DE112014003194T5 - Verfahren zu Bearbeitung einer Probe in einem mindestens zwei Partikelstrahlen erzeugenden Gerät und Gerät zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zu Bearbeitung einer Probe in einem mindestens zwei Partikelstrahlen erzeugenden Gerät und Gerät zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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Abstract

Die vorliegende technische Lösung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bearbeitung einer Probe in einem mindestens zwei Partikelstrahlen erzeugenden Gerät sowie auf das das Gerät zur Durchführung des Verfahrens, wobei die zu zerstäubende Wand (4.1) einer Probe (4) in einem Rastervorgang mit einem ersten Partikelstrahl bearbeitet und in einem gleichzeitigen oder anschließenden Rastervorgang mit einer zweiten Partikelstrahl überwacht wird. Zunächst wird die Probe (4), die sich in ihrer ersten Stellung befindet, in einem Rastervorgang mit dem ersten Partikelstrahl zerstäubt und nach dieser Bearbeitung wird die zu zerstäubende Wand (4.1) um die Neigungsachse (3) der Probe (4) in die zweite Stellung geneigt, wo diese zu zerstäubende Wand (4.1) der zweiten Zerstäubung in einem weiteren Rastervorgang mit dem ersten Partikelstrahl unterzogen wird. Die Neigungsachse (3) der Probe (4) überschneidet dabei die zu zerstäubende Wand (4.1). In all den oben erwähnten Stellungen und bei all den oben erwähnten Bewegungen der Probe (4) fällt auf die zu zerstäubende Wand (4.1) während und/oder nach der mit dem ersten Partikelstrahl durchgeführten Zerstäubung auch der zweite Partikelstrahl ein, der es möglich macht, den Zerstäubungsvorgang in Echtzeit zu betrachten und überwachen. Die Zerstäubung kann auch mit stufenloser Neigung der Probe (4) um die Achse (3).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung einer Probe in einem mindestens zwei Partikelstrahlen erzeugenden Gerät sowie ein Gerät zur Durchführung eines derartigen Verfahrens. Das erfindungsgemässe Gerät soll ermöglichen, die zu bearbeitende Probe derart zu handhaben, dass ihre Oberfläche mit einem ersten Partikelstrahl zerstäubt werden kann, der auf diese Oberfläche unter einem Winkel im Bereich zwischen 0° und 30° in mehreren, zwecks der Vermeidung des so genannten Curtaining-Effekts gegenseitig unterschiedlichen Richtungen allmählich einfällt, bei gleichzeitig oder in ausgewählten Zeitabständen durchzuführender Überwachung der zerstäubten Oberfläche mittels eines zweiten Partikelstrahls. Die bei der Zerstäubung eingestellte Lage der Probe braucht bei der anschließenden Überwachung nicht geändert zu werden.
  • Bestehender Stand der Technik
  • Bei der Bearbeitung von Proben mittels eines fokussierten Ionenstrahls (nachfolgend nur FIB genannt), ist es oft erforderlich, eine möglichst planare Oberfläche des zu zerstäubenden Bereichs zu erreichen. Eine der Anwendung, die eine planare Oberfläche im besonderen Maß erfordert, stellt z. B. das Schneiden der TSV-Strukturen, wobei es sich um Siliziumplättchen mit inneren Strukturen aus Kupfer handelt und die Abkürzung „through silicon vias“ bedeutet. Bei der Bearbeitung mittels FIB kommt es allerdings, insbesondere wegen unterschiedlicher, durch das Material sowie durch das eigentliche Zerstäubungsverfahren bedingter Verhältnisse, zur Entstehung des so genannten Curtaining-Effekts. Dieser Effekt wirkt sich dadurch aus, dass sich in der Oberflächenschicht Ritze bilden, die sich in der Richtung des Einfalls des Ionenstrahls erstrecken. Dies bedeutet, dass sich auf der zu zerstäubenden Oberfläche eine Struktur mit in der Richtung des Einfalls des Ionenstrahls orientierten Ritzen bildet, was bei Anwendungen, die während der anschließenden Untersuchung eine planare Oberfläche und/oder eine konstante Stärke der Probe erfordern, äußerst unerwünscht ist.
  • Ein der Verfahren, die erfolgreich zur Minderung dieses Effektes verwendet werden, stellt das Nachpolieren der Oberfläche der Probe durch das wiederholte Rastrieren derselben mit einem FIB-Strahl, dessen Achsen mit den ursprüngliche Achsen einen gewissen Winkel einschließen, der in der Ebene der Oberfläche der Probe liegt und der üblicherweise einen Wert im Bereich von 5 bis 25° aufweist. Die während des ersten Rastervorgangs entstandenen Ritze werden somit während des zweiten, unter einem unterschiedlichen Winkel durchgeführten Rastervorgangs praktisch vollkommen abgeglättet, so dass im Ergebnis eine glatte, beinahe planare Oberfläche erhalten wird. Die zwei unterschiedlichen Winkel, die für den wiederholten Rastervorgang erforderlich sind, können in der Ebene der zu zerstäubenden Wand üblicherweise derart eingestellt werden, dass die Probe schrittweise um diese Winkel um eine zu der zu zerstäubenden Wand senkrecht verlaufenden Achse umgedreht wird, wobei beim Erreichen jeder dieser Winkelstellungen die Zerstäubung der Probe mit dem FIB durchgeführt wird. Dieses Verfahren zum Nachpolieren, das durch Zerstäubung in unterschiedlichen geneigten Stellungen durchgeführt wird, ist zum Beispiel in dem Fachartikel Characterization and Failure Analysis of 3D Integrated Systems Using a Novel Plasma-FIB System der Verfasser Laurens Kwakman, German Franz, Maaike Margrete Visser Taklo, Armin Klumpp und Peter Ramm beschrieben, welcher Artikel in dem Sammelband AIP Conf. Proc. 1395 FRONTIERS OF CHARACTERIZATION AND METROLOGY FOR NANOELECTRONICS auf den Seiten 269–273 veröffentlicht wurde.
  • Die Tiefe der zu zerstäubenden Oberflächenschicht muss jedoch bei den meisten Anwendungen überwacht werden. Zum Beispiel bei der Bearbeitung von TSV-Strukturen muss die Zerstäubung einmal mitten in der weiter zu untersuchenden Struktur anhalten werden, ein anderes Mal soll die Probe derart zerstäubt werden, dass sie eine genau definierte Dicke einnimmt, o. dgl.
  • Ein Nachteil aller bekannten Anwendungen besteht darin, dass sie nicht ermöglichen, diese gleichzeitige Überwachung der zu zerstäubenden Oberfläche unmittelbar im Zuge des Zerstäubungsvorgangs oder zumindest nach den einzelnen Zeitabschnitten dieses Vorgangs durchzuführen, ohne dabei die Probe zusätzlich handhaben zu müssen. Das grundlegende Problem besteht darin, dass die Lage der zu zerstäubenden Oberfläche, die bei der Zerstäubung mit FIB eingestellt war, nicht zur anschließenden Überwachung mittels FIB geeignet ist. Dies ist dadurch bedingt, dass der FIB-Strahl während des Zerstäubungsvorgangs tangential oder beinahe tangential zu der bearbeiteten Oberfläche ist, die anschließend überwacht werden soll.
  • Eine der vorhandenen Möglichkeiten besteht darin, dass die Probe zwecks der mit dem FIB durchzuführenden Überwachung in eine um 90° verschobene Stellung und dann wieder in die ursprüngliche Stellung umgedreht wird. Dies verursacht jedoch Verzögerungen und Ungenauigkeiten beim Rückstellen des Manipulators in die ursprüngliche Stellung und macht es unmöglich, den Zerstäubungsvorgang in Echtzeit zu überwachen. Somit ist auch keine ausreichend operative Kontrolle des Zerstäubungsvorgangs sowie keine rechtzeitige Anpassung oder Unterbrechung des Zerstäubungsvorgangs möglich, was unter Umständen sogar zur Zerstörung der zu untersuchenden Struktur führen kann.
  • Die Verwendung eines FIB-Strahls zur Zerstäubung sowie Überwachung eine Oberfläche offenbart z. B. die Patentanmeldung US 2012/0091360 A1. Diese Patentanmeldung befasst sich auch mit den Schwierigkeiten, die von der Verwendung eines Ionenstrahls mit einer Plasmastrahlquelle verursacht werden. Ein Partikelstrahl, der imstande ist, die Oberfläche mit ausreichendem Wirkungsgrad zu zerstäuben, würde die Probe auch während der Überwachung zu intensiv zerstäuben, was vollkommen unerwünscht ist. Deswegen wird in der Patentanmeldung US 2012/0091360 A1 vorgeschlagen, zwischen dem Zerstäubungsschritt und dem Überwachungsschritt wesentliche Veränderungen der Parameter des Ionenstrahls einzuordnen, die beispielsweise in der unterschiedlichen Erregung der Elemente der Ionenoptik, in der Verwendung von unterschiedlichen Blenden zur Einschränkung des Strahls oder in der Verwendung von unterschiedlichen Ionenstrahlquellen bestehen können. In der oben erwähnten Patentanmeldung wird auch vorgeschlagen, zur Zerstäubung Xe-Ionen und zur Überwachung H-Ionen zu verwenden. Außerdem können unterschiedliche Werte von Drücken, Frequenzen und Leistungen der RF-Quellen eingestellt werden. Derartige Veränderungen der Parameter sind selbstverständlich mit technischen Schwierigkeiten sowie mit hohen Kosten verbunden. Ebenso ermöglicht das in der Patentanmeldung US 2012/0091360 A1 beschriebene Gerät, von seinem Prinzip her, eine gleichzeitige Zerstäubung und Überwachung einer Probe.
  • Es gibt technische Lösungen, die ermöglichen, die Überwachung des Zerstäubungsvorgangs oder der Tiefe der zerstäubten Oberflächenschicht allein durchzuführen. Derartige technische Lösungen lassen sich jedoch nicht mit dem Polieren der Oberfläche einer Probe kombinieren. Darüber hinaus werden derartige technische Lösungen in Geräten realisiert, die mit zwei Partikelstrahlen arbeiten. Beim Einsatz derartiger Geräte dient üblicherweise der erste Strahl, und zwar der FIB-Strahl, zur Zerstäubung der Oberfläche der Probe, während der zweite Strahl, meistens ein von einem Rasterelektronenmikroskop erzeugter Strahl, nachfolgend nur als SEM bezeichnet, zur Überwachung der zerstäubten Oberfläche genutzt wird. Ein grundsätzlicher Nachteil derartiger technischen Lösungen besteht jedoch darin, dass – eben in dem Fall, wenn die Probe zwecks des mit einem FIB durchzuführenden Nachpolierens geneigt werden muss – keine Betrachtung und Überwachung mit einem zweiten Strahl möglich ist, und zwar zumindest in einer der geneigten Stellungen. Eine herkömmliche Anordnung ermöglicht nämlich nicht, dass die zu zerstäubende von dem zweiten Strahl sozusagen „gesehen“ wird. Dies bedeutet, dass der zweite Strahl nicht imstande ist, mit der Oberfläche in den beiden geneigten Stellungen einen ausreichend großen Winkel einzuschließen.
  • Bei den bisher bekannten technischen Lösungen wird vorgesehen, dass die Probe in einem Probenhalter gehalten wird, der an einem Manipulator angebracht ist, wobei der Manipulator ermöglicht, dass die derart gehaltene Probe eine translatorische Bewegung und/oder eine Drehbewegung ausübt. Die Manipulatoren machen es normalerweise möglich, translatorische Bewegungen entlang den gegenseitig senkrechten Achsen X, Y, Z auszuüben, die zusätzlich um Drehbewegungen oder Neigungen ergänzt werden können. Am häufigsten handelt es die um die Rotation, üblicherweise ohne Winkelbegrenzung, um die senkrechte Z-Achse, die gegebenenfalls zeitgleich mit einer Neigungsbewegung ausgeübt werden kann, wobei die Neigungsbewegung um eine der waagerechten Achsen X oder Y ausgeübt wird und der Neigungsbereich auf einen spitzen Winkel, wie z. B. max. 45°, beschränkt ist. Falls eine Neigung der Probe vorgesehen ist, neigt unter einem gleichen Winkel auch die ursprünglich senkrechte Drehachse.
