführungsform eines Teilchenstrahlgeräts;
    • 7 eine schematische Darstellung eines Manipulators;
    • 8 eine schematische Darstellung eines Objekttisches;
    • 9 eine weitere schematische Darstellung des Objekttisches gemäß 8;
    • 10 eine schematische Darstellung eines Ablaufs einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Befestigen und Bewegen eines Objekts;
    • 11 eine schematische Darstellung eines Teilchenstrahlgeräts, eines Manipulators und eines Objekts;
    • 12 eine weitere schematische Darstellung eines Teilchenstrahlgeräts, eines Manipulators und eines Objekts;
    • 13 eine noch weitere schematische Darstellung eines Teilchenstrahlgeräts, eines Manipulators und eines Objekts;
    • 14 eine wiederum weitere schematische Darstellung eines Teilchenstrahlgeräts, eines Manipulators und eines Objekts;
    • 15 eine schematische Darstellung eines Ablaufs einer weiteren Ausführungsform eines Verfahrens zum Befestigen und Bewegen eines Objekts; sowie
    • 16 eine schematische Darstellung eines Ablaufs einer noch weiteren Ausführungsform eines Verfahrens zum Befestigen und Bewegen eines Objekts.
  • 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 auseinander laufen und den zweiten Detektor 117 auf seiner aktiven Fläche treffen. An dem Objekt 125 zurückgestreute Elektronen - also Rückstreuelektronen, die im Vergleich zu den Sekundärelektronen eine relativ hohe kinetische Energie beim Austritt aus dem Objekt 125 aufweisen - werden dagegen vom zweiten Detektor 117 nur zu einem geringen Anteil erfasst. Die hohe kinetische Energie und die Winkel der Rückstreuelektronen zur optischen Achse OA bei Austritt aus dem Objekt 125 führen dazu, dass eine Strahltaille, also ein Strahlbereich mit minimalem Durchmesser, der Rückstreuelektronen in der Nähe des zweiten Detektors 117 liegt. Ein großer Teil der Rückstreuelektronen tritt durch die Durchgangsöffnung des zweiten Detektors 117 hindurch. Der erste Detektor 116 dient daher im Wesentlichen zur Erfassung der Rückstreuelektronen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des SEM 100 kann der erste Detektor 116 zusätzlich mit einem Gegenfeldgitter 116A ausgebildet sein. Das Gegenfeldgitter 116A ist an der zum Objekt 125 gerichteten Seite des ersten Detektors 116 angeordnet. Das Gegenfeldgitter 116A weist ein hinsichtlich des Potentials des Strahlführungsrohrs 104 negatives Potential derart auf, dass nur Rückstreuelektronen mit einer hohen Energie durch das Gegenfeldgitter 116A zu dem ersten Detektor 116 gelangen. Zusätzlich oder alternativ weist der zweite Detektor 117 ein weiteres Gegenfeldgitter auf, das analog zum vorgenannten Gegenfeldgitter 116A des ersten Detektors 116 ausgebildet ist und eine analoge Funktion aufweist.
  • Die mit dem ersten Detektor 116 und dem zweiten Detektor 117 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 Objekttisch 122 angeordnet. Der Objekttisch 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 Objekttisch 122 um zwei zueinander senkrecht angeordnete Rotationsachsen (Tischrotationsachsen) gedreht werden. Die Erfindung ist nicht auf den vorbeschriebenen Objekttisch 122 eingeschränkt. Vielmehr kann der Objekttisch 122 weitere Translationsachsen und Rotationsachsen aufweisen, entlang derer oder um welche sich der Objekttisch 122 bewegen kann.
  • Das SEM 100 weist ferner einen dritten Detektor 121 auf, welcher in der Probenkammer 120 angeordnet ist. Genauer gesagt, ist der dritte Detektor 121 von der Elektronenquelle 101 aus gesehen entlang der optischen Achse OA hinter dem Objekttisch 122 angeordnet. Der Objekttisch 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.
  • In der Probenkammer 120 ist ein Strahlungsdetektor 119 angeordnet, mit dem Wechselwirkungsstrahlung, beispielsweise Röntgenstrahlung und/oder Kathodolumineszenzlicht, detektiert wird. Der Strahlungsdetektor 119, der erste Detektor 116 und der zweite Detektor 117 sind mit einer Steuereinheit 123 verbunden, welche einen Monitor 124 und einen Prozessor 127 aufweist. Auch der dritte Detektor 121 ist mit der Steuereinheit 123 verbunden. Dies ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Zusätzlich oder alternativ kann in der Probenkammer 120 ein weiterer Detektor in Form eines Kammerdetektors 500 insbesondere zur Detektion von Sekundärelektronen angeordnet sein. Dieser ist ebenfalls mit der Steuereinheit 123 verbunden. Die Steuereinheit 123 verarbeitet Detektionssignale, welche von dem ersten Detektor 116, dem zweiten Detektor 117, dem dritten Detektor 121, dem Strahlungsdetektor 119 und/oder dem Kammerdetektor 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.
  • An dem Objekthalter 114 ist eine erste Heiz- und/oder Kühleinrichtung 128 angeordnet, welche zum Kühlen und/oder Heizen des Objekthalters 114 und somit des dort angeordneten Objekts 125 verwendet wird. Beispielsweise wird der Objekthalter 114 mittels flüssigem Stickstoff oder flüssigem Helium auf eine Temperatur von -140 °C oder niedriger als -140 °C gekühlt. Um eine Temperatur des Objekts 125 zu bestimmen, ist in der Probenkammer 120 eine Temperaturmesseinheit (nicht dargestellt) angeordnet. Beispielsweise ist die Temperaturmesseinheit als ein Infrarot-Messgerät oder ein Halbleiter-Temperatursensor ausgebildet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger Temperaturmesseinheiten nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperaturmesseinheit jegliche Temperaturmesseinheit verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist.
  • Das SEM 100 weist auch einen beweglich ausgebildeten Manipulator 501 auf, der in 1 nur schematisch dargestellt ist. Der Manipulator 501 ist zum Halten und/oder Bewegen des Objekts 125 oder eines Teils des Objekts 125 ausgelegt.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren SEM 100. Die Ausführungsform der 2 beruht auf der Ausführungsform der 1. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zur Ausführungsform des SEM 100 gemäß der 1 weist das SEM 100 gemäß der 2 eine Gaszuführungseinrichtung 1000 auf. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 dient der Zuführung eines gasförmigen Präkursors an eine bestimmte Position auf die Oberfläche des Objekts 125 oder einer weiter unten erläuterten Einheit des SEM 100. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ein Präkursorreservoir 1001 auf. Der Präkursor ist beispielsweise in dem Präkursorreservoir 1001 als fester oder flüssiger Stoff aufgenommen. Um den Präkursor in den gasförmigen Zustand zu bringen, wird der Präkursor innerhalb des Präkursorreservoirs 1001 verdampft oder sublimiert. Dieser Vorgang kann beispielsweise durch Steuerung der Temperatur des Präkursorreservoirs 1001 und/oder des Präkursors beeinflusst werden. Alternativ hierzu ist der Präkursor in dem Präkursorreservoir 1001 als gasförmiger Stoff aufgenommen. Beispielsweise wird als Präkursor ein Metall aufweisender Präkursor verwendet, um ein Metall oder eine metallhaltige Schicht auf der Oberfläche des Objekts 125 abzuscheiden. Beispielsweise kann auch ein nichtleitendes Material, insbesondere SiO2, auf der Oberfläche des Objekts 125 abgeschieden werden. Ferner ist es auch vorgesehen, den Präkursor bei Wechselwirkung mit einem Teilchenstrahl zur Abtragung von Material des Objekts 125 zu verwenden.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist mit einer Zuleitung 1002 versehen. Die Zuleitung 1002 weist in Richtung des Objekts 125 eine nadelförmige und/oder kapillarförmige Einrichtung beispielsweise in Form einer Kanüle 1003 auf, welche insbesondere in die Nähe der Oberfläche des Objekts 125 beispielsweise in einem Abstand von 10 µm bis 1 mm zur Oberfläche des Objekts 125 bringbar ist. Die Kanüle 1003 weist eine Zuführungsöffnung auf, deren Durchmesser beispielsweise im Bereich von 10 µm bis 1000 µm, insbesondere im Bereich von 100 µm bis 600 µm liegt. Die Zuleitung 1002 weist ein Ventil 1004 auf, um den Durchfluss von gasförmigem Präkursor in die Zuleitung 1002 zu regeln. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird bei Öffnen des Ventils 1004 gasförmiger Präkursor von dem Präkursorreservoir 1001 in die Zuleitung 1002 eingebracht und über die Kanüle 1003 zur Oberfläche des Objekts 125 geleitet. Bei Schließen des Ventils 1004 wird der Zufluss des gasförmigen Präkursors auf die Oberfläche des Objekts 125 gestoppt.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist ferner mit einer Verstelleinheit 1005 versehen, welche eine Verstellung der Position der Kanüle 1003 in alle 3 Raumrichtungen - nämlich eine x-Richtung, eine y-Richtung und eine z-Richtung - sowie eine Verstellung der Orientierung der Kanüle 1003 durch eine Drehung und/oder eine Kippung ermöglicht. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 und somit auch die Verstelleinheit 1005 sind mit der Steuereinheit 123 des SEM 100 verbunden.
