DE102008049655A1 - Partikelstrahlsystem und Verfahren zum Betreiben desselben - Google Patents

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Abstract

Ein Partikelstrahlsystem ist bereitgestellt, welches eine Partikelquelle 17, ein Partikelstrahlformungselement 21, 25, 29, ein Gaszuführsystem 55 und einen Vakuummantel 9 zum Begrenzen eines evakuierbaren Innenraums 13 umfasst. Das Gaszuführsystem erlaubt, eine aktivierbare Substanz 65 dem Partikelstrahlformungselement zuzuführen, wodurch nach Aktivieren der aktivierbaren Substanz eine Dekontamination des Partikelstrahlformungselements ermöglicht ist. Das Gaszuführsystem kann innerhalb des Innenraums angeordnet sein und das Partikelstrahlformungselement kann ein katalytisches Material 71 zum Aktivieren der aktivierbaren Substanz umfassen.

Description

  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Partikelstrahlsystem und ein Verfahren zum Betreiben desselben. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Partikelstrahlsystem mit einem Partikelstrahlformungselement und einem Gaszuführsystem zum Zuführen einer aktivierbaren Substanz zu dem Partikelstrahlformungselement.
  • Kurze Beschreibung des verwandten Stands der Technik
  • Verschiedene Partikelstrahlsysteme sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Druckschrift EP 1 439 565 A2 offenbart zum Beispiel ein Partikelstrahlsystem, in welchem der Partikelstrahl als Elektronenstrahl ausgeführt ist. Mit Hilfe einer Objektivlinse wird der Elektronenstrahl auf ein Objekt fokussiert und von dem Objekt ausgehende Elektronen werden durch einen Detektor detektiert. Das in dieser Drucksschrift offenbarte Elektronenstrahlgerät ist dazu ausgebildet, elektronenmikroskopische Bilder von einem Objekt aufzunehmen.
  • Ein weiteres Partikelstrahlsystem ist durch Druckschrift DE 102 08 043 A1 bekannt. Diese Druckschrift offenbart ein Materialbearbeitungssystem, welches ein Gaszuführsystem zum Zuführen eines Reaktionsgases zu einem Objekt umfasst. Das zu dem Objekt zugeführte Reaktionsgas wird durch den auf das Objekt gerichteten Elektronenstrahl aktiviert, um Abtragungen von dem Objekt bzw. Abscheidungen von Material auf dem Objekt zu ermöglichen. Weiterhin können mit diesem System elektronenmikroskopische Bilder von dem Objekt aufgenommen werden.
  • Druckschrift DE 10 2006 059 162 A1 offenbart ein Partikelstrahlsystem, welches ein Elektronenmikroskopiesystem und ein Ionenstrahlbearbeitungssystem umfasst. Dabei treffen der Ionenstrahl und der Elektronenstrahl unter verschiedenen Winkeln auf einen gemeinsamen Objektbereich. Insbesondere wird der Ionenstrahl zur Bearbeitung des Objekts und der Elektronenstrahl zur Inspektion des Objekts verwendet. Andere Partikelstrahlsysteme umfassen lediglich einen Ionenstrahl als Partikelstrahl.
  • Weiterhin ist bekannt, Partikelstrahlsysteme als Elektronenlithographiesysteme für die Halbleiterindustrie auszubilden. Dabei wird ein fokussierter Elektronenstrahl auf die Oberfläche eines mit Resist bedeckten Halbleiters gerichtet, um definierte Mikrostrukturen auf dem Resist zu belichten. Zum Beispiel ist aus Druckschrift US 2004/0141169 A1 ein Elektronenstrahlbelichtungssystem bekannt, bei welchem eine Vielzahl von unabhängig voneinander steuerbaren Elektronenstrahlen auf die Oberfläche eines oder mehrerer Wafer trifft.
  • An Oberflächen von Komponenten eines Partikelstrahlsystems können Kontaminationen auftreten. Die Druckschrift GB 2 358 955 A offenbart ein Partikelstrahlsystem, bei welchem während eines Betriebs des Partikelstrahls Ozon in eine Vakuumkammer eingelassen wird, um Sauerstoffradikale zu bilden, um mit den Kontaminationen zu reagieren und diese zu verdampfen.
  • Trotz großen technischen Wissens über Partikelstrahlsysteme und deren Betrieb weisen bekannte Partikelstrahlsysteme häufig eine ungenügende Genauigkeit hinsichtlich einer Abbildungstreue auf bzw. Ungenauigkeiten einer Bearbeitung von Objekten auf.
  • Überblick über die Erfindung
  • Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Partikelstrahlsystem und ein Verfahren zum Betreiben desselben bereit zu stellen, welches eine höhere Abbildungsgenauigkeit bzw. Bearbeitungsgenauigkeit erreicht. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Partikelstrahlsystem und ein Verfahren zum Betreiben desselben bereit zu stellen, welches eine effektive Reinigung von Kontaminationen auf strahlformenden bzw. strahlführenden Komponenten des Partikelstrahlsystems erlaubt.
  • Ausführungsformen der Erfindung stellen Partikelstrahlsysteme, insbesondere Elektronenmikroskope, Bearbeitungssysteme unter Verwendung eines Elektronenstrahls und/oder Ionenstrahls, Bearbeitungssysteme unter Benutzung eines Elektronenstrahls und/oder Ionenstrahls und eines Gaszuführsystems zum Zuführen eines Reaktionsgases zu dem Objekt, und Elektronenlithographiesysteme mit einem oder mehreren Elektronenstrahlen bereit. Diese Partikelstrahlsysteme können zur Inspektion und/oder Bearbeitung von Objekten verwendet werden. Zu inspizierende bzw. zu bearbeitende Objekte können z. B. Masken für die Fotolithographie in der Halbleiterindustrie, Halbleiterbausteine (Wafer), oder auch biologische Objekte sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Partikelstrahlsystem bereitgestellt, welches eine Partikelquelle, ein Partikelstrahlformungselement, ein Gaszuführsystem und einen Vakuummantel umfasst. Dabei begrenzt der Vakuummantel einen evakuierbaren Innenraum, in welchem die Partikelquelle, das Partikelstrahlformungselement und das Gaszuführsystem angeordnet sind. Die Partikelquelle und das Partikelstrahlformungselement sind zum Erzeugen eines geladenen Partikelstrahls und Führen desselben zu einem Objektbereich ausgebildet. Das Gaszuführsystem umfasst ein Reservoir zum Aufnehmen eines Vorrats einer aktivierbaren Substanz und eine Leitung zum Zuführen der Substanz zu dem Partikelstrahlformungselement.
  • Die Partikelquelle ist dazu ausgebildet, Partikel, insbesondere geladene Partikel, wie Elektronen oder Ionen, bei Aktivierung zu emittieren. Je nach Partikeltyp kann die Partikelquelle verschieden ausgebildet sein und auch die Aktivierung der Partikelquelle kann abhängig vom Partikeltyp auf verschiedene Weisen erfolgen. Beispielsweise können Partikel, wie etwa Elektronen oder Ionen, durch thermische Aktivierung der Partikelquelle, beispielsweise durch elektrisches Heizen, emittiert werden. Weiterhin können Partikel, insbesondere Elektronen, durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen der Partikelquelle und anderen Komponenten des Partikelstrahlsystems aus der Partikelquelle herausgelöst werden. Ionenquellen können ein Reservoir zum Aufnehmen von gasförmigen Partikeln, wie etwa Edelgaspartikeln, oder ein Reservoir zum Aufnehmen des Partikelmaterials in flüssiger oder fester Form, wie etwa Gallium, umfassen.
  • Bei Emission der Partikel aus der Partikelquelle können die Partikel gleichzeitig ionisiert werden oder sie werden nach Emission durch thermische Aktivierung, Bestrahlen mit anderen Teilchen, oder durch elektrische Kräfte ionisiert. Je nach Partikeltyp liegen die Partikel nach Ionisierung als positiv geladene oder negativ geladene Partikel vor. Als negativ geladene Elementarteilchen können Elektronen nicht ionisiert werden. Abhängig von einem Vorzeichen eines Ladungszustandes (positiv oder negativ) der Partikel kann die Partikelquelle auf verschiedene elektrische Potenziale gelegt sein. Eine Elektronenquelle ist beispielsweise als eine Kathode geschaltet, welche auf ein negatives Potenzial bezogen auf ein Bezugspotenzial des Partikelstrahlsystems gelegt ist. Eine Ionenquelle zur Erzeugung von positiv geladenen Ionen wird dahingegen auf ein gegenüber dem Bezugspotenzial des Partikelstrahlsystems positives elektrisches Potenzial gelegt. In diesem Fall ist somit die Partikelquelle als eine Anode ausgebildet. Der Betrag einer Potenzialdifferenz zwischen dem Potenzial der Partikelquelle und dem Bezugspotenzial kann eine Primärenergie der durch die Partikelquelle erzeugten Partikel repräsentieren.
  • Zur Unterstützung der Emission bzw. Extraktion der Partikel aus der Partikelquelle kann diese mehrere Elektroden umfassen, welche in geeigneter Weise um die Partikelquelle entlang eines Strahlenganges des Partikelstrahls angeordnet sind und mit geeigneten elektrischen Potenzialen beaufschlagt sind. Diese Elektroden können insbesondere als Blenden mit einer Öffnung zum Durchtritt des Partikelstrahls ausgebildet sein.
  • Das Partikelstrahlformungselement trägt dazu bei, den geladenen Partikelstrahl zu führen bzw. zu formen. Beispielsweise kann das Partikelstahlformungselement den Partikelstrahl, beispielsweise in seinem Querschnitt, begrenzen und/oder durch elektrische bzw. magnetische Effekte ablenken und/oder fokussieren. Insbesondere kann das Partikelstrahlformungselement Teil einer Linse, insbesondere Teil einer elektrostatischen und/oder magnetischen Linse, des Partikelstrahlsystems sein. Das Partikelstrahlformungselement kann auch Teil eines von dem Partikelstrahl durchsetzten Elektronendetektors sein, welcher somit eine Begrenzungsfunktion des Partikelstrahls hat. Das Partikelstrahlformungselement kann weiterhin Teil oder ein Ganzes eines Ablenkungssystems sein, welches zum Abtasten (Scannen) des Partikelstrahls über den Objektbereich vorgesehen ist. Weiterhin kann das Partikelstrahlformungselement ein Teil oder eine Komponente zur Beschleunigung oder Abbremsung von Partikeln umfassen.
  • Das Reservoir des Gaszuführsystems ist zum Aufnehmen eines Vorrats einer aktivierbaren Substanz ausgebildet und für diesen Zweck als körperliche Komponente bereitgestellt. Insbesondere kann das Reservoir zum Aufnehmen eines vorbestimmten Vorrats der aktivierbaren Substanz ausgebildet sein. Der vorbestimmte Vorrat der aktivierbaren Substanz kann dabei in Abhängigkeit einer Zuführrate der aktivierbaren Substanz zu dem Partikelstrahlformungselement derart gewählt sein, dass ein Wiederbefüllen des Reservoirs mit der aktivierbaren Substanz bzw. ein Austausch des entleerten Reservoirs durch ein befülltes bei einer Wartung der Partikelstrahlsystems, insbesondere der Partikelstrahlquelle, wie etwa Austausch einer Kathode, erfolgt. Die Notwendigkeit eines Wiederbefüllens des Reservoirs der aktivierbaren Substanz kann mit anderen Wartungsarbeiten zusammenfallen.
  • Die aktivierbare Substanz kann in einem festen, einem flüssigen und/oder gasförmigen Aggregatzustand in dem Reservoir aufgenommen sein. Die aktivierbare Substanz ist entweder durch Kontakt mit einem Material, insbesondere einem katalytischen Material, welches die Substanz (z. B. katalytisch) aktiviert oder/und durch Zufuhr von Energie aktivierbar, d. h. sie wird durch Zufuhr von Energie in einen aktivierten Zustand versetzt, wobei etwa eine Elektronenkonfiguration in dem aktivierten Zustand verschieden ist von einer Elektronenkonfiguration in dem nicht aktivierten Zustand.
