DE102011002583B4

DE102011002583B4 - Teilchenstrahlgerät und Verfahren zur Bearbeitung und/oder Analyse einer Probe

Info

Publication number: DE102011002583B4
Application number: DE102011002583.9A
Authority: DE
Inventors: Dr. Schertel Andreas
Original assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2017-09-28
Anticipated expiration: 2031-01-13
Also published as: US9455120B2; EP2477206B1; DE102011002583A1; CN102592933A; JP2012146659A; JP5964055B2; EP2477206A3; CN102592933B; DE102011002583B9; EP2477206A2; US20120205538A1

Abstract

Teilchenstrahlgerät (1), mit – mindestens einer ersten Teilchenstrahlsäule (2), die eine erste Strahlachse (21) aufweist und die zur Erzeugung eines ersten Teilchenstrahls ausgebildet ist, – mindestens einer zweiten Teilchenstrahlsäule (3), die eine zweite Strahlachse (22) aufweist und die zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls ausgebildet ist, wobei die erste Teilchenstrahlsäule (2) und die zweite Teilchenstrahlsäule (3) derart zueinander angeordnet sind, dass die erste Strahlachse (21) und die zweite Strahlachse (22) einen ersten Winkel (W1) einschließen, der unterschiedlich zu 0° und 180° ist, – mindestens einem Probenträger (24), der um eine Rotationsachse (25) drehbar ist, wobei die Rotationsachse (25) mit der ersten Strahlachse (21) einen zweiten Winkel (W2) einschließt, wobei die Rotationsachse (25) mit der zweiten Strahlachse (22) einen dritten Winkel (W3) einschließt, wobei sowohl der zweite Winkel (W2) als auch der dritte Winkel (W3) zu 0° und 180° unterschiedlich sind, und wobei an dem Probenträger (24) mindestens eine Probe (8) anordbar ist, die eine zu bearbeitende und/oder zu analysierende Probenfläche (32) aufweist, wobei – der Probenträger (24) an einer ersten Position angeordnet ist, – der Probenträger (24) von der ersten Position in eine zweite Position drehbar ist, in welcher eine Probenfläche (32) senkrecht zur zweiten Strahlachse (22) ausgerichtet ist, wobei die Probenfläche (32) in der ersten Position parallel zur ersten Strahlachse (21) ausgerichtet ist, – die erste Strahlachse (21) und die zweite Strahlachse (22) sich in einem Koinzidenzpunkt (23) schneiden, – in der ersten Position ein Abstand des Koinzidenzpunkts (23) zur ersten Teilchenstrahlsäule (2) größer ist als ein Abstand der Probenfläche (32) zur ersten Teilchenstrahlsäule (2) und/oder wobei in der zweiten Position ein Abstand des Koinzidenzpunkts (23) zur zweiten Teilchenstrahlsäule (3) größer ist als ein Abstand der Probenfläche (32) zur zweiten Teilchenstrahlsäule (3), und wobei die erste Strahlachse (21), die zweite Strahlachse (22) und die Rotationsachse (25) in einer Ebene angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Teilchenstrahlgerät und ein Verfahren, die zur Bearbeitung und/oder zur Analyse (Untersuchung) einer Probe ausgebildet sind. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Elektronenstrahlgerät und/oder ein Ionenstrahlgerät.
Elektronenstrahlgeräte, insbesondere ein Rasterelektronenmikroskop (SEM) oder ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM), werden zur Untersuchung von Proben verwendet, um Kenntnisse hinsichtlich der Eigenschaften und Verhalten dieser Proben unter bestimmten Bedingungen zu erhalten.
Bei einem SEM wird ein Elektronenstrahl (nachfolgend auch Primärelektronenstrahl genannt) mittels eines Strahlerzeugers erzeugt. Die Elektronen des Primärelektronenstrahls werden auf eine vorgebbare Energie beschleunigt und durch ein Strahlführungssystem, insbesondere eine Objektivlinse, auf eine zu analysierende Probe (also ein zu analysierendes Objekt) fokussiert. Zur Beschleunigung wird bei dem SEM eine Hochspannungsquelle mit einer vorgebbaren Beschleunigungsspannung verwendet. Mittels einer Ablenkeinrichtung wird der Primärelektronenstrahl rasterförmig über eine Oberfläche der zu analysierenden Probe geführt. Die Elektronen des Primärelektronenstrahls treten dabei in Wechselwirkung mit dem Material der zu analysierenden Probe. Als Folge der Wechselwirkung entstehen insbesondere Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung. Beispielsweise werden Elektronen von der zu analysierenden Probe emittiert (sogenannte Sekundärelektronen) und Elektronen des Primärelektronenstrahls an der zu analysierenden Probe zurückgestreut (sogenannte Rückstreuelektronen). Die Sekundärelektronen und Rückstreuelektronen werden detektiert und zur Bilderzeugung verwendet. Man erhält somit eine Abbildung der zu analysierenden Probe.
Eine Abbildung einer zu analysierenden Probe ist eine mögliche Form der Analyse der zu analysierenden Probe. Es sind aber durchaus weitere Formen der Analyse bekannt. Beispielsweise wird die Wechselwirkungsstrahlung (beispielsweise Röntgenstrahlung oder Kathodolumineszenzlicht) detektiert und ausgewertet, um Rückschlüsse auf die Zusammensetzung der zu analysierenden Probe zu erhalten.
Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Kombinationsgeräte zur Bearbeitung und/oder zur Analyse einer Probe zu verwenden, bei denen sowohl Elektronen als auch Ionen auf eine zu bearbeitende und/oder zu analysierende Probe geführt werden können. Beispielsweise ist es bekannt, ein SEM zusätzlich mit einer Ionenstrahlsäule auszustatten. Mittels eines in der Ionenstrahlsäule angeordneten Ionenstrahlerzeugers werden Ionen erzeugt, die zum Bearbeiten einer Probe (beispielsweise zum Abtragen einer Schicht der Probe oder zum Aufbringen von Material auf die Probe) oder auch zur Bildgebung verwendet werden. Das SEM dient hierbei insbesondere zur Beobachtung der Bearbeitung, aber auch zur weiteren Analyse der bearbeiteten oder nicht bearbeiteten Probe.