  • Das Präkursorreservoir 1001 ist bei weiteren Ausführungsformen nicht direkt an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Vielmehr ist es bei diesen weiteren Ausführungsformen vorgesehen, dass das Präkursorreservoir 1001 beispielsweise an einer Wand eines Raums angeordnet ist, in dem sich das SEM 100 befindet. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, das Präkursorreservoir 1001 in einem ersten Raum und das SEM 100 in einem vom ersten Raum getrennten zweiten Raum anzuordnen. Wiederum alternativ hierzu ist es vorgesehen, das Präkursorreservoir 1001 in einer Schrankeinrichtung anzuordnen.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist eine Temperatur-Messeinheit 1006 auf. Als Temperatur-Messeinheit 1006 wird beispielsweise eine Widerstandsmesseinrichtung, ein Thermoelement und/oder ein Halbleiter-Temperatursensor verwendet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger TemperaturMesseinheiten nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperatur-Messeinheit jegliche geeignete Temperatur-Messeinheit verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Temperatur-Messeinheit nicht an der Gaszuführungseinrichtung 1000 selbst angeordnet ist, sondern beispielsweise beabstandet zur Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet ist.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ferner eine Temperatur-Einstelleinheit 1007 auf. Die Temperatur-Einstelleinheit 1007 ist beispielsweise eine Heizeinrichtung, insbesondere eine handelsübliche Infrarot-Heizeinrichtung, ein Heizdraht und/oder ein Peltierelement. Alternativ hierzu ist die Temperatur-Einstelleinheit 1007 als Heiz- und/oder Kühleinrichtung ausgebildet, die beispielsweise einen Heizdraht aufweist. Die Erfindung ist aber nicht auf die Verwendung einer derartigen Temperatur-Einstelleinheit 1007 eingeschränkt. Vielmehr kann für die Erfindung jegliche geeignete Temperatur-Einstelleinheit verwendet werden.
  • 3 zeigt 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 3 dargestellten Ausführungsform wird die Probenkammer 201 in einem ersten Druckbereich oder in einem zweiten Druckbereich betrieben. Der erste Druckbereich umfasst nur Drücke kleiner oder gleich 10-3 hPa, und der zweite Druckbereich umfasst nur Drücke größer als 10-3 hPa. Um diese Druckbereiche zu gewährleisten, ist die Probenkammer 201 vakuumtechnisch verschlossen.
  • In der Probenkammer 201 ist der dritte Detektor 121 angeordnet.
  • Das SEM 100 dient der Erzeugung eines ersten Teilchenstrahls, nämlich des bereits weiter oben beschriebenen Primärelektronenstrahls und weist die bereits oben genannte optische Achse auf, die in der 3 mit dem Bezugszeichen 709 versehen ist und nachfolgend auch erste Strahlachse genannt wird. Zum anderen ist das Kombinationsgerät 200 mit einem lonenstrahlgerät 300 versehen, das ebenfalls an der Probenkammer 201 angeordnet ist. Das lonenstrahlgerät 300 weist ebenfalls eine optische Achse auf, die in der 3 mit dem Bezugszeichen 710 versehen ist und nachfolgend auch zweite Strahlachse genannt wird.
  • Das SEM 100 ist hinsichtlich der Probenkammer 201 vertikal angeordnet. Hingegen ist das lonenstrahlgerät 300 um einen Winkel von ca. 0° bis 90° geneigt zum SEM 100 angeordnet. In der 3 ist beispielsweise eine Anordnung von ca. 50° dargestellt. Das lonenstrahlgerät 300 weist einen zweiten Strahlerzeuger in Form eines lonenstrahlerzeugers 301 auf. Mit dem lonenstrahlerzeuger 301 werden Ionen erzeugt, die einen zweiten Teilchenstrahl in Form eines lonenstrahls bilden. Die Ionen werden mittels einer Extraktionselektrode 302, die auf einem vorgebbaren Potential liegt, beschleunigt. Der zweite Teilchenstrahl gelangt dann durch eine 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 Objekttisch 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 erste Richtung. Das Rastern in einer dazu senkrechten zweiten 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 Objekttisch 122 angeordnet. Auch bei der in 3 gezeigten Ausführungsform ist der Objekttisch 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 Objekttisch 122 um zwei zueinander senkrecht angeordnete Rotationsachsen (Tischrotationsachsen) gedreht werden.
  • Die in der 3 dargestellten Abstände zwischen den einzelnen Einheiten des Kombinationsgeräts 200 sind übertrieben dargestellt, um die einzelnen Einheiten des Kombinationsgeräts 200 besser darzustellen.
  • In der Probenkammer 201 ist ein Strahlungsdetektor 119 angeordnet, mit dem Wechselwirkungsstrahlung, beispielsweise Röntgenstrahlung und/oder Kathodolumineszenzlicht, detektiert wird. Der Strahlungsdetektor 119 ist mit einer Steuereinheit 123 verbunden, welche einen Monitor 124 und einen Prozessor 127 aufweist. Zusätzlich oder alternativ kann in der Probenkammer 201 ein weiterer Detektor in Form eines Kammerdetektors 500 insbesondere zur Detektion von Sekundärelektronen angeordnet sein. Dieser ist ebenfalls mit der Steuereinheit 123 verbunden.
  • Die Steuereinheit 123 verarbeitet Detektionssignale, welche von dem ersten Detektor 116, dem zweiten Detektor 117 (in 3 nicht dargestellt), dem dritten Detektor 121, dem Strahlungsdetektor 119 und/oder dem Kammerdetektor 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.
  • An dem Objekthalter 114 ist eine erste Heiz- und/oder Kühleinrichtung 128 angeordnet, welche zum Kühlen und/oder Heizen des Objekthalters 114 und somit des dort angeordneten Objekts 125 verwendet wird. Beispielsweise wird der Objekthalter 114 mittels flüssigem Stickstoff oder flüssigem Helium auf eine Temperatur von -140 °C oder niedriger als -140 °C gekühlt. Um eine Temperatur des Objekts 125 zu bestimmen, ist in der Probenkammer 201 eine Temperaturmesseinheit (nicht dargestellt) angeordnet. Beispielsweise ist die Temperaturmesseinheit als ein Infrarot-Messgerät oder ein Halbleiter-Temperatursensor ausgebildet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger Temperaturmesseinheiten nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperaturmesseinheit jegliche Temperaturmesseinheit verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist.
  • Das Kombinationsgerät 200 weist auch einen beweglich ausgebildeten Manipulator 501 auf, der in 3 nur schematisch dargestellt ist. Der Manipulator 501 ist zum Halten und/oder Bewegen des Objekts 125 oder eines Teils des Objekts 125 ausgelegt.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Kombinationsgeräts 200. Die Ausführungsform der 4 beruht auf der Ausführungsform der 3. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zur Ausführungsform des Kombinationsgeräts 200 gemäß der 3 weist das Kombinationsgerät 200 gemäß der 4 eine Gaszuführungseinrichtung 1000 auf. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 dient der Zuführung eines gasförmigen Präkursors an eine bestimmte Position auf der Oberfläche des Objekts 125 oder einer weiter unten erläuterten Einheit des Kombinationsgeräts 200. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ein Präkursorreservoir 1001 auf. Der Präkursor ist beispielsweise in dem Präkursorreservoir 1001 als fester oder flüssiger Stoff aufgenommen. Um den Präkursor in den gasförmigen Zustand zu bringen, wird der Präkursor innerhalb des Präkursorreservoirs 1001 verdampft oder sublimiert. Dieser Vorgang kann beispielsweise durch Steuerung der Temperatur des Präkursorreservoirs 1001 und/oder des Präkursors beeinflusst werden. Alternativ hierzu ist der Präkursor in dem Präkursorreservoir 1001 als gasförmiger Stoff aufgenommen. Beispielsweise wird als Präkursor ein Metall aufweisender Präkursor verwendet werden, um ein Metall oder eine metallhaltige Schicht auf der Oberfläche des Objekts 125 abzuscheiden. Beispielsweise kann auch ein nichtleitendes Material insbesondere SiO2, auf der Oberfläche des Objekts 125 abgeschieden werden. Ferner ist es auch vorgesehen, den Präkursor bei Wechselwirkung mit dem Teilchenstrahl zur Abtragung von Material des Objekts 125 zu verwenden.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist mit einer Zuleitung 1002 versehen. Die Zuleitung 1002 weist in Richtung des Objekts 125 eine nadelförmige und/oder kapillarförmige Einrichtung beispielsweise in Form einer Kanüle 1003 auf, welche insbesondere in die Nähe der Oberfläche des Objekts 125 beispielsweise in einem Abstand von 10 µm bis 1 mm zur Oberfläche des Objekts 125 bringbar ist. Die Kanüle 1003 weist eine Zuführungsöffnung auf, deren Durchmesser beispielsweise im Bereich von 10 µm bis 1000 µm, insbesondere im Bereich von 100 µm bis 600 µm liegt. Die Zuleitung 1002 weist ein Ventil 1004 auf, um den Durchfluss von gasförmigem Präkursor in die Zuleitung 1002 zu regeln. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird bei Öffnen des Ventils 1004 gasförmiger Präkursor von dem Präkursorreservoir 1001 in die Zuleitung 1002 eingebracht und über die Kanüle 1003 zur Oberfläche des Objekts 125 geleitet. Beim Schließen des Ventils 1004 wird der Zufluss des gasförmigen Präkursors auf die Oberfläche des Objekts 125 gestoppt.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist ferner mit einer Verstelleinheit 1005 versehen, welche eine Verstellung der Position der Kanüle 1003 in alle 3 Raumrichtungen - nämlich eine x-Richtung, eine y-Richtung und eine z-Richtung - sowie eine Verstellung der Orientierung der Kanüle 1003 durch eine Drehung und/oder eine Kippung ermöglicht. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 und somit auch die Verstelleinheit 1005 sind mit der Steuereinheit 123 des SEM 100 verbunden.