  • Das Aktivieren kann beispielsweise eine Elektronenanregung der aktivierbaren Substanz in einen höheren Energiezustand, insbesondere ein Ionisieren, umfassen. Die Energiezufuhr zum Aktivieren der aktivierbaren Substanz kann auf verschiedene Weise erfolgen. Eine Möglichkeit ist eine Aktivierung durch den geladenen Partikelstrahl selbst. Andere Möglichkeiten umfassen eine Aktivierung durch Zuführen von Wärme, Bestrahlen mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere sichtbares Licht oder UV-Licht, oder Aktivieren durch andere geladene oder ungeladene Teilchen. Weiterhin kann die Aktivierung durch eine weitere zugeführte Substanz erfolgen (z. B. in situ-Synthese der aktivierten Substanz). Auch kann die aktivierbare Substanz selbst durch Synthese in situ, d. h. Synthese innerhalb des Vakuummantels, generiert werden und nachfolgend durch die oben beschriebenen Mechanismen aktiviert werden.
  • Die Leitung des Gaszuführsystems ist mit dem Reservoir verbunden und führt die aktivierbare Substanz von dem Reservoir durch die Leitung zu einer Austrittsöffnung der Leitung, welche derart ausgerichtet ist, um die aktivierbare Substanz dem Partikelstrahlformungselement bzw. einem Raumbereich um das Partikelstrahlformungselement herum zuzuführen. Materialien, aus welchen das Reservoir und die Leitung gefertigt sind, können so ausgewählt sein, dass elektrische und/oder magnetische Eigenschaften des Partikelstrahlsystems in dem durch den Vakuummantel begrenzten Innenraum durch die Anwesenheit des Reservoirs und der Leitung nicht oder nur minimal beeinträchtigt sind. Dazu können das Reservoir und/oder die Leitung mit geeigneten elektrischen Potenzialen beaufschlagt sein. Alternativ können diese Komponenten als aktive Partikelstrahlformungselemente ausgebildet sein, und somit auch den Zweck erfüllen, den Partikelstrahl zu formen und/oder zu führen.
  • Der Vakuummantel begrenzt den evakuierbaren Innenraum, in welchem die Partikelquelle, das Partikelstrahlformungsele ment und das Gaszuführsystem angeordnet sind. Der Vakuummantel kann aus einem oder mehreren Wandbereichen aufgebaut sein, welche derart angeordnet und miteinander verbunden sind, dass der Innenraum eingeschlossen wird. Insbesondere ist der Innenraum vakuumdicht abgeschlossen, um ihn auf einen Druck zu evakuieren, welcher zum Betreiben des Partikelstrahls und anderer Komponenten des Partikelstrahlsystems erforderlich ist. Bei einem Betrieb des Partikelstrahlsystems umgibt insbesondere der Vakuummantel den geladenen Partikelstrahl entlang seines Strahlenganges von der Partikelquelle zu dem Objektbereich.
  • In dem Objektbereich kann eine Objekthalterung vorgesehen sein, um ein Objekt zu haltern. Die Halterung wiederum kann das Objekt auf einem oder mehreren Tischen in verschiedenen Richtungen verlagerbar haltern. Durch Verlagern des Objekts in einer oder mehreren Richtungen, welche quer, insbesondere senkrecht zu dem Strahlengang des Partikelstrahls ausgerichtet sind, kann ein bestimmter Ort auf dem Objekt in den Objektbereich verfahren werden, um diesen mit Hilfe des Partikelstrahls zu inspizieren bzw. zu bearbeiten.
  • Das Partikelstrahlsystem kann weiterhin ein weiteres Gaszuführsystem umfassen, um dem Objektbereich ein Reaktionsgas zuzuführen. Das während eines Betriebs des Partikelstrahls in dem Objektbereich vorhandene Reaktionsgas erlaubt eine gezielte Abtragung von Material von dem in dem Objektbereich angeordneten Objekt bzw. eine gezielte Ablagerung von Material an dem in dem Objektbereich befindlichen Ort des Objekts.
  • Das Partikelstrahlsystem kann dazu ausgebildet sein, aus einer oder mehreren Partikelquellen mehrere Partikelstrahlen zu erzeugen und diese auf mehrere verschiedene Objektbereiche zu führen bzw. zu fokussieren. Dabei können ein oder mehrere Gaszuführsysteme innerhalb des Innenraums angeordnet sein. Die mehreren Partikelstrahlen können durch gleichartige oder verschiedenartige Partikel gebildet sein. Beispielsweise können sie jeweils durch Elektronen gebildet sein oder ein oder mehrere Partikelstrahlen sind durch Elektronen gebildet und ein oder mehrere Partikelstrahlen sind durch Ionen gebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Partikelstrahlsystem bereitgestellt, welches eine Partikelquelle, ein Partikelstrahlformungselement, ein Gaszuführsystem und einen Vakuummantel zum Begrenzen eines evakuierbaren Innenraums umfasst. Wie in der zuvor erwähnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Gaszuführsystem ein Reservoir zum Aufnehmen eines Vorrats einer aktivierbaren Substanz und eine Leitung zum Zuführen der Substanz zu dem Partikelstrahlformungselement. Hierbei kann das Gaszuführsystem innerhalb oder außerhalb des Innenraums angeordnet sein. Die Partikelquelle und das Partikelstrahlformungselement sind zum Erzeugen eines geladenen Partikelstrahls und Führen desselben zu einem Objektbereich ausgebildet und in dem Innenraum angeordnet. Ein Oberflächenbereich des Partikelstrahlformungselements oder des Vakuummantels umfasst ein katalytisches, die aktivierbare Substanz aktivierendes Material.
  • Ein katalytisches Material verschiebt nicht ein Gleichgewicht einer chemischen Reaktion, sondern vermindert eine Zeit, nach der dieses unveränderte chemische Gleichgewicht erreicht wird. Insbesondere vermindert das katalytische Material eine Aktivierungsenergie zum Auslösen der chemischen Reaktion. Das katalytische, die Substanz aktivierende Material wird in Abhängigkeit von der bestimmten eingesetzten aktivierbaren Substanz ausgewählt. Somit ergeben sich bevorzugte Kombinationen von Substanz und katalytischem Material. Die aktivierbare Substanz kann ein Gemisch von aktivierbaren Substanzen umfassen. Auch das katalytische Material kann ein Gemisch von katalytischen Materialien umfassen. Jeweilige Gemischzusammensetzungen können abhängig von der gewünschten Anwendung ausgewählt und eingesetzt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das katalytische Material Metalle, wie etwa Edelmetalle Pt, Pd oder Au, Übergangsmetalle, wie etwa Fe, Ni, Mo oder oxidische Materialien, wie etwa TiO2, Al2O3, Zeolithe oder zeolithähnliche Keramiken.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Reservoir innerhalb des Innenraums angeordnet. Eine Anordnung des Reservoirs innerhalb des Innenraums erfordert kein Leitungssystem, welches aus dem Innenraum durch den Vakuummantel zu einem außerhalb des Innenraums gelegenen Reservoir führt, was somit den Aufbau des Partikelstrahlsystems vereinfacht. Vorteilhaft ist hierbei, dass das Reservoir nahe an dem Partikelstrahlformungselement angeordnet werden kann, von welchem Kontaminationen entfernt werden sollen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Reservoir zwischen der Partikelquelle und dem Objektbereich, insbesondere einem dem Objektbereich am nächsten gelegenen Partikelstrahlformungselement, angeordnet. Damit kann in vorteilhafter Weise das Reservoir sehr nahe an dem zu dekontaminierenden Partikelstrahlformungselement angeordnet werden, um ein Leitungssystem zum Zuführen der aktivierbaren Substanz in seiner Ausbildung zu vereinfachen und in seiner Ausdehnung zu begrenzen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Reservoir außerhalb des Innenraums angeordnet. Ein Vorteil liegt dabei darin, dass das Reservoir mit der aktivierbaren Substanz bei einer Anordnung außerhalb des Innen raums leichter wiederbefüllt werden kann, da der evakuierte Innenraum nicht belüftet werden muss. Weiterhin kann auf diese Weise eine Vielzahl von Reservoiren vorgesehen sein, welche verschiedene aktivierbare Substanzen bereitstellen, da außerhalb des Innenraums genügend Raum vorhanden ist. Weiter können außerhalb des Innenraums Vorrichtungen zur Regulierung einer Flussrate der einen oder der mehreren aktivierbaren Substanzen vorgesehen sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Partikelstrahlformungselement eine Partikelstrahlblende, insbesondere mit einer Öffnung zum Durchtritt des Partikelstrahls. Die Partikelstrahlblende kann eine Partikelstrahlbegrenzungsblende sein, welche den Partikelstrahl in seinem Querschnitt, d. h. in einer Ebene senkrecht zu dem Strahlengang des Partikelstrahls, begrenzt. Insbesondere kann die Öffnung eine kreisförmige Form annehmen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Partikelstrahlformungselement einen elektrischen Anschluss zum Anschließen an eine elektrische Spannungsversorgung auf. Damit ist es möglich, das Partikelstrahlformungselement als eine Elektrode auszubilden, insbesondere als Teil einer elektrostatischen Linse.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Vakuummantel ein Verschlusselement zum Verschließen einer Öffnung eines Wandbereiches des Vakuummantels. Der Vakuummantel kann wie oben erwähnt einen oder mehrere Wandbereiche umfassen, welche miteinander verbunden sind, beispielsweise über Flansche unter Verwendung von vakuumdichten Verschraubungen, um den Innenraum vakuumdicht zu verschließen. Das Verschlusselement kann beispielsweise bei der Öffnung des Wandbereichs des Vakuummantels angeordnet und dort vakuumdicht verschraubt sein, um den Innenraum zu verschließen. Insbesondere kann an dem Verschlusselement die Partikelquelle angebracht sein. Über die durch das abnehmbare Verschlusselement verschließbare Öffnung kann während eines Stillstandes des Partikelstrahlsystems Zugang zu dem Innenraum erlangt werden. Dabei kann beispielsweise eine Wartung von in dem Innenraum angeordneten Komponenten des Partikelstrahlsystems erfolgen. Beispielsweise kann die Partikelquelle gewartet oder ersetzt werden. Weiterhin ist es möglich, ein entleertes Reservoir in dem Innenraum durch ein gefülltes Reservoir auszutauschen bzw. das geleerte Reservoir mit der aktivierbaren Substanz zu befüllen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Gaszuführsystem, insbesondere die Leitung, keinen Aktuator zur Flussregulierung der zu dem Partikelstrahlformungselement zuzuführenden Substanz auf. Das Gaszuführsystem ist hierbei somit nicht ausgebildet, einen Fluss der zu dem Partikelstrahlformungselement zuzuführenden Substanz zu steuern oder zu verändern. Vielmehr wird sich der Fluss der zu dem Partikelstrahlformungselement zuzuführenden Substanz auf Grund der physikalischen Eigenschaften der Substanz, durch die Art der Aufbewahrung (adsorbiert auf Oberfläche) oder auf Grund einer Temperatur der Substanz in dem Reservoir, eines Partialdrucks der Substanz in dem Reservoir und eines Partialdrucks der Substanz in dem Innenraum, insbesondere in einem Bereich des Austrittsendes der Leitung des Gaszuführsystems, einstellen. Dadurch kann das Gaszuführsystem besonders kompakt und einfach aufgebaut sein.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weist das Gaszuführsystem, insbesondere die Leitung, einen Aktuator zur Flussregulierung der zu dem Partikelstrahlformungselement zuzuführenden Substanz auf. Damit kann beispielsweise in Abhängigkeit einer Kontamination des Partikelstrahlformungselements ein Fluss der zu dem Partikelstrahlformungselement zuzuführenden Substanz gesteuert werden und somit gezielt verändert werden. Damit kann insbesondere ein für den Betrieb des Partikelstrahlsystems möglicherweise störender Einfluss der aktivierbaren Substanz vermindert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Gaszuführsystem, insbesondere die Leitung, ein Flussregelungssystem, welches von außerhalb des Innenraums betätigbar ist, insbesondere elektrisch oder mechanisch.