Ferner ist aus dem Stand der Technik ein Teilchenstrahlgerät bekannt, das eine erste Teilchenstrahlsäule mit einer ersten Strahlachse aufweist, wobei die erste Teilchenstrahlsäule zur Erzeugung eines ersten Teilchenstrahls ausgebildet ist. Zusätzlich weist das bekannte Teilchenstrahlgerät eine zweite Teilchenstrahlsäule auf, die mit einer zweiten Strahlachse versehen ist und die zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls ausgebildet ist. Die erste Teilchenstrahlsäule und die zweite Teilchenstrahlsäule sind derart zueinander angeordnet, dass die erste Strahlachse und die zweite Strahlachse einen ersten Winkel von ungefähr 50° einschließen. Ferner weist das bekannte Teilchenstrahlgerät einen Probenträger auf, der um eine Rotationsachse drehbar ist. Die Rotationsachse verläuft durch den Mittelpunkt des Probenträgers. Ferner schließt die Rotationsachse mit der ersten Strahlachse einen zweiten Winkel und mit der zweiten Strahlachse einen dritten Winkel ein. An dem Probenträger kann eine Probe an einem Probenhalter angeordnet werden, wobei die Probe eine zu bearbeitende und/oder zu analysierende Probenfläche aufweist. Der Probenhalter erstreckt sich entlang der Rotationsachse. Die Probenfläche weist eine Flächennormale auf, die mit der Rotationsachse einen vierten Winkel einschließt.
Hinsichtlich des Standes der Technik wird beispielhaft auf die DE 10 2008 041 815 A1 , die DE 10 2007 026 847 A1 sowie die EP 1 443 541 B1 verwiesen.
Mit den bekannten Teilchenstrahlgeräten des Standes der Technik werden beispielsweise Serienuntersuchungen an einer Probe durchgeführt. Hierunter versteht man insbesondere, dass die Probenfläche einer Probe zunächst in einem ersten Schritt mit dem ersten Teilchenstrahl bearbeitet wird. Beispielsweise wird Material der Probenfläche abgetragen oder Material auf die Probenfläche aufgetragen. Um die Probenfläche zu bearbeiten, wird der Probenträger in eine erste Position relativ zur ersten Teilchenstrahlsäule gebracht. Anschließend wird die Probenfläche mit dem ersten Teilchenstrahl bearbeitet. In einem zweiten Schritt wird die bearbeitete Probenfläche mittels des zweiten Teilchenstrahls analysiert. Hierzu wird der Probenträger in eine zweite Position relativ zur zweiten Teilchenstrahlsäule gebracht. Anschließend wird die bearbeitete Probenfläche analysiert. Beispielsweise wird die bearbeitete Probenfläche mittels des zweiten Teilchenstrahls abgebildet. In der Regel ist die Probenfläche in der zweiten Position des Probenträgers derart zur zweiten Strahlachse ausgerichtet, dass ein Koinzidenzpunkt in der Ebene der Probenfläche liegt. Der Koinzidenzpunkt ist ein Punkt, in dem sich die erste Strahlachse und die zweite Strahlachse schneiden. In der zweiten Position ist die mittels des zweiten Teilchenstrahls zu analysierende Probenfläche hinsichtlich der zweiten Strahlachse geneigt angeordnet.
Bei der Serienuntersuchung ist es nun vorgesehen, einen mehrfachen Wechsel zwischen dem ersten Schritt und dem zweiten Schritt durchzuführen. Um eine ausreichend gute Analyse der Probenfläche zu erzielen, insbesondere eine Abbildung der bearbeiteten Probenfläche mit einem hohen Auflösungsvermögen, muss in der Regel der Probenträger in der zweiten Position näher an die zweite Teilchenstrahlsäule herangefahren werden und der zweite Teilchenstrahl muss erneut auf die bearbeitete Probenfläche fokussiert werden. Hierdurch wird die Serienuntersuchung an der Probe allerdings zeitaufwendig.
Hinsichtlich des Standes der Technik wird zusätzlich auf die DE 103 51 276 A1 sowie auf die EP 1 998 356 A2 verwiesen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Teilchenstrahlgerät und ein Verfahren anzugeben, welche eine Serienuntersuchung an einer Probe einfach und schnell ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Teilchenstrahlgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist durch die Merkmale des Anspruchs 17 gegeben. Weitere und/oder alternative Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und/oder den beigefügten Figuren.
Das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät weist mindestens eine erste Teilchenstrahlsäule auf, die mit einer ersten Strahlachse versehen ist. Die erste Teilchenstrahlsäule ist zur Erzeugung eines ersten Teilchenstrahls ausgebildet. Ferner weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät mindestens eine zweite Teilchenstrahlsäule auf, die mit einer zweiten Strahlachse versehen ist und die zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls ausgebildet ist. Die erste Teilchenstrahlsäule und die zweite Teilchenstrahlsäule sind derart zueinander angeordnet, dass die erste Strahlachse und die zweite Strahlachse einen ersten Winkel einschließen, der unterschiedlich zu 0° und 180° ist. Demnach sind die erste Strahlachse und die zweite Strahlachse nicht parallel zueinander angeordnet. Vielmehr sind die erste Teilchenstrahlsäule (und somit die erste Strahlachse) und die zweite Teilchenstrahlsäule (und somit die zweite Strahlachse) geneigt zueinander angeordnet. Beispielsweise sind die erste Teilchenstrahlsäule und die zweite Teilchenstrahlsäule an einer Probenkammer des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts angeordnet.