  • Die Achsen der Strahlen FIB und SEM sind üblicherweise auseinanderlaufend und beide Strahlen werden in den Bereich gerichtet, in dem sich die zu zerstäubende Probe befindet. Außerdem ist die gegenseitige Lage der Geräte, welche die FIB- und SEM-Strahlen erzeugen, auch von den physischen Abmessungen derartiger Gerät beschränkt.
  • Die mithilfe eines Manipulators einstellbare Neigung der Probe dient zur Erreichung eine Lage der Probe, die für die gewünschte Anwendung geeignet ist. Bei der Überwachung, die allein mit SEM durchgeführt wird, handelt es sich um eine neigungsfreie Lage, in der die Oberfläche des Probenhalters senkrecht zu der Achse des SEM-Strahls steht. Nach der erfolgten Bearbeitung mit dem FIB-Strahl wird die Probe üblicherweise derart geneigt, dass der sich während des Rastervorgangs in einer mittleren Stellung befindende FIB-Strahl auf die zu bearbeitende Oberfläche entweder ungefähr senkrecht oder ungefähr tangential einfällt. Unter der während des Rastervorgangs eingenommenen mittleren Stellung versteht man dabei eine derartige Stellung, in der die Rasterspulen oder -elektroden den Partikelstrahl nicht aus der ursprünglichen Richtung ablenken und die üblicherweise auch mit einer mittleren Stellung zwischen den maximalen Ausschlägen in den beiden Richtungen, in den der Rastervorgang verläuft, identisch ist. Für gewisse Anwendungen, wie für die Untersuchung von TSV-Strukturen o. dgl., ist es vorteilhaft, wenn die Zerstäubung in einer ungefähr tangentialen Richtung abläuft.
  • In einer der bekannten Ausgestaltungen schließen die Achsen des FIB-Strahls und des SEM-Strahls einen Winkel von etwa 50° ein, wobei sich die Ebene, in der der Probenhalter liegt, in der Ausgangsstellung senkrecht zu der Achse des SEM-Strahls erstreckt. Damit in diesem Fall eben diejenige Wand, die sich senkrecht zu der Ebene des Probenhalters erstreckt, mit einem ungefähr tangential verlaufenden FIB-Strahl zerstäubt werden kann, muss der Probenhalter unter einem Winkel von etwa 50° gegenüber dem Ausgangszustand geneigt werden. Nach der Erreichung dieser Stellung schließt der sich während des Rastervorgangs in der mittleren Stellung befindende SEM-Strahl mit der zu bearbeitenden Oberfläche einen Winkel von etwa 50° ein, was bedeutet, dass die Probe sogar während der in einer ungefähr tangentialen Richtung verlaufenden FIB-Zerstäubung weiterhin gut mittels eines SEM-Strahls überwacht werden kann. Leider entsteht jedoch bei einem einzigen Rastervorgangs, während dessen die zu zerstäubende Oberfläche mit FIB bearbeitet wurde, auf der Oberfläche der Probe der bereits oben erwähnte Curtaining-Effekt, der durch Nachpolieren beseitigt werden muss. Weder die bisher bekannten Verfahren noch die herkömmlichen Manipulatoren sind jedoch imstande zu gewährleisten, dass die zu polierende Probe in beiden Stellungen, d.h. auch in der für das Nachpolieren der zerstäubten Oberfläche erforderlichen Stellung, mit einem SEM-Strahl überwachbar ist. Dies bedeutet, dass der Poliervorgang weder permanent noch zumindest in ausgewählten Zeitabständen überwacht werden kann, ohne dabei die Probe zusätzlich verstellen zu müssen. Dies ist ein grundsätzlicher Nachteil, der mit vielen Anwendungen unvereinbar ist, denn die Zerstäubung findet in wenigstens einer Stellung außerhalb des Sichtfeldes von SEM statt, also sozusagen blindlings, was unter Umständen sogar zur unerwünschten Zerstäubung jener Strukturen führen kann, die nur überwacht werden sollten. Eine Neigung der Probe erfordert oft auch den Austausch des Probenhalters. In solchem Fall ist der Neigungswinkel der Probe durch den Neigungswinkel des Probenhalters gegeben, was bedeutet, dass der Winkel fix eingestellt und nicht dynamisch änderbar ist. Dies stellt einen weiteren Nachteil dar.
  • Die Patentanmeldung WO 2013039891 empfiehlt, mit dem Ziel den Curtaining-Effekt zu beseitigen, dass die Oberfläche der zu untersuchenden Struktur planarisiert wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Zerstäubung vor der Durchführung des eigentlichen Schnittes in einer Richtung erfolgt, die tangential oder beinahe tangential zu der Oberfläche der Probe ist. Wenn der Curtaining-Effekt durch die Inhomogenität des eigentlichen Schnittes verursacht ist, was meistens der Fall ist, kann die oben vorgeschlagene technische Lösung nur im beschränkten Maß funktionieren.
  • In den Patentanmeldungen WO 2013082496 und WO 2012103534 wird spezifisch die Vorbereitung der Proben für die Transmissions-Elektronenmikroskopie behandelt, die nachfolgend nur als TEM bezeichnet wird. Die letztgenannten Patentanmeldungen befassen sich u. a. auch mit der Reduzierung des Curtaining-Effekts bei der Vorbereitung solcher Proben und schlagen die Anwendung der Methode vor, die als „backside milling“ bezeichnet wird. Diese Methode sieht vor, die TEM-Lamellen von der Seite des Siliziumsubstrats her dünner zu machen, da im derartigen homogenen Substrat kein Curtaining-Effekt entsteht. Der Curtaining-Effekt tritt hierbei erst in den unter der Siliziumschicht liegenden Strukturen auf und kann somit vernachlässigt werden, wenn sich die zu untersuchende Schicht unmittelbar unterhalb der Siliziumplatte befindet. Es wird auch ein Verfahren zum Entfernen von Oberflächendefekten auf einem Siliziumsubstrat vorgeschlagen. Die in den letztgenannten Patentanmeldungen beschriebene Methode wird auf das enge Gebiet der Vorbereitung von ultradünnen TEM-Lamellen orientiert und bezieht sich nur auf seichte Schnitte sowie auf Werkstoffe, die eine homogene Siliziumschicht umfassen, wobei der Curtaining-Effekt lediglich knapp unterhalb dieser Schicht reduziert wird.
  • Wesen der Erfindung
  • Die oben angeführten Nachteile werden durch das erfindungsgemässe Verfahren zur Bearbeitung einer Probe in einem mindestens zwei Partikelstrahlen erzeugenden Gerät sowie durch ein Gerät zur Durchführung des Verfahrens behoben. Die Partikelstrahlen gehen während der Bearbeitung einer Probe durch Tubusse hindurch. Die zu zerstäubende Wand der Probe wird während eines Rastervorgangs mit einem ersten Partikelstrahl bearbeitet und mit einem zweiten Partikelstrahl überwacht. Die Achse des ersten Partikelstrahls und die Achse des zweiten Partikelstrahls sind beim Einfall auf die sich während des Rastervorgangs in einer mittleren Stellung befindende Probe auseinanderlaufend oder windschief. In der ersten Phase des Rastervorgangs, während der die Probe mit dem ersten Partikelstrahl zerstäubt wird, befindet sich diese Probe in ihrer ersten Stellung, in welcher die Achse des Partikelstrahls die ganze Zeit mit der Ebene der zu zerstäubenden Wand einen Winkel ξ einschließt, dessen Wert im Bereich von 0° bis 30° liegt. Nach diesem Bearbeitungsschritt wird die zu zerstäubende Wand um die Neigungsachse der Probe in die zweite Stellung geneigt. In dieser zweiten Stellung wird die zweite Zerstäubung durchgeführt, und zwar als ein weiterer Rastervorgang, während dessen dieselbe zu zerstäubende Wand mit dem ersten Partikelstrahl zerstäubt wird, der auf diese Wand weiterhin derart einfällt, dass die Achse dieses ersten Partikelstrahls die ganze Zeit mit der mit der Ebene der zu zerstäubenden Wand wieder einen Winkel ξ einschließt, dessen Wert im Bereich von 0° bis 30° liegt. Das Wesen des neuartigen Verfahrens besteht darin, dass die Neigungsachse der Probe die zu zerstäubende Wand überschneidet, wobei in all den oben erwähnten Stellungen und bei all den oben erwähnten Bewegungen der Probe während und/oder nach der mit dem ersten Partikelstrahl durchgeführten Zerstäubung auf die zu zerstäubende Wand auch der zweite Partikelstrahl einfällt. Dieser zweiter Partikelstrahl rastriert einen ausgewählten Bereich der zu zerstäubenden Wand derart, dass die Achse des zweiten Partikelstrahls während des gesamten jeweiligen Rastervorgangs einen Winkel von < 90° mit der Normale zu einer in der zu zerstäubenden Wand interpolierten Ebene einschließt. Der Zerstäubungsvorgang, bei dem die Oberfläche mit dem ersten Partikelstrahl bearbeitet wird, wird somit permanent oder in ausgewählten Zeitabständen mittels des zweiten Partikelstrahls überwacht. Die Überwachung kann dabei erfolgen, ohne weder die Ausgangsstellung der Probe noch die Einstellung der Tubusse der Geräte zur Erzeugung der einzelnen Partikelstrahlen verändern zu müssen.
  • Vorteilhafterweise verläuft die Neigungsachse der Probe, die die zu zerstäubende Wand der Probe überschneidet, senkrecht zu einer in der zu zerstäubenden Wand interpolierten Ebene.
  • Die Achse des sich während des Rastervorgangs in einer mittleren Stellung befindenden zweiten Partikelstrahls kann mit der Normale zu einer in der zu zerstäubenden Wand der Probe interpolierten Ebene den Winkel ω einschließen, der in beiden geneigten Stellungen der Probe gleich bleibt.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Neigung der Probe um deren Neigungsachse stufenlos bei gleichzeitigem Rastrieren mit dem ersten Partikelstrahl erfolgt. Auch nach einer Veränderung des Neigungswinkels bleibt die zu zerstäubende Wand stets innerhalb des Sichtfeldes sowohl des ersten als auch des zweiten Partikelstrahls, wobei die Absolutwerte der Neigungswinkel weiterhin beliebig im Intervall von < 0°, 30°) einstellbar sind.
  • Ebenso vorteilhaft ist es, wenn die Probe vor der ersten Bearbeitung der zu zerstäubenden Wand, die mit dem ersten Partikelstrahl durchgeführt werden soll, um die Neigungsachse der Probe unter dem Winkel α. geneigt wird. Vor der zweiten Zerstäubung der zu zerstäubenden Wand, die wiederum mit dem ersten Partikelstrahl durchgeführt werden soll, wird die Probe um ihre Neigungsachse unter dem Winkel β geneigt, wobei die Winkel umgekehrt orientiert sind. Eine Modifikation dieses Schrittes besteht darin, dass die Winkel α und β einen gleichen Absolutwert aufweisen. Vorteilhafterweise beträgt der Absolutwert dieser Winkel 10°.
  • Während der stufenlosen Veränderung der geneigten Stellung der Probe um die Neigungsachse der Probe und während der gleichzeitigen Zerstäubung der Probe wird die Oberfläche der Probe nachpoliert, wodurch der Curtaining-Effekt reduziert wird. Dies gilt auch für die in der zweiten Stellung der Probe durchgeführte Zerstäubung, die nach der in der ersten Stellung der Probe folgt, wobei die zweite Stellung gegenüber der ersten Stellung um die Neigungsachse der Probe geneigt wurde.
  • In Bezug auf die erforderliche Kompensation der Einwirkung eines Konvergenzwinkels der Oberfläche, die während der Bearbeitung der Probe mit dem ersten Partikelstrahl entstanden ist, zeigt es sich als vorteilhaft, wenn der Absolutwert des Winkels ξ mit dem Absolutwert dieses Konvergenzwinkels übereinstimmt, wodurch die Bearbeitung der Probe bei einer gewünschten Richtung der zu zerstäubenden Wand sichergestellt werden kann.
  • In einer vorteilhaften Ausführung wird, in Abhängigkeit von dem Bild der zu zerstäubenden Wand der Probe, das mit dem zweiten Partikelstrahl überwacht wird, die Zerstäubung mit dem ersten Partikelstrahl in einem genau ausgewählten Bereich der zu bearbeitenden Probe angehalten.