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Gaszuführsystem eine Temperiervorrichtung, um die in dem Reservoir aufgenommene Substanz zu temperieren, insbesondere zu heizen und/oder zu kühlen. Durch Heizen des Reservoirs kann ein Fluss der aktivierbaren Substanz gesteuert werden. Andererseits kann die aktivierbare Substanz durch Heizen aktiviert werden. Durch Kühlen kann der Dampfdruck erniedrigt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Reservoir eine Speichermatrix, insbesondere oxidische poröse Materialien, Metalle, die H als Hydride speichern, oder Polymere enthaltend, zum Aufnehmen des Vorrats der aktivierbaren Substanz. Durch Bevorratung der aktivierbaren Substanz innerhalb der Speichermatrix kann eine gleichmäßige, im Wesentlichen konstante Flussrate der aktivierbaren Substanz zu dem Partikelstrahlformungselement bereitgestellt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Partikelstrahlsystem ferner eine Bestrahlungseinrichtung zum Bestrahlen des Partikelstrahlformungselements mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere UV-Licht, zur Aktivierung der aktivierbaren Substanz. Dabei kann die Beleuchtungseinrich tung eine innerhalb des Innenraums angeordnete Lichtquelle umfassen, um das Partikelstrahlformungselement von dem Innenraum aus zu beleuchten. Alternativ oder zusätzlich kann die Beleuchtungseinrichtung eine Lichtquelle umfassen, welche außerhalb des Innenraums angeordnet ist, und welche Licht aussendet, welches durch ein Fenster, welches in einem Wandbereich des Vakuummantels vorgesehen ist, oder eine Lichtfasereinkopplung in den Innenraum tritt. Von dort kann das Licht unter Benutzung von optischen Elementen zur Lichtbeugung, Lichtreflexion und/oder Lichtbrechung, wie etwa eines Spiegels, eines diffraktiven optischen Elements oder eines refraktiven Elementes, auf das Partikelstrahlformungselement gerichtet werden. Die Bestrahlungseinrichtung kann ferner eine Beleuchtungsoptik, welche beispielsweise Linsen einsetzt, umfassen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Innenraum über einen Durchtritt in dem Vakuummantel mit einem Saugeingang einer Vakuumpumpe verbunden. Dadurch kann der Innenraum durch die Vakuumpumpe evakuiert werden. Es können mehrere Vakuumpumpen vorgesehen sein, die in geeigneter Weise einen Druckgradienten aufbauen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist in dem Innenraum ein Druck von 10–2 mbar, insbesondere 10–4 mbar, erreichbar. Insbesondere ist in dem Bereich der Partikelquelle ein genügend niedriger Druck erreichbar, um einen Betrieb der Partikelquelle zu ermöglichen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Partikelstrahlsystem ferner einen Elektronendetektor zum Detektieren von von dem Objektbereich ausgehenden Elektronen. Der Elektronendetektor kann an verschiedenen Stellen des Innenraums angeordnet sein. Insbesondere kann der Elektronendetektor als Inlens-Detektor ausgebildet sein, welcher innerhalb eines Strahlrohrs einer elektrosta tischen Linse angeordnet ist. Dabei durchsetzt der von der Partikelquelle emittierte primäre Partikelstrahl eine Öffnung in dem Elektronendetektor, um zu dem Objektbereich zu gelangen. Durch ein geeignetes elektrisches Feld bei dem Objekt werden von dem Objekt ausgehende Elektronen in das Strahlrohr gezogen, um zu dem Elektronendetektor zu gelangen und von diesem registriert zu werden. Alternativ kann der Elektronendetektor in einem Bereich des Innenraums angeordnet sein, in welchem auch das Objekt angeordnet ist. Dieser Bereich des Innenraums wird auch als Prozessierungskammer bezeichnet. Der Elektronendetektor kann dazu ausgebildet sein, Sekundärelektronen, d. h. durch den primären Partikelstrahl ausgelöste Elektronen, oder/und Rückstreuelektronen, d. h. an dem Objekt rückgestreute primäre Elektronen, zu detektieren.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen Verfahren zum Betreiben eines Partikelstrahlsystems bereit. Diese Verfahren sind insbesondere dazu ausgebildet, an Komponenten des Partikelstrahlsystems angelagerte Kontaminationen gezielt und wirkungsvoll zu vermindern.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Betreiben eines Partikelstrahlsystems: Bereitstellen eines Reservoirs, welches einen Vorrat einer aktivierbaren Substanz aufnimmt, in einem durch einen Vakuummantel begrenzten Innenraum; andauerndes Zuführen der aktivierbaren Substanz aus dem Reservoir zu einem Partikelstrahlformungselement; Evakuieren des Innenraums; Ansteuern einer in dem Innenraum angeordneten Partikelquelle zum Erzeugen eines geladenen Partikelstrahls; Führen des geladenen Partikelstrahls mit Hilfe des Partikelstrahlformungselements zu einem in einem Objektbereich angeordneten Objekt; und währenddessen: Aktivieren der aktivierbaren Substanz; Wechselwirken der aktivierten Substanz mit in einem Oberflächenbereich des Partikelstrahlformungselements vorhandenem Kontaminationsmaterial; und Ablösen des Kontaminationsmaterials oder dessen Reaktionsprodukts von dem Oberflächenbereich.
  • Hierbei umfasst das Wechselwirkung eine Vielzahl von Prozessen, wie etwa ein chemisches Reagieren, elektronisches Anregen, Ionisieren, und dergleichen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Bereitstellen des Reservoirs in dem Innenraum Freigeben einer Öffnung eines Wandbereiches des Vakuummantels; Einbringen des Reservoirs in den Innenraum; Ausrichten einer Austrittsöffnung einer mit dem Reservoir verbundenen Leitung zu dem Partikelstrahlformungselement zum andauernden Zuführen der aktivierbaren Substanz zu dem Partikelstrahlformungselement; und Verschließen der Öffnung des Wandbereiches des Vakuummantels.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird die aktivierbare Substanz andauernd dem Partikelstrahlformungselement zugeführt, unabhängig davon, ob das Partikelstrahlsystem betrieben wird oder nicht. Eine Steuerung eines Flusses der aktivierbaren Substanz zu dem Partikelstrahlformungselement ist nicht erforderlich, da sich der Fluss selbstständig einstellt.
  • In anderen Ausführungsformen wird der Fluss der aktivierbaren Substanz zu dem Partikelstrahlformungselement aktiv und gezielt gesteuert.
  • Das Freigeben der Öffnung des Wandbereichs des den Innenraum begrenzenden Vakuummantels kann ein zeitweises Entfernen eines Verschlusselements von dem Wandbereich umfassen. Das Bereitstellen des Reservoirs in dem Innenraum kann ein Befüllen des Reservoirs oder ein Auswechseln des Reservoirs umfassen.
  • Das Ausrichten bzw. die Positionierung der Austrittsöffnung der Leitung zu dem Partikelstrahlformungselement kann ein Verlagern der Austrittsöffnung und ein Ausrichten einer Erstreckungsrichtung der Leitung umfassen. Die Positionierung der Austrittsöffnung kann durch einen gesonderten Mechanismus unabhängig von der Position des Reservoirs erfolgen, etwa durch Verwendung einer flexiblen Leitung zu der Austrittsöffnung.
  • Das Verschließen der Öffnung des Wandbereichs des Vakuummantels kann ein Verschließen der Öffnung mit dem Verschlusselement umfassen, insbesondere mittels Verschraubung. An dem Verschlusselement kann insbesondere die Partikelquelle angebracht sein. Das Evakuieren des Innenraums kann durch Auspumpen des Innenraums mit einer oder mehreren an dem Innenraum angeschlossenen Saugpumpe erfolgen. Das Ansteuern der Partikelquelle kann ein elektrisches Ansteuern umfassen, beispielsweise Leiten eines Stromflusses durch ein Heizfilament und/oder Anlegen einer Extraktionsspannung. Der geladene Partikelstrahl kann durch eine Linse, welche insbesondere das Partikelstrahlformungselement umfasst, zu dem Objektbereich geführt und insbesondere auf diesen fokussiert werden.
  • Während des Betriebs des Partikelstrahls strömt in dieser speziellen Ausführungsform andauernd die aktivierbare Substanz aus der Austrittsöffnung der mit dem Reservoir verbundenen Leitung aus und wird gezielt dem Partikelstrahlformungselement oder allgemein dem Innenraum zugeführt. Die dem Partikelstrahlformungselement zugeführte aktivierbare Substanz kann auf verschiedene Weisen aktiviert werden. Beispielsweise kann eine Aktivierung durch Zufuhr von Wärmeenergie, elektromagnetischer Strahlung oder Bombardierung durch weitere Teilchen erfolgen. Durch spezielle, etwa katalytische, Materialien auf der Oberfläche des Partikelstrahlformungselements kann ebenfalls eine Aktivierung erfolgen, analog zu ”atomic layer deposition” (ALD), wobei zwei aktivierbare Substanzen selektiv miteinander reagieren.
  • Das Wechselwirken der aktivierten Substanz mit dem in dem Oberflächenbereich des Partikelstrahlformungselements vorhandenen Kontaminationsmaterial kann chemisches Reagieren und/oder Anregen von Elektronenübergängen umfassen. Das Wechselwirken kann dazu führen, dass eine Stärke einer Adsorption des Kontaminationsmaterials an dem Oberflächenbereich des Partikelstrahlformungselements herabgesetzt wird. Alternativ kann die aktivierte Substanz mit dem Kontaminationsmaterial durch chemische Reaktion ein Reaktionsprodukt bilden, welches entfernt werden kann (z. B. C + O3 → CO + O2).
  • Das abgelöste Kontaminationsmaterial kann durch eine Vakuumpumpe aus dem Innenraum entfernt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die zugeführte aktivierbare Substanz durch Wechselwirken mit dem geladenen Partikelstrahl aktiviert. Insbesondere wird dadurch die aktivierbare Substanz an Stellen von Strahlbegrenzungsblenden aktiviert, an welchen sich häufig Kontaminationen ablagern. Durch spezielle elektrische oder magnetische Ablenkelemente kann der Partikelstrahl gezielt zum Ort der Kontaminationen abgelenkt werden oder defokussiert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Betreiben eines Partikelstrahlsystems Ansteuern einer Partikelquelle zum Erzeugen eines geladenen Partikelstrahls; Führen und/oder Fokussieren des geladenen Partikelstrahls innerhalb eines durch einen Vakuummantel begrenzten Innenraums mit Hilfe eines Partikelstrahlformungselements zu einem in einem Objektbereich angeordneten Objekt; und nachfolgend: Abschalten der Partikelquelle; Zuführen einer aktivierbaren Substanz zu dem Partikelstrahlformungselement; Aktivieren der aktivierbaren Substanz an einem ein katalytisches Material umfassenden Oberflächenbereich des Partikelstrahlformungselements; Wechselwirken der aktivierten Substanz mit an einem Oberflächenbereich des Partikelstrahlformungselements vorhandenem Kontaminationsmaterial; und Ablösen des Kontaminationsmaterials oder dessen Reaktionsprodukts von dem Oberflächenbereich.
  • Dadurch dass in dieser Ausführungsform die Partikelquelle während des Zuführens der aktivierbaren Substanz zu dem Partikelstrahlformungselement abgeschaltet ist, wird sie durch die aktivierbare Substanz nicht beschädigt. Eine Aktivierung der aktivierbaren Substanz durch den Partikelstrahl ist nicht erforderlich, da die aktivierbare Substanz allein durch das katalytische Material, welches auf dem Oberflächenbereich des Partikelstrahlformungselements umfasst ist, aktiviert wird. Damit ist es möglich, gezielt besonderes kontaminationsempfängliche Partikelstrahlformungselemente innerhalb des Partikelstrahlsystems dadurch zu dekontaminieren, indem selektiv bei diesen Partikelstrahlformungselementen Bereiche vorgesehen werden, welche das katalytische Material umfassen.