  • Das Präkursorreservoir 1001 ist bei weiteren Ausführungsformen nicht direkt an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Vielmehr ist es bei diesen weiteren Ausführungsformen vorgesehen, dass das Präkursorreservoir 1001 beispielsweise an einer Wand eines Raums angeordnet ist, in dem sich das Kombinationsgerät 200 befindet. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, das Präkursorreservoir 1001 in einem ersten Raum und das Kombinationsgerät 200 in einem vom ersten Raum getrennten zweiten Raum anzuordnen. Wiederum alternativ hierzu ist es vorgesehen, das Präkursorreservoir in einer Schrankeinrichtung anzuordnen.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist eine Temperatur-Messeinheit 1006 auf. Als Temperatur-Messeinheit 1006 wird beispielsweise eine Widerstandsmesseinrichtung, ein Thermoelement und/oder ein Halbleiter-Temperatursensor verwendet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger TemperaturMesseinheiten nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperatur-Messeinheit jegliche Temperatur-Messeinheit verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Temperatur-Messeinheit nicht an der Gaszuführungseinrichtung 1000 selbst angeordnet ist, sondern beispielsweise beabstandet zur Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet ist.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ferner eine Temperatur-Einstelleinheit 1007 auf. Die Temperatur-Einstelleinheit 1007 ist beispielsweise eine Heizeinrichtung, insbesondere eine handelsübliche Infrarot-Heizeinrichtung, ein Heizdraht und/oder ein Peltierelement. Alternativ hierzu ist die Temperatur-Einstelleinheit 1007 als Heiz- und/oder Kühleinrichtung ausgebildet, die beispielsweise einen Heizdraht aufweist. Die Erfindung ist aber nicht auf die Verwendung einer derartigen Temperatur-Einstelleinheit 1007 eingeschränkt. Vielmehr kann für die Erfindung jegliche geeignete Temperatur-Einstelleinheit verwendet werden.
  • 5 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 411 B, einen dritten magnetischen Sektor 411C, einen vierten magnetischen Sektor 411D, einen fünften magnetischen Sektor 411E, einen sechsten magnetischen Sektor 411F und einen siebten magnetischen Sektor 411G. Der Teilchenstrahl tritt in die Strahlablenkeinrichtung 410 entlang der ersten optischen Achse OA1 ein und wird durch die Strahlablenkeinrichtung 410 in die Richtung einer zweiten optischen Achse OA2 abgelenkt. Die Strahlablenkung erfolgt mittels des ersten magnetischen Sektors 411A, mittels des zweiten magnetischen Sektors 411B und mittels des dritten magnetischen Sektors 411C um einen Winkel von 30° bis 120°. Die zweite optische Achse OA2 ist in demselben Winkel zu der ersten optischen Achse OA1 ausgerichtet. Die Strahlablenkeinrichtung 410 lenkt auch den Teilchenstrahl ab, welcher entlang der zweiten optischen Achse OA2 geführt ist, und zwar in die Richtung einer dritten optischen Achse OA3. Die Strahlablenkung wird durch den dritten magnetischen Sektor 411C, den vierten magnetischen Sektor 411D und den fünften magnetischen Sektor 411E bereitgestellt. Bei der Ausführungsform in 5 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 411B und den dritten magnetischen Sektor 411C abgelenkt wurde, wird der Teilchenstrahl entlang der zweiten optischen Achse OA2 geführt. Der Teilchenstrahl wird zu einem elektrostatischen Spiegel 414 geführt und verläuft auf seinem Weg zu dem elektrostatischen Spiegel 414 entlang einer vierten elektrostatischen Linse 415, einer dritten Multipoleinheit 416A in Form einer magnetischen Ablenkeinheit, einer zweiten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 416, einer dritten elektrostatischen Strahlablenkeinheit 417 und einer vierten Multipoleinheit 416B in Form einer magnetischen Ablenkeinheit. Der elektrostatische Spiegel 414 umfasst eine erste Spiegelelektrode 413A, eine zweite Spiegelelektrode 413B und eine dritte Spiegelelektrode 413C. Elektronen des Teilchenstrahls, die an dem elektrostatischen Spiegel 414 zurückreflektiert werden, verlaufen wieder entlang der zweiten optischen Achse OA2 und treten wieder in die Strahlablenkeinrichtung 410 ein. Sie werden dann durch den dritten magnetischen Sektor 411C, den vierten magnetischen Sektor 411D und den fünften magnetischen Sektor 411E zu der dritten optischen Achse OA3 abgelenkt.
  • Die Elektronen des Teilchenstrahls treten aus der Strahlablenkeinrichtung 410 aus und werden entlang der dritten optischen Achse OA3 zu einem Objekt 425 geführt, das untersucht werden soll und in einem Objekthalter 114 angeordnet ist. Auf dem Weg zum Objekt 425 wird der Teilchenstrahl zu einer fünften elektrostatischen Linse 418, einem Strahlführungsrohr 420, einer fünften Multipoleinheit 418A, einer sechsten Multipoleinheit 418B und einer Objektivlinse 421 geführt. Die fünfte elektrostatische Linse 418 ist eine elektrostatische Immersionslinse. Der Teilchenstrahl wird durch die fünfte elektrostatische Linse 418 auf ein elektrisches Potential des Strahlführungsrohrs 420 abgebremst oder beschleunigt.
  • Der Teilchenstrahl wird durch die Objektivlinse 421 in eine Fokusebene fokussiert, in welcher das Objekt 425 angeordnet ist. Der Objekthalter 114 ist an einem beweglichen Objekttisch 424 angeordnet. Der bewegliche Objekttisch 424 ist in einer Probenkammer 426 des Teilchenstrahlgeräts 400 angeordnet. Der Objekttisch 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 Objekttisch 424 um zwei zueinander senkrecht angeordnete Rotationsachsen (Tischrotationsachsen) gedreht werden.
  • Die Probenkammer 426 steht unter Vakuum. Zur Erzeugung des Vakuums ist an der Probenkammer 426 eine Pumpe (nicht dargestellt) angeordnet. Bei der in 5 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 Teilchenstrahls 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 411E, den sechsten magnetischen Sektor 411F und den siebten magnetischen Sektor 411G entlang eines Detektionsstrahlwegs 427 zu einem zweiten Analysedetektor 428 abgelenkt. Der Ablenkwinkel beträgt beispielsweise 90° oder 110°.
  • Der erste Analysedetektor 419 erzeugt Detektionssignale, die weitgehend durch emittierte Sekundärelektronen erzeugt werden. Die Detektionssignale, die durch den ersten Analysedetektor 419 erzeugt werden, werden zu einer Steuereinheit 123 geführt und werden verwendet, um Informationen über die Eigenschaften des Wechselwirkungsbereichs des fokussierten Teilchenstrahls mit dem Objekt 425 zu erhalten. Insbesondere wird der fokussierte Teilchenstrahl über das Objekt 425 unter Verwendung einer Rastereinrichtung 429 gerastert. Durch die Detektionssignale, die durch den ersten Analysedetektor 419 erzeugt werden, kann dann ein Bild des gerasterten Bereichs des Objekts 425 erzeugt und auf einer Darstellungseinheit angezeigt werden. Die Darstellungseinheit ist beispielsweise ein Monitor 124, der an der Steuereinheit 123 angeordnet ist. Die Steuereinheit 123 weist zudem einen Prozessor 127 auf.
  • 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 119 angeordnet, mit dem Wechselwirkungsstrahlung, beispielsweise Röntgenstrahlung und/oder Kathodolumineszenzlicht, detektiert wird. Der Strahlungsdetektor 119 ist mit der Steuereinheit 123 verbunden, welche den Monitor 124 aufweist. Die Steuereinheit 123 verarbeitet Detektionssignale des Strahlungsdetektors 119 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.
  • Darüber hinaus weist das Teilchenstrahlgerät 400 einen Kammerdetektor 500 auf, das mit der Steuereinheit 123 verbunden ist.
  • An dem Objekthalter 114 ist eine erste Heiz- und/oder Kühleinrichtung 128 angeordnet, welche zum Kühlen und/oder Heizen des Objekthalters 114 und somit des dort angeordneten Objekts 425 verwendet wird. Beispielsweise wird der Objekthalter 114 mittels flüssigem Stickstoff oder flüssigem Helium auf eine Temperatur von -140 °C oder niedriger als -140 °C gekühlt. Um eine Temperatur des Objekts 425 zu bestimmen, ist in der Probenkammer 426 eine Temperaturmesseinheit (nicht dargestellt) angeordnet. Beispielsweise ist die Temperaturmesseinheit als ein Infrarot-Messgerät oder ein Halbleiter-Temperatursensor ausgebildet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger Temperaturmesseinheiten nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperaturmesseinheit jegliche Temperaturmesseinheit verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist.
  • Das Teilchenstrahlgerät 400 weist auch einen beweglich ausgebildeten Manipulator 501 auf, der in 5 nur schematisch dargestellt ist. Der Manipulator 501 ist zum Halten und/oder Bewegen des Objekts 425 oder eines Teils des Objekts 425 ausgelegt.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Teilchenstrahlgeräts 400. Die Ausführungsform der 6 beruht auf der Ausführungsform der 5. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zur Ausführungsform des Teilchenstrahlgeräts 400 gemäß der 5 weist das Kombinationsgerät gemäß der 6 eine Gaszuführungseinrichtung 1000 auf. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 dient der Zuführung eines gasförmigen Präkursors an eine bestimmte Position auf der Oberfläche des Objekts 425 oder einer weiter unten erläuterten Einheit des Teilchenstrahlgeräts 400. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ein Präkursorreservoir 1001 auf. Der Präkursor ist beispielsweise in dem Präkursorreservoir 1001 als fester oder flüssiger Stoff aufgenommen. Um den Präkursor in den gasförmigen Zustand zu bringen, wird der Präkursor innerhalb des Präkursorreservoirs 1001 verdampft oder sublimiert. Dieser Vorgang kann beispielsweise durch Steuerung der Temperatur des Präkursorreservoirs 1001 und/oder des Präkursors beeinflusst werden. Alternativ hierzu ist der Präkursor in dem Präkursorreservoir 1001 als gasförmiger Stoff aufgenommen. Beispielsweise wird als Präkursor ein Metall aufweisender Präkursor verwendet werden, um ein Metall oder eine metallhaltige Schicht auf der Oberfläche des Objekts 425 abzuscheiden. Beispielsweise kann auch ein nichtleitendes Material, insbesondere SiO2, auf der Oberfläche des Objekts 425 abgeschieden werden. Ferner ist es auch vorgesehen, den Präkursor bei Wechselwirkung mit dem Teilchenstrahl zur Abtragung von Material des Objekts 425 zu verwenden.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist mit einer Zuleitung 1002 versehen. Die Zuleitung 1002 weist in Richtung des Objekts 425 eine nadelförmige und/oder kapillarförmige Einrichtung beispielsweise in Form einer Kanüle 1003 auf, welche insbesondere in die Nähe der Oberfläche des Objekts 425 beispielsweise in einem Abstand von 10 µm bis 1 mm zur Oberfläche des Objekts 425 bringbar ist. Die Kanüle 1003 weist eine Zuführungsöffnung auf, deren Durchmesser beispielsweise im Bereich von 10 µm bis 1000 µm, insbesondere im Bereich von 100 µm bis 600 µm liegt. Die Zuleitung 1002 weist ein Ventil 1004 auf, um den Durchfluss von gasförmigem Präkursor in die Zuleitung 1002 zu regeln. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird bei Öffnen des Ventils 1004 gasförmiger Präkursor von dem Präkursorreservoir 1001 in die Zuleitung 1002 eingebracht und über die Kanüle 1003 zur Oberfläche des Objekts 425 geleitet. Beim Schließen des Ventils 1004 wird der Zufluss des gasförmigen Präkursors auf die Oberfläche des Objekts 425 gestoppt.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 ist ferner mit einer Verstelleinheit 1005 versehen, welche eine Verstellung der Position der Kanüle 1003 in alle 3 Raumrichtungen - nämlich eine x-Richtung, eine y-Richtung und eine z-Richtung - sowie eine Verstellung der Orientierung der Kanüle 1003 durch eine Drehung und/oder eine Kippung ermöglicht. Die Gaszuführungseinrichtung 1000 und somit auch die Verstelleinheit 1005 sind mit der Steuereinheit 123 des Teilchenstrahlgeräts 400 verbunden.