  • Im Fall des Vorhandenseins einer Anforderung auf eine ausführliche Darstellung einer 3D-Struktur der Probe oder einer sich tiefer unter der Oberfläche der Probe befindenden Struktur kann der oben beschriebene Vorgang, der die Verstellung zwischen zwei Stellungen um die Neigungsachse der Probe sowie die Zerstäubung in jeder dieser Stellungen mit dem ersten Partikelstrahl bei gleichzeitig oder in ausgewählten Zeitabständen durchgeführten Überwachung mit dem zweiten Partikelstrahl umfasst, periodisch wiederholt werden. Es ist auch möglich, die Zerstäubung bei stufenloser Veränderung der Neigung der Probe um die Neigungsachse derselben periodisch zu wiederholen, und zwar bei gleichzeitig oder in ausgewählten Zeitabständen durchgeführten Überwachung mit dem zweiten Partikelstrahl. Bei jeder Wiederholung dieses Zyklus wird die Achse des ersten Partikelstrahls um eine vorgewählte Entfernung in Richtung der Tiefe der zu bearbeitenden Probe verschoben, was durch eine Verstellung der eigentlichen Achse des ersten Partikelstrahls und/oder durch eine Verstellung der Probe erfolgt.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass der zweite Partikelstrahl auf die zu zerstäubende Wand der Probe derart einfällt, dass die Achse des sich während des Rastervorgangs in einer mittleren Stellung befindenden zweiten Partikelstrahls mit der Normale zu einer in der zu zerstäubenden Wand der Probe interpolierten Ebene den Winkel ω einschließt, dessen Wert im Bereich von 20° bis 50° liegt bzw. typischerweise 35° beträgt.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Achse des ersten Partikelstrahls, die Achse des zweiten Partikelstrahls und die Neigungsachse der Probe in einer gemeinsamen Ebene liegen.
  • Der erste sowie der zweite Partikelstrahl kann aus beliebigen Kombinationen bestehen, die aus der Gruppe auswählbar sind, die Elektronenstrahl, Ionenstrahl, Ionenstrahl mit Metallionen und Ionenstrahl mit einer Plasmastrahlquelle umfasst. Sowohl der erste als auch der zweite Partikelstrahl kann fokussiert werden.
  • Eine weitere Verbesserung besteht darin, dass die Probe zusätzlich noch um eine erste weitere Achse und/oder um eine zweite weitere Achse neigt und/oder schwenkt, wobei diese Achsen verschieden von der Neigungsachse der Probe sowie gegenseitig verschieden sind. Eine Modifikation dieser Variante besteht darin, dass die erste weitere Achse, die zweite weitere Achse und die Neigungsachse der Probe gegenseitig auseinanderlaufend oder windschief sind. Diese erste weitere Achse und/oder die zweite weitere Achse können von der Neigungsachse der Probe um 90° oder um einen sich 90° nähernden Winkel abweichen. Eine zusätzliche Möglichkeit besteht darin, dass die erste weitere Achse von der Achse des sich während des Rastervorgangs in einer mittleren Stellung befindenden ersten Partikelstrahls um 0–30° abweicht und/oder die Achse des ersten Partikelstrahls und/oder die Achse des zweiten Partikelstrahls von der zweiten weiteren Achse um 90° oder um einen sich 90° nähernden Winkel abweicht.
  • In einer vorteilhaften Ausführung ist die Probe in drei gegenseitig senkrechten Richtungen verschiebbar.
  • Zur Durchführung des oben erläuterten Verfahrens kein ein Gerät verwendet werden, das wenigstens zwei Quellen von Partikelstrahlen sowie einen ersten und einen zweiten Tubus zur Weiterführung der Partikelstrahlen umfasst. Im ersten Tubus und im zweiten Tubus ist jeweils eine elektrische oder elektromagnetische Rastervorrichtung untergebracht. Diese Rastervorrichtungen erzeugen zwei sich ungefähr senkrecht zueinander erstreckende Kraftfelder. Die Achsen von wenigstens zwei dieser Tubusse sind auseinanderlaufend oder windschief. Die Kraftlinien der Kraftfelder eines bestimmten Tubus weichen von dessen Achse um 90° oder um einen sich 90° nähernden Winkel ab. Des Weiteren umfasst das erfindungsgemässe Gerät eine erste Manipulatorgruppe, die von wenigstens einem zur Anbringung der Probe vorgesehenen Manipulator gebildet ist und die um wenigstens einer Achse neigbar ist. Diese wenigstens eine Achse ist dabei identisch mit der Neigungsachse der auf der ersten Manipulatorgruppe angebrachten Probe. Das Wesen des neuartigen Geräts besteht darin, dass die Neigungsachse der ersten Manipulatorgruppe das Gebiet überschneidet, welches zur Unterbringung der zu bearbeitenden, auf dieser ersten Manipulatorgruppe angebrachten Probe vorgesehen ist. Diese erste Manipulatorgruppe ist gleichzeitig derart untergebracht, dass der Bereich, in dem sich die auf der ersten Manipulatorgruppe angebrachte Probe befindet, auch von der Achse des ersten Tubus sowie von der Achse des zweiten Tubus überschnitten wird. Die Neigungsachse der ersten Manipulatorgruppe weicht von der Achse des zweiten Tubus um einen Winkel ab, der verschieden von 90° ist. Außerdem liegt die Abweichung dieser Neigungsachse von der Achse des ersten Tubus im abgeschlossenen Winkelintervall von 90° bis 60°.
  • Vorteilhafterweise ist die Neigung um die Neigungsachse der ersten Manipulatorgruppe wenigstens im Bereich von +10° bis –10° stufenlos einstellbar.
  • Eine weitere mögliche vorteilhafte Ausgestaltung des Geräts besteht darin, dass die Kraftlinien des ersten Kraftfelds der ersten elektromagnetischen oder elektrischen Rastervorrichtung von der Neigungsachse der ersten Manipulatorgruppe um 90° oder um einen sich 90° nähernden Winkel abweichen. Die Kraftlinien des ersten Kraftfelds der zweiten elektromagnetischen oder elektrischen Rastervorrichtung können zugleich von der Neigungsachse der ersten Manipulatorgruppe um einen im Bereich von 40° bis 75° liegenden, typisch um einen 55° betragenden Winkel abweichen. In einer anderen denkbaren Anordnung weichen die Achsen der ersten Manipulatorgruppe und des zweiten Tubus voneinander um einen im Bereich von 20° bis 50° liegenden, typisch um einen 35° betragenden Winkel ab. Gleichzeitig kann die Achse des ersten Tubus von der Achse des zweiten Tubus um einen im Bereich von 40° bis 75° liegenden, typisch um einen 55° betragenden Winkel abweichen. Eine weitere Verbesserung besteht darin, dass die Neigungsachse der ersten Manipulatorgruppe die Achse des ersten und/oder zweiten Tubus überschneidet, wobei der Schnittpunkt von wenigstens zwei dieser drei Achsen in einem Gebiet liegt, das für die auf der ersten Manipulatorgruppe angebrachte, zu bearbeitende Probe ausgespart ist.
  • Die Quellen des ersten und zweiten Partikelstrahls können beliebige Kombinationen sein, die aus der Gruppe auswählbar sind, welche Elektronen, Ionen, Metallionen und Plasmastrahlquelle umfasst. Außerdem kann sowohl der erste als auch der zweite Tubus mit Elementen zur Fokussierung des Partikelstrahls versehen sein.
  • In einer vorteilhaften Ausführung ist die von wenigstens einem ersten Manipulator gebildete erste Manipulatorgruppe auf einer zweiten Manipulatorgruppe angebracht, die von wenigstens einem zweiten Manipulator gebildet ist. Diese zweite Manipulatorgruppe umfasst vorteilhafterweise einerseits Elemente, die in zwei oder drei gegenseitig senkrecht verlaufenden Richtungen verschiebbar sind, und andererseits Elemente, die Neigung und/oder Schwenkung um eine dritte und/oder vierte Achse bewirken. Diese dritte und vierte Achse sind verschieden von der Neigungsachse der ersten Manipulatorgruppe sowie gegenseitig verschieden. Vorteilhafterweise sind die dritte und vierte Achse sowie Neigungsachse der ersten Manipulatorgruppe gegenseitig auseinanderlaufend oder windschief. Vorteilhafterweise weicht die Neigungsachse der ersten Manipulatorgruppe von der dritten Achse und/oder von der vierten Achse um 90° oder um einen sich 90° nähernden Winkel ab. In einer spezifischen Ausführung weicht die Achse des ersten Tubus von der dritten Achse um einen im Bereich von 0 bis 30° liegenden Winkel ab und/oder weicht die Achse des ersten Tubus und/oder die Achse des zweiten Tubus von der vierten Achse um 90° oder um einen sich 90° nähernden Winkel ab.
  • Ein der Vorteile des vorliegenden Verfahrens sowie des Geräts zu dessen Durchführung besteht darin, dass die Oberfläche der Probe bei unterschiedlichen Neigungswinkeln derselben mit einem ersten Partikelstrahl zerstäubt und nachpoliert werden kann, wobei diese Winkel auch während des Nachpolierens dynamisch verändert werden können, ohne dass durch diese Veränderungen des Neigungswinkels der Probe eine Verschiebung des letzteren seitwärts des Sichtfeldes des ersten Partikelstrahls verursacht wird. Wesentlich ist dabei, dass dies alles bei gleichzeitig oder in vorgewählten Zeitabständen durchgeführten Überwachung verwirklicht werden kann, wobei zu der Überwachung ein zweiter Partikelstrahl verwendet wird. Diese Überwachung erfordert keine zusätzliche Handhabung der Probe oder der Teile des Geräts. Die Zerstäubungs- und Poliervorgang wird somit permanent in Echtzeit überwacht und kann jederzeit in einem genau bestimmbaren Punkt der zu untersuchenden Struktur angehalten werden. Diese Struktur ist dabei dank dem Nachpolieren beinahe vollkommen planar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das vorliegende Verfahren sowie das Gerät zu dessen Durchführung keiner durch die Materialzusammensetzung der Probe zusammenhängen, keine vorherige Planarisierung der Oberfläche erfordern und sogar in solchen Fällen anwendbar sind, wenn die durch die Probe geführten Schnitte inhomogen sind oder größere Tiefen (in Größenordnung von einigen Hundert µm) aufweisen. Diese wichtigen Möglichkeiten bietet die vorliegende Erfindung insbesondere dank der zusätzlichen Neigungsachse der Probe, die die zu zerstäubende und anschließend zu nachpolierende und überwachende Wand überschneidet.
  • Übersicht der Abbildungen in den Zeichnungen
  • Das erfindungsgemässe Verfahren zur Bearbeitung einer Probe in einem mindestens zwei Partikelstrahlen erzeugenden Gerät sowie das Gerät zur Durchführung des Verfahrens werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. zeigt eine beispielhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung. In dieser Abbildung sind die Achsen der Partikelstrahlen, die Achse der zu zerstäubenden Wand der Probe sowie die Neigungsachsen der Probe in einer Schnittansicht dargestellt, wobei die Schnittebene mit der Ebene der Achsen des ersten und zweiten Partikelstrahls übereinstimmt.
  • und Abb. zeigen in schematischer Darstellung das Prinzip der Unterdrückung des Curtaining-Effekts im Rahmen der vorliegenden Erfindung. Hierbei wird der Ablauf des mit dem ersten Partikelstrahl durchgeführten Rastervorgangs veranschaulicht, und zwar bei zwei unterschiedlichen, umgedrehten Stellungen der zu zerstäubenden Wand der Probe. Es werden auch die Lagen der Achsen des sich während des Rastervorgangs in einer mittleren Stellung befindenden ersten und zweiten Partikelstrahls, ebenso wie die Lage der Neigungsachse der Probe angedeutet. eine andere beispielhafte Anordnung mit der ersten und zweiten weiteren Schwenk- bzw. Neigungsachse 5 und 6 einschließlich der Kompensation des Konvergenzwinkels mithilfe von dem Winkel ξ. zeigt eine beispielhafte Anordnung des Geräts zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, und zwar einschließlich einer schematischen Darstellung der Tubusse der beiden Vorrichtungen zur Erzeugung von Partikelstrahlen. Ebenso schematisch sind zwei Manipulatorgruppen mit ihren Schwenk- bzw. Neigungsachsen, wobei die translatorischen Achsen einfachheitshalber ausgelassen wurden. Aus demselben Grund werden auch die Manipulatoren nur blockweise veranschaulicht, wobei eine ausführlichere Darstellung deren Bauart, die beim Erreichen desselben Zwecks unterschiedlich sein kann, fehlt. In der Abbildung ist auch die Kompensation des Konvergenzwinkels mithilfe von dem Winkel ξ angedeutet. Außerdem werden in dieser Abbildung die resultierenden Richtungen der Kraftlinien dargestellt, die in den Tubussen der Rastervorrichtungen den jeweiligen Partikelstrahl ablenken. Auch die letztgenannte Darstellung ist rein schematisch und dient nur zur Erläuterung der resultierenden Richtungen, in den die Partikelstrahlen während des Rastervorgangs verlaufen. In Wirklichkeit kann eine Rastervorrichtung in mehreren Ebenen angeordnet werden, in den eine Vielzahl von elektrischen oder magnetischen Feldern erzeugt wird. und sind Aufnahmen, die die zu zerstäubende Oberfläche vor bzw. nach dem Nachpolieren veranschaulichen.