  • In anderen Ausführungsformen erfolgt die Aktivierung zusätzlich durch Temperierung und/oder durch elektromagnetische Strahlung.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Aktivieren der Substanz weiterhin ein Beleuchten der Substanz mit Aktivierungsstrahlung, insbesondere Licht, v. a. UV-Licht. In diesem Fall ist ein katalytisches Material zur Dekontamination nicht notwendig.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist eine Vorstufe eines katalytischen Materials vorgesehen, welches seine katalytische Aktivität für die zu aktivierende aktivierbare Substanz erst durch Wechselwirken mit der Aktivierungsstrahlung bildet.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird durch die Aktivierungsstrahlung, insbesondere die Partikelstrahlung, eine Reaktion zwischen zwei oder mehr Vorläufersubstanzen ausgelöst, deren Reaktionsprodukt(e) eine zur Dekontamination erforderliche Substanz bildet.
  • In einer weiteren Ausführungsform reagieren zwei oder mehr Vorläufersubstanzen spontan miteinander oder unter Wärmezufuhr, um eine zur Dekontamination erforderliche Substanz zu bilden.
  • Ausführungsbeispiele
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In Struktur und/oder Funktion ähnliche Elemente werden in den Figuren durchgehend durch dieselben Bezugsnummern bezeichnet, welchen verschiedene kleine Buchstaben nachgestellt sind. In den Figuren zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Partikelstrahlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Schnittansicht;
  • 2 eine schematische Darstellung einer in den in 1 und 3 illustrierten Partikelstrahlsystemen umfasste Blende;
  • 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Partikelstrahlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Schnittansicht;
  • 4 eine schematische Darstellung noch einer weiteren Ausführungsform eines Partikelstrahlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Schnittansicht;
  • 5 eine in dem in 4 illustrierten Partikelstrahlsystem umfasste Strahlbegrenzungsblende;
  • 6a, 6b, 6c Gaszuführsysteme, welche in Ausführungsformen des Partikelstrahlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst sein können; und
  • 7 eine schematische Darstellung noch einer weiteren Ausführungsform eines Partikelstrahlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 1 illustriert schematisch ein Partikelstrahlsystem 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Partikelstrahlsystem 1 ist in dieser Ausführungsform als Elektronenstrahlsystem ausgebildet. Elektronenstrahlsystem 1 umfasst eine Elektronenstrahlsäule 3, eine magnetische Linse 5, eine Prozessierungskammer 7 und drei Vakuumpumpsysteme 11. Die Elektronenstrahlsäule 3 ist durch Vakuumwand 9'' und mehrere Vakuumwände 9' begrenzt, und die Prozessierungskammer 7 ist durch mehrere Vakuumwände 9' begrenzt. Vakuumwände 9' und 9'' bilden zusammen einen Vakuummantel 9. Vakuummantel 9 begrenzt einen Innenraum 13 des Elektronenstrahlsystems 1, wobei der Innenraum 13 durch innerhalb der Elektronenstrahlsäule 3 befindliche Teilinnenräume 131 , 132 , 133 und durch den Teilinnenraum 134 der Prozessierungskammer 7 gebildet ist. Innenraum 13 kann über Durchtritte durch den Vakuummantel 9, welche über Vakuumleitungen 12 zu den Pumpensystemen 11 führen, evakuiert werden. Insbesondere umfassen die Pumpensysteme 11 Turbomolekular-Pumpen und Ionengetter-Pumpen.
  • Zum Erzeugen von Elektronen zum Bilden eines Primärelektronenstrahls 15 umfasst die Elektronenstrahlsäule 3 eine Elektronenquelle 17, hier einen Schottky-Feld-Emitter, eine Suppressor-Elektrode 19 und eine Extraktor-Elektrode 21. Bei einem Betrieb der Elektronenstrahlsäule 3 wird die Elektronenquelle 17 über den Anschluss 18 an ein gegenüber einem Bezugspotenzial des Elektronenstrahlsystems 1 negatives Potenzial gelegt, beispielsweise –10 kV. Die Elektronenquelle 17 fungiert somit als Kathode. Wenn das Objekt 23 auf das Bezugspotenzial gelegt ist, entspricht ein Betrag des an die Elektronenquelle 17 angelegten Potenzials einer Primärenergie der auf das Objekt 23 auftreffenden Primärelektronen 15. Zum Extrahieren der Elektronen ist an dem Extraktor 21 über den Anschluss 22 ein geeignetes Potenzial angelegt. Um unerwünschte Elektronen zu unterdrücken, wird an die Suppressor-Elektrode 19 über den Anschluss 20 ein geeignetes Potenzial angelegt. Der Elektronenstrahl 15 bewegt sich im Wesentlichen entlang einer Symmetrieachse 16 der Elektronenstrahlsäule 3. Die Suppressor-Elektrode 19 sowie die Extraktor-Elektrode 21 sind als ringförmige Blenden ausgeführt, wobei ein Zentrum einer kreisförmigen Öffnung der Ringblenden im Wesentlichen auf der Symmetrieachse 16 der Elektronenstrahlsäule angeordnet ist.
  • Die Elektronenstrahlsäule 3 umfasst weiterhin ein Strahlrohr 25, welches über Anschluss 26 auf ein hohes positives Potenzial, wie etwa +8 kV, gelegt ist und somit als Anode fungiert. Auf Grund der hohen Potenzialdifferenz zwischen dem als Anode ausgebildeten Strahlrohr 25 und der Elektronenquelle 17 werden die Elektronen 15, welche aus der Elektronenquelle 17 emittiert worden sind, stark zur Anode hin beschleunigt. Mit einer kinetischen Energie, welche der Summe der Primärenergie und der dem Potenzial des Strahlrohrs entsprechenden Energie entspricht, durchlaufen die Primärelektronen 15 das Strahlrohr 25 zu dem Objekt 23 hin. Dabei durchsetzen sie eine Öffnung 27' eines in dem Strahlrohr 25 angeordneten Elektronendetektors 27 sowie eine Öffnung 29' einer Strahlbegrenzungsblende 29. Während sich die Primärelektronen 15 innerhalb des Strahlrohrs 25 mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit bewegen, werden sie nach Verlassen des Strahlrohrs 25 durch ein starkes Bremsfeld zwischen einer Abschlusselektrode 31 und einem unteren Ende des Strahlrohrs 25 stark abgebremst. Die Abschlusselektrode 31 befindet sich dabei typischerweise auf einem Potenzial von 0 V gegenüber dem Bezugspotenzial des Elektronenstrahlsystems 1. Das erwähnte Bremsfeld bremst die Primärelektronen 15 derart ab, dass ihre Landeenergie auf dem Objekt 23 im Wesentlichen der Primärenergie entspricht, welche durch den Betrag des an die Elektronenquelle 17 angelegten Potenzials gegeben ist. Die Probe 23 ist dabei über den Anschluss 24 auf ein Potenzial von 0 Volt gegenüber dem Bezugspotenzial des Elektronenstrahlsystems 1 gelegt.
  • Der Primärelektronenstrahl 15 triff in dem Objektbereich 33 auf dem Objekt 23 auf. Das Objekt 23 ist auf dem Tisch 35 in der x-Richtung und in der y-Richtung verlagerbar gehaltert. Somit kann der Tisch 35 entlang der x-Richtung bzw. der y-Richtung verschoben werden, um verschiedene Stellen des Objekts 23 in den Objektbereich 33 zu verbringen. Tisch 35 ist mit einer Basis 37 verbunden, welche wiederum fest mit dem Vakuummantel 9 verschraubt ist.
  • In der schematischen Darstellung der 1 sind Ablenkelemente, wie etwa elektrostatische Ablenkplatten oder magnetische Ablenkelemente, zur Vereinfachung nicht illustriert. Derartige Ablenkelemente ermöglichen, den Primärelektronenstrahl 15 über einen größeren Bereich des Objekts 23 abzutasten. Währenddessen können von dem jeweiligen Objektbereich von dem Objekt 23 ausgehende Elektronen durch den Elektronendetektor 27 registriert werden. Entsprechend einer Intensität von registrierten von dem Objekt 23 ausgehenden Elektronen erzeugt der Elektronendetektor 27 elektrische Signale, welche einem nicht illustrierten Steuerungs- und Prozessierungssystem zugeführt werden. Dieses Steuerungs- und Prozessierungssystem steuert auch die Ablenkelemente zum Abtasten des Primärelektronenstrahls 15 über das Objekt 23 und ist ausgebildet, aus den elektrischen Signalen ein elektronenmikroskopisches Bild eines Teils des Objekts 23 zu erstellen.
  • Das Elektronenstrahlsystem 1 ist jedoch nicht nur zum Inspizieren eines Objekts vorgesehen. Innerhalb der Prozessierungskammer 7 umfasst das Elektronenstrahlsystem 1 weiterhin ein Reaktionsgaszuführsystem 39, um ein Reaktionsgas dem Objektbereich 33, und somit einer in dem Objektbereich 33 befindlichen Stelle des Objekts zuzuführen. Dazu umfasst das Reaktionsgaszuführsystem 39 ein Reaktionsgasvorratsgefäß 41, welches außerhalb der Prozessierungskammer 7 und auch außerhalb des Innenraums 13 angeordnet ist. Eine Reaktionsgasleitung 43 führt von dem Reaktionsgasvorratsgefäß 41 durch die Vakuumwand 9' zu einer Reaktionsgaskanüle 45, welche eine Reaktionsgaskanülenaustrittsöffnung 46 aufweist, welche in der Nähe des Objektbereichs 33 angeordnet ist. Damit kann in dem Reaktionsgasvorratsgefäß befindliches Reaktionsgas einer Stelle des Objekts 23 zugeführt werden. Durch gleichzeitiges Bestrahlen dieser Stelle des Objekts 23 in dem Objektbereich 33 durch den Primärelektronenstrahl 15 kann diese Stelle des Objekts 23 bear beitet werden, was ein Abtragen von Material von dem Objekt 23 und/oder ein Ablagern von Material auf das Objekt 23 umfasst. Ein Bearbeitungsfortschritt kann durch Aufnehmen von elektronenmikroskopischen Bildern, wie oben erläutert, überwacht werden.
  • Zur Fokussierung des Primärelektronenstrahls 15 auf den Objektbereich 33 umfasst das Elektronenstrahlsystem 1 eine magnetische Linse 5 und eine elektrostatische Linse 6. Die elektrostatische Linse 6 ist im Wesentlichen durch den unteren Bereich des Strahlrohrs 25, welches auf einem hohen positiven Potenzial liegt, und die Abschlusselektrode 31, welche auf einem Potenzial von 0 Volt bezogen auf das Bezugspotenzial des Elektronenstrahlsystems 1 liegt, gebildet.
  • Die magnetische Linse 5 umfasst einen inneren Polschuh 49 und einen äußeren Polschuh 51. Die magnetische Linse 5 ist rotationssymmetrisch um die Elektronenstrahlsäule 3 angeordnet. Zwischen dem inneren Polschuh 49 und dem äußeren Polschuh 51 sind Wicklungen 52 eines elektrischen Leiters angeordnet. Das nicht illustrierte Steuerungs- und Prozessierungssystem des Elektronenmikroskopiesystems 1 ist ausgebildet, der durch diesen elektrischen Leiter gebildeten Spule 52 einen elektrischen Strom zuzuführen, um in einem Raumbereich um die Spule 52 herum, insbesondere in welchem der innere und der äußere Polschuh angeordnet sind, ein magnetisches Feld zu erzeugen. Dabei kann die Spule 52 durch eine nicht illustrierte Kühlung gekühlt werden.