  • Das Präkursorreservoir 1001 ist bei weiteren Ausführungsformen nicht direkt an der Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet. Vielmehr ist es bei diesen weiteren Ausführungsformen vorgesehen, dass das Präkursorreservoir 1001 beispielsweise an einer Wand eines Raums angeordnet ist, in dem sich das Teilchenstrahlgerät 400 befindet. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, das Präkursorreservoir 1001 in einem ersten Raum und das Teilchenstrahlgerät 400 in einem vom ersten Raum getrennten zweiten Raum anzuordnen. Wiederum alternativ hierzu ist es vorgesehen, das Präkursorreservoir 1001 in einer Schrankeinrichtung anzuordnen.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist eine Temperatur-Messeinheit 1006 auf. Als Temperatur-Messeinheit 1006 wird beispielsweise eine Widerstandsmesseinrichtung, ein Thermoelement und/oder ein Halbleiter-Temperatursensor verwendet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger TemperaturMesseinheiten nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperatur-Messeinheit jegliche Temperatur-Messeinheit verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Temperatur- Messeinheit nicht an der Gaszuführungseinrichtung 1000 selbst angeordnet ist, sondern beispielsweise beabstandet zur Gaszuführungseinrichtung 1000 angeordnet ist.
  • Die Gaszuführungseinrichtung 1000 weist ferner eine Temperatur-Einstelleinheit 1007 auf. Die Temperatur-Einstelleinheit 1007 ist beispielsweise eine Heizeinrichtung, insbesondere eine handelsübliche Infrarot-Heizeinrichtung, ein Heizdraht und/oder ein Peltierelement. Alternativ hierzu ist die Temperatur-Einstelleinheit 1007 als Heiz- und/oder Kühleinrichtung ausgebildet, die beispielsweise einen Heizdraht aufweist. Die Erfindung ist aber nicht auf die Verwendung einer derartigen Temperatur-Einstelleinheit 1007 eingeschränkt. Vielmehr kann für die Erfindung jegliche geeignete Temperatur-Einstelleinheit verwendet werden.
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Manipulators 501, der beispielsweise in dem SEM 100 gemäß der 1 oder 2, in dem Kombinationsgerät 200 gemäß der 3 oder 4 sowie in dem Teilchenstrahlgerät 400 gemäß der 5 oder 6 verwendet wird. Der Manipulator 501 ist zum Halten mindestens eines Teils des Objekts 125, 425, zum Führen und/oder zum Bewegen des Teils des Objekts 125, 425 ausgelegt. Der Manipulator 501 weist einen Basiskörper 503 auf. Ein Ende des Basiskörpers 503 ist mit einer Spitze 504 versehen. Der Manipulator 501 ist an einer Bewegungseinrichtung 513 angeordnet. Die Bewegungseinrichtung 513 stellt eine Bewegung des Manipulators 501 zur Verfügung. Mit der Bewegungseinrichtung 513 ist der Manipulator 501 in drei zueinander senkrecht angeordnete Richtungen beweglich, nämlich in eine x-Richtung, in eine y-Richtung und in eine z-Richtung. Darüber hinaus kann der Manipulator 501 um zwei zueinander senkrecht angeordnete Rotationsachsen gedreht werden. Die Erfindung ist nicht auf die vorbeschriebenen Bewegungen des Manipulators 501 eingeschränkt. Vielmehr kann der Manipulator 501 weitere Translationsachsen und Rotationsachsen aufweisen, entlang derer oder um welche sich der Manipulator 501 bewegen kann.
  • An dem Manipulator 501 ist eine zweite Heiz- und/oder Kühleinrichtung 502 angeordnet, welche zum Kühlen und/oder Heizen des Manipulators 501 verwendet wird. Um eine Temperatur des Objekts 125, 425 und/oder des Manipulators 501 zu bestimmen, ist in der Probenkammer 120, 201, 426 eine Temperaturmesseinheit (nicht dargestellt) angeordnet. Beispielsweise ist diese Temperaturmesseinheit als ein Infrarot-Messgerät oder ein Halbleiter-Temperatursensor ausgebildet. Die Erfindung ist aber auf die Verwendung derartiger Temperaturmesseinheiten nicht eingeschränkt. Vielmehr kann als Temperaturmesseinheit jegliche Temperaturmesseinheit verwendet werden, welche für die Erfindung geeignet ist.
  • Nachfolgend wird nun auf den Objekttisch 122, 424 der oben erläuterten Teilchenstrahlgeräte 100, 200 und 400 näher eingegangen. Der Objekttisch 122, 424 ist als beweglicher Objekttisch ausgebildet, welcher in den 8 und 9 schematisch dargestellt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf den hier beschriebenen Objekttisch 122, 424 eingeschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung jeglichen beweglichen Objekttisch aufweisen, der für die Erfindung geeignet ist.
  • An dem Objekttisch 122, 424 ist der Objekthalter 114 angeordnet. Der Objekttisch 122, 424 weist Bewegungselemente auf, welche eine Bewegung des Objekttisches 122, 424 derart sicherstellen, dass ein interessierender Bereich auf dem Objekt beispielsweise mittels eines Teilchenstrahls und/oder eines Lichtstrahls untersucht werden kann. Die Bewegungselemente sind in den 8 und 9 schematisch dargestellt und werden nachfolgend erläutert.
  • Der Objekttisch 122, 424 weist ein erstes Bewegungselement 600 auf, das beispielsweise an einem Gehäuse 601 der Probenkammer 120, 201 oder 426 angeordnet ist, in welcher wiederum der Objekttisch 122, 424 angeordnet ist. Mit dem ersten Bewegungselement 600 wird eine Bewegung des Objekttisches 122, 424 entlang der z-Achse (dritte Tischachse) ermöglicht. Ferner ist ein zweites Bewegungselement 602 vorgesehen. Das zweite Bewegungselement 602 ermöglicht eine Drehung des Objekttisches 122, 424 um eine erste Tischrotationsachse 603, welche auch als Tilt-Achse bezeichnet wird. Dieses zweite Bewegungselement 602 dient einer Kippung des Objekts 125, 425, um die erste Tischrotationsachse 603, wobei das Objekt 125, 425 an dem Objekthalter 114 angeordnet ist.
  • An dem zweiten Bewegungselement 602 ist wiederum ein drittes Bewegungselement 604 angeordnet, welches als Führung für einen Schlitten ausgebildet ist und sicherstellt, dass der Objekttisch 122, 424 in x-Richtung beweglich ist (erste Tischachse). Der vorgenannte Schlitten ist wiederum ein weiteres Bewegungselement, nämlich ein viertes Bewegungselement 605. Das vierte Bewegungselement 605 ist derart ausgebildet, dass der Objekttisch 122, 424 in y-Richtung beweglich ist (zweite Tischachse). Hierzu weist das vierte Bewegungselement 605 eine Führung auf, in dem ein weiterer Schlitten geführt wird, an dem wiederum der Objekthalter 114 angeordnet ist.
  • Der Objekthalter 114 ist wiederum mit einem fünften Bewegungselement 606 ausgebildet, welches es ermöglicht, den Objekthalter 114 um eine zweite Tischrotationsachse 607 zu drehen. Die zweite Tischrotationsachse 607 ist senkrecht zur ersten Tischrotationsachse 603 orientiert.
  • Aufgrund der oben beschriebenen Anordnung weist der Objekttisch 122, 424 der hier diskutierten Ausführungsform folgende kinematische Kette auf: erstes Bewegungselement 600 (Bewegung entlang der z-Achse) - zweites Bewegungselement 602 (Drehung um die erste Tischrotationsachse 603) - drittes Bewegungselement 604 (Bewegung entlang der x-Achse) - viertes Bewegungselement 605 (Bewegung entlang der y-Achse) - fünftes Bewegungselement 606 (Drehung um die zweite Tischrotationsachse 607).
  • Bei einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsform ist es vorgesehen, weitere Bewegungselemente an dem Objekttisch 122, 424 anzuordnen, so dass Bewegungen entlang weiterer translatorischer Achsen und/oder um weitere Rotationsachsen ermöglicht werden.