  • Beispielhafte Ausführungen der Erfindung
  • Das Verfahren zur Bearbeitung einer Probe in einem mindestens zwei Partikelstrahlen erzeugenden Gerät kann beispielsweise in der Anordnung verwirklicht werden, die in einer Gesamtansicht in dargestellt wird. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind in den Abbildungen nur diejenigen Teile des Geräts dargestellt, die hinsichtlich des Prinzips der vorliegenden Erfindung wesentlich sind, also die Achsen der der besseren Übersichtlichkeit halber, Tubusse für die der besseren Übersichtlichkeit halber, Manipulatorgruppen, Neigungsachsen der Proben oder Manipulatoren sowie die zu untersuchende Probe, welche die zu bearbeitende Oberfläche umfasst. Dabei ist auch die Tatsache zu beachten, dass die in den oben erwähnten Abbildungen dargestellte Anordnung auf verschiedene Art und Weise modifiziert werden kann. Dies bedeutet, dass die einzelnen Teile des Geräts verschoben oder umgedreht werden können, ohne dadurch das Funktionsprinzip der vorliegenden Erfindung zu verletzen.
  • zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. Bei dieser beispielhaften Anordnung handelt es sich um die Projektion auf die gemeinsame Ebene der Achse 1 des sich während des Rastervorgangs in einer mittleren Stellung befindenden ersten Partikelstrahls sowie der Achse 2 des sich während des Rastervorgangs in einer mittleren Stellung befindenden zweiten Partikelstrahls. Die im Vorhandensein einer gemeinsamen Ebene der Achsen 1 und 2 bestehende Bedingung ist jedoch im Hinblick auf das Funktionieren der Erfindung nicht wesentlich. Das in dargestellte Beispiel ist auch dadurch spezifisch, dass die Achsen 1, 2 und die Neigungsachse 3 der Probe 4 sich gegenseitig in einem an der zu zerstäubenden Wand 4.1 der Probe 4 liegenden Punkt überschneiden, was allerdings für das Funktionieren der vorliegenden Erfindung auch nicht notwendig ist. Es reicht aus, wenn der erste Partikelstrahl während des Rastervorgangs auf die zu zerstäubende Wand 4.1 unter einem Winkel von 0°–30° einfällt und der zweite Partikelstrahl während des Rastervorgangs auf dieselbe Wand 4.1 nicht tangential einfällt, wobei die Neigungsachse 3 der Probe 4 die zu zerstäubende Wand 4.1 überschneidet. zeigt außerdem eine beispielhafte Anordnung, in der die Neigungsachse 3 der Probe 4 senkrecht zu einer in der zu zerstäubenden Wand 4.1 der Probe 4 interpolierten Ebene verläuft. Diese besonderen Bedingungen wurden wegen einer einfacheren Erklärung ausgewählt. Die vorliegende Erfindung wird selbstverständlich nicht mit der in dargestellten Anordnung beschränkt, was bedeutet, dass eine ganze Reihe von unterschiedlich verschobenen, umgedrehten und anderen Varianten auf ähnliche Art und Weise funktionieren würde.
  • In der Anordnung nach fällt somit auf die zu zerstäubende Wand 4.1 der Probe 4 der erste Partikelstrahl ein, der diese Wand zerstäubt und dessen Achse 1 mit der zu zerstäubenden Wand 4.1 den Winkel ξ einschließt, dessen Wert üblicherweise im Bereich von 0° bis 30° liegt. Der erste Partikelstrahl befindet sich hierbei in seiner mittleren Stellung, in der er von der Rastervorrichtung nicht abgelenkt wird. Der letztgenannte Winkel dient zu Kompensation eines Konvergenzwinkels, der bei der Bearbeitung mit dem ersten Partikelstrahl entsteht, um sicherzustellen, dass die Zerstäubung in der Ebene der zu zerstäubenden Wand 4.1 erfolgt. Die Entstehung eines Konvergenzwinkels, der auch unter der englischen Bezeichnung „tapering angle“ bekannt ist, ist eine typische Erscheinung, die bei der Bearbeitung von Proben mit fokussiertem Ionenstrahl auftritt. Der Wert des Konvergenzwinkels hängt von gegebenen Bearbeitungsbedingungen ab, wie beispielsweise von der Stromstärke, von der Größe der Spur des Ionenstrahls oder von dem Material der Probe. Um zu gewährleisten, dass die Oberfläche der Probe tatsächlich in der Ebene der zu zerstäubenden Wand 4.1 erfolgt, muss die Probe 4 in eine Stellung gebracht werden, bei der die zerstäubende Wand 4.1, die von dem Bediener untersucht werden soll, einen Winkel ξ mit der Achse 1 des ersten Partikelstrahls einschließt, wobei dieser Winkel ξ und der Konvergenzwinkel unter gegebenen Bearbeitungsbedingungen einen identischen Absolutwert aufweisen. In dieser beispielhaften Ausführung fällt somit der erste Partikelstrahl auf die Oberfläche unter dem Winkel ξ, der zur einer in der Wand 4.1 interpolierten Ebene ein, was bedeutet, dass auch der Rastervorgang in einer Ebene abläuft, die um den Winkel ξ von der in der zu zerstäubenden Wand 4.1 interpolierten Ebene abweicht, um die gesamte Oberfläche der zu zerstäubenden Wand 4.1 zu erfassen.
  • Die Positionierung und Neigung der zu zerstäubenden Wand 4.1 innerhalb der Probe 4 hängen von der Art der innerhalb der Probe vorhandenen Strukturen sowie davon, welche dieser Strukturen untersucht werden sollen, ab. Vorteilhafterweise verläuft die zu zerstäubende Wand 4.1 parallel zu der Ebene, in der die zu untersuchende Struktur liegt. Dementsprechend muss die Stellung der Probe 4 eingestellt werden, und zwar entweder fix oder mittels zusätzlicher Neigungs- und/oder Schwenkachsen, die anhand beschrieben sind. Dabei muss die Probe 4 derart orientiert werden, dass die Neigungsachse 3 diese ausgewählte, zu zerstäubende Wand 4.1 immer überschneidet. Diesen Zweck kann entweder durch eine entsprechende fixe Stellung der Probe 4 oder, vorteilhafterweise, durch Einfügung von weiteren Neigungs- und/oder Schwenkachsen, die anhand sind.
  • Die zu zerstäubende Wand 4.1 der Probe 4 wird auch von der zweiten Partikelstrahl beaufschlagt, deren Achse 2 während des gesamten Rastervorgangs, der mit diesem Partikelstrahl durchgeführt wird, mit der Normale 4.1.1 zu einer in der zu zerstäubenden Wand 4.1 der Probe 4 interpolierten Ebene einen Winkel ω einschließt, der von 90° verschieden ist. Dies bedeutet, dass diese Wand während des gesamten Rastervorgangs mithilfe von dem zweiten Partikelstrahl abbildbar ist. Während des Rastervorgangs wird von diesem zweiten Partikelstrahl ein von dem Bediener vorgewähltes Gebiet der zu zerstäubenden Wand 4.1 der Probe 4 beaufschlagt. Die Überwachung der zu untersuchenden Probe erfolgt in einer Art und Weise, die im Zusammenhang mit Vorrichtungen zur Erzeugung von Partikelstrahlen an sich bekannt ist. Dies bedeutet, dass infolge der Interaktion des zweiten Partikelstrahls mit der Oberfläche der Probe sekundäre Partikel oder Strahlungen emittiert werden, die anschließend mit entsprechenden Detektoren erfasst werden können, wobei das von derartigen Detektoren ausgesendete Signal mit dem Ablauf des mithilfe des zweiten Partikelstrahls durchgeführten Rastervorgang synchronisiert wird.
  • In einer beispielhaften Anordnung liegt der Wert des Winkels ω im Bereich von 20° bis 50°, wobei der typische Wert desselben 35° beträgt. Während des mit dem ersten Partikelstrahl durchgeführten ersten Rastervorgangs wird zwar von der zu zerstäubenden Wand 4.1 der Probe 4 eine Oberflächenschicht durch Zerstäubung entfernt, doch erhält man aufgrund verschiedener Material- und Zerstäubungsverhältnisse eine unebene Oberfläche mit Ritzen, die sich in der Richtung des Einfalls des Partikelstrahls erstrecken. Es wirkt sich also der so genannte Curtaining-Effekt aus. In Hinsicht auf diese Unebenheit der Oberfläche der zu zerstäubenden Wand 4.1 sollte die Normale 4.1.1 als eine Normale zu einer in der zu zerstäubenden Wand 4.1 interpolierte Ebene verstanden werden. Um den Curtaining-Effekt zu unterdrücken, muss wenigstens ein weiterer Rastervorgang unter Zuhilfenahme des ersten Partikelstrahls folgen, dessen Durchführung die zweite Zerstäubung der Oberfläche der Probe, die nach der ersten Zerstäubung mit Ritzen bedeckt ist, bewirkt. Dieser anschließende Rastervorgang, während dessen die durch die erste Zerstäubung abgeänderte Wand 4.1 weiter bearbeitet wird, muss derart durchgeführt werden, dass die während der ersten Zerstäubung entstandenen Ritze weitestgehend reduziert werden. Die zu zerstäubende Wand wird der besseren Übersichtlichkeit halber weiterhin mit der gleichen Bezugsnummer bezeichnet werden.
  • Das Prinzip der Reduktion von diesen Ritzen und somit auch der Reduktion des Curtaining-Effekts wird anhand einer beispielhaften Anordnung in und dargestellt. In diesen Abbildungen wird die Projektion in einer in der zu zerstäubenden Wand 4.1 der Probe 4 interpolierten Ebene dargestellt, und zwar nach der ersten bzw. zweiten Zerstäubung. In einer schematischen Darstellung werden die Projektionen der während des Rastervorgangs allmählich abgelenkten Achse 1 des ersten Partikelstrahls, der sowohl zu der ersten als auch zu der zweiten Zerstäubung der Wand eingesetzt wurde. Die in der Abbildung eingezeichnete Rasterrichtung stellt nur eine der möglichen Richtungen dar. Die Ritze bilden sich in der Richtung der oben erwähnten Achsenprojektionen. veranschaulicht den ersten Schritt in einer der möglichen beispielhaften Anordnungen. In diesem Schritt erfolgt die erste Zerstäubung der Wand 4.1 bei derartiger Stellung der Probe 4, in der die Probe 4 unter dem Winkel α um die Neigungsachse 3 der Probe 4 geneigt ist. zeigt dann den zweiten Schritt, in dem dieselbe Oberfläche der Probe 4 in einer um den Winkel β umgedrehten Stellung erfolgt, wobei in dieser beispielhaften Anordnung die Winkel β und α entgegengesetzte Orientierungen aufweisen. Die während der ersten und zweiten Zerstäubung entstandenen Ritze schließen dann den Winkel ein, dessen Größe α + β beträgt. Die Ritze verlaufen somit kreuzweise zueinander, wodurch sie sich gegenseitig aufheben. An dieser Stelle sei verdeutlicht, dass für das Funktionieren der vorliegenden Erfindung lediglich eine ausreichende gegenseitige Aufhebung der bei der ersten Zerstäubung entstandenen Ritze und der bei den anschließenden Zerstäubungen entstandenen Ritze wesentlich ist. Es ist also nicht unbedingt erforderlich, dass die Probe bereits bei der ersten Zerstäubung umgedreht wird. Vielmehr reicht es aus, wenn die Probe nur bei der zweiten Zerstäubung umgedreht wird. Ebenso ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Umdrehungswinkel entgegengesetzt orientiert sind. Im Prinzip reicht es aus, wenn die während der ersten und zweiten Zerstäubung entstandenen Ritze einen entsprechenden Winkel einschließen, dessen Wert typischerweise im Bereich von 5° bis 25° liegt. In einer vorteilhaften Ausführung weist der Winkel zwischen den bei der ersten und zweiten Zerstäubung entstandenen Ritzen den Wert von 20° auf. Als noch vorteilhafter erweist sich dann eine beispielhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung, in der die Oberfläche der Probe nicht nur in zwei festen Stellungen, sondern auch während einer sich um eine Neigungsachse 3 stufenlos verändernden Neigung der Probe 4 zerstäubt wird, was zu einem noch vollkommeneren Nachpolieren der zu zerstäubenden Wand 4.1 der Probe 4 führt.