  • Magnetische Eigenschaften der Materialien, aus welchen der innere Polschuh 49 und der äußere Polschuh 51 gefertigt sind, sind derart gewählt, dass das durch die Spule 52 erzeugte magnetische Feld neben dem innerhalb der Polschuhe erzeugten Feld außerhalb der Polschuhe in einem Polschuhspalt 53 zwischen dem inneren und äußeren Polschuh konzentriert wird. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist Polschuhspalt 53 ein schräger Polschuhspalt im Unterschied zu einem entlang der Achse 16 verlaufenden axialen Polschuhspalt oder einem senkrecht zur Achse 16 verlaufenden radialen Polschuhspalt. Die Geometrie des Polschuhspalts 53 ist durch die relative Anordnung und Form eines unteren Teils des inneren Polschuhs 49 und eines unteren Teils des äußeren Polschuhs 51 gegeben. Ein unterer Teil des äußeren Polschuhs 51 hat einen größeren radialen Abstand von der Achse 16 als ein unterer Teil des inneren Polschuhs 49. Gleichzeitig ist der untere Teil des äußeren Polschuhs 51 in axialer Richtung der Achse 16 näher an dem Objekt 23 gelegen als ein unterer Teil des inneren Polschuhs 49. Durch diesen ”schräg” ausgebildeten Polschuhspalt 53 ist eine vorteilhafte Verteilung von magnetischen Feldlinien zum Fokussieren des Primärelektronenstrahls 15 insbesondere relativ zu durch die elektrostatische Linse erzeugten elektrischen Feldlinien gegeben.
  • In oder nahe dem zwischen dem inneren Polschuh 49 und dem äußeren Polschuh 51 gebildeten Polschuhspalt 53 ist eine Dichtung 54 angeordnet, um den Innenraum 13 gegen einen im Raumbereich der Spule 52 und einer etwaigen Kühlvorrichtung zwischen dem inneren und äußeren Polschuh herrschenden erhöhten Druck abzudichten.
  • Das in 1 dargestellte Partikelstrahlsystem 1 kann weiterhin ein Ionenstrahlsystem umfassen, dessen optische Achse einen Winkel ungleich 0 mit der Achse 16 der Elektronenstrahlsäule 3 bildet. Beide Achsen können sich in dem Objektbereich 33 schneiden, so dass sowohl der Elektronenstrahl 15 als auch der Ionenstrahl auf dieselbe Stelle des Objekts auftrifft. Ein solcher auf das Objekt auftreffender Ionenstrahl kann vorteilhaft zur Bearbeitung des Objekts verwendet werden, wie etwa zum Abtragen von Material (Zerstäuben) unter Bildung einer Kante bzw. eines Grabens.
  • An verschiedenen Stellen des Elektronenstrahlsystems 1 können Verunreinigungen oder Kontaminationen auftreten, welche einen Betrieb des Elektronenstrahlsystems 1 verschlechtern. Kontaminationen können von Resten von Reaktionsgas herrühren, von Undichtigkeiten des Vakuummantels 9, durch eingebrachte Stoffe während Wartungsarbeiten, oder von andere Quellen. Besonders nachteilig sind Kontaminationen, wenn sie sich auf strahlformenden oder strahlführenden Komponenten oder Elementen des Elektronenstrahl- und/oder Ionenstrahlsystems ablagern. Insbesondere kann somit eine korrekte Strahlführung und Strahlformung beeinträchtigt sein. Insbesondere können Kontaminationen auf Blenden innerhalb der Elektronenstrahlsäule 3 auftreten und somit innerhalb des Innenraums 13.
  • Um Kontaminationen zumindest teilweise zu entfernen oder derart chemisch zu verändern, dass die Kontaminationen keinen negativen Einfluss auf den Partikelstrahl haben (z. B. durch Reduzieren von Ausgasen, Vermindern von Aufladungen durch leitfähigen Überzug), umfasst das Elektronenstrahlsystem 1 weiterhin ein Gaszuführsystem 55 zur Dekontamination. Gaszuführsystem 55 zur Dekontamination ist innerhalb des Innenraums 13 angeordnet, hier insbesondere innerhalb des Teilinnenraums 132 . Gaszuführsystem 55 zur Dekontamination umfasst ein Reservoir 57 zum Aufnehmen eines Vorrats einer aktivierbaren Substanz und eine Leitung 59 mit einer Austrittsöffnung 61. Die in dem Reservoir 57 aufgenommene aktivierbare Substanz wird in dem hier illustrierten Ausführungsbeispiel kontinuierlich über die Leitung 59 nach Austritt durch die Austrittsöffnung 61 der Extraktor-Elektrode 21 zugeführt. In dem hier illustrierten Ausführungsbeispiel umfasst die aktivierbare Substanz sauerstoffhaltige Substanzen, wie z. B. Oxide, die bei Aktivierung Sauerstoff freisetzen, oder an Oberflächen adsorbierende Peroxide; Wasserstoff-haltige Verbindungen, z. B. Hydride, die bei Aktivierung eine reaktive H-Spezies freisetzen; oder Halogen-haltige Verbindungen, die Cl, F, Br oder J freisetzen.
  • Die Kontaminationen auf der Extraktor-Elektrode 21 umfassen insbesondere C-haltige Substanzen wie a) graphitähnliche Substanzen; b) schwer flüchtige Kohlenwasserstoffe; c) halogenierte Kohlenwasserstoffe; d) Metalle, Metalloxide oder dielektrische Oxide (z. B. SiO2) aus den Abscheideprozessen; e) W-, Zr-haltige Substanzen von dem Emitter der Partikel zum Bilden des Partikelstrahls.
  • Während des Betriebs der Elektronenstrahlsäule 3, d. h. insbesondere während eines Betriebs der Elektronenquelle 17, wird die aktivierbare Substanz der Extraktor-Elektrode 21 zugeführt.
  • 2 illustriert schematisch einen Teil der Extraktor-Elektrode 21, welcher über die Leitung 59 des Gaszuführsystems 55 zur Dekontamination die aktivierbare Substanz 65 zugeführt wird. Auf der Elektronenquelle 17 zugewandten Oberfläche 21' der Extraktor-Elektrode 21 sind Kontaminationen 63 abgelagert. Die Kontaminationen 63 umfassen insbesondere CxHyOz. Die aktivierbare Substanz 65 wird durch Wechselwirken mit dem Elektronenstrahl 15 aktiviert. Durch Diffusion gelangt die aktivierte Substanz 65 in die Nähe der Kontaminationen 63. Durch Wechselwirken der aktivierten Substanz 65 mit den Kontaminationen 63 wird ihre Adhäsionskraft an die Oberfläche 21' der Extraktor-Elektrode 21 vermindert, bzw. werden die Kontaminationen oder deren Reaktionsprodukte mit der aktivierten Substanz desorbiert.
  • Verschiedene weitere Mechanismen können zur Dekontamination beitragen. Die aktivierbare Substanz kann sich z. B. an der Oberfläche des Strahlformungselementes anlagern und damit verhindern oder vermindern, dass sich zunächst gasförmig vorliegende Verunreinigungen als Kontaminationen darauf abscheiden.
  • Nach einem anderen Mechanismus reagiert die aktivierbare Substanz chemisch mit einer Kontamination und das Reaktionsprodukt, d. h. nicht die Kontamination selbst, desorbiert von der Oberfläche des Strahlformungselementes.
  • Die Kontaminationen 63 werden sodann über die Pumpsysteme 11 aus dem Innenraum 13 entfernt.
  • 3 illustriert schematisch eine weitere Ausführungsform eines Partikeistrahlsystems 1a gemäß der vorliegenden Erfindung. Ähnlich wie das in 1 illustrierte Partikelstrahlsystem 1 ist auch das in 3 illustrierte Partikelstrahlsystem 1a ein Elektronenstrahlsystem. Dabei wird ein Elektronenstrahl 15a innerhalb der Elektronenstrahlsäule 3a mittels der Elektronenquelle 17a, der Suppressor-Elektrode 19a und der Extraktor-Elektrode 21a erzeugt und entlang der Symmetrieachse 16a der Elektronenstrahlsäule 3a zu dem als Anode ausgelegten Strahlrohr 25a beschleunigt, um dieses unter Passieren des Elektronendetektors 27a und der Strahlbegrenzungsblende 29a zu durchsetzen und in dem Objektbereich 33a auf das Objekt 23a aufzutreffen.
  • Im Unterschied zu der in 1 illustrierten Ausführungsform des Elektronenstrahlsystems 1 ist das in 3 illustrierte Elektronenstrahlsystem 1a als reines Inspektionssystem bzw. Untersuchungssystem ausgelegt. Elektronenstrahlsystem 1a erlaubt somit, durch Abrastern eines ausgedehnten Bereichs auf der Oberfläche 23a (unter Verwendung von elektrischen oder magnetischen Ablenkelementen innerhalb der Elektronenstrahlsäule 3a) elektronenmikroskopische Bilder von dem Objekt 23a aufzunehmen. Dem Elektronenstrahlsystem 1a fehlt jedoch ein dem Reaktionsgaszuführsystem 39 des Elektronenstrahlsystems 1 analoges System, um zur Bearbeitung des Objekts 23a dem Objektbereich 33a ein Reaktionsgas zuzuführen, welches durch Wechselwirkung mit dem Elektronenstrahl 15 und Material in dem Objektbereich 33 des Objekts zu Abtragungen bzw. Ablagerungen von Material auf bzw. von dem Objekt führt.
  • Wie auch das in 1 illustrierte Elektronenstrahlsystem umfasst das in 3 illustrierte Elektronenstrahlsystem ein Gaszuführsystem 55a zur Dekontamination von Komponenten innerhalb des Innenraums 13a, welcher durch Teilinnenräume 13a1 , 13a2 , 13a3 und 13a4 gebildet ist. Das Gaszuführsystem 55a zur Dekontamination umfasst ein Reservoir 57a und eine Leitung 59a mit einer Austrittsöffnung 61a. Die Austrittsöffnung 61a ist nahe einer Stirnfläche 25a' des Strahlrohrs 25a angeordnet. Diese Stirnfläche 25a' des Strahlrohrs 25a umfasst eine kreisförmige Öffnung 25a''. Wie das Gaszuführsystem 55 umfasst das Gaszuführsystem 55a weder innerhalb des Reservoirs 57a noch innerhalb der Leitung 59a oder der Austrittsöffnung 61a einen Mechanismus zur Regulierung eines Flusses einer in dem Reservoir 57a befindlichen aktivierbaren Substanz, welche durch die Austrittsöffnung 61a austritt und somit der Stirnfläche 25a' des Strahlrohrs 25a zugeführt wird. Vielmehr stellt sich ein Fluss der aus der Austrittsöffnung 61a austretenden aktivierbaren Substanz auf Grund der Druckverhältnisse innerhalb des Reservoirs 57a und innerhalb des Innenraums 13a, einer Temperatur des Reservoirs 57a, der Leitung 59a und des Innenraums 13a, sowie auf Grund eines Flusswiderstandes innerhalb der Leitung 59a ein. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden diese äußeren Parameter während eines Betriebs des Elektronenstrahlsystems 1a nicht verändert, so dass der Fluss der aus der Austrittsöffnung 61a austretenden aktivierbaren Substanz konstant ist, um somit eine im Wesentlichen konstante Menge der aktivierbaren Substanz pro Zeiteinheit der Stirnfläche 25a', bzw. einem Bereich dieser Stirnfläche, zuzuführen.
  • In anderen Ausführungsformen sind Mechanismen und Vorrichtungen zum Regeln des Flusses der aktivierbaren Substanz vorgesehen, wie z. B. durch Temperaturregelung (Kühlen oder/und Heizen, um Dampfdruck zu regulieren), oder mechanisches Einstellen eines Querschnitts der Leitung 59a.
  • Auf der Stirnfläche 25a' des Strahlrohrs 25a befinden sich Kontaminationen, welche eine Funktion des als Anode ausgebildeten Strahlrohrs 25a beeinträchtigen. Die Kontaminationen umfassen hierbei insbesondere Kohlenstoffhaltige Substanzen, z. B. graphitartige Verbindungen, langkettige Kohlenwasserstoffe; Silikon-haltige Verbindungen; oder Metalle, z. B. Metallreste des Emitters der Ionenquelle, wie etwa Ga, zerstäubte (sputtered) Blendenteile, welche sich andernorts ablagern. Eine Verteilung der Kontaminationen auf der Stirnfläche 25a' des Strahlrohrs 25a kann ähnlich sein einer Verteilung der in 2 illustrierten Kontaminationen 63 auf der Extraktor-Elektrode 21.