  • Wie aus der 9 ersichtlich ist, ist jedes der vorgenannten Bewegungselemente mit einer Antriebseinheit in Form eines Motors M1 bis M5 verbunden. So ist das erste Bewegungselement 600 mit einer ersten Antriebseinheit M1 verbunden und wird aufgrund einer von der ersten Antriebseinheit M1 zur Verfügung gestellten Antriebskraft angetrieben. Das zweite Bewegungselement 602 ist mit einer zweiten Antriebseinheit M2 verbunden, welcher das zweite Bewegungselement 602 antreibt. Das dritte Bewegungselement 604 ist wiederum mit einer dritten Antriebseinheit M3 verbunden. Die dritte Antriebseinheit M3 stellt eine Antriebskraft zum Antrieb des dritten Bewegungselements 604 zur Verfügung. Das vierte Bewegungselement 605 ist mit einer vierten Antriebseinheit M4 verbunden, wobei die vierte Antriebseinheit M4 das vierte Bewegungselement 605 antreibt. Ferner ist das fünfte Bewegungselement 606 mit einer fünften Antriebseinheit M5 verbunden. Die fünfte Antriebseinheit M5 stellt eine Antriebskraft zur Verfügung, welche das fünfte Bewegungselement 606 antreibt.
  • Die vorgenannten Antriebseinheiten M1 bis M5 können beispielsweise als Schrittmotoren ausgebildet sein und werden durch eine Antriebssteuereinheit 608 gesteuert und jeweils von der Antriebsteuereinheit 608 mit einem Versorgungsstrom versorgt (vgl. 9). Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die Bewegung durch Schrittmotoren eingeschränkt ist. Vielmehr können als Antriebseinheiten jegliche Antriebseinheiten verwendet werden, beispielsweise bürstenlose Motoren.
  • Die Steuereinheit 123 des SEM 100 gemäß der 1 oder 2, des Kombinationsgeräts 200 gemäß der 3 oder 4 und/oder des Teilchenstrahlgeräts 400 gemäß der 5 oder 6 weist den Prozessor 127 auf. In dem Prozessor 127 ist ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode geladen, der bei Ausführung ein Verfahren zum Betrieb des SEM 100 gemäß der 1 oder 2, des Kombinationsgeräts 200 gemäß der 3 oder 4 und/oder des Teilchenstrahlgeräts 400 gemäß der 5 oder 6 ausführt. Nachfolgend werden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens hinsichtlich des Kombinationsgeräts 200 gemäß der 3 oder 4 erläutert. Hinsichtlich des SEM 100 gemäß der 1 oder 2 und des Teilchenstrahlgeräts 400 gemäß der 5 oder 6 gilt Entsprechendes.
  • 10 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem Verfahrensschritt S1 wird eine erste Fläche an dem Manipulator 501 unter Verwendung des lonenstrahls des Kombinationsgeräts 200 erzeugt. 11 zeigt eine schematische Darstellung des Ionenstrahlgeräts 300, des Manipulators 501 und des Objekts 125. Die erste Fläche ist mit dem Bezugszeichen 505 versehen. Zur Erzeugung der ersten Fläche 505 am Manipulator 501 wird der Ionenstrahl mittels der ersten Elektrodenanordnung 307 und der zweiten Elektrodenanordnung 308 auf den Manipulator 501 und über den Manipulator 501 geführt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die erste Fläche 505 am Manipulator 501 durch Abtragen von Material des Manipulators 501 und/oder durch Auftragen von Material auf den Manipulator 501 erzeugt wird. Beispielsweise wird hierzu mittels der Gaszuführungseinrichtung 1000, die das Präkursorreservoir 1001 aufweist, ein Präkursor mit der Kanüle 1003 zum Manipulator 501 geführt. Durch Wechselwirkung des Präkursors mit dem Ionenstrahl wird dann die erste Fläche 505 durch Abtragen von Material des Manipulators 501 und/oder durch Auftragen von Material auf den Manipulator 501 erzeugt.
  • In einem Verfahrensschritt S2 wird eine zweite Fläche an dem Objekt 125 unter Verwendung des lonenstrahls des Kombinationsgeräts 200 erzeugt. In der 11 ist die zweite Fläche mit dem Bezugszeichen 506 versehen. Zur Erzeugung der zweiten Fläche 506 am Objekt 125 wird der Ionenstrahl mittels der ersten Elektrodenanordnung 307 und der zweiten Elektrodenanordnung 308 auf das Objekt 125 und über das Objekt 125 geführt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die zweite Fläche 506 am Manipulator 501 durch Abtragen von Material des Objekts 125 und/oder durch Auftragen von Material auf das Objekt 125 erzeugt wird. Beispielsweise wird hierzu mittels der Gaszuführungseinrichtung 1000, die das Präkursorreservoir 1001 aufweist, ein Präkursor mit der Kanüle 1003 zum Objekt 125 geführt. Durch Wechselwirkung des Präkursors mit dem Ionenstrahl wird dann die zweite Fläche 506 durch Abtragen von Material des Objekts 125 und/oder durch Auftragen von Material auf das Objekt 125 erzeugt.
  • Die erste Fläche 505 und die zweite Fläche 506 werden derart erzeugt, dass die zweite Fläche mit der ersten Fläche korrespondiert. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind die erste Fläche 505 und die zweite Fläche 506 derart ausgestaltet, dass sie einander entsprechen. Beispielsweise entspricht die erste Fläche 505 der zweiten Fläche 506 bis zu 50 %, bis zu 60 %, bis zu 70 %, bis zu 80 %, bis zu 90 % oder bis zu 100 %.
  • Im Verfahrensschritt S3 wird die erste Fläche 505 an der zweiten Fläche 506 angeordnet, sodass der Manipulator 501 an dem Objekt 125 angeordnet ist. Die Anordnung der ersten Fläche 505 an der zweiten Fläche 506 erfolgt insbesondere durch eine Bewegung des Manipulators 501 und/oder durch eine Bewegung des Objekts 125. Die Bewegung des Objekts 125 erfolgt insbesondere durch den beweglich ausgebildeten Objekttisch 122, an welchem das Objekt 125 über den Objekthalter 114 angeordnet ist.
  • Im Verfahrensschritt S4 wird das Objekt 125 an dem Manipulator 501 in einem Grenzbereich zwischen der ersten Fläche 505 und der zweiten Fläche 506 unter Verwendung des lonenstrahls befestigt. Der Ionenstrahl wird mittels der ersten Elektrodenanordnung 307 und der zweiten Elektrodenanordnung 308 auf das Objekt 125 und über das Objekt 125 geführt. Dabei wird Material des Objekts 125 abgetragen und im Grenzbereich zwischen der ersten Fläche 505 und der zweiten Fläche 506 wieder aufgetragen, sodass das Objekt 125 an dem Manipulator 501 befestigt wird. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass der Ionenstrahl auf den Manipulator 501 und über den Manipulator 501 geführt wird. Beispielsweise wird der Ionenstrahl mittels der ersten Elektrodenanordnung 307 und der zweiten Elektrodenanordnung 308 auf den Manipulator 501 und über den Manipulator 501 geführt. Dabei wird Material des Manipulators 501 abgetragen und im Grenzbereich zwischen der ersten Fläche 505 und der zweiten Fläche 506 wieder aufgetragen, sodass das Objekt 125 an dem Manipulator 501 befestigt wird.
  • Im Verfahrensschritt S5 wird das an dem Manipulator 501 befestigte Objekt 125 unter Verwendung des Manipulators 501 und/oder des beweglichen Objekttisches 122 bewegt.
  • Bei dem Verfahren wird die erste Fläche 505 mit einer ersten Form und die zweite Fläche 506 mit einer zweiten Form erzeugt. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird die erste Fläche 505 derart erzeugt, dass sie die erste Form aufweist. Ferner wird die zweite Fläche 506 derart erzeugt, dass sie die zweite Form aufweist. Nach dem Anordnen der ersten Fläche 505 an der zweiten Fläche 506 liegt die erste Form an der zweiten Form an. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die erste Fläche 505 als eine ebene Fläche erzeugt wird und/oder dass die zweite Fläche 506 als eine ebene Fläche erzeugt wird. Beispielsweise werden die erste Fläche 505 und die zweite Fläche 506 derart erzeugt, dass sie zueinander parallel ausrichtbar sind (vgl. 11). Mit anderen Worten ausgedrückt, sind die erste Fläche 505 und die zweite Fläche 506 derart erzeugt, dass die erste Fläche 505 nach Anordnung an der zweiten Fläche 506 parallel zur zweiten Fläche verläuft.
  • 12 zeigt eine weitere schematische Darstellung des Ionenstrahlgeräts 300, des Manipulators 501 und des Objekts 125. Im Unterschied zur Ausführungsform der 11 ist das Ionenstrahlgerät 300 bei der Ausführungsform der 12 hinsichtlich des Objekts 125 gekippt angeordnet, sodass die erste Fläche 505 und die zweite Fläche 506 hinsichtlich einer vertikal verlaufenden Achse des Objekts 125 schräg angeordnet sind. Auch bei der Ausführungsform gemäß der 12 wird die erste Fläche 505 als eine ebene Fläche erzeugt und/oder die zweite Fläche 506 als eine ebene Fläche erzeugt. Beispielsweise werden die erste Fläche 505 und die zweite Fläche 506 derart erzeugt, dass sie zueinander parallel ausrichtbar sind (vgl. 12). Mit anderen Worten ausgedrückt, sind die erste Fläche 505 und die zweite Fläche 506 derart erzeugt, dass die erste Fläche 505 nach Anordnung an der zweiten Fläche 506 parallel zur zweiten Fläche 506 verläuft.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorbeschriebenen Ausbildungen der ersten Fläche 505 und der zweiten Fläche 506 eingeschränkt. Vielmehr können/kann die erste Fläche 505 und/oder die zweite Fläche 506 jegliche Form aufweisen, welche für die Erfindung geeignet ist. Beispielsweise können/kann die erste Fläche 505 und/oder die zweite Fläche 506 Rundungen und/oder ebene Flächen aufweisen. Wesentlich ist nur, dass die erste Fläche 505 mit der zweiten Fläche 506 korrespondiert. Beispielsweise ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die erste Form in die zweite Form eingreift und/oder dass die zweite Form in die erste Form eingreift. Nachfolgend werden weitere Ausführungsformen der Erzeugung der ersten Fläche 505 und der zweiten Fläche 506 erläutert.