  • Die Wirksamkeit dieses Vorgangs ist deutlich in und veranschaulicht. ist eine Aufnahme, die die mit dem ersten Partikelstrahl zerstäubte Oberfläche vor dem Nachpolieren veranschaulicht. Es ist ersichtlich, dass die zerstäubte Wand mit markanten Ritzen bedeckt ist. zeigt dann dieselbe Oberfläche nach dem Nachpolieren – hierbei ist klar ersichtlich, dass die Ritze entfernt wurden, wodurch eine vollkommen glatte Oberfläche entstand. Beide Aufnahmen wurden mithilfe von einem zweiten Partikelstrahl angefertigt, und zwar durch die Erfassung von sekundären Partikeln, deren Emission dieser zweiter Partikelstrahl bei der Beaufschlagung der Oberfläche der zu bearbeitenden Probe hervorgerufen hat. Die durch das Nachpolieren erreichbare Reduktion des Curtaining-Effekts ist, wie bereits erwähnt, dank der Tatsache möglich, dass die Probe 4 um ihre Neigungsachse 3 neigbar ist, die die zu zerstäubende Wand 4.1 der Probe 4 überschneidet. Dies ist in besonders gut ersichtlich. Die Kombination dieser gegenseitigen Stellung der Neigungsachse 3 und der zu zerstäubenden Wand 4.1 der Probe 4 mit der oben beschriebenen Anordnung der Achse 1 des ersten Partikelstrahls und der Achse 2 des zweiten Partikelstrahls macht es dann möglich, die Probe 4 gleichzeitig oder abwechselnd zu zerstäuben, polieren und überwachen, wobei die zu zerstäubende Wand 4.1 sogar nach einer zwecks des Nachpolierens erfolgten Neigung um die Neigungsachse 3 der Probe 4 in dem Sichtfeld von beiden Partikelstrahlen bleibt. Die Neigung um die Neigungsachse 3 der Probe 4 kann entweder statisch oder dynamisch erfolgen, wobei im ersten Fall die Probe 4 in zwei unterschiedlichen fixen Stellungen zerstäubt wird und in dem zweiten Fall die Probe 4 unter gleichzeitiger stufenloser Neigungsbewegung zerstäubt wird.
  • Weder der erste Partikelstrahl noch der zweite Partikelstrahl muss auf die Oberfläche der Probe ununterbrochen, d h. im Rahmen eines permanenten Rastervorgangs einfallen. Der erste und zweite Partikelstrahl können auf die zu zerstäubende Wand 4.1 der Probe 4 entweder gleichzeitig oder abwechselnd einfallen, wobei in dem letztgenannten Fall ein entsprechender Zeitabstand auswählbar sein kann. Unter anderem bedeutet dies, dass die mit dem ersten Partikelstrahl durchgeführte Zerstäubung mittels der zweiten Partikelstrahl in unterschiedlicher Art und Weise überwacht werden kann: entweder direkt in Echtzeit, was erfordert, dass beide Partikelstrahlen gleichzeitig eingeschaltet und eingeblendet sind, oder in vorgewählten Zeitabständen, was bedeutet, dass die Partikelstrahlen abwechselnd gleichzeitig und/oder einzeln eingeschaltet und/oder ausgeblendet werden. Es kann dabei auch derart vorgegangen werden, dass zunächst der erste Partikelstrahl die Oberfläche der Probe zerstäubt und daraufhin ausgeblendet wird, anschließend die Überwachung der Oberfläche mit dem zweiten Partikelstrahl erfolgt und dann der erste Partikelstrahl wieder eingeblendet wird, um zu einer weiteren Zerstäubung verwendet zu werden. Anschließend wird der erste Partikelstrahl wieder ausgeblendet und es wird eine weiterer Überwachungsschritt mithilfe von dem zweiten Partikelstrahl durchgeführt. Der zweiten Partikelstrahl kann dabei entweder permanent eingeschaltet / eingeblendet sein oder nur in jenen Zeiträumen, die nach jeder Zerstäubung folgen, eingeschaltet / eingeblendet werden. Die Möglichkeit, den ersten Partikelstrahl nach jeder Zerstäubungsphase der zu bearbeitenden Wand auszuschalten oder auszublenden, schließt die Gefahr einer unnötigen Zerstörung der zu zerstäubenden Wand durch den ersten Partikelstrahl aus. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die durch die Zerstäubung entstandene Oberfläche der Probe gründlich mithilfe von dem zweiten Partikelstrahl durchgeführt untersucht werden muss.
  • Oftmals sind Strukturen zu untersuchen, die tiefer unter der Oberfläche der Probe 4 liegen. In solchem Fall muss die Rasterebene des ersten Partikelstrahls in Richtung der Tiefe der Probe 4 verschoben werden, was entweder durch eine Verschiebung der Achse des Partikelstrahls mithilfe von der jeweiligen Rastervorrichtung oder durch eine Verschiebung der eigentlichen Probe 4 erreichbar ist. Dank der Wiederholung des Vorgangs, der die Zerstäubung, das Nachpolieren und die Verschiebung des zu zerstäubenden Bereichs in Richtung der Tiefe der Probe umfasst, kann eine ausgezeichnete Qualität des 3D-Bildes der zu untersuchenden Probe 4 erreicht werden, denn die zu zerstäubenden Oberflächen sind nicht mit dem Curtaining-Effekt belastet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein kontrollierter Zestäubungs- und Poliervorgang mit einer gleichzeitig oder in ausgewählten Zeitabständen mittels eines zweiten Partikelstrahls durchzuführenden Überwachung verbunden werden kann. Dadurch wird auch ermöglicht, dass die Zerstäubung dann rechtzeitig angehalten werden kann, wenn eine Stelle erreicht wird, die ausführlich untersucht werden soll, was häufig beispielsweise bei der Untersuchung von TSV-Strukturen vorkommt. Dadurch wird die Zerstörung der zu untersuchenden Struktur vermieden. Gleichzeitig wird dadurch ermöglicht, eine hochwertige Oberfläche dieser Struktur, die beim Nachpolieren von den Ritzen befreit wurde, ausführlich zu untersuchen.
  • Der erste sowie der zweite Partikelstrahl kann erfindungsgemäß aus beliebigen Kombinationen bestehen, die aus der Gruppe auswählbar sind, die Elektronenstrahl, Ionenstrahl, Ionenstrahl mit Metallionen und Ionenstrahl mit einer Plasmastrahlquelle umfasst. Den größten Vorteil bietet eine Anordnung, in der der erste Partikelstrahl ein Ionenstrahl ist. Für eine rasche Zerstäubung ist ein Ionenstrahl mit einer Plasmastrahlquelle am besten geeignet. Die Überwachung wird vorteilhafterweise derart durchgeführt, dass als der zweite Partikelstrahl ein Elektronenstrahl verwendet wird, der bei einer passenden Einstellung keine Zerstörung der zu untersuchenden Oberfläche verursacht. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass die Überwachung auch in einer anderen Art und Weise erfolgen kann. Der erste und zweite Partikelstrahl sind dabei vorteilhafterweise fokussiert und könne somit in einem ausgewählten Gebiet der Probe 4 scharf eingestellt werden.
  • Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird allerdings nicht mit zwei Partikelstrahlen beschränkt. In Abhängigkeit von der Art der erforderlichen Analysen kann eine beliebige Anzahl von zusätzlichen Partikelstrahlen eingesetzt werden, wobei es sich nicht nur die oben erwähnten Partikelstrahlen handeln muss. Es kann also beispielsweise auch ein Laserstrahl o. dgl. zu Hilfe genommen werden.
  • Selbstverständlich ist es vorteilhaft, wenn – außer der oben erwähnten Neigung der Probe 4 um die Achse 3 – die Probe 4 auch in einer anderen Art und Weise verstellt werden kann, ohne dabei die Kammer des Geräts öffnen zu müssen. Es ist somit ferner vorteilhaft, wenn die Probe innerhalb der Kammer des Geräts verschoben und/oder verdreht werden kann. Dadurch soll ermöglicht werden, dass genau das zu zerstäubende und/oder überwachende Gebiet in das Sichtfeld der beiden Partikelstrahlen gelangt, dass die Neigung der zu zerstäubenden Wand 4.1 ausgewählt werden kann, dass der Arbeitsabstand angepasst werden kann, dass unterschiedliche, innerhalb der Kammer untergebrachte Proben überwacht werden können usw. Zu diesem Zweck wäre es vorteilhaft, den Umfang der vorliegenden Erfindung um weitere Möglichkeiten der Neigung und/oder Schwenkung und/oder Verschiebung zu erweitern.
  • Eine der möglichen Anordnungen der zusätzlichen Neigungs- und/oder Schwenkachsen der Probe 4 wird in dargestellt. Dabei ist zu beachten, dass in einer tatsächlichen Anordnung sich die Achsen weder in einer einzigen Ebene noch in einem einzigen Punkt überschneiden müssen. Die erste weitere Achse 5, die als eine zusätzliche Neigungs- und/oder Schwenkachse der Probe 4 dient, sowie die zweite weitere Achse 6, die ebenfalls als eine zusätzliche Neigungs- und/oder Schwenkachse der Probe 4, können die Durchführung des oben beschriebenen erfindungsgemässen Verfahrens dann ausreichend erleichtern, wenn sie gegenseitig sowie gegenüber der Neigungsachse 3 der Probe 4 auseinanderlaufend oder windschief sind. zeigt jedoch einfachheitshalber eine Lage mit den sich in einem Punkt überschneidenden Projektionen der Achsen 5, 6 und 3. Es wird hier die erste weitere Achse 5 dargestellt, um die eine Probe 4 oder ein Tisch mit mehreren angebrachten Proben umgedreht werden kann. In dem letztgenannten Fall ist es vorteilhaft, wenn in das Sichtfeld der Partikelstrahlen jeweils nur diejenige Probe gelang, deren Untersuchung gewünscht wird. Vorteilhafterweise weicht dabei die erste weiter Achse 5 von der Neigungsachse 3 der Probe 4, die zur Reduktion des Curtaining-Effekts verwendet wird, um einen Winkel von ungefähr 90° ab. Eine gegenseitige Abweichung der Achsen oder anderer Geraden ist dabei sowohl an dieser Stelle als auch im übrigen Text folgendermaßen definiert: handelt es sich um auseinanderlaufende, in einer gemeinsamen Ebene liegende Geraden, dann entspricht die gegenseitige Abweichung derartiger Geraden der Größe von jedem der spitzen oder rechten Winkel, die von diesen Geraden eingeschlossen werden. Die gegenseitige Abweichung zweier paralleler Geraden beträgt 0°. Die gegenseitige Abweichung zweier windschiefer Geraden entspricht der gegenseitigen Abweichung von zwei auseinanderlaufenden Geraden, die durch einen beliebigen räumlichen Punkt parallel den gegebenen windschiefen Geraden geführt werden. zeigt auch die zweite weitere Achse 6, um die die Probe 4 derart geneigt werden kann, dass in die Ebene, die den im Bereich von 0° bis 30° liegenden Winkel ξ mit dem ersten Partikelstrahl einschließt, diejenige Wand der Probe gelangt, die zerstäubt werden soll. Ohne diese Achsen 5 und 6 würde zwar das Gerät auch funktionieren, sein Bediener müsste jedoch eine fixe Einstellung der Richtung für die Bearbeitung der Probe 4 und somit auch eine Einstellung der Lage und der Neigung der zu zerstäubenden Wand 4.1 vornehmen müssen, wobei diese Lage und Neigung nicht ohne Unterbrechung des Vorgangs veränderbar wäre.