  • Im Unterschied zu dem in 1 illustrierten Elektronenstrahlsystem 1 erfolgt jedoch in dem Elektronenstrahlsystem 1a, welches in 3 illustriert ist, eine Aktivierung der aus der Austrittsöffnung 61a austretenden aktivierbaren Substanz 65 nicht durch Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl, sondern durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere UV-Licht 62. Dazu ist innerhalb des Innenraums 13a, insbesondere inner halb der Elektronenstrahlsäule 3a eine Lichtquelle 66a angeordnet, welche auch eine Beleuchtungsoptik, wie etwa Linsen, Spiegel oder Lichtleiter, umfassen kann. Das UV-Licht 62 kann auch von außerhalb des Innenraums durch eine Lichtleiterfaser zugeführt werden. Das UV-Licht 62 beleuchtet einen Bereich 64 der Stirnfläche 25a' des Strahlrohrs. In diesem Bereich ist die aktivierbare Substanz 65 in gasförmigem Zustand vorhanden und mit dem UV-Licht 62 bestrahlte aktivierbare Substanz wird aktiviert. Ähnlich wie in 2 für die Extraktor-Elektrode 21 dargestellt, wechselwirkt die durch das UV-Licht 62 aktivierte Substanz 65 mit Kontaminationen, welche sich in dem Bereich 64 auf der Stirnfläche 25a' des Strahlrohrs 25a befinden, insbesondere dort abgeschieden oder adsorbiert sind. Diese Wechselwirkung umfasst chemische Reaktionen, elektronische Anregungen und ähnliches. Auf Grund der Wechselwirkungen der aktivierten Substanz 65 mit den Kontaminationen 63 werden die Kontaminationen von der Stirnfläche 25a' des Strahlrohrs 25a desorbiert, bzw. ihre Adhäsionskraft wird vermindert. Somit werden die Kontaminationen leicht von der Stirnfläche 25a' des Strahlrohrs 25a abgelöst, um über die Pumpsysteme 11a aus dem Innenraum 13a entfernt zu werden.
  • Alternative Aktivierungsmechanismen der aktivierbaren Substanz umfassen thermische Zersetzung an einer heißen Austrittsöffnung 61a; Aktivierung durch Mischen mit einer zweiten Substanz und chemisches Reagieren; Zersetzung an einer katalytischen Oberfläche an der Austrittsöffnung 61a; oder Zersetzung durch Zünden eines Plasmas vor der Austrittsöffnung 61a.
  • Anstatt die Oberfläche des Strahlformungselements zu dekontaminieren, kann die aktivierte Substanz die Oberfläche des Strahlformungselements (reversibel) bedecken und so eine Adsorption von Kontaminationen verhindern oder zumindest vermindern.
  • Zur Dekontamination von anderen strahlformenden bzw. strahlführenden Komponenten können weitere Gaszuführsysteme 55a zur Dekontamination innerhalb des Innenraums 13a, beispielsweise innerhalb des Teilinnenraums 13a3 oder 13a1 angeordnet sein, deren Austrittsöffnungen am Ende der Leitung 59a zu diesen zu dekontaminierenden Komponenten geeignet ausgerichtet sind. Es ist auch möglich, lediglich ein Reservoir 57a innerhalb des Innenraums 13a anzuordnen und ein verzweigtes Leitungssystem bereitzustellen, welches mehrere Leitungen 59a umfasst, um mehrere zu dekontaminierende Komponenten innerhalb des Innenraums mit der aktivierbaren Substanz zu versorgen.
  • Der Aufbau und die Funktion anderer in 3 dargestellter Elemente, wie etwa die magnetische Linse 5a oder Komponenten der Prozessierungskammer 7a, sind denen der in 1 mit der gleichen Bezugsnummer bezeichneten Komponenten analog.
  • 4 illustriert zusammen mit 5 noch eine weitere Ausführungsform eines Partikelstrahlsystems 1b gemäß der vorliegenden Erfindung. Viele Komponenten des Partikelstrahlsystems 1b sind Komponenten des in 3 illustrierten Partikelstrahlsystems 1a analog, so dass eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten nicht wiederholt wird.
  • Das in 4 illustrierte Partikelstrahlsystem 1b ist ein Elektronenstrahlsystem, welches einen Elektronenstrahl 15b erzeugt, welcher entlang einer Achse 16b von der Elektronenstrahlquelle 17b in dem Objektbereich 33b auf das Objekt 23b trifft. Zum Führen und Formen des Elektronenstrahls 15b sind dazu innerhalb des Innenraums 13b, welcher durch Teilinnenräume 13b1 , 13b2 , 13b3 und 13b4 gebildet ist, strahlführende und strahlformende Komponenten, wie etwa Suppressor-Elektrode 19b, Extraktor-Elektrode 21b, Strahlrohr 25b, Strahlbegrenzungsblende 29b und Abschlusselektrode 31b angeordnet.
  • Um Kontaminationen auf derartigen strahlformenden und strahlführenden Komponenten innerhalb des Innenraums 13b, insbesondere innerhalb der Elektronenstrahlsäule 3b, zu reduzieren, umfasst auch das Elektronenstrahlsystem 1b ein Gaszuführsystem 55b zur Dekontamination. Im Unterschied jedoch zu den in 1 und 3 dargestellten Partikelstrahlsystemen 1 bzw. 1a ist in dem in 4 dargestellten Partikelstrahlsystem 1b das Gaszuführsystem 55b zur Dekontamination, teilweise außerhalb des Innenraums 13b angeordnet. Insbesondere ist das Reservoir 57b des Gaszuführsystems 55b zur Kontamination und ein Regulierungsventil 67b, welches zwischen zwei Teilbereichen der Leitung 59b zur Regulierung eines Flusses vorgesehen ist, außerhalb des Innenraums 13b angeordnet. In anderen Ausführungsformen ist statt des Regulierungsventils 67b eine alternative Vorrichtung zum Regulieren eines Gasflusses vorgesehen, wie etwa eine Drossel, ein Hahn, ein Schieber, oder ähnliches.
  • Ein Abschnitt der Leitung 59b, d. h. der Abschnitt 59b2 , ist innerhalb des Innenraums 13, insbesondere innerhalb des Teilinnenraums 13b2 angeordnet, so dass die Austrittsöffnung 61b in der Nähe der Stirnfläche 25b' des Strahlrohrs 25b angeordnet ist. Somit kann eine aktivierbare Substanz, welche in dem Reservoir 57b aufgenommen ist, über den Leitungsabschnitt 59b1 , das Regulierungsventil 67b und den Leitungsabschnitt 59b2 der Stirnfläche 25b' des Strahlrohrs 25b zugeführt werden. Hierbei kann ein Fluss, d. h. eine Menge pro Zeiteinheit, der der Stirnfläche 25b' zuzuführenden aktivierbaren Substanz, welche in dem Reser voir 57b aufgenommen ist, auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Insbesondere kann der Fluss auf 0 reduziert werden, so dass keine bzw. eine vernachlässigbar geringe Menge an aktivierbarer Substanz aus der Austrittsöffnung 61b austritt, um somit eine Zufuhr der aktivierbaren Substanz zu der Stirnfläche 25b' des Strahlrohrs 25b zu unterbinden. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Zufuhr der aktivierbaren Substanz insbesondere bei einem Betrieb der Elektronenquelle 17b unterbrochen, d. h. wenn ein Elektronenstrahl 17b erzeugt wird, um Komponenten innerhalb des Innenraums 13b, insbesondere die Elektronenquelle 17b, nicht zu schädigen. Alternativ kann während eines Betriebs der Elektronenquelle 17b ein Fluss der aus der Austrittsöffnung 61b austretenden aktivierbaren Substanz auf einen minimalen Wert eingestellt sein, welcher jedoch nicht 0 ist.
  • Alternativ kann eine Flussregulierung durch Verlagern der Austrittsöffnung 61b relativ zu der Stirnfläche 25b' erfolgen, wie etwa Wegklappen zu einer Pumpe hin.
  • 5 zeigt eine Teilansicht des Strahlrohrs 25b des in 4 illustrierten Partikelstrahlsystems 1b. Weiterhin ist in 5 der Leitungsabschnitt 59b2 des Zuführsystems 55b zur Dekontamination dargestellt, sowie die Austrittsöffnung 61b, aus welcher die aktivierbare Substanz 65b in gasförmiger Form austritt. 5 illustriert einen Zustand, in welchem die Elektronenquelle 17b abgeschaltet ist, so dass kein Elektronenstrahl zur Aktivierung der aktivierbaren Substanz 65b zur Verfügung steht. In dieser Ausführungsform umfasst jedoch die Stirnfläche 25b' des Strahlrohrs 25b in einem Oberflächenbereich 69b ein katalytisches Material 71b. Das katalytische Material 71b ist somit auf der Stirnfläche 25b' innerhalb des Innenraums 13b, insbesondere innerhalb des Innen raums 13b2 exponiert. Die aus der Austrittsöffnung 61b austretende aktivierbare Substanz 65b interagiert mit dem katalytischen Material 71b in dem exponierten Oberflächenbereich 69b. Durch diese Interaktion wird die aktivierbare Substanz 65b aktiviert. Die aktivierte Substanz 65b diffundiert daraufhin zu auf der Stirnfläche 25b' adsorbierten Kontaminationen 63b und wechselwirkt mit diesen. Damit wird eine Desorption der Kontaminationen 63b oder deren Reaktionsprodukten von der Stirnfläche 25b' des Strahlrohrs 25b erleichtert. Die desorbierten Kontaminationen 63b werden durch die Pumpensysteme 11b aus dem Innenraum 13 heraustransportiert oder z. B. innerhalb einer Ionengetterpumpe abgeschieden. Zusätzlich zu der Aktivierung der aktivierbaren Substanz 65b durch das katalytische Material 71b kann eine Aktivierung durch einen Partikelstrahl, insbesondere Elektronenstrahl, oder/und durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere UV-Licht, erfolgen.
  • In anderen Ausführungsformen sind auch andere Komponenten des Partikelstrahlsystems mit katalytischem Material beschichtet (oder massiv gefertigt).
  • Die in den 1, 3, 4 schematisch illustrierten Gaszuführungssysteme 55, 55a, 55b zur Dekontamination können weiterhin eine Heizung umfassen, um die in dem jeweiligen Reservoir enthaltene aktivierbare Substanz zu heizen. Das Heizen kann zu einer Aktivierung oder/und zu einer Veränderung des Flusses der Substanz zu der zu dekontaminierenden Komponente führen.
  • In anderen Ausführungsformen werden Kontaminationen in zunächst gasförmiger Form durch die aktivierbare Substanz an einer mit einem katalytischen Material beschichteten Oberfläche innerhalb des Vakuummantels zersetzt. Dadurch werden sich an Blenden und anderen Komponenten des Partikelstrahlsystems anlagernde Kontaminationen vermindert.
  • Der Vakuummantel 9, 9a, 9b der in den 1, 3 bzw. 4 dargestellten Partikelstrahlsystemen ist durch Vakuumwände 9', 9a', 9b' gebildet, welche miteinander vakuumdicht verbunden sind, und welche durch Vakuumwand 9'', 9a'', bzw. 9b'' verschlossen sind. Vakuumwände 9'', 9a'' und 9b'' sind dabei mit jeweils angrenzenden Vakuumwänden mittels Schrauben 78, 78a, 78b über zwei sich gegenüberliegende Flanschbereiche 80 und 81, 80a und 81a, bzw. 80b und 81b vakuumdicht mit angrenzenden Vakuumwänden verbunden, um eine Öffnung 82, 82a bzw. 82b zu verschließen.