  • 13 zeigt eine weitere schematische Darstellung des Ionenstrahlgeräts 300, des Manipulators 501 und des Objekts 125. Nach dem ersten Verfahrensschritt S1 weist der Manipulator 501 eine erste Fläche 505 auf, die in Form einer Rundung gebildet ist. Ferner weist nach dem Verfahrensschritt S2 das Objekt 125 die zweite Fläche 506 auf, die ebenfalls in Form einer Rundung gebildet ist. Die Rundung der ersten Fläche 505 ist im Wesentlichen konkav ausgebildet. Hingegen ist die Rundung der zweiten Fläche 506 im Wesentlichen konvex ausgebildet. Auch bei der hier beschriebenen Ausführungsform werden die erste Fläche 505 und die zweite Fläche 506 derart erzeugt, dass die zweite Fläche 506 mit der ersten Fläche 505 korrespondiert.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es im Verfahrensschritt S1 vorgesehen, beim Erzeugen der ersten Fläche 505 an dem Manipulator 501 an der ersten Fläche 505 eine Struktureinheit mit dem Ionenstrahl des Ionenstrahlgeräts 300 zu erzeugen. Beim Befestigen des Objekts 125 an dem Manipulator 501 wird die an der ersten Fläche 505 erzeugte Struktureinheit an der zweiten Fläche 506 angeordnet.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es im Verfahrensschritt S1 vorgesehen, beim Erzeugen der ersten Fläche 505 an dem Manipulator 501 an der ersten Fläche 505 eine Struktureinheit mit dem Ionenstrahl des Ionenstrahlgeräts 300 zu erzeugen. Die Struktureinheit weist mindestens einen Vorsprung auf. Beim Befestigen des Objekts 125 an dem Manipulator 501 wird der an der ersten Fläche 505 erzeugte Vorsprung an der zweiten Fläche 506 angeordnet.
  • Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es im Verfahrensschritt S1 vorgesehen, beim Erzeugen der ersten Fläche 505 an dem Manipulator 501 an der ersten Fläche 505 eine erste Struktureinheit mit dem Ionenstrahl des Ionenstrahlgeräts 300 zu erzeugen. Beim Befestigen des Objekts 125 an dem Manipulator 501 wird die an der ersten Fläche 505 erzeugte erste Struktureinheit an einer zweiten Struktureinheit der zweiten Fläche 506 angeordnet.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es im Verfahrensschritt S1 vorgesehen, beim Erzeugen der ersten Fläche 505 an dem Manipulator 501 an der ersten Fläche 505 eine erste Struktureinheit mit dem Ionenstrahl des Ionenstrahlgeräts 300 zu erzeugen. Die erste Struktureinheit weist einen ersten Vorsprung auf. Beim Befestigen des Objekts 125 an dem Manipulator 501 wird der erste Vorsprung der ersten Struktureinheit der ersten Fläche 505 an einer ersten Aussparung einer zweiten Struktureinheit der zweiten Fläche 506 angeordnet.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es im Verfahrensschritt S1 vorgesehen, beim Erzeugen der ersten Fläche 505 an dem Manipulator 501 an der ersten Fläche 505 eine erste Struktureinheit mit dem Ionenstrahl des Ionenstrahlgeräts 300 zu erzeugen. Ferner ist es im Verfahrensschritt S2 vorgesehen, beim Erzeugen der zweiten Fläche 506 an dem Objekt 125 an der zweiten Fläche 506 eine zweite Struktureinheit mit dem Ionenstrahl des Ionenstrahlgeräts 300 zu erzeugen. Beim Befestigen des Objekts 125 an dem Manipulator 501 wird die an der ersten Fläche 505 erzeugte erste Struktureinheit an der zweiten Struktureinheit der zweiten Fläche 506 angeordnet.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es im Verfahrensschritt S1 vorgesehen, beim Erzeugen der ersten Fläche 505 an dem Manipulator 501 an der ersten Fläche 505 eine erste Struktureinheit mit dem Ionenstrahl des Ionenstrahlgeräts 300 zu erzeugen. Die erste Struktureinheit weist mindestens einen ersten Vorsprung auf. Ferner ist es im Verfahrensschritt S2 vorgesehen, beim Erzeugen der zweiten Fläche 506 an dem Objekt 125 an der zweiten Fläche 506 eine zweite Struktureinheit mit dem Ionenstrahl des Ionenstrahlgeräts 300 zu erzeugen. Die zweite Struktureinheit weist mindestens einen erste Aussparung auf. Beim Befestigen des Objekts 125 an dem Manipulator 501 wird der erste Vorsprung der ersten Struktureinheit an der zweiten ersten Aussparung der zweiten Struktureinheit angeordnet.
  • Die vorgenannten Struktureinheiten können jegliche Ausbildung aufweisen. Beispielsweise weisen sie mindestens einen vorgenannten Vorsprung auf. Insbesondere ist es vorgesehen, dass mindestens eine der vorgenannten Struktureinheiten kammartig ausgebildet ist. Eine derartige Struktureinheit weist mehrere Zinken (beispielsweise in Form von Vorsprüngen) sowie Aussparungen auf, die jeweils zwischen zwei Zinken angeordnet sind. Dies ist beispielhaft in 14 dargestellt. 14 zeigt eine wiederum weitere schematische Darstellung des Ionenstrahlgeräts 300, des Manipulators 501 und des Objekts 125. Nach dem ersten Verfahrensschritt S1 weist der Manipulator 501 eine erste Fläche 505 auf, an welcher eine erste Struktureinheit 507 ausgebildet ist. Die erste Struktureinheit 507 weist erste Vorsprünge 508 sowie erste Aussparungen 509 auf. Ferner weist nach dem Verfahrensschritt S2 das Objekt 125 die zweite Fläche 506 auf, an welche eine zweite Struktureinheit 512 angeordnet ist. Die zweite Struktureinheit 512 weist zweite Vorsprünge 510 sowie zweite Aussparungen 511 auf. Die erste Struktureinheit 507 und die zweite Struktureinheit 512 sind derart ausgebildet und erzeugt, dass die erste Struktureinheit 507 der ersten Fläche 505 mit der zweiten Struktureinheit 512 der zweiten Fläche 506 korrespondiert. Beim Befestigen des Objekts 125 an dem Manipulator 501 greifen die ersten Vorsprünge 508 der ersten Struktureinheit 507 in die zweiten Aussparungen 511 der zweiten Struktureinheit 512. Ferner greifen die zweiten Vorsprünge 510 der zweiten Struktureinheit 512 in die ersten Aussparungen 509 der ersten Struktureinheit 507.
  • Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es im Verfahrensschritt S5 zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass beim Bewegen des Objekts 125 unter Verwendung des Manipulators 501 und/oder des Objekttisches 122 das Objekt 125 aus einem Objektmaterial entfernt wird. Das Objektmaterial verbleibt am Objekthalter 114 des Objekttisches 122. Das Objektmaterial ist das Material, aus welchem das Objekt 125, das analysiert, bearbeitet und/oder abgebildet werden soll, herauspräpariert wurde.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es im Verfahrensschritt S2 zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zweite Fläche 506 derart erzeugt wird, dass das Objekt 125 an der zweiten Fläche 506 dicker als an anderen Bereichen des Objekts 125 ausgebildet ist. Auf diese Weise wird beispielsweise sichergestellt, dass genug Material für eine Redeposition und somit für eine gute Befestigung des Objekts 125 an dem Manipulator 501 zur Verfügung gestellt wird.
  • 15 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Ausführungsform der 15 beruht auf der Ausführungsform der 10. Es wird daher auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen, die auch hier gelten. Im Unterschied zur Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens der 10 ist es bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens der 15 vorgesehen, zwischen dem Verfahrensschritt S4 und dem Verfahrensschritt S5 den Verfahrensschritt S4A durchzuführen. Im Verfahrensschritt S4A wird das Objekt 125 aus einem Objektmaterial unter Verwendung des lonenstrahls des Ionenstrahlgeräts 300 herausgeschnitten. Das Objektmaterial verbleibt am Objekthalter 114 des Objekttisches 122. Das Objektmaterial ist das Material, aus welchem das Objekt 125, das analysiert, bearbeitet und/oder abgebildet werden soll, herauspräpariert wurde.
  • 16 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Ausführungsform der 16 beruht auf der Ausführungsform der 10. Es wird daher auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen, die auch hier gelten. Im Unterschied zur Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens der 10 ist es bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens der 16 vorgesehen, dass das Objekt 125 an einem Objekthalter unter Verwendung des lonenstrahls des Ionenstrahlgeräts 300 befestigt wird (Verfahrensschritt S6). Der Objekthalter ist beispielsweise als TEM-Objekthalter ausgebildet. Die Erfindung ist aber nicht auf derartige Objekthalter eingeschränkt. Vielmehr kann jeder für die Erfindung geeignete Objekthalter verwendet werden. Zur Befestigung des Objekts 125 an dem Objekthalter ist es beispielsweise vorgesehen, dass der Ionenstrahl des Ionenstrahlgeräts 300 auf das Objekt 125 und über das Objekt 125 geführt wird. Dabei wird Material des Objekts 125 abgetragen und im Grenzbereich zwischen dem Objekt 125 und dem Objekthalter wieder aufgetragen, sodass das Objekt 125 an dem Objekthalter befestigt wird. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass der Ionenstrahl des Ionenstrahlgeräts 300 auf den Objekthalter und über den Objekthalter geführt wird. Dabei wird Material des Objekthalters abgetragen und im Grenzbereich zwischen dem Objekt 125 und dem Objekthalter wieder aufgetragen, sodass das Objekt 125 an dem Objekthalter befestigt wird. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann zum Abtragen und/oder Auftragen von Material auch ein Präkursor zum Objekt 125 und/oder zum Objekthalter geführt werden. Auf die oben gemachten Ausführungen wird verwiesen, die auch hier gelten.