  • In einer beispielhaften Anordnung, die jedoch das Wesen der vorliegenden Erfindung keineswegs beschränkt, weicht die erste weitere Achse 5 und/oder die zweite weitere Achse 6 von der Neigungsachse 3 der Probe 4 um 90° oder um einen sich 90° nähernden Winkel ab. Ferner ist vorteilhaft, wenn die erste weitere Achse 5 von der Achse 1 des sich während des Rastervorgangs in einer mittleren Stellung befindenden ersten Partikelstrahls um 0–30° abweicht und/oder die Achse 1 des ersten Partikelstrahls und/oder die Achse 2 des zweiten Partikelstrahls von der zweiten weiteren Achse 6 um 90° oder um einen sich 90° nähernden Winkel abweicht. Selbstverständlich kann es auch mehr Neigungs- und/oder Schwenkachsen geben als in dargestellt.
  • Die vorliegende Erfindung kann ferner auch um die Verschiebung der Probe 4, typischerweise in drei zueinander senkrecht verlaufenden Richtungen X, Y, Z, erweitern. Abhängig von den Anforderungen der jeweiligen Anwendung sind jedoch auch Verschiebungen in anderen, gegenseitig unterschiedliche Winkel einschließenden Richtungen denkbar.
  • Eine Kombination der oben angeführten Möglichkeiten weiterer Verdrehungen oder Neigungen der Probe, wie beispielsweise um die Achsen 5 und 6, mit den Möglichkeiten der Verschiebung der Probe, wie beispielsweise in drei zueinander senkrecht verlaufenden Richtungen, macht es möglich, die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens weiter zu erleichtern.
  • zeigt in schematischer Darstellung ein der möglichen Geräte zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. Jene Teile des Geräts, die für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens nicht wesentlich sind, wurden in der Abbildung ausgelassen. Bei dieser Darstellung einer beispielhaften Anordnung handelt es sich um eine Projektion in einer gemeinsamen Ebene, in der sich die Achse 8.1 des ersten Tubus 8 des ersten Geräts zur Erzeugung eines Partikelstrahls sowie die Achse 9.1 des zweiten Tubus 9 des zweiten Geräts zur Erzeugung eines Partikelstrahls erstrecken. Diese Bedingung ist jedoch im Hinblick auf das Funktionieren der Erfindung nicht wesentlich. In diesem Zusammenhang ist es nur erforderlich, dass die Achsen 8.1 a 9.1 gegenseitig auseinanderlaufend oder windschief sind. zeigt enthält auch eine schematische Darstellung der ersten Manipulatorgruppe 7 mit deren Neigungsachse 3.1. Diese Manipulatorgruppe ist nur blockweise veranschaulicht, da ihre Bauart verschiedenartig sein kann. Sie kann entweder nur einen Manipulator oder mehrere Manipulatoren umfassen, wobei im letztgenannten Fall mehr Bewegungen als nur die Neigung um die Achse 3.1 realisiert werden können. Die Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7 ist identisch mit der Neigungsachse 3 der Probe 4, die auf dieser ersten Manipulatorgruppe 7 angebracht ist, weil die erste Manipulatorgruppe 7 und die auf dieser Manipulatorgruppe angebrachte Probe 4 eine gemeinsame Neigungsbewegung ausüben.
  • Das in dargestellte Beispiel ist auch dadurch spezifisch, dass die Projektionen der Achsen 8.1, 9.1 und der Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7 sich gegenseitig in einem an der zu zerstäubenden Wand 4.1 der Probe 4 liegenden Punkt überschneiden, was für das Funktionieren der vorliegenden Erfindung auch nicht unbedingt notwendig ist. Für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist allerdings eine derartige Anordnung vorteilhaft. zeigt außerdem eine beispielhafte Anordnung, in der die Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7 senkrecht zu einer in der zu zerstäubenden Wand 4.1 der Probe 4 interpolierten Ebene verläuft. Diese besonderen Bedingungen wurden wegen einer einfacheren Erklärung ausgewählt. Die vorliegende Erfindung wird selbstverständlich nicht mit der in dargestellten Anordnung beschränkt, was bedeutet, dass eine ganze Reihe von unterschiedlich verschobenen, umgedrehten und anderen Varianten auf ähnliche Art und Weise funktionieren würde.
  • Für das Funktionieren der vorliegenden Erfindung ist ferner vorteilhaft, wenn die erste Manipulatorgruppe 7 eine Neigung um die Neigungsachse 3.1 im Bereich von zumindest +10° bis –10° möglich macht und wenn diese Neigung stufenlos einstellbar ist.
  • Die in der gezeigte Darstellung kann somit, u. a., auch als die Veranschaulichung einer ausgewählten vorteilhaften Anordnung der Achsen verstanden werden, wobei es sich hierbei um die Neigungsachse 3.1, die Achse 8.1 des ersten Tubus 8 und die Achse 9.1 des zweiten Tubus 9 handelt. Für das Funktionieren der vorliegenden Erfindung ist jedoch ausreichend, wenn die Lage der obigen Achsen die nachfolgend angeführten drei Bedingungen erfüllt. Die erste Bedingung besteht darin, dass die Achse 8.1 des ersten Tubus 8, die Achse 9.1 des zweiten Tubus 9 sowie die Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7 ein Gebiet überschneiden, im dem sich die auf der ersten Manipulatorgruppe 7 angebrachte Probe 4 befindet. Die weitere Bedingung besteht darin, dass die Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7 von der Achse 9.1 des zweiten Tubus 9 um einen Winkel abweicht, der verschieden von 90° ist, was dafür erforderlich ist, dass der durch den zweiten Tubus hindurchgehende Partikelstrahl auf die zu zerstäubende Oberfläche anders als tangential einfällt und diese somit abbilden kann. Die letzte Bedingung besteht darin, dass die Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7 von der Achse 8.1 des ersten Tubus 8 um einen im abgeschlossenen Intervall von 90° bis 60° liegenden Winkel abweichen soll, was zur Zerstäubung der ausgewählten Wand 4.1 erforderlich ist. Bei einer geeigneten Anordnung der Rastervorrichtungen innerhalb der beiden Tubussen kann durch die Erfüllung der in diesem Absatz angeführten Bedingungen sichergestellt werden, dass die Zerstäubung und Überwachung der zu bearbeitenden Oberfläche derart erfolgt, dass trotz einer Neigung um die Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7, die für das Nachpolieren der zerstäubenden Oberfläche notwendig ist, diese Oberfläche ständig im Sichtfeld der beiden Partikelstrahlen bleibt.
  • Außer der Achsen 8.1 und 9.1 der Tubusse zeigt auch die eigentlichen Tubusse der Geräte zur Erzeugung von Partikelstrahlen, und zwar den ersten Tubus 8 und den zweiten Tubus 9. Hierbei handelt es sich wiederum um eine schematische Darstellung, da die geometrischen Parameter der beiden Tubusse 8 und 9 selbstverständlich sehr verschieden sein können, weil die Breiten, Längen und Formen der Polschuhe nicht unbedingt gleich sein müssen, usw. Innerhalb der einzelnen Tubusse werden auch die entsprechenden Rastervorrichtungen dargestellt, und zwar einschließlich einer Andeutung von resultierenden Richtungen, in den die einzelnen Partikelstrahlen abgelenkt werden. Im ersten Tubus 8 ist die erste elektrische oder elektromagnetische Rastervorrichtung 8.2 untergebracht, die zur Erzeugung von wenigstens zwei Kraftfelder, d.h. elektrischen oder elektromagnetischen Feldern, 8.2.1, 8.2.2 vorgesehen ist, wobei diese Felder zur Ablenkung der Partikelstrahlen während eines Rastervorgangs dienen. Es ist vorteilhaft, wenn die Kraftlinien dieser Felder 8.2.1 und 8.2.2 senkrecht zueinander verlaufen oder einen Winkel von 70° bis 90° einschließen. Die erste Rastervorrichtung 8.2 kann sich auch aus mehreren Ebenen mit Kraftfeldern zusammensetzen. Gegebenenfalls können in jeder Ebene auch mehr als zwei zusammenwirkende Kraftfelder vorhanden sein. In diesem Fall sollten die Felder 8.2.1, 8.2.2 als resultierende Richtungen verstanden werden, in den die Ablenkung des Partikelstrahls erfolgt. Im zweiten Tubus 9 ist die zweite elektrische oder elektromagnetische Rastervorrichtung 9.2 untergebracht, die zur Erzeugung von wenigstens zwei Kraftfelder, d.h. elektrischen oder elektromagnetischen Feldern, 9.2.1, 9.2.2 vorgesehen ist, wobei diese Felder ebenfalls zur Ablenkung der Partikelstrahlen während eines Rastervorgangs dienen. Es ist vorteilhaft, wenn die Kraftlinien dieser Felder 9.2.1 und 9.2.2 senkrecht zueinander oder mit einer gegenseitigen Abweichung von 70° bis 90° verlaufen. Die zweite Rastervorrichtung 9.2 kann sich auch aus mehreren Ebenen mit Kraftfeldern zusammensetzen. Gegebenenfalls können in jeder Ebene auch mehr als zwei zusammenwirkende Kraftfelder vorhanden sein. In diesem Fall sollten die Felder 9.2.1, 9.2.2 als resultierende Richtungen verstanden werden, in den die Ablenkung des Partikelstrahls erfolgt. Die Kraftlinien der Kraftfelder 8.2.1 und 8.2.2 weichen von der Achse 8.1 des Tubus 8 um einen im Bereich von 70° bis 90° liegenden, vorteilhafterweise 90° betragenden Winkel ab. Ähnlicherweise weichen die Kraftlinien der Kraftfelder 9.2.1 und 9.2.2 von der Achse 9.1 des zweiten Tubus 9 um einen im Bereich von 70° bis 90° liegenden, vorteilhafterweise 90° betragenden Winkel ab. Eine vorteilhafte Anordnung mit Abweichungen, deren Winkelgrößen 90° betragen, ist in dargestellt.
  • Ferner ist vorteilhaft, wenn die Kraftlinien des ersten Kraftfelds 8.2.1 der ersten elektromagnetischen oder elektrischen Rastervorrichtung 8.2 von der Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7 um 90° oder um einen im Bereich von 70° bis 90° liegenden Winkel abweichen. In solchem Fall wird der mit der Zerstäubung verbundene Rastervorgang in gleicher oder einer ungefähr gleichen Ebene wie die Neigung der zu zerstäubenden Oberfläche um die Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7. Der mittels der zweiten Kraftfelds 8.2.2 durchgeführte Rastervorgang dient dann zur Ablenkung der Achse des ersten Partikelstrahls in Richtung des inneren Bereichs der Probe 4 entlang der Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7, wodurch ermöglicht wird, dass auch die tiefer unterhalb der Oberfläche der Probe liegenden Strukturen untersucht werden. Ein ähnlicher Effekt, d. h. eine Verschiebung der Zerstäubungsebene in Richtung der Tiefe der zu bearbeitenden Probe, kann jedoch auch durch eine Verstellung der eigentlichen Probe 4 gegenüber dem ersten Tubus 8 erreicht werden. Diese Verschiebung ist dank dem Vorhandensein einer zusätzlichen, zweiten Manipulatorgruppe 10 möglich, die nachfolgend näher beschrieben wird. Möglich ist auch eine Kombination beider Vorgänge, was bedeutet, dass der erste Partikelstrahl und die Probe in umgekehrten Richtungen verschoben werden.
  • Ferner ist vorteilhaft, wenn die Kraftlinien des ersten Kraftfelds 9.2.1 der zweiten elektromagnetischen oder elektrischen Rastervorrichtung 9.2 von der Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7 um einen im Bereich von 40° bis 75° liegenden, typisch um einen 55° betragenden Winkel abweichen.
  • Die geometrischen Parameter der zur Führung der Partikelstrahlen vorgesehenen Tubusse stellen typischerweise eine Voraussetzung für eine vorteilhafte Anordnung dar. In dieser Anordnung weicht die Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7 von der Achse 9.1 des zweiten Tubus 9 um einen im Bereich von 20° bis 50° liegende Winkel ab, wobei der typische Wert dieses Winkels 35° beträgt. Diese Einstellung der Neigungsachse 3.1 kann entweder fix gegeben sein oder mittels der zweiten Manipulatorgruppe 10, die aus wenigstens einem Manipulator besteht und die nachfolgend ausführlicher beschrieben ist, erreichbar sein. Dabei handelt es sich um eine Lage, die in Hinsicht auf die übliche Anordnung der Tubusse vorteilhaft ist, bei der die Achse 8.1 des ersten Tubus 8 von der Achse 9.1 des zweiten Tubus 9 um einen im Bereich von 40° bis 70° liegenden Winkel, typischerweise um den Winkel von 55° abweicht. In dieser Lage kann die mit der Achse 8.1 des ersten Tubus 8 einen Winkel von 0° bis 30° einschließende Oberfläche einfach zerstäubt werden. Gleichzeitig kann diese Oberfläche mit dem durch den zweiten Tubus 9 hindurchgehenden Partikelstrahl überwacht werden, wobei diese Überwachung bei entsprechenden Neigungen um die Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7 erfolgt.