  • Gaszuführsystem 55 zur Dekontamination ist in dem in 1 illustrierten Partikelstrahlsystem 1 innerhalb des Teilinnenraums 132 angeordnet. Nach einem längeren Betrieb innerhalb des Innenraums 132 wird sich der Vorrat der in dem Reservoir 57 enthaltenen aktivierbaren Substanz 65 verringern, so dass die aktivierbare Substanz 65 der Extraktor-Elektrode 21 nicht mehr in genügender Menge zugeführt werden kann. Um wiederum einen genügenden Vorrat an aktivierbarer Substanz 65 innerhalb des Reservoirs 57 bereitzustellen, wird zunächst die Elektronenstrahlsäule 3 außer Betrieb genommen, was insbesondere ein Abschalten der Elektronenquelle 17 umfasst. Sodann werden die Schrauben 78 gelöst, um die Vakuumwand 9'' von den Vakuumwänden 9' abzunehmen. Vakuumwand 9'' kann in einer nicht dargestellten Ausführungsform einen Füllanschluss zum Füllen des Reservoirs 57 mit der aktivierbaren Substanz aufweisen.
  • Durch Abnehmen der Vakuumwand 9'' kann Zugang zu dem Innenraum 13, insbesondere Innenraum 132 erlangt werden, um das Reservoir 57 mit aktivierbarer Substanz 65 aufzufüllen bzw. das entleerte Reservoir 57 durch ein mit der aktivierbaren Substanz 65 gefülltes Reservoir 57 zu ersetzen. Bei erlangtem Zugang zu dem Innenraum 13 können andere Komponenten der Elektronenstrahlsäule 3, wie etwa die Elektronenquelle 17, gewartet werden. Sodann kann die Vakuumwand 9'' mittels der Schrauben 78 mit den Vakuumwänden 9' vakuumdicht verbunden werden. Durch Betreiben der Pumpsysteme 11 kann sodann der Innenraum 13 evakuiert werden, um bei Erreichen eines genügend niedrigen Innendrucks, z. B. 10–2 bis 10–4 mbar, einen Betrieb der Elektronenstrahlsäule 3, insbesondere einen Betrieb der Elektronenquelle 17, aufzunehmen.
  • 6a, 6b und 6c illustrieren schematisch weitere Varianten von Gaszuführungssystemen 55c, 55d, bzw. 55e zur Dekontamination. Die Gaszuführsysteme 55c, 55d und 55e zur Dekontamination können zumindest teilweise sowohl innerhalb als auch außerhalb eines Innenraums 13, 13a, 13b der in 1, 3 und 4 dargestellten Partikelstrahlsysteme 1, 1a bzw. 1b, angeordnet sein.
  • Das in 6a illustrierte Gaszuführsystem 55c zur Dekontamination umfasst eine Adsorber-Matrix 73c, welche exponiertes Adsorbermaterial 74c bereitstellt. An dem Adsorbermaterial ist die aktivierbare Substanz 65c adsorbiert. Entsprechend eines Adsorptionsgleichgewichts adsorbiert bzw. desorbiert die aktivierbare Substanz 65c. Durch geeignete Auswahl des Adsorbermaterials 74c und Wahl einer Konzentration von auf dem Adsorbermaterial adsorbierter aktivierbarer Substanz 65c kann unter Vakuumbedingungen innerhalb eines Innenraums 13 eines Partikelstrahlsystems eine Desorption der aktivierbaren Substanz 65c von dem Adsorbermaterial 74c erfolgen. Die Desorptionsrate kann weiterhin durch Betreiben einer Temperiervorrichtung, hier eine Heizung 75c, über die Steuerleitungen 76c gesteuert werden. Eine nicht abschließende Auswahl von Adsorbermaterialien 74c umfasst: a) oxidische Materialien, insbesondere Zeolithe oder gepresste Metalloxide, und Sauerstoff-haltige Verbindungen z. B. H2O, N2O, organische O-haltige Verbindungen, z. B. Peroxide; b) Metallhydride zur Speicherung von Wasserstoff und c) Polymere. Diese Adsorbermaterialien sind zum Speichern einer Vielzahl von aktivierbaren Substanzen geeignet.
  • Das Zuführsystem 55c ist vorzugsweise nahe an einer zu dekontaminierenden strahlformenden bzw. strahlführenden Komponente eines Partikelstrahlsystems angeordnet. Eine Aktivierung der von dem Adsorbermaterial 74c desorbierten aktivierbaren Substanz 65c kann durch die oben beschriebenen Mechanismen erfolgen, d. h. durch Bestrahlung mit dem Partikelstrahl, insbesondere Elektronenstrahl, und/oder durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere UV-Licht oder IR-Licht oder sichtbares Licht.
  • 6b illustriert schematisch eine weitere Ausführungsform eines Gaszuführsystems 55d zur Dekontamination, welches innerhalb von Partikelstrahlsystemen gemäß der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen kann. Gaszuführsystem 55d umfasst ein Reservoir 57d, welches eine aktivierbare Substanz 65d aufnimmt. Das Reservoir 57d ist mit einem ersten Leitungsabschnitt 59d1 verbunden, welcher die aktivierbare Substanz 65d zu einem Filter 77d führt. Filter 77d umfasst eine interne Filtermembran 78d, welche die aktivierbare Substanz bei Durchtritt durch die interne Filtermembran 78d filtert. Ein Filter mit katalytischer Oberfläche oder geheizter Oberfläche könnte die aktivierbare Substanz auch in aktivierte Substanz umformen. Die gefilterte aktivierbare Substanz 65d gelangt über einen zweiten Leitungsabschnitt 59d2 zu der Adsorbermatrix 73d, welche exponiertes Adsorbermaterial 74d bereitstellt, an welches die gefilterte aktivierbare Substanz 65d adsorbiert. Eine Desorptionsrate der gefilterten aktivierbaren Substanz 65d kann durch geeignete Auswahl des Adsorbermaterials 74d und Einstellen einer Temperatur des Adsorbermaterials 74d über die Heizung 75d (bzw. Kühlung) eingestellt werden. Die Adsorbermatrix 73d ist vorzugsweise innerhalb des Innenraums 13 eines Partikelstrahlsystems nahe an einer zu dekontaminierenden Komponente des Partikelstrahlsystems angeordnet.
  • 6c illustriert schematisch eine weitere Ausführungsform eines Gaszuführsystems 55e zur Dekontamination, welches in Partikelstrahlsystemen gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Das in 6c illustrierte Gaszuführsystem 55e zur Dekontamination hat einen ähnlichen Aufbau wie das in 6b illustrierte Gaszuführsystem 55d zur Dekontamination. Im Unterschied zu dem in 6b illustrierten Gaszuführsystem 55d zur Kontamination umfasst das in 6c illustrierte Gaszuführsystem 55e zur Dekontamination weiterhin ein Regulierungssystem 67e, welches zwischen einem Leitungsabschnitt 59e2 und Leitungsabschnitt 59e3 zur Regulierung eines Flusses der in dem Reservoir 57e befindlichen aktivierbaren Substanz 65e vorgesehen ist. Durch Flussregulierungssystem 67e ist eine Regulierung des Flusses der aktivierbaren Substanz 65e mit größerer Genauigkeit ermöglicht, insbesondere ist ein Reduzieren des Flusses der aktivierbaren Substanz, welche der Adsorptionsmatrix 73 zugeführt wird, auf 0 ermöglicht. Falls jedoch auf der Adsorptionsmatrix 73e noch aktivierbare Substanz 65e auf dem Adsorbermaterial 74e adsorbiert ist, kann diese adsorbierte aktivierbare Substanz 65e weiter von dem Adsorbermaterial 74e desorbieren, bis eine Konzentration der auf dem Adsorbermaterial 74e adsorbierten aktivierbaren Substanz 65e so gering ist, dass sich Adsorption und Desorption der aktivierbaren Substanz 65e das Gleichgewicht halten.
  • 7 illustriert schematisch noch eine weitere Ausführungsform 1c eines Partikelstrahlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Partikelstrahlsystem 1c ist ein Elektronenlithographiesystem, welches zur Herstellung von Halbleiterbausteinen (Wafer) verwendet werden kann. Elektronenlithographiesystem 1c umfasst mehrere Elektronenquellen 17c, welche jeweils einen Elektronenstrahl 15c erzeugen. Die Elektronenstrahlen werden durch im einzelnen nicht illustrierte fokussierende Komponenten, wie etwa eine magnetische und/oder eine elektrostatische Linse, entlang jeweiliger Achsen 16c geführt, um auf mehreren Objektbereichen 33c auf einem Objekt 23c aufzutreffen. Mit Hilfe des Elektronenlithographiesystems 1c, welches in 7 illustriert ist, kann ein auf dem Objekt 23c befindlicher Resist belichtet werden, um an den belichteten Stellen oder unbelichteten Stellen nachfolgend chemische und/oder physikalische Reaktionen zur Herstellung eines Halbleiterbausteines mit integrierter Schaltung ablaufen zu lassen. Ein Innenraum 13c ist durch einen Vakuummantel 9c begrenzt.
  • Innerhalb des Innenraums 13c sind zwei Gaszuführsysteme 55f und 55g angeordnet. Gaszuführsysteme 55f und 55g zur Dekontamination können ähnlich aufgebaut sein, wie die in 1, 3, 6a, 6b und 6c illustrierten Gaszuführsysteme 55, 55a, 55c, 55d bzw. 55e zur Dekontamination. Die Gaszuführsysteme 55f und 55g zur Dekontamination sind innerhalb des Innenraums 13c des Elektronenlithographiesystems 1c bereitgestellt, um Kontaminationen zu verringern, welche insbesondere auf Grund der Belichtung des Resists auf dem Objekt 23c auf strahlführenden oder strahlformenden Komponenten des Systems 1c auftreten, hier Begrenzungsblende 29c. Weitere Gaszuführsysteme zur Dekontamination können innerhalb des Innenraums 13c in der Nähe von dem Objekt 23c am nächsten angeordneten Komponenten zur Strahlformung bzw. Strahlführung des jeweiligen Elektronenstrahls angeordnet sein.
  • Mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen sind insbesondere Elektronenstrahlsysteme beschrieben worden. Andere Ausführungsformen der Erfindung stellen andere Partikelstrahlsysteme zur Inspektion und/oder zur Bearbeitung von Objekten bereit, insbesondere Transmissions- oder Rasterelektronenmikroskope, Bearbeitungssysteme unter Verwendung eines oder mehrerer Elektronenstrahlen und/oder eines oder mehrerer Ionenstrahlen mit oder ohne Gaszuführsystem zum Zuführen eines Reaktionsgases zu dem Objekt, und Elektronenlithographiesysteme mit einem oder mehreren Elektronenstrahlen.