  • Wenn das Objekt 125 an dem Objekthalter angeordnet ist, dann wird bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens das Objekt 125 unter Verwendung des lonenstrahls des Ionenstrahlgeräts 300 von dem Manipulator 501 gelöst (Verfahrensschritt S7). Zum Lösen des Objekts 125 von dem Manipulator 501 ist es vorgesehen, dass der Ionenstrahl auf das Objekt 125 und über das Objekt 125 geführt wird. Dabei wird Material im Grenzbereich zwischen dem Objekt 125 und dem Manipulator 501 abgetragen, sodass das Objekt 125 von dem Manipulator 501 gelöst wird. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann zur Abtragung von Material auch ein Präkursor zum Objekt 125 und/oder zum Manipulator 501 geführt werden. Auf die oben gemachten Ausführungen wird verwiesen, die auch hier gelten.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 10 werden weitere erste Flächen 505 an dem Manipulator 501 und weitere zweite Flächen 506 an dem Objekt 125 erzeugt.
  • So wird im Verfahrensschritt S1 eine weitere erste Fläche 505 an dem Manipulator 501 unter Verwendung des lonenstrahls des Kombinationsgeräts 200 erzeugt. Zur Erzeugung der weiteren ersten Fläche 505 am Manipulator 501 wird der Ionenstrahl mittels der ersten Elektrodenanordnung 307 und der zweiten Elektrodenanordnung 308 auf den Manipulator 501 und über den Manipulator 501 geführt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die weitere erste Fläche 505 am Manipulator 501 durch Abtragen von Material des Manipulators 501 und/oder durch Auftragen von Material auf den Manipulator 501 erzeugt wird. Beispielsweise wird hierzu mittels der Gaszuführungseinrichtung 1000 ein Präkursor mit der Kanüle 1003 zum Manipulator 501 geführt. Durch Wechselwirkung des Präkursors mit dem Ionenstrahl wird dann die weitere erste Fläche 505 durch Abtragen von Material des Manipulators 501 und/oder durch Auftragen von Material auf den Manipulator 501 erzeugt.
  • Im Verfahrensschritt S2 wird eine weitere zweite Fläche 506 an dem Objekt 125 unter Verwendung des lonenstrahls des Kombinationsgeräts 200 erzeugt. Zur Erzeugung der weiteren zweiten Fläche 506 am Objekt 125 wird der Ionenstrahl mittels der ersten Elektrodenanordnung 307 und der zweiten Elektrodenanordnung 308 auf das Objekt 125 und über das Objekt 125 geführt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die weitere zweite Fläche 506 am Manipulator 501 durch Abtragen von Material des Objekts 125 und/oder durch Auftragen von Material auf das Objekt 125 erzeugt wird. Beispielsweise wird hierzu mittels der Gaszuführungseinrichtung 1000 ein Präkursor mit der Kanüle 1003 zum Objekt 125 geführt. Durch Wechselwirkung des Präkursors mit dem Ionenstrahl wird dann die weitere zweite Fläche 506 durch Abtragen von Material des Objekts 125 und/oder durch Auftragen von Material auf das Objekt 125 erzeugt.
  • Die weitere erste Fläche 505 und die weitere zweite Fläche 506 werden derart erzeugt, dass die weitere zweite Fläche 506 mit der weiteren ersten Fläche 505 korrespondiert. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind die weitere erste Fläche 505 und die weitere zweite Fläche 506 derart ausgestaltet, dass sie einander entsprechen. Beispielsweise entspricht die weitere erste Fläche 505 der weiteren zweiten Fläche 506 bis zu 50 %, bis zu 60 %, bis zu 70 %, bis zu 80 %, bis zu 90 % oder bis zu 100 %.
  • Im Verfahrensschritt S3 wird ferner die weitere erste Fläche 505 an der weiteren zweiten Fläche 506 angeordnet, sodass der Manipulator 501 an dem Objekt 125 angeordnet ist. Die Anordnung der weiteren ersten Fläche 505 an der weiteren zweiten Fläche 506 erfolgt insbesondere durch eine Bewegung des Manipulators 501 und/oder durch eine Bewegung des Objekts 125. Die Bewegung des Objekts 125 erfolgt insbesondere durch den beweglich ausgebildeten Objekttisch 122, an welchem das Objekt 125 über den Objekthalter 114 angeordnet ist.
  • Im Verfahrensschritt S4 wird zusätzlich das Objekt 125 an dem Manipulator 501 in einem Grenzbereich zwischen der weiteren ersten Fläche 505 und der weiteren zweiten Fläche 506 unter Verwendung des lonenstrahls befestigt. Der Ionenstrahl wird mittels der ersten Elektrodenanordnung 307 und der zweiten Elektrodenanordnung 308 auf das Objekt 125 und über das Objekt 125 geführt. Dabei wird Material des Objekts 125 abgetragen und im Grenzbereich zwischen der weiteren ersten Fläche 505 und der weiteren zweiten Fläche 506 wieder aufgetragen, sodass das Objekt 125 an dem Manipulator 501 befestigt wird. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass der Ionenstrahl auf den Manipulator 501 und über den Manipulator 501 geführt wird. Beispielsweise wird der Ionenstrahl mittels der ersten Elektrodenanordnung 307 und der zweiten Elektrodenanordnung 308 auf den Manipulator 501 und über den Manipulator 501 geführt. Dabei wird Material des Manipulators 501 abgetragen und im Grenzbereich zwischen der weiteren ersten Fläche 505 und der weiteren zweiten Fläche 506 wieder aufgetragen, sodass das Objekt 125 an dem Manipulator 501 befestigt wird.
  • Das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren weist zahlreiche Vorteile auf. Die Erzeugung der ersten Fläche 505 sowie der zweiten Fläche 506, welche mit der ersten Fläche 505 korrespondiert, sowie die Anordnung der ersten Fläche 505 an der zweiten Fläche 506 ermöglichen eine besonders gute Verbindung und einen besonders guten Halt des Objekts 125 am Manipulator 501 im Grenzbereich zwischen der ersten Fläche 505 und der zweiten Fläche 506. Es hat sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Verfahren sich besonders gut zur Anordnung von eingefrorenen Objekten 125 an dem Manipulator 501, insbesondere an einem gekühlten Manipulator 501 eignet. Eine Kontamination von Bauteilen, die bei einer kalten Deposition wie oben geschildert auftreten könnte, wird demnach vermieden. Aufgrund dessen kann der Manipulator 501 mehrfach verwendet werden, ohne dass der Manipulator 501 gereinigt oder gar ausgetauscht werden muss.
  • 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
    Strahlungsdetektor
    120
    Probenkammer
    121
    dritter Detektor
    122
    Objekttisch
    123
    Steuereinheit
    124
    Monitor
    125
    Objekt
    126
    Datenbank
    127
    Prozessor
    128
    erste Heiz- und/oder Kühleinrichtung
    200
    Kombinationsgerät
    201
    Probenkammer
    300
    Ionenstrahlgerät
    301
    Ionenstrahlerzeuger
    302
    Extraktionselektrode im Ionenstrahlgerät
    303
    Kondensorlinse
    304
    zweite Objektivlinse
    306
    einstellbare oder auswählbare Blende
    307
    erste Elektrodenanordnung
    308
    zweite Elektrodenanordnung
    400
    Teilchenstrahlgerät mit Korrektoreinheit
    401
    Teilchenstrahlsäule
    402
    Elektronenquelle
    403
    Extraktionselektrode
    404
    Anode
    405
    erste elektrostatische Linse
    406
    zweite elektrostatische Linse
    407
    dritte elektrostatische Linse
    408
    magnetische Ablenkeinheit
    409
    erste elektrostatische Strahlablenkeinheit
    409A
    erste Multipoleinheit
    409B
    zweite Multipoleinheit
    410
    Strahlablenkeinrichtung
    411A
    erster magnetischer Sektor
    411B
    zweiter magnetischer Sektor
    411C
    dritter magnetischer Sektor
    411D
    vierter magnetischer Sektor
    411E
    fünfter magnetischer Sektor
    411F
    sechster magnetischer Sektor
    411G
    siebter magnetischer Sektor
    413A
    erste Spiegelelektrode
    413B
    zweite Spiegelelektrode
    413C
    dritte Spiegelelektrode
    414
    elektrostatischer Spiegel
    415
    vierte elektrostatische Linse
    416
    zweite elektrostatische Strahlablenkeinheit
    416A
    dritte Multipoleinheit
    416B
    vierte Multipoleinheit
    417
    dritte elektrostatische Strahlablenkeinheit
    418
    fünfte elektrostatische Linse
    418A
    fünfte Multipoleinheit
    418B
    sechste Multipoleinheit
    419
    erster Analysedetektor
    420
    Strahlführungsrohr
    421
    Objektivlinse
    422
    magnetische Linse
    423
    sechste elektrostatische Linse
    424
    Objekttisch
    425
    Objekt
    426
    Probenkammer
    427
    Detektionsstrahlweg
    428
    zweiter Analysedetektor
    429
    Rastereinrichtung
    432
    weiteres magnetisches Ablenkelement
    500
    Kammerdetektor
    501
    Manipulator
    502
    zweite Heiz- und/oder Kühleinrichtung
    503
    Basiskörper des Manipulators
    504
    Spitze des Manipulators
    505
    erste Fläche
    506
    zweite Fläche
    507
    erste Struktureinheit
    508
    erster Vorsprung
    509
    erste Aussparung
    510
    zweiter Vorsprung
    511
    zweite Aussparung
    512
    zweite Struktureinheit
    513
    Bewegungseinrichtung
    600
    erstes Bewegungselement
    601
    Gehäuse
    602
    zweites Bewegungselement
    603
    erste Tischrotationsachse
    604
    drittes Bewegungselement
    605
    viertes Bewegungselement
    606
    fünftes Bewegungselement
    607
    zweite Tischrotationsachse
    608
    Steuereinheit
    709
    erste Strahlachse
    710
    zweite Strahlachse
    1000
    Gaszuführungseinrichtung
    1001
    Präkursorreservoir
    1002
    Zuleitung
    1003
    Kanüle
    1004
    Ventil
    1005
    Verstelleinheit
    1006
    Temperatur-Messeinheit
    1007
    Temperatur-Einstelleinheit
    M1
    erste Antriebseinheit
    M2
    zweite Antriebseinheit
    M3
    dritte Antriebseinheit
    M4
    vierte Antriebseinheit
    M5
    fünfte Antriebseinheit
    OA
    optische Achse
    OA1
    erste optische Achse
    OA2
    zweite optische Achse
    OA3
    dritte optische Achse
    S1 bis S7
    Verfahrensschritte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2013/0001191 A1 [0016]
    • WO 2012/138738 A2 [0016]
    • US 2021/0225610 A1 [0016]
    • DE 102020112220 A1 [0016]
    • WO 2002/067286 A2 [0110]

Claims (19)