  • zeigt überdies eine erweiterte Version des erfindungsgemässen Geräts, das eine zusätzliche zweite Manipulatorgruppe 10 umfasst, die wiederum nur schematisch veranschaulicht ist. Diese Gruppe ist hierbei nur als ein Block abgebildet, der keine ausführliche Darstellung einer konkreten Bauart umfasst, die also verschiedenartig sein kann. Die zusätzliche zweite Manipulatorgruppe 10 besteht dabei aus wenigstens einem Manipulator, üblicherweise jedoch aus mehreren Manipulatoren. Diese zusätzliche zweite Manipulatorgruppe 10 ist zwar für das Funktionieren der vorliegenden Erfindung nicht notwendig, ihre Eingliederung ermöglicht jedoch, die Probe einfacher zu handhaben. Die erste Manipulatorgruppe 7 ist zu diesem Zweck auf der zweiten Manipulatorgruppe 10 angebracht, so dass die Bewegungen der zweiten Manipulatorgruppe 10 jeweils eine entsprechende Verstellung der ersten Manipulatorgruppe 7 bewirken, die die Probe 4 oder Proben 4 trägt. Dadurch wird somit auch die Probe 4 verstellt. Das Einfügen der zweiten Manipulatorgruppe 10 macht es also möglich, den Arbeitsabstand zu verändern, zwischen unterschiedliche Arten von Proben 4 zu wählen, die gegebenenfalls auch auf der ersten Manipulatorgruppe 7 angebracht werden könne, das zu zerstäubende sowie zu überwachende Gebiet der Probe 4 auszuwählen, die Zerstäubungsebene weiter in Richtung der Tiefe der Probe 4 zu verschieben, den Neigungswinkel der zu zerstäubenden Oberfläche einzustellen o dgl., und dies alles ohne die Notwendigkeit, die Probe manuell zu handhaben 4. Die zweite Manipulatorgruppe 10 umfasst Elemente, die in zwei oder drei gegenseitig senkrecht verlaufenden Richtungen verschiebbar sind, und/oder Elemente, die Neigung und/oder Schwenkung um eine dritte Achse 5.1 und/oder vierte Achse 6.1 bewirken, wobei diese dritte Achse 5.1 und vierte Achse 6.1 verschieden von der Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7 sowie gegenseitig verschieden sind. Vorteilhafterweise verlaufen die dritte und vierte Achse auseinanderlaufend oder windschief gegenüber der Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7. Die dritte Achse 5.1, die als eine Schwenkachse dient, ermöglicht normalerweise die Erreichung eines unbeschränkten Bereichs der Schwenkbewegung, der also 0°–360° beträgt. Bei der vierten Achse 6.1, die als eine Neigungsachse dient, ist der Neigungsbereich normalerweise auf einen bestimmten Winkelbereich beschränkt.
  • In vorteilhaften Anordnungen weicht die Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7 von der dritten Achse 5.1 und/oder von der vierten Achse 6.1 um 90° oder um einen im Bereich von 70° bis 90° liegenden Winkel ab. In vorteilhaften Anordnungen weicht auch die Achse 8.1 des ersten Tubus 8 von der dritten Achse 5.1 um einen im Bereich von 0 bis 30° liegenden Winkel ab und/oder weicht die Achse 8.1 des ersten Tubus 8 und/oder die Achse 9.1 des zweiten Tubus 9 von der vierten Achse 6.1 um 90° oder um einen im Bereich von 70° bis 90° liegenden Winkel ab.
  • zeigt einfachheitshalber eine vorteilhafte Situation, in der sich die Projektionen der Achsen 5.1, 6.1 und 3.1 in einem Punkt überschneiden, der in dieser besonderen Anordnung überdies mit der Projektion des Schnittpunktes der Achse 8.1 des ersten Tubus 8 und der Achse 9.1 des zweiten Tubus 9 identisch ist. Dabei ist zu beachten, dass in einer tatsächlichen Anordnung sich die Achsen 5.1, 6.1 und 3.1 weder in einer einzigen Ebene noch in einem einzigen Punkt überschneiden müssen. Die erste weitere Achse 5.1 sowie die zweite weitere Achse 6.1 können die Durchführung des oben beschriebenen erfindungsgemässen Verfahrens dann ausreichend erleichtern, wenn sie gegenseitig sowie gegenüber der Neigungsachse 3.1 der ersten Manipulatorgruppe 7 auseinanderlaufend oder windschief sind.
  • Die Quellen des ersten und zweiten Partikelstrahls können beliebige Kombinationen sein, die aus der Gruppe auswählbar sind, welche Elektronen, Ionen, Metallionen und Plasmastrahlquelle umfasst. Dabei ist vorteilhaft, wenn die in dem ersten Tubus 8 angeordnete Partikelstrahlquelle von einer Ionenstrahlquelle oder, wenn eine raschere Zerstäubung erforderlich ist, eine Plasmastrahlquelle gebildet ist, während die in dem zweiten Tubus 9 angeordnete Partikelstrahlquelle von einer Elektronenstrahlquelle gebildet ist, um während der Überwachung der Oberfläche deren Zerstörung zu vermeiden.
  • Der erste Tubus 8 sowie der zweite Tubus 9 können vorteilhafterweise mit Elementen zur Fokussierung des Partikelstrahls versehen sein, wobei es sich üblicherweise um elektromagnetische oder elektrostatische Linsen handelt. Die Überwachung der zu untersuchenden Probe mithilfe des zweiten Partikelstrahls erfolgt dabei in einer Art und Weise, die im Zusammenhang mit Vorrichtungen zur Erzeugung von Partikelstrahlen an sich bekannt ist. Dies bedeutet, dass infolge der Interaktion des zweiten Partikelstrahls mit der Oberfläche der Probe sekundäre Partikel oder Strahlungen emittiert werden, die anschließend mit entsprechenden Detektoren erfasst werden können, wobei das von derartigen Detektoren ausgesendete Signal mit dem Ablauf des mithilfe des zweiten Partikelstrahls durchgeführten Rastervorgang synchronisiert wird.
  • Das erfindungsgemässe Gerät kann selbstverständlich auch eine ganze Reihe von weiteren Elementen umfassen, wie beispielsweise zusätzliche Tubusse, Messvorrichtungen und viele andere, die hier nicht ausdrücklich beschrieben sind.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Das vorliegende Verfahren sowie das Gerät zur dessen Durchführung sind vorteilhafterweise zur Zerstäubung und zum Nachpolieren von Strukturen mithilfe von Partikelstrahlen anwendbar, wobei die nachpolierten Strukturen mit den Partikelstrahlen auch überwacht werden können. Die vorliegende Erfindung hat es möglich gemacht, durch die mit einem einzigen Partikelstrahl durchzuführende Zerstäubung eine glatte, von dem Curtaining-Effekt befreite Oberfläche der Probe zu erreichen. Die Probe bleibt dabei stets innerhalb des Sichtfeldes sowohl des ersten als auch des zweiten Partikelstrahls. Der zweite Partikelstrahl kann entweder permanent oder in vorgewählten Zeitabständen zur Überwachung und/oder Betrachtung der zu zerstäubenden Oberfläche zu verwenden, ohne dabei eine zusätzliche Handhabung der Probe und/oder der die Partikelstrahlen führenden Tubusse zu erfordern. Dank der Möglichkeit, den Zerstäubungsvorgang in Echtzeit zu überwachen, besteht keine Gefahr der Zerstörung der zu überwachenden Struktur und das Verfahren verläuft rasch und ohne Ungenauigkeiten, die sonst durch die Notwendigkeit der zusätzlichen Handhabung der Probe bedingt wären. Das erfindungsgemässe Verfahren sowie das erfindungsgemässe Gerät zur Durchführung des Verfahrens können überall die Anwendung finden, wo ein tatsächliches Bedürfnis besteht, eine vollkommen glatte Oberfläche zu untersuchen, die mit keinen Artefakten, wie mit dem Curtaining-Effekt, nachteilig beeinflusst wird, wobei der Zerstäubungsvorgang in Echtzeit regelbar ist. Die vorliegende Erfindung ist, unter anderem, zur Untersuchung von TSV-Strukturen und ähnlichen Halbleiterproben, zur Untersuchung von polykrystallinen Proben, zur Anfertigung von 3D-Bildern der Strukturen von Proben o. dgl. anwendbar.