Das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät weist mindestens einen Probenträger auf, der um eine Rotationsachse drehbar ist. Die Rotationsachse schließt mit der ersten Strahlachse einen zweiten Winkel ein. Ferner schließt die Rotationsachse mit der zweiten Strahlachse einen dritten Winkel ein. Sowohl der zweite Winkel als auch der dritte Winkel sind zu 0° und 180° unterschiedlich. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Rotationsachse weder zu der ersten Strahlachse noch zu der zweiten Strahlachse parallel orientiert. Vielmehr ist der Probenträger derart im Teilchenstrahlgerät angeordnet, dass die Rotationsachse um einen bestimmten Winkel geneigt zur ersten Strahlachse (zweiter Winkel) und um einen bestimmten Winkel geneigt zur zweiten Strahlachse (dritter Winkel) angeordnet ist. Ferner ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Rotationsachse senkrecht zu einer Probenträgerfläche angeordnet ist und/oder durch einen Mittelpunkt des Probenträgers verläuft. An dem Probenträger kann mindestens eine Probe angeordnet werden. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Probe eine zu bearbeitende und/oder zu analysierende Probenfläche aufweist.
Der Probenträger des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist an einer ersten Position angeordnet oder in eine erste Position drehbar, in welcher die Probenfläche einer an dem Probenträger anordbaren Probe parallel oder im Wesentlichen parallel zur ersten Strahlachse ausgerichtet ist. Beispielsweise sind Abweichungen von wenigen Grad, beispielsweise bis zu 5°, von der vollständigen Parallelität vorgesehen. Ferner ist der Probenträger von der ersten Position in eine zweite Position drehbar, in welcher die Probenfläche senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Strahlachse ausgerichtet ist. Beispielsweise sind Abweichungen von wenigen Grad, beispielsweise bis zu 5°, von der vollständigen senkrechten Ausrichtung vorgesehen.
Die erste Strahlachse und die zweite Strahlachse des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts schneiden sich in einem Koinzidenzpunkt. Jedoch ist es – im Unterschied zum Stand der Technik – nun vorgesehen, dass die Probenfläche der Probe in der ersten Position des Probenträgers derart ausgerichtet ist, dass der Koinzidenzpunkt in einer zur Probenfläche unterschiedlichen ersten Ebene liegt, die senkrecht zur ersten Strahlachse angeordnet ist. Ferner ist es vorgesehen, dass die Probenfläche der Probe in der zweiten Position des Probenträgers derart ausgerichtet ist, dass der Koinzidenzpunkt in einer zur Probenfläche unterschiedlichen zweiten Ebene liegt, die senkrecht zur zweiten Strahlachse angeordnet ist. Ferner ist es vorgesehen, dass der Abstand der Probenfläche zu einem ersten Ende der ersten Teilchenstrahlsäule in der ersten Position des Probenträgers (nachfolgend auch der erste Arbeitsabstand genannt) kleiner als der Abstand des Koinzidenzpunkts zu dem ersten Ende der ersten Teilchenstrahlsäule ist. Ferner ist es vorgesehen, dass der Abstand der Probenfläche zu einem zweiten Ende der zweiten Teilchenstrahlsäule in der zweiten Position des Probenträgers (nachfolgend auch als der zweite Arbeitsabstand bezeichnet) kleiner als der Abstand des Koinzidenzpunkts zu dem zweiten Ende der zweiten Teilchenstrahlsäule ist.
Die erste Strahlachse, die zweite Strahlachse und die Rotationsachse sind in einer Ebene angeordnet.
Die Erfindung geht von der folgenden Überlegung aus.
Bei dem erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgerät ist es nun vorgesehen, dass in der ersten Position die Probenfläche der Probe mittels des ersten Teilchenstrahls bearbeitet wird. Beispielsweise wird in der ersten Position Material von der Probenfläche abgetragen oder Material auf die Probenfläche aufgebracht. Im Anschluss daran wird der Probenträger von der ersten Position in die zweite Position gebracht, in welcher die Probenfläche senkrecht zur zweiten Strahlachse ausgerichtet ist. Dies erfolgt durch eine Drehung des Probenträgers um die Rotationsachse. In der zweiten Position erfolgt eine Analyse der bearbeiteten Probenfläche mittels des zweiten Teilchenstrahls. Insbesondere ist es vorgesehen, die bearbeitete Probenfläche abzubilden. Da die Probenfläche in der zweiten Position senkrecht zur zweiten Strahlachse ausgerichtet ist und zudem der zweite Arbeitsabstand geringer ist als ein vergleichbarer Arbeitsabstand eines Teilchenstrahlgeräts des Standes der Technik (wobei der vergleichbare Arbeitsabstand im Grunde genommen der Abstand des zweiten Endes der zweiten Teilchenstrahlsäule zum Koinzidenzpunkt ist), sind gute Abbildungseigenschaften erzielbar. Dabei weist die Erfindung den Vorteil auf, dass mittels einer einzigen Bewegung des Probenträgers, nämlich der Drehung des Probenträgers von der ersten Position in die zweite Position um die Rotationsachse, die Probenfläche der Probe senkrecht zur zweiten Strahlachse ausgerichtet werden kann. Weitere Bewegungen sind nicht zwingend erforderlich.
Die Erfindung ist nicht auf eine Abbildung als Analyseart eingeschränkt. Vielmehr kann jegliche Art von Analyse verwendet werden, bei der ein Teilchenstrahl eingesetzt wird, beispielsweise eine Analyse von Kathodolumineszenz und/oder von Röntgenstrahlung.
Die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ermöglicht es insbesondere, den ersten Arbeitsabstand und/oder den zweiten Arbeitsabstand im Vergleich zum Stand der Technik gering zu wählen. Die Erfindung sieht es nämlich vor, eine Bearbeitung und/oder eine Analyse der Probenfläche der Probe nicht im Koinzidenzpunkt vorzunehmen, sondern an Punkten, die deutlich näher an der ersten Teilchenstrahlsäule und/oder der zweiten Teilchenstrahlsäule als der Koinzidenzpunkt angeordnet sind. Hierdurch wird insbesondere in der zweiten Position bei einer Abbildung der Probenfläche mittels des zweiten Teilchenstrahls ein gutes Auflösungsvermögen erzielt. Beispielsweise liegt der erste Arbeitsabstand im Bereich von 0,5 mm bis 12 mm, wobei die Bereichsgrenzen von diesem Bereich mit umfasst sind. Insbesondere kann als der erste Arbeitsabstand ca. 0,7 mm gewählt werden. Ferner ist es beispielsweise vorgesehen, dass der zweite Arbeitsabstand im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm liegt, wobei auch hier die Bereichsgrenzen von dem vorgenannten Bereich mit umfasst sind. Insbesondere kann als der zweite Arbeitsabstand ca. 1,5 mm gewählt werden. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die vorgenannten Werte des ersten Arbeitsabstands und des zweiten Arbeitsabstands nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehend sind. Vielmehr können auch andere Werte für mindestens einen der beiden vorgenannten Arbeitsabstände gewählt werden.