  • In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können folgende nicht abschließende Kombinationen von katalytischem Material und aktivierbarer Substanz vorgesehen sein: Metall und sauerstoffhaltige Substanz; Metall und Oxid; Metall und Peroxid; Metall und Wasserstoff-haltige Verbindung; Metall und Hydrid; Metall und Halogen-haltige Verbindung, die Cl freisetzt; Metall und Halogen-haltige Verbindung, die F freisetzt; Metall und Halogen-haltige Verbindung, die Br freisetzt; Metall und Halogen-haltige Verbindung, die J freisetzt; Pt und sauerstoffhaltige Substanz; Pt und Oxid; Pt und Peroxid; Pt und Wasserstoff-haltige Verbindung; Pt und Hydrid; Pt und Halogen-haltige Verbindung, die Cl freisetzt; Pt und Halogen-haltige Verbindung, die F freisetzt; Pt und Halogen-haltige Verbindung, die Br freisetzt; Pt und Halogen-haltige Verbindung, die J freisetzt; Pd und sauerstoffhaltige Substanz; Pd und Oxid; Pd und Peroxid; Pd und Wasserstoff-haltige Verbindung; Pd und Hydrid; Pd und Halogen-haltige Verbindung, die Cl freisetzt; Pd und Halogen-haltige Verbindung, die F freisetzt; Pd und Halogen-haltige Verbindung, die Br freisetzt; Pd und Halogen-haltige Verbindung, die J freisetzt; Au und sauerstoffhaltige Substanz; Au und Oxid; Au und Peroxid; Au und Wasserstoff-haltige Verbindung; Au und Hydrid; Au und Halogen-haltige Verbindung, die Cl freisetzt; Au und Halogen-haltige Verbindung, die F freisetzt; Au und Halogen-haltige Verbindung, die Br freisetzt; Au und Halogen-haltige Verbindung, die J freisetzt; Übergangsmetall und sauerstoffhaltige Substanz; Übergangsmetall und Oxid; Übergangsmetall und Peroxid; Übergangsmetall und Wasserstoff-haltige Verbindung; Übergangsmetall und Hydrid; Übergangsmetall und Halogen-haltige Verbindung, die Cl freisetzt; Übergangsmetall und Halogen-haltige Verbindung, die F freisetzt; Übergangsmetall und Halogen-haltige Verbindung, die Br freisetzt; Übergangsmetall und Halogen-haltige Verbindung, die J freisetzt; Fe und sauerstoffhaltige Substanz; Fe und Oxid; Fe und Peroxid; Fe und Wasserstoff-haltige Verbindung; Fe und Hydrid; Fe und Halogen-haltige Verbindung, die Cl freisetzt; Fe und Halogen-haltige Verbindung, die F freisetzt; Fe und Halogen-haltige Verbindung, die Br freisetzt; Fe und Halogen-haltige Verbindung, die J freisetzt; Ni und sauerstoffhaltige Substanz; Ni und Oxid; Ni und Peroxid; Ni und Wasserstoffhaltige Verbindung; Ni und Hydrid; Ni und Halogen-haltige Verbindung, die Cl freisetzt; Ni und Halogen-haltige Verbindung, die F freisetzt; Ni und Halogen-haltige Verbindung, die Br freisetzt; Ni und Halogen-haltige Verbindung, die J freisetzt; Mo und sauerstoffhaltige Substanz; Mo und Oxid; Mo und Peroxid; Mo und Wasserstoff-haltige Verbindung; Mo und Hydrid; Mo und Halogen-haltige Verbindung, die Cl freisetzt; Mo und Halogen-haltige Verbindung, die F freisetzt; Mo und Halogen-haltige Verbindung, die Br freisetzt; Mo und Halogen-haltige Verbindung, die J freisetzt; oxidisches Material und sauerstoffhaltige Substanz; oxidisches Material und Oxid; oxidisches Material und Peroxid; oxidisches Material und Wasserstoff-haltige Verbindung; oxidisches Material und Hydrid; oxidisches Material und Halogen-haltige Verbindung, die Cl freisetzt; oxidisches Material und Halogen-haltige Verbindung, die F freisetzt; oxidisches Material und Halogen-haltige Verbindung, die Br freisetzt; oxidisches Material und Halogen-haltige Verbindung, die J freisetzt; TiO2 und sauerstoffhaltige Substanz; TiO2 und Oxid; TiO2 und Peroxid; TiO2 und Wasserstoff-haltige Verbindung; TiO2 und Hydrid; TiO2 und Halogen-haltige Verbindung, die Cl freisetzt; TiO2 und Halogen-haltige Verbindung, die F freisetzt; TiO2 und Halogen-haltige Verbindung, die Br freisetzt; TiO2 und Halogen-haltige Verbindung, die J freisetzt; Al2O3 und sauerstoffhaltige Substanz; Al2O3 und Oxid; Al2O3 und Peroxid; Al2O3 und Wasserstoff-haltige Verbindung; Al2O3 und Hydrid; Al2O3 und Halogen-haltige Verbindung, die Cl freisetzt; Al2O3 und Halogen-haltige Verbindung, die F freisetzt; Al2O3 und Halogen-haltige Verbindung, die Br freisetzt; Al2O3 und Halogen-haltige Verbindung, die J freisetzt; Zeolith und sauerstoffhaltige Substanz; Zeolith und Oxid; Zeolith und Peroxid; Zeolith und Wasserstoff-haltige Verbindung; Zeolith und Hydrid; Zeolith und Halogen-haltige Verbindung, die Cl freisetzt; Zeolith und Halogen-haltige Verbindung, die F freisetzt; Zeolith und Halogen-haltige Verbindung, die Br freisetzt; Zeolith und Halogen-haltige Verbindung, die J freisetzt; zeolithähnliche Keramik und sauerstoffhaltige Substanz; zeolithähnliche Keramik und Oxid; zeolithähnliche Keramik und Peroxid; zeolithähnliche Keramik und Wasserstoff-haltige Verbindung; zeolithähnliche Keramik und Hydrid; zeolithähnliche Keramik und Halogen-haltige Verbindung, die Cl freisetzt; zeolithähnliche Keramik und Halogen-haltige Verbindung, die F freisetzt; zeolithähnliche Keramik und Halogen-haltige Verbindung, die Br freisetzt; zeolithähnliche Keramik und Halogen-haltige Verbindung, die J freisetzt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 1439565 A2 [0002]
    • - DE 10208043 A1 [0003]
    • - DE 102006059162 A1 [0004]
    • - US 2004/0141169 A1 [0005]
    • - GB 2358955 A [0006]

Claims (23)

  1. Partikelstrahlsystem, umfassend: eine Partikelquelle (17); ein Partikelstrahlformungselement (21, 25, 29); ein Gaszuführsystem (55), welches ein Reservoir (57) zum Aufnehmen eines Vorrats einer aktivierbaren Substanz (65) und eine Leitung (59) zum Zuführen der Substanz zu dem Partikelstrahlformungselement umfasst; und einen Vakuummantel (9, 9', 9'') zum Begrenzen eines evakuierbaren Innenraums (13); wobei die Partikelquelle und das Partikelstrahlformungselement zum Erzeugen eines geladenen Partikelstrahls (15) und Führen desselben zu einem Objektbereich (33) ausgebildet sind und zusammen mit dem Gaszuführsystem in dem Innenraum angeordnet sind.
  2. Partikelstrahlsystem, umfassend: eine Partikelquelle (17b); ein Partikelstrahlformungselement (21b, 25b, 29b); ein Gaszuführsystem (55b), welches ein Reservoir (57b) zum Aufnehmen eines Vorrats einer aktivierbaren Substanz (65b) und eine Leitung (59b1 , 59b2 ) zum Zuführen der Substanz zu dem Partikelstrahlformungselement umfasst; und einen Vakuummantel (9b, 9b', 9b'') zum Begrenzen eines evakuierbaren Innenraums (13b); wobei die Partikelquelle und das Partikelstrahlformungselement zum Erzeugen eines geladenen Partikelstrahls (15b) und Führen desselben zu einem Objektbereich (33b) ausgebildet sind und in dem Innenraum angeordnet sind, und wobei ein Oberflächenbereich (69b) des Partikelstrahlformungselements oder des Vakuummantels ein katalytisches, die aktivierbare Substanz aktivierendes Material (71b) umfasst.
  3. Partikelstrahlsystem nach Anspruch 2, wobei das katalytische Material Metalle, wie etwa Pt, Pd oder Au, Übergangsmetalle, wie etwa Fe, Ni, Mo oder oxidische Materialien, wie etwa TiO2, Al2O3, Zeolithe oder zeolithähnliche Keramiken umfasst.
  4. Partikelstrahlsystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Reservoir innerhalb des Innenraums angeordnet ist.
  5. Partikelstrahlsystem nach Anspruch 1 oder 4, wobei das Reservoir zwischen der Partikelquelle und dem Objektbereich, insbesondere einem dem Objektbereich am nächsten gelegenen Partikelstrahlformungselement, angeordnet ist.
  6. Partikelstrahlsystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Reservoir außerhalb des Innenraums angeordnet ist.
  7. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Partikelstrahlformungselement eine Partikelstrahlblende, insbesondere mit einer Öffnung zum Durchtritt des Partikelstrahls, umfasst.
  8. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Partikelstrahlformungselement einen elektrischen Anschluss (22, 25) zum Anschließen an eine elektrische Spannungsversorgung aufweist.
  9. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Vakuummantel (9) ein Verschlusselement (9'') zum Verschließen einer Öffnung eines Wandbereiches des Vakuummantels umfasst.
  10. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Gaszuführsystem, insbesondere die Leitung, keinen Aktuator zur Flussregulierung der zu dem Partikelstrahlformungselement zuzuführenden Substanz aufweist.
  11. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Gaszuführsystem, insbesondere die Leitung, einen Aktuator (67, 75) zur Flussregulierung der zu dem Partikelstrahlformungselement zuzuführenden Substanz aufweist.
  12. Partikelstrahlsystem nach Anspruch 11, wobei das Gaszuführsystem, insbesondere die Leitung, ein Flussregelungssystem (67b) umfasst, welches von außerhalb des Innenraums betätigbar ist.
  13. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Gaszuführsystem eine Temperiervorrichtung (75) umfasst, um die in dem Reservoir aufgenommene Substanz zu temperieren.
  14. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Reservoir eine Speichermatrix (73), insbesondere oxidische poröse Materialien, Metalle, die H als Hydride speichern, oder Polymere enthaltend, zum Aufnehmen des Vorrats der aktivierbaren Substanz umfasst.
  15. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, ferner umfassend eine Bestrahlungseinrichtung (66a) zum Bestrahlen des Partikelstrahlformungselements mit elektromagnetischer Strahlung (62), insbesondere UV-Licht, zur Aktivierung der aktivierbaren Substanz.
  16. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Innenraum über einen Durchtritt in dem Vakuummantel mit einem Saugeingang einer Vakuumpumpe (11) verbunden ist.
  17. Partikelstrahlsystem nach Anspruch 16, wobei in dem Innenraum ein Druck von 10–2 mbar, insbesondere 10–4 mbar erreichbar ist.
  18. Partikelstrahlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, ferner umfassend einen Elektronendetektor (27) zum Detektieren von von dem Objektbereich (33) ausgehenden Elektronen.
  19. Verfahren zum Betreiben eines Partikelstrahlsystems, umfassend: Bereitstellen eines Reservoirs (57), welches einen Vorrat einer aktivierbaren Substanz (65) aufnimmt, in einem durch einen Vakuummantel (9) begrenzten Innenraum (13); andauerndes Zuführen der aktivierbaren Substanz (65) aus dem Reservoir (57) zu einem Partikelstrahlformungselement (21, 25, 29); Evakuieren des Innenraums; Ansteuern einer in dem Innenraum angeordneten Partikelquelle (17) zum Erzeugen eines geladenen Partikelstrahls (15); Führen des geladenen Partikelstrahls (15) mit Hilfe des Partikelstrahlformungselements zu einem in einem Objektbereich (33) angeordneten Objekt (23); und währenddessen: Aktivieren der aktivierbaren Substanz (65); Wechselwirken der aktivierten Substanz mit in einem Oberflächenbereich (21', 25', 29') des Partikelstrahlformungselements vorhandenem Kontaminationsmaterial (63); und Ablösen des Kontaminationsmaterials oder dessen Reaktionsprodukts von dem Oberflächenbereich.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Substanz durch Wechselwirken mit dem geladenen Partikelstrahl aktiviert wird.
  21. Verfahren zum Betreiben eines Partikelstrahlsystems, umfassend: Ansteuern einer Partikelquelle (17b) zum Erzeugen eines geladenen Partikelstrahls (15b); Führen des geladenen Partikelstrahls innerhalb eines durch einen Vakuummantel begrenzten Innenraums (13b) mit Hilfe eines Partikelstrahlformungselements (25b) zu einem in einem Objektbereich (33b) angeordneten Objekt (23b); und nachfolgend: Abschalten der Partikelquelle (17b); Zuführen einer aktivierbaren Substanz (65b) zu dem Partikelstrahlformungselement; Aktivieren der aktivierbaren Substanz an einem ein katalytisches Material (71b) umfassenden Oberflächenbereich (69b) des Partikelstrahlformungselements (25b); Wechselwirken der aktivierten Substanz mit an einem Oberflächenbereich des Partikelstrahlformungselements vorhandenem Kontaminationsmaterial (63b); und Ablösen des Kontaminationsmaterials oder dessen Reaktionsprodukts von dem Oberflächenbereich.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Aktivieren der Substanz weiterhin eine Bestrahlen der Substanz mit Aktivierungsstrahlung, insbesondere Licht, umfasst.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei das Aktivieren der aktivierbaren Substanz weiterhin durch Zufuhr eines weiteren Reaktionsgases oder/und thermisch erfolgt.
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