  1. Verfahren zum Befestigen eines Objekts (125, 425) an einem beweglich ausgebildeten Manipulator (501) in einem Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) und zum Bewegen des Objekts (125, 425) in dem Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400), mit den folgenden Verfahrensschritten: - Erzeugen mindestens einer ersten Fläche (505) an dem Manipulator (501) unter Verwendung eines Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400), wobei der Teilchenstrahl geladene Teilchen aufweist; - Erzeugen mindestens einer zweiten Fläche (506) an dem Objekt (125, 425) unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) derart, dass die zweite Fläche (506) zur ersten Fläche (505) korrespondiert; - Anordnen der ersten Fläche (505) an der zweiten Fläche (506), so dass der Manipulator (501) an dem Objekt (125, 425) angeordnet ist; - Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) in einem Grenzbereich zwischen der ersten Fläche (505) und der zweiten Fläche (506) unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400); sowie - Bewegen des an dem Manipulator (501) befestigten Objekts (125, 425) unter Verwendung des Manipulators (501) und/oder eines beweglich ausgebildeten Objekttisches (122, 424), an welchem das Objekt (125, 425) angeordnet ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei - die erste Fläche (505) mit einer ersten Form erzeugt wird, und wobei - die zweite Fläche (506) mit einer zweiten Form erzeugt wird, so dass nach dem Anordnen der ersten Fläche (505) an der zweiten Fläche (506) (i) die erste Form (505) an der zweiten Form (506) anliegt und/oder (ii) die erste Form (505) in die zweite Form (506) eingreift und/oder die zweite Form (506) in die erste Form (505) eingreift.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, mit mindestens einem der folgenden Verfahrensschritte: (i) die erste Fläche (505) wird als eine ebene Fläche erzeugt; (ii) die zweite Fläche (506) wird als eine ebene Fläche erzeugt.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Fläche (505) und die zweite Fläche (506) derart erzeugt werden, dass sie zueinander parallel ausgerichtet sind.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei - mindestens eine weitere erste Fläche (505) an dem Manipulator (501) unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) erzeugt wird; - mindestens eine weitere zweite Fläche (506) an dem Objekt (125, 425) unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) derart erzeugt wird, dass die weitere zweite Fläche (506) zur weiteren ersten Fläche (505) korrespondiert; - die weitere erste Fläche (505) an der weiteren zweiten Fläche (506) angeordnet wird, so dass der Manipulator (501) an dem Objekt (125, 425) angeordnet ist; und wobei - das Objekt (125, 425) an dem Manipulator (501) unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) in einem Grenzbereich zwischen der weiteren ersten Fläche (505) und der weiteren zweiten Fläche (506) befestigt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem der folgenden Verfahrensschritte: (i) vor dem Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) wird an der ersten Fläche (505) eine Struktureinheit (507) mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) erzeugt, und beim Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) wird die an der ersten Fläche (505) erzeugte Struktureinheit (507) an der zweiten Fläche (506) angeordnet; (ii) vor dem Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) wird an der ersten Fläche (505) eine Struktureinheit (507) mit mindestens einem Vorsprung (508) mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) erzeugt, und beim Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) wird der Vorsprung (508) an der zweiten Fläche (506) angeordnet; (iii) vor dem Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) wird an der ersten Fläche (505) eine erste Struktureinheit (507) mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) erzeugt, und beim Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) wird die an der ersten Fläche (505) erzeugte erste Struktureinheit (507) an einer zweiten Struktureinheit (512) der zweiten Fläche (506) des Objekts (125, 425) angeordnet; (iv) vor dem Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) wird an der ersten Fläche (505) eine erste Struktureinheit (507) mit mindestens einem ersten Vorsprung (508) mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) erzeugt, und beim Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) wird der erste Vorsprung (508) der ersten Struktureinheit (507) an einer ersten Aussparung (511) einer zweiten Struktureinheit (512) der zweiten Fläche (506) des Objekts (125, 425) angeordnet; (v) vor dem Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) wird (a) an der ersten Fläche (505) eine erste Struktureinheit (507) mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) erzeugt sowie (b) an der zweiten Fläche (506) eine zweite Struktureinheit (512) mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) erzeugt, und beim Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) wird die an der ersten Fläche (505) erzeugte erste Struktureinheit (507) an der zweiten Struktureinheit (512), die an der zweiten Fläche (506) erzeugt wurde, angeordnet; (vi) vor dem Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) wird (a) an der ersten Fläche (505) eine erste Struktureinheit (507), die mindestens einen ersten Vorsprung (508) aufweist, mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) erzeugt sowie (b) an der zweiten Fläche (506) eine zweite Struktureinheit (512), die mindestens eine zweite Aussparung (511) aufweist, mit dem Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) erzeugt, und beim Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) wird der erste Vorsprung (508) an der zweiten Aussparung (511) angeordnet.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit mindestens einem der folgenden Verfahrensschritte: (i) zum Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) wird der Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) zum Objekt (125, 425) derart geführt, dass Material des Objekts (125, 425) in dem Grenzbereich zwischen der ersten Fläche (505) und der zweiten Fläche (506) aufgetragen wird; (ii) zum Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) wird der Teilchenstrahl des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) zum Manipulator (501) derart geführt, dass Material des Manipulators (501) in dem Grenzbereich zwischen der ersten Fläche (505) und der zweiten Fläche (506) aufgetragen wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei beim Bewegen des Objekts (125, 425) unter Verwendung des Manipulators (501) und/oder des Objekttisches (122, 424) das Objekt (125, 425) aus einem Objektmaterial entfernt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei vor dem Bewegen des Objekts (125, 425) das Objekt (125, 425) aus einem Objektmaterial unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) herausgeschnitten wird.
  10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit mindestens einem der folgenden Verfahrensschritte: (i) nach dem Bewegen des Objekts (125, 425) unter Verwendung des Manipulators (501) und/oder des Objekttisches (122, 424) wird das Objekt (125, 425) an einem Objekthalter unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) befestigt; (ii) nach dem Bewegen des Objekts (125, 425) unter Verwendung des Manipulators (501) und/oder des Objekttisches (122, 424) wird das Objekt (125, 425) unter Verwendung des Teilchenstrahls des Teilchenstrahlgeräts (100, 200, 400) von dem Manipulator (501) gelöst.
  11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Befestigen des Objekts (125, 425) an dem Manipulator (501) unter Verwendung eines Gases erfolgt, das durch eine Gaszuführungseinrichtung (1000) bereitgestellt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren mindestens einen der folgenden Schritte aufweist: (i) das Objekt (125, 425) wird mit einer ersten Heiz- und/oder Kühleinrichtung (128) gekühlt; (ii) der Manipulator (501) wird mit einer zweiten Heiz- und/oder Kühleinrichtung (502) gekühlt.
  13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei als das Objekt (125, 425) ein Objekt (125, 425) verwendet wird, das an der ersten Fläche (505) dicker als an anderen Bereichen des Objekts (125, 425) ausgebildet ist.
  14. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der in einen Prozessor (127) ladbar ist und der bei Ausführung ein Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) derart steuert, dass ein Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche ausgeführt wird.
  15. Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) zur Bearbeitung, Abbildung und/oder Analyse eines Objekts (125, 425), mit (i) mindestens einem beweglich ausgebildeten Manipulator (501); (ii) mindestens einem Strahlerzeuger (101, 301, 402) zur Erzeugung eines Teilchenstrahls mit geladenen Teilchen, (iii) mindestens einer Objektivlinse (107, 304, 421) zur Fokussierung des Teilchenstrahls auf das Objekt (125, 425) und/oder auf den Manipulator (501), (iv) mindestens einer Rastereinrichtung (115, 429) zum Rastern des Teilchenstrahls über das Objekt (125, 425) und/oder über den Manipulator (501), (v) mindestens einer Detektoreinheit (116, 117, 119, 121, 419, 428, 500) zur Detektion von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung, die aus einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Objekt (125, 425) und/oder aus einer Wechselwirkung des Teilchenstrahls mit dem Manipulator (501) resultieren/resultiert, und mit (vi) mindestens einem Prozessor (127), in dem ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 14 geladen ist.
  16. Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) nach Anspruch 15, wobei das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) eine Gaszuführungseinrichtung (1000) zur Zuführung eines Gases aufweist.
  17. Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung (128, 502) zum Einstellen einer Temperatur des Manipulators (501) und/oder des Objekts (125, 425) aufweist.
  18. Teilchenstrahlgerät (200) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei der Strahlerzeuger (101) als ein erster Strahlerzeuger und der Teilchenstrahl als ein erster Teilchenstrahl mit ersten geladenen Teilchen ausgebildet ist, wobei die Objektivlinse (107) als eine erste Objektivlinse zur Fokussierung des ersten Teilchenstrahls auf das Objekt (125, 425) und/oder auf den Manipulator (501) ausgebildet ist, und wobei das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) ferner aufweist: (i) mindestens einen zweiten Strahlerzeuger (301) zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls mit zweiten geladenen Teilchen; und (ii) mindestens eine zweite Objektivlinse (304) zur Fokussierung des zweiten Teilchenstrahls auf das Objekt (125, 425) und/oder auf den Manipulator (501).
  19. Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei das Teilchenstrahlgerät (100, 200, 400) ein Elektronenstrahlgerät und/oder ein Ionenstrahlgerät ist.
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