Aufgrund der im Vergleich zum Stand der Technik möglichen kleineren Arbeitsabstände ermöglicht es die Erfindung, dass in der ersten Position und/oder in der zweiten Position des Probenträgers Abbildungen vorgenommen werden können, bei denen für Teilchen des ersten Teilchenstrahls und/oder Teilchen des zweiten Teilchenstrahls niedrigere Beschleunigungsspannungen als im Vergleich zum Stand der Technik verwendet werden können. Beispielsweise sind bei der Erfindung Beschleunigungsspannungen kleiner als 750 V vorgesehen. Dies ist beim Stand der Technik, der ebenfalls die zweite Teilchenstrahlsäule aufweist, für Abbildungen einer im Koinzidenzpunkt angeordneten Probenfläche nur schwer möglich. Um bei diesem Stand der Technik gute Abbildungseigenschaften zu erzielen, sollten für die Teilchen des zweiten Teilchenstrahls Beschleunigungsspannungen größer als 750 V verwendet werden. Dies hat folgenden Hintergrund. Der bekannte Stand der Technik weist zur Fokussierung eine Objektivlinse auf, die sowohl mit elektrostatischen Elementen als auch mit magnetischen Elementen versehen ist. Die elektrostatischen Elemente werden stets mit einer konstanten Spannung betrieben, auch wenn die Beschleunigungsspannung in einem bestimmten Bereich variieren kann (beispielsweise in einem Bereich von 100 V bis 20 kV). Aufgrund der elektrostatischen Elemente wird der zweite Teilchenstrahl in Arbeitsabstände fokussiert, die kleiner als 10 mm sind. Durch die magnetischen Elemente ist es dann nur noch möglich, den zweiten Teilchenstrahl auf noch kleinere Arbeitsabstände als 10 mm einzustellen. Es hat sich bei diesem aus dem Stand der Technik bekannten Teilchenstrahlgerät gezeigt, dass der zweite Teilchenstrahl bei Beschleunigungsspannungen unter 700 V nur noch auf Arbeitsabstände einstellbar ist, die kleiner als 5 mm sind. Dies ist aber weit unter dem Koinzidenzpunkt, der beim Stand der Technik ca. 5 mm von der zweiten Teilchenstrahlsäule entfernt angeordnet ist. Somit wird der zweite Teilchenstrahl bei dem bekannten Teilchenstrahlgerät nicht mehr auf die im Koinzidenzpunkt angeordnete Probenfläche fokussiert. Dies bedingt schlechtere, das heißt keine scharfe Abbildungen der Probenfläche. Gegenüber diesem Stand der Technik weist die Erfindung den Vorteil auf, dass in der ersten Position und/oder in der zweiten Position des Probenträgers Abbildungen vorgenommen werden können, bei denen für Teilchen des ersten Teilchenstrahls und/oder Teilchen des zweiten Teilchenstrahls niedrigere Beschleunigungsspannungen als im Vergleich zum Stand der Technik verwendet werden können.
Wenn die Probe sowohl in der ersten Position mit ihrer der ersten Teilchenstrahlsäule zugewandten Probenfläche geringer als der Koinzidenzpunkt von dem probenseitigen Ende der ersten Teilchenstrahlsäule beabstandet ist als auch in der zweiten Position mit ihrer der zweiten Teilchenstrahlsäule zugewandten Probenfläche geringer als der Koinzidenzpunkt von dem probenseitigen Ende der zweiten Teilchenstrahlsäule beabstandet ist, ist es möglich, sowohl ein erstes Objektiv der ersten Teilchenstrahlsäule als auch ein zweites Objektiv der zweiten Teilchenstrahlsäule mit einer kürzeren Brennweite zu betreiben, als es dem Abstand zwischen dem probenseitigen Ende der ersten Teilchenstrahlsäule vom Koinzidenzpunkt und dem Abstand zwischen dem probenseitigen Ende der zweiten Teilchenstrahlsäule vom Koinzidenzpunkt entspricht. Dadurch ist es möglich, die Objektive beider Teilchenstrahlsäulen – oder zumindest derjenigen Teilchenstrahlsäule, die zur Analyse der Probenfläche verwendet wird – mit einer Brennweite zu betreiben, bei der die Teilchenstrahlsäulen den jeweiligen Teilchenstrahl bestmöglich fokussieren, also dass die kleinstmögliche Teilchensonde auf der Probenfläche erzeugt wird. Die Positionierung des Probenträgers relativ zum probenseitigen Ende der ersten Teilchenstrahlsäule und zum probenseitigen Ende der zweiten Teilchenstrahlsäule kann – unter Berücksichtigung der Länge eines auf dem Probenträger aufgenommenen Probenhalters, über den die Probe an dem Probenträger aufzunehmen ist – so gewählt sein, dass eine der ersten Teilchenstrahlsäule zugewandte Oberfläche einer auf dem Probenträger oder über einen Probenhalter an dem Probenträger aufgenommenen Probe in der ersten Position sich in einer Position befindet, in der die von der ersten Teilchenstrahlsäule erzeugte Teilchensonde einen möglichst kleinen Durchmesser aufweist und in der zweiten Position sich die Oberfläche der Probe in einer Position befindet, in der die von der zweiten Teilchenstrahlsäule erzeugte Teilchensonde einen möglichst kleinen Durchmesser aufweist.