Claims (34)

  1. Verfahren zur Bearbeitung einer Probe in einem mindestens zwei durch Tubusse hindurchgehende Partikelstrahlen erzeugenden Gerät, in dem die zu zerstäubende Wand (4.1) der Probe (4) in einem Rastervorgang mit einem ersten Partikelstrahl bearbeitet und mit einem zweiten Partikelstrahl überwacht wird, wobei die Achse (1) des ersten Partikelstrahls und die Achse (2) des zweiten Partikelstrahls beim Einfall auf die sich während des Rastervorgangs in einer mittleren Stellung befindende Probe auseinanderlaufend oder windschief sind und wobei zunächst die Probe (4), die sich in ihrer ersten Stellung befindet, bei der die Achse (1) des ersten Partikelstrahls während des gesamten Rastervorgangs mit der Ebene der zu zerstäubenden Wand (4.1) einen im Bereich von 0°bis 30°liegenden Winkel (ξ) einschließt, mit dem ersten Partikelstrahl rasterweise zerstäubt wird und nach dieser Bearbeitung die zu zerstäubende Wand (4.1) um die Neigungsachse (3) der Probe (4) in ihre zweite Stellung geneigt wird, in welcher zweiten Stellung die zweite Zerstäubung derselben zu zerstäubenden Wand (4.1) mit dem ersten Partikelstrahl rasterweise durchgeführt wird, wobei diese Wand weiterhin von dem ersten Partikelstrahl (1) derart beaufschlagt wird, dass die Achse dieses Partikelstrahls wiederum während des gesamten Rastervorgangs mit der Ebene der zu zerstäubenden Wand (4.1) einen im Bereich von 0° bis 30° liegenden Winkel ξ einschließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsachse (3) der Probe (4) die zu zerstäubende Wand (4.1) überschneidet, wobei in all den oben erwähnten Stellungen und bei all den oben erwähnten Bewegungen der Probe (4) auf die zu zerstäubende Wand (4.1) während und/oder nach der mit dem ersten Partikelstrahl durchgeführten Zerstäubung auch der zweite Partikelstrahl einfällt, der einen ausgewählten Bereich der zu zerstäubenden Wand derart rastriert, dass die Achse (2) dieses zweiten Partikelstrahls während des gesamten Rastervorgangs einen Winkel von < 90° mit der Normale (4.1.1) zu einer in der zu zerstäubenden Wand (4.1) interpolierten Ebene einschließt, wodurch ermöglicht wird, dass der Zerstäubungsvorgang, während dessen die Bearbeitung der Oberfläche mit dem ersten Partikelstrahl erfolgt, permanent oder in ausgewählten Zeitabständen mittels des zweiten Partikelstrahls überwacht wird, wobei diese Überwachung bei denselben Stellungen der Probe (4) und der Tubusse des die Partikelstrahlen erzeugenden Geräts erfolgt wie die Zerstäubungen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsachse (3) der Probe (4), die die zu zerstäubende Wand (4.1) der Probe (4) überschneidet, senkrecht zu einer in der zu zerstäubenden Wand (4.1) interpolierten Ebene verläuft.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (2) des sich während des Rastervorgangs in einer mittleren Stellung befindenden zweiten Partikelstrahls mit der Normale zu einer in der zu zerstäubenden Wand (4.1) der Probe (4) interpolierten Ebene den Winkel (ω) einschließt, der bei den beiden Neigungen der Probe (4) um deren Neigungsachse (3) gleich bleibt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsbewegung um die Neigungsachse (3) der Probe (4) stufenlos während des mit dem ersten Partikelstrahl durchgeführten Rastervorgangs erfolgt, wobei nach einer Veränderung des Neigungswinkels die zu zerstäubende Wand (4.1) der Probe (4) weiterhin innerhalb des Sichtfeldes sowohl des ersten als auch des zweiten Partikelstrahls bleibt und die Absolutwerte der Neigungswinkel beliebig im Intervall von < 0°, 30°) einstellbar sind.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe (4) vor der ersten Bearbeitung der zu zerstäubenden Wand (4.1) der Probe (4), die mit dem ersten Partikelstrahl durchgeführt werden soll, um die Neigungsachse (3) der Probe (4) unter dem Winkel (α) und vor der zweiten Zerstäubung der zu zerstäubenden Wand (4.1) der Probe (4), die wiederum mit dem ersten Partikelstrahl durchgeführt werden soll, um ihre Neigungsachse (3) unter dem Winkel (β) geneigt wird, wobei diese Winkel umgekehrt orientiert sind.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkel (α) und (β) gleiche Absolutwerte aufweisen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Absolutwert der Winkel (α) und (β) 10° beträgt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der stufenlosen Veränderung der geneigten Stellung der Probe (4) um die Neigungsachse (3) der Probe (4) bei gleichzeitiger Zerstäubung bzw. nach der in der ersten Stellung der Probe durchgeführten Zerstäubung, die von der zweiten, in der zweiten Stellung durchgeführten Zerstäubung gefolgt wird, wobei die zweite Stellung gegenüber der ersten Stellung um die Neigungsachse (3) der Probe (4) geneigt wurde, die Oberfläche der zu zerstäubenden Wand (4.1) der Probe (4) nachpoliert wird, wodurch der Curtaining-Effekt reduziert wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Kompensation der Einwirkung eines Konvergenzwinkels der Oberfläche, die während der Bearbeitung der Probe (4) mit dem ersten Partikelstrahl entstanden ist, der Absolutwert des Winkels (ξ) mit dem Absolutwert dieses Konvergenzwinkels übereinstimmt, wodurch die Bearbeitung der Probe bei einer gewünschten Richtung der zu zerstäubenden Wand 4.1 sichergestellt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem Bild der zu zerstäubenden Wand (4.1) der Probe (4), das mit dem zweiten Partikelstrahl überwacht wird, die Zerstäubung mit dem ersten Partikelstrahl in einem genau ausgewählten Bereich der zu bearbeitenden Probe (4) angehalten wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass im Fall des Vorhandenseins einer Anforderung auf eine ausführliche Darstellung einer 3D-Struktur der Probe oder einer sich tiefer unter der Oberfläche der Probe befindenden Struktur der besagte Vorgang, der die Verstellung zwischen zwei Stellungen um die Neigungsachse (3) der Probe (4) sowie die Zerstäubung in jeder dieser Stellungen mit dem ersten Partikelstrahl bei gleichzeitig oder in ausgewählten Zeitabständen durchgeführten Überwachung mit dem zweiten Partikelstrahl umfasst, periodisch wiederholt wird oder die Zerstäubung bei stufenloser Veränderung der Neigung der Probe (3) um die Neigungsachse (3) der Probe (4) bei gleichzeitig oder in ausgewählten Zeitabständen durchgeführten Überwachung mit dem zweiten Partikelstrahl periodisch wiederholt wird, wobei jeder Wiederholung dieses Zyklus die Achse (1) des ersten Partikelstrahls um eine vorgewählte Entfernung in Richtung der Tiefe der zu bearbeitenden Probe (4) verschoben wird, was durch eine Verstellung der eigentlichen Achse (1) des ersten Partikelstrahls und/oder durch eine Verstellung der Probe (4) erfolgt.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Partikelstrahl auf die zu zerstäubende Wand (4.1) der Probe (4) derart einfällt, dass die Achse (2) des sich während des Rastervorgangs in einer mittleren Stellung befindenden zweiten Partikelstrahls mit der Normale zu einer in der zu zerstäubenden Wand der Probe interpolierten Ebene den Winkel (ω) einschließt, dessen Wert im Bereich von 20° bis 50° liegt bzw. typischerweise 35° beträgt.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (1) des ersten Partikelstrahls, die Achse (2) des zweiten Partikelstrahls und die Neigungsachse (3) der Probe in einer gemeinsamen Ebene liegen.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Partikelstrahl aus beliebigen Kombinationen bestehen, die aus der Gruppe auswählbar sind, die Elektronenstrahl, Ionenstrahl, Ionenstrahl mit Metallionen und Ionenstrahl mit einer Plasmastrahlquelle umfasst.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der erste als auch der zweite Partikelstrahl fokussiert ist.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe zusätzlich um eine erste weitere Achse (5) und/oder um eine zweite weitere Achse (6) neigt und/oder schwenkt, wobei diese Achsen (5) a (6) verschieden von der Neigungsachse (3) der Probe (4) sowie gegenseitig verschieden sind.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste weitere Achse (5), die zweite weitere Achse (6) und die Neigungsachse (3) der Probe (4) gegenseitig auseinanderlaufend oder windschief sind.
  18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste weitere Achse (5) und/oder die zweite weitere Achse (6) von der Neigungsachse (3) der Probe (4) um 90° oder um einen sich 90° nähernden Winkel abweichen.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste weitere Achse (5) von der Achse (1) des sich während des Rastervorgangs in einer mittleren Stellung befindenden ersten Partikelstrahls um 0–30° abweicht und/oder die Achse (1) des ersten Partikelstrahls und/oder die Achse (2) des zweiten Partikelstrahls von der zweiten weiteren Achse (6) um 90° oder um einen sich 90° nähernden Winkel abweicht.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe in drei gegenseitig senkrechten Richtungen verschiebbar ist.
  21. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, welches Gerät wenigstens zwei Partikelstrahlquellen umfasst und wobei die von diesen Partikelstrahlquellen weiter durch einen ersten und einen zweiten Tubus hindurchgehen, wobei in dem ersten Tubus (8) eine erste elektrische oder elektromagnetische Rastervorrichtung (8.2) zur Erzeugung von wenigstens zwei sich ungefähr senkrecht zueinander erstreckenden Kraftfelder (8.2.1, 8.2.2) und in dem zweiten Tubus (9) eine zweite elektrische oder elektromagnetische Rastervorrichtung (9.2) zur Erzeugung von wenigstens zwei sich ungefähr senkrecht zueinander erstreckenden Kraftfelder (9.2.1, 9.2.2) untergebracht ist und wobei die Achsen dieser wenigstens zwei Tubusse (8, 9) gegenseitig auseinanderlaufend oder windschief sind, wobei die Kraftlinien der Kraftfelder (8.2.1, 8.2.2) von der Achse (8.1) des ersten Tubus (8) um 90° oder um einen sich 90° nähernden Winkel abweichen und die Kraftlinien der Kraftfelder (9.2.1, 9.2.2) von der Achse (9.1) des zweiten Tubus (9) ebenfalls um 90° oder um einen sich 90° nähernden Winkel abweichen, und welches Gerät ferner eine erste Manipulatorgruppe (7) umfasst, die aus wenigstens einem Manipulator zur Anbringung der Probe (4) besteht und die um wenigstens eine Neigungsachse (3.1) neigbar ist, wobei die letztgenannte Achse identisch mit der Neigungsachse (3) der auf dieser ersten Manipulatorgruppe (7) angebrachten Probe (4) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsachse (3.1) der ersten Manipulatorgruppe (7) das Gebiet überschneidet, welches zur Unterbringung der zu bearbeitenden, auf dieser ersten Manipulatorgruppe (7) angebrachten Probe (4) vorgesehen ist, wobei die erste Manipulatorgruppe (7) gleichzeitig derart angeordnet ist, dass der Bereich, in dem sich die auf der ersten Manipulatorgruppe (7) angebrachte Probe (4) befindet, auch von der Achse (8.1) des ersten Tubus (8) sowie von der Achse (9.1) des zweiten Tubus (9) überschnitten wird, wobei die Neigungsachse (3.1) der ersten Manipulatorgruppe (7) von der der Achse (9.1) des zweiten Tubus (9) um einen Winkel abweicht, der verschieden von 90° ist, und von der Achse (8.1) des ersten Tubus (8) um einen Winkel abweicht, dessen Wert in dem abgeschlossenen Intervall von 90°bis 60° liegt.
  22. Gerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung um die Neigungsachse (3.1) der ersten Manipulatorgruppe (7) wenigstens im Bereich von +10° bis –10° stufenlos einstellbar ist.
  23. Gerät nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftlinien des ersten Kraftfelds (8.2.1) der ersten elektromagnetischen oder elektrischen Rastervorrichtung (8.2) von der Neigungsachse (3.1) der ersten Manipulatorgruppe (7) um 90° oder um einen sich 90° nähernden Winkel abweichen.
  24. Gerät nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftlinien des ersten Kraftfelds (9.2.1) der zweiten elektromagnetischen oder elektrischen Rastervorrichtung (9.2) von der Neigungsachse (3.1) der ersten Manipulatorgruppe (7) um einen im Bereich von 40° bis 70° liegenden, typischerweise um den Winkel von 55° abweichen.
  25. Gerät nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsachse (3.1) der ersten Manipulatorgruppe (7) von der Achse (9.1) des zweiten Tubus (9) um einen im Bereich von 20° bis 50° liegenden Winkel, typischerweise um den Winkel von 35° abweicht.
  26. Gerät nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (8.1) des ersten Tubus (8) von der Achse (9.1) des zweiten Tubus (9) um einen im Bereich von 40° bis 70° liegenden Winkel, typischerweise um den Winkel von 55° abweicht.
  27. Gerät nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsachse (3.1) der ersten Manipulatorgruppe (7) die Achse (8.1) des ersten Tubus (9) und/oder die Achse (9.1) des zweiten Tubus (9) überschneidet, wobei der Schnittpunkt von wenigstens zwei der Achsen (3.1, 8.1, 9.1) in einem Gebiet liegt, das für die auf der ersten Manipulatorgruppe (7) angebrachte, zu bearbeitende Probe (4) ausgespart ist.
  28. Gerät nach einem der Ansprüche 21 bis 27 dadurch gekennzeichnet, dass die Quellen des ersten und zweiten Partikelstrahls beliebige Kombination sind, die aus der Gruppe auswählbar sind, die Elektronen, Ionen, Metallionen und Plasmastrahlquelle umfasst.
  29. Gerät nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der erste Tubus (8) als auch der zweite Tubus (9) mit Elementen zum Fokussieren des Partikelstrahls versehen ist.
  30. Gerät nach einem der Ansprüche 21 bis 29 zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 20 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Manipulatorgruppe (7) auf einer zweiten Manipulatorgruppe (10) angebracht ist, die aus wenigstens einem Manipulator besteht.
  31. Gerät nach Anspruch 30 dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Manipulatorgruppe (10) Elemente, die in zwei oder drei gegenseitig senkrecht verlaufenden Richtungen verschiebbar sind, und/oder Elemente, die Neigung und/oder Schwenkung um eine dritte Achse (5.1) und/oder vierte Achse (6.1) bewirken, umfasst, wobei diese dritte Achse (5.1) und vierte Achse (6.1) verschieden von der Neigungsachse (3.1) des ersten Manipulators (7) sowie gegenseitig verschieden sind.
  32. Gerät nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Achse (5.1), die vierte Achse (6.1) und die Neigungsachse (3.1) des ersten Manipulators (7) gegenseitig auseinanderlaufend oder windschief sind.
  33. Gerät nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsachse (3.1) des ersten Manipulators von der dritten Achse (5.1) und/oder der vierten Achse (6.1) um 90° oder um einen sich 90° nähernden Winkel abweicht.
  34. Gerät nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (8.1) des ersten Tubus (8) von der dritten Achse (5.1) um einen im Bereich von 0 bis 30° liegenden Winkel abweicht und/oder die Achse (8.1) des ersten Tubus (8) und/oder die Achse (9.1) des zweiten Tubus (9) von der vierten Achse (6.1) um 90° oder um einen sich 90° nähernden Winkel abweicht.
DE112014003194.1T 2013-07-11 2014-07-09 Verfahren zu Bearbeitung einer Probe in einem mindestens zwei Partikelstrahlen erzeugenden Gerät und Gerät zur Durchführung des Verfahrens Pending DE112014003194T5 (de)

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