Die Erfindung ist insbesondere für eine Serienuntersuchung an einer Probe geeignet. Somit ist es bei der Erfindung vorgesehen, dass nach Abschluss einer Analyse der Probenfläche in der zweiten Position des Probenträgers der Probenträger erneut in die erste Position gebracht wird, sodass erneut ein Bearbeiten der Probenfläche der Probe erfolgen kann. Dies erfolgt durch Drehen des Probenträgers um die Rotationsachse von der zweiten Position in die erste Position. In der ersten Position wird mittels des ersten Teilchenstrahls beispielweise Material von der Probenfläche abgetragen oder Material auf die Probenfläche aufgetragen. Im Anschluss daran wird der Probenträger wiederum in die zweite Position gebracht, in welcher die wiederum bearbeitete Probenfläche mittels des zweiten Teilchenstrahls analysiert wird. Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass eine Bearbeitung und eine Analyse der Probe in Serie einfach und schnell möglich ist, da der Wechsel zwischen der ersten Position und der zweiten Position nur durch eine Drehung des Probenträgers um die Rotationsachse erfolgen kann.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Probenfläche eine erste Flächennormale aufweist. Die erste Flächennormale schließt mit der Rotationsachse einen vierten Winkel ein, der unterschiedlich zu 0° und 180° ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Probe an dem Probenträger derart angeordnet, dass die Probenfläche geneigt zur Rotationsachse ausgerichtet ist.
Wie bereits oben erwähnt, ist es bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der Probenträger von der zweiten Position in die erste Position und/oder von der ersten Position in die zweite Position drehbar ist. Es wird aber explizit darauf hingewiesen, dass der Probenträger nicht nur von der ersten Position in die zweite Position oder von der zweiten Position in die erste Position drehbar ist, sondern die Erfindung sieht auch vor, dass der Probenträger von einer beliebigen Position durch eine Drehung des Probenträgers um die Rotationsachse in die erste Position oder die zweite Position gebracht werden kann.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Probe von der Rotationsachse des Probenträgers beabstandet an dem Probenträger angeordnet ist, und zwar mit einem vorgebbaren Abstand zur Rotationsachse. Hierdurch ist es möglich, den ersten Arbeitsabstand und/oder den zweiten Arbeitsabstand festzulegen. Überlegungen hinsichtlich dieser Ausführungsform haben beispielsweise ergeben, dass der erste Arbeitsabstand und/oder der zweite Arbeitsabstand abhängig von dem Abstand der Probe (und somit auch der Probenfläche) von der Rotationsachse ist. Beispielsweise wurde herausgefunden, dass der erste Arbeitsabstand und/oder der zweite Arbeitsabstand umso kleiner ist/sind, je weiter die Probe von der Rotationsachse angeordnet ist. Beispielsweise ist die Probe mit einem Abstand im Bereich von ca. 2 mm bis ca. 15 mm von der Rotationsachse entfernt angeordnet, wobei die Bereichsgrenzen mit umfasst sind. Es wird aber explizit darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf den vorgenannten Bereich und die darin enthaltenen Werte eingeschränkt ist. Vielmehr ist jeder Abstand zur Rotationsachse wählbar, der zum Erreichen eines gewissen ersten Arbeitsabstands und eines gewissen zweiten Arbeitsabstands geeignet ist.
Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Teilchenstrahlgerät eine Vorrichtung zur Bewegung des Probenträgers entlang der Rotationsachse aufweist. Dies bedeutet, dass der Probenträger derart ausgelegt ist, dass er in Richtung der Rotationsachse beweglich im Telichenstrahlgerät angeordnet ist. Es besteht also zusätzlich zur Möglichkeit der Drehung des Probenträgers um die Rotationsachse eine Möglichkeit einer translatorischen Bewegung des Probenträgers entlang der Rotationsachse. Diese translatorische Bewegung kann beispielsweise in Abhängigkeit der Bearbeitung der Probenfläche gewählt werden. Wird beispielsweise Material an der Probenfläche aufgetragen oder von der Probenfläche abgetragen, erfolgt eine Bewegung des Probenträgers entlang der Rotationsachse derart, dass die Probenfläche in der zweiten Position des Probenträgers stets einen identischen zweiten Arbeitsabstand aufweist. Somit ist es nicht zwingend erforderlich, beispielsweise eine Nachfokussierung des zweiten Teilchenstrahls auf die Probenfläche nach jeder Bearbeitung der Probenfläche vorzunehmen. Entsprechendes gilt auch für den ersten Arbeitsabstand, der aufgrund der Bewegung des Probenträgers entlang der Rotationsachse ebenfalls stets identisch sein kann.
Bei einem wiederum weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es alternativ oder zusätzlich vorgesehen, dass mindestens eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Vorrichtung zur Bewegung des Probenträgers entlang der Rotationsachse und/oder zur Steuerung der Drehung des Probenträgers um die Rotationsachse an dem Teilchenstrahlgerät angeordnet ist.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der Probenträger mindestens einen Probenhalter aufweist. An dem Probenhalter ist eine Aufnahmefläche angeordnet, an welcher die Probe angeordnet ist. Die Aufnahmefläche weist eine zweite Flächennormale auf, wobei die zweite Flächennormale mit der Rotationsachse einen fünften Winkel einschließt, der unterschiedlich zu 0° und 180° ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die zweite Flächennormale nicht parallel zur Rotationsachse orientiert. Somit ist die Aufnahmefläche geneigt zur Rotationsachse angeordnet. Insbesondere ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Aufnahmefläche auch geneigt zur Probenträgerfläche angeordnet ist. Der fünfte Winkel entspricht betragsmäßig genau dem dritten Winkel oder dem vierten Winkel.
Bei einem wiederum weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Flächennormale und die zweite Flächennormale parallel zueinander ausgerichtet sind. Mit anderen Worten ausgedrückt sind die Probenfläche der Probe und die Aufnahmefläche des Probenhalters parallel zueinander angeordnet.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät eines der folgenden Merkmale aufweist:

– der erste Winkel liegt im Bereich von 15° bis 80°;
– der erste Winkel liegt im Bereich von 30° bis 70°; oder
– der erste Winkel liegt im Bereich von 45° bis 60°.

Dabei sind die Bereichsgrenzen von dem beanspruchten Bereich mit umfasst. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Erfindung auf die vorgenannten Bereiche des ersten Winkels nicht eingeschränkt ist. Vielmehr kann der erste Winkel jeden geeigneten Wert annehmen.
Bei einem wiederum weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät eines der folgenden Merkmale aufweist:

– der zweite Winkel liegt im Bereich von 45° bis 160°;
– der zweite Winkel liegt im Bereich von 90° bis 120° oder
– der zweite Winkel liegt im Bereich von 100° bis 110°.

Auch hier sind die Bereichsgrenzen von dem beanspruchten Bereich mit umfasst. Die Erfindung ist auf die vorgenannten Bereiche des zweiten Winkels nicht eingeschränkt. Vielmehr kann der zweite Winkel jeden geeigneten Wert annehmen.
Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Teilchenstrahlgerät eines der folgenden Merkmale aufweist:

– der dritte Winkel liegt im Bereich von 1° bis 80°;
– der dritte Winkel liegt im Bereich von 10° bis 60° oder
– der dritte Winkel liegt im Bereich von 15° bis 30°.

Hier sind wiederum die Bereichsgrenzen von dem beanspruchten Bereich mit umfasst. Die Erfindung ist auf die vorgenannten Bereiche des dritten Winkels nicht eingeschränkt. Vielmehr kann der dritte Winkel jeden geeigneten Wert annehmen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass der dritte Winkel, also der Winkel zwischen der Rotationsachse des Probenträgers und der zweiten Strahlachse, der Hälfte des Werts entspricht, den der Winkel zwischen der ersten Strahlachse und der zweiten Strahlachse (also dem ersten Winkel) von 90° abweicht. Entsprechend beträgt der Winkel zwischen der Rotationsachse und der ersten Strahlachse (also der zweite Winkel) der Summe aus 90° und der Hälfte des Werts, den der Winkel zwischen den beiden Strahlachsen, also der ersten Strahlachse und der zweiten Strahlachse, von 90° abweicht.
Bei einem wiederum weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass der Probenträger und der Probenhalter einstückig ausgebildet sind. Sie bilden demnach eine Einheit. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass der Probenhalter und der Probenträger als separate Einheiten ausgebildet sind, die auf geeignete Weise miteinander verbunden sind. Beispielsweise ist der Probenhalter mit dem Probenträger verschraubt. Es wird aber explizit darauf hingewiesen, dass die Erfindung auf diese Verbindungsmöglichkeit nicht eingeschränkt ist. Vielmehr kann bei der Erfindung jegliche Verbindungsmöglichkeit verwendet werden, die geeignet ist.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts weist das erfindungsgemäße Teilchenstrahlgerät zusätzlich oder alternativ eines der folgenden Merkmale auf:

– die erste Teilchenstrahlsäule ist als Ionenstrahlsäule ausgebildet und die zweite Teilchenstrahlsäule ist als Elektronenstrahlsäule ausgebildet;
– die erste Teilchenstrahlsäule ist als Elektronenstrahlsäule ausgebildet und die zweite Teilchenstrahlsäule ist als Ionenstrahlsäule ausgebildet;
– die erste Teilchenstrahlsäule ist als Elektronenstrahlsäule ausgebildet und die zweite Teilchenstrahlsäule ist als Elektronenstrahlsäule ausgebildet; oder
– die erste Teilchenstrahlsäule ist als Ionenstrahlsäule ausgebildet und die zweite Teilchenstrahlsäule ist als Ionenstrahlsäule ausgebildet.

Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Teilchenstrahlsäule einen ersten Strahlerzeuger zur Erzeugung eines ersten Teilchenstrahls und eine erste Objektivlinse zum Fokussieren des ersten Teilchenstrahls aufweist. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die zweite Teilchenstrahlsäule einen zweiten Strahlerzeuger zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls und eine zweite Objektivlinse zum Fokussieren des zweiten Teilchenstrahls auf die Probe aufweist.
Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teilchenstrahlgeräts ist es vorgesehen, dass das Teilchenstrahlgerät mindestens eine Detektionseinrichtung zur Detektion von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung aufweist, die durch Wechselwirkung des ersten Teilchenstrahls und/oder des zweiten Teilchenstrahls mit der Probe entstehen.
Ein weiteres, nachfolgendes Teilchenstrahlgerät kann zusätzlich mit mindestens einem der vorgenannten Merkmale versehen sein. Das weitere Teilchenstrahlgerät weist ebenfalls mindestens eine erste Teilchenstrahlsäule auf, die mit einer ersten Strahlachse versehen ist. Die erste Teilchenstrahlsäule ist zur Erzeugung eines ersten Teilchenstrahls ausgebildet. Ferner weist das Teilchenstrahlgerät mindestens eine zweite Teilchenstrahlsäule auf, die mit einer zweiten Strahlachse versehen ist und die zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls ausgebildet ist. Die erste Teilchenstrahlsäule und die zweite Teilchenstrahlsäule sind derart zueinander angeordnet, dass die erste Strahlachse und die zweite Strahlachse einen ersten Winkel einschließen, der unterschiedlich zu 0° und 180° ist. Demnach sind die erste Strahlachse und die zweite Strahlachse nicht parallel zueinander angeordnet. Beispielsweise sind die erste Teilchenstrahlsäule und die zweite Teilchenstrahlsäule an einer Probenkammer des Teilchenstrahlgeräts angeordnet.
Das Teilchenstrahlgerät weist ferner mindestens einen Probenträger auf, der um eine Rotationsachse drehbar ist. Die Rotationsachse schließt mit der ersten Strahlachse einen zweiten Winkel ein. Ferner schließt die Rotationsachse mit der zweiten Strahlachse einen dritten Winkel ein. Sowohl der zweite Winkel als auch der dritte Winkel sind zu 0° und 180° unterschiedlich. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Rotationsachse weder zu der ersten Strahlachse noch zu der zweiten Strahlachse parallel orientiert. Ferner ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Rotationsachse senkrecht zu einer Probenträgerfläche angeordnet ist und/oder durch einen Mittelpunkt des Probenträgers verläuft. An dem Probenträger kann mindestens eine Probe angeordnet werden. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Probe eine zu bearbeitende und/oder zu analysierende Probenfläche aufweist.
Der Probenträger des Teilchenstrahlgeräts ist an einer ersten Position angeordnet oder in eine erste Position drehbar, in welcher die Probenfläche einer an dem Probenträger anordbaren Probe parallel oder im Wesentlichen parallel zur ersten Strahlachse ausgerichtet ist. Hierzu wird auch auf weiter oben verwiesen. Ferner ist der Probenträger von der ersten Position in eine zweite Position drehbar, in welcher die Probenfläche senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Strahlachse ausgerichtet ist. Auch hier wird auf weiter oben verwiesen. Die erste Strahlachse und die zweite Strahlachse des Teilchenstrahlgeräts schneiden sich in einem Koinzidenzpunkt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Teilchenstrahlgerät verwendet, das mindestens eines der vorgenannten Merkmale oder eine Kombination von mindestens zwei der vorgenannten Merkmale aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Bearbeiten und/oder zum Analysieren (Untersuchen) einer Probe ausgebildet. Dabei umfasst das Analysieren auch die Möglichkeit, die Probenfläche der Probe abzubilden. Zusätzliche Analysemöglichkeiten können ebenfalls gegeben sein (siehe oben). Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

– Drehen des Probenträgers in die erste Position;
– Bearbeiten der Probenfläche mittels des ersten Teilchenstrahls, wobei das Bearbeiten beispielsweise ein Abtragen von Material der Probenfläche (beispielsweise mit Unterstützung eines Prozessiergases) oder ein Auftragen von Material des zweiten Teilchenstrahls (beispielsweise eines Ionenstrahls) oder von Material umfasst, das durch Zuführung von einem Gas und unter Mithilfe des ersten Teilchenstahls abgeschieden wurde,
– Drehen des Probenträgers in die zweite Position; und
– Analysieren der Probenfläche mittels des zweiten Teilchenstrahls.

Insbesondere ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass der Probenträger vor dem Bearbeiten der Probenfläche entlang der Rotationsachse bewegt wird. Dies soll sicherstellen, dass die Probenfläche stets mit demselben Arbeitsabstand relativ zur ersten Teilchenstrahlsäule und/oder zur zweiten Teilchenstrahlsäule angeordnet ist, wenn die Probenfläche der Probe bearbeitet oder analysiert wird. Hierzu wird auch auf weiter oben verwiesen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen
1 eine schematische Darstellung eines Teilchenstrahlgeräts mit einem Probenträger in einer ersten Position;
2 eine schematische Darstellung des Teilchenstrahlgeräts nach 1, bei dem der Probenträger in einer zweiten Position ist;
3 eine schematische Darstellung des Teilchenstrahlgeräts nach den 1 und 2, wobei die Darstellung die erste Position und die zweite Position verdeutlicht, sowie
4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bearbeitung und/oder zur Analyse einer Probe mittels des Teilchenstrahlgeräts nach den 1 bis 3.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilchenstrahlgeräts 1, welches mit einer ersten Teilchenstrahlsäule 2 in Form einer Ionenstrahlsäule und mit einer zweiten Teilchenstrahlsäule 3 in Form einer Elektronenstrahlsäule versehen ist. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die vorgenannte Konfiguration eingeschränkt ist. Vielmehr kann auch die erste Teilchenstrahlsäule 2 als Elektronenstrahlsäule und die zweite Teilchenstrahlsäule 3 als Ionenstrahlsäule ausgebildet sein. Bei einer weiteren Ausführungsform sind sowohl die erste Teilchenstrahlsäule 2 als auch die zweite Teilchenstrahlsäule 3 jeweils als Elektronenstrahlsäule ausgebildet. Ein wiederum weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, sowohl die erste Teilchenstrahlsäule 2 als auch die zweite Teilchenstrahlsäule 3 jeweils als Ionenstrahlsäule auszubilden.
Die erste Teilchenstrahlsäule 2 weist eine Ionenquelle 4 auf, die beispielsweise als Flüssigmetallionenquelle oder Gasionenquelle ausgebildet ist. Mit der Ionenquelle 4 werden Ionen erzeugt, die in der ersten Teilchenstrahlsäule 2 einen Ionenstrahl bilden. Die Ionen werden mittels einer Ionenstrahl-Elektrode 5 auf ein vorgebbares Potential beschleunigt und anschließend durch eine erste Kondensorlinse 6 geführt.
Bei der dargestellten Ausführungsform der ersten Teilchenstrahlsäule 2 ist zum einen vorgesehen, nur eine einzelne Art von Ionen zu erzeugen. Die Ionen sind als ionisierte Atome oder als ionisierte Moleküle ausgebildet. Beispielsweise werden nur Gallium-Ionen, nur Silizium-Ionen oder nur Gold-Ionen erzeugt. Die Erfindung ist aber nicht auf die vorgenannten Ionenarten eingeschränkt. Vielmehr kann jede Ionenart verwendet werden, die zur Bearbeitung und/oder zur Analyse einer Probe geeignet ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der ersten Teilchenstrahlsäule 2 ist es zum anderen vorgesehen, mit der Ionenquelle 4 eine Vielfalt von Ionen unterschiedlicher Masse und/oder unterschiedlicher Anzahl an Elementarladungen zu erzeugen. So ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Vielfalt an Ionen Ionen von mehreren der nachfolgenden Elemente aufweist oder enthält: Gallium (Ga), Silizium (Si), Chrom (Cr), Eisen (Fe), Kobalt (Ca), Nickel (Ni), Germanium (Ge), Indium (In), Zinn (Sn), Gold (Au), Silber (Ag), Blei (Pb), Wismut (Bi), Neodym (Nd), Cäsium (Cs), Arsen (As), Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar) und Xenon (Xe). Die Ionen sind wiederum als ionisierte Atome oder als ionisierte Moleküle (beispielsweise AuSi oder AuSi²⁺) ausgebildet. Beispielsweise ist es für diese Ausführungsform der Ionenerzeugung vorgesehen, dass die erste Teilchenstrahlsäule 2 einen Wien-Filter 7 aufweist, welcher der ersten Kondensorlinse 6 – von der Ionenquelle 4 aus gesehen – nachgeschaltet ist. Der Wien-Filter 7 stellt sowohl ein elektrisches Feld als auch ein magnetisches Feld derart zur Verfügung, dass aus der Vielfalt an Ionen, welche den Ionenstrahl bilden, Ionen mit einer ganz bestimmten Masse und/oder mit einer ganz bestimmten Anzahl an Elementarladungen selektiert werden können. Nur diese selektierten Ionen verbleiben im Ionenstrahl und werden dann in Richtung einer zu bearbeitenden und/oder zu analysierenden Probe 8 geführt. Die nicht selektierten Ionen werden demnach aus dem Ionenstrahl ausgeblendet.
Der Ionenstrahl wird durch eine Blende 9 geführt und mittels einer ersten Objektivlinse 10 auf die Probe 8 fokussiert. Eine erste Elektrodenanordnung 11 und eine zweite Elektrodenanordnung 12 werden als eine Rastereinrichtung verwendet. Mittels der ersten Eiektrodenanordnung 11 und der zweiten Elektrodenanordnung 12 wird der Ionenstrahl über die Probe 8 gerastert.
Wie bereits oben erwähnt ist, ist die zweite Teilchenstrahlsäule 3 als Elektronenstrahlsäule ausgebildet. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zweite Teilchenstrahlsäule 3 als Rasterelektronenmikroskop ausgebildet. Die zweite Teilchenstrahlsäule 3 weist eine Elektronenquelle 13 auf, die Elektronen erzeugt, welche mittels einer ersten Elektrode 14 extrahiert werden. Mittels einer zweiten Elektrode 15 werden die Elektronen auf ein vorgebbares Potential beschleunigt. Die Elektronen werden anschließend durch eine zweite Kondensorlinse 16 geführt, wodurch ein Elektronenstrahl geformt wird. Dieser wird mittels einer zweiten Objektivlinse 17 auf die Probe 8 fokussiert, was weiter unten noch näher erläutert wird. An der zweiten Objektivlinse 17 angeordnete Rasterelektroden (nicht dargestellt) stellen sicher, dass der Elektronenstrahl über die Probe 8 gerastert werden kann.
Beim Auftreffen des Elektronenstrahls auf der Probe 8 entstehen Wechselwirkungsteilchen, insbesondere Sekundärelektronen und Rückstreuelektronen. Diese werden mittels eines ersten Detektors 18 und mittels eines zweiten Detektors 19 detektiert und zur Bildgebung verwendet. Es ist somit möglich, die Oberfläche der Probe 8 abzubilden. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass das Teilchenstrahlgerät 1 weitere Detektoreinrichtungen aufweisen kann.
Sowohl die erste Teilchenstrahlsäule 2 als auch die zweite Teilchenstrahlsäule 3 sind an einer Probenkammer 20 des Teilchenstrahlgeräts 1 angeordnet. Die erste Teilchenstrahlsäule 2 weist eine erste Strahlachse 21 auf. Hingegen weist die zweite Teilchenstrahlsäule 3 eine zweite Strahlachse 22 auf. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht die zweite Strahlachse 22 der Vertikalen. Die erste Teilchenstrahlsäule 2 und die zweite Teilchenstrahlsäule 3 sind derart an der Probenkammer 20 angeordnet, dass die erste Strahlachse 21 und die zweite Strahlachse 22 einen ersten Winkel W1 einschließen, der zu 0° und 180° unterschiedlich ist. Beispielsweise liegt der erste Winkel W1 im Bereich von 15° bis 80°, oder im Bereich von 30° bis 70° oder aber auch im Bereich von 45° bis 60°. Bei einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der erste Winkel W1 ca. 54° beträgt. Die erste Strahlachse 21 und die zweite Strahlachse 22 schneiden sich in einem Koinzidenzpunkt 23, auf den weiter unten noch näher eingegangen wird.
In der Probenkammer 20 des Teilchenstrahlgeräts 1 ist ein Probenträger 24 angeordnet, der zu einer Rotationsachse 25 symmetrisch ausgebildet ist. Der Probenträger 24 ist um die Rotationsachse 25 drehbar ausgebildet. Zur Steuerung der Drehung des Probenträgers 24 um die Rotationsachse 25 ist eine Steuereinrichtung 26 vorgesehen, die mit dem Probenträger 24 verbunden ist.
Der Probenträger 24 weist eine Bewegungseinrichtung 27 auf, mit welcher der Probenträger 24 entlang der Rotationsachse 25 bewegt werden kann. Die Bewegungseinrichtung 27 stellt somit eine translatorische Bewegung des Probenträgers 24 entlang der Rotationsachse 25 zur Verfügung. Zusätzlich ist es möglich, dass der Probenträger 24 mittels der Bewegungseinrichtung 27 in drei (beispielsweise zueinander senkrecht angeordnete) Richtungen (beispielsweise entlang einer x-Achse, einer y-Achse und einer z-Achse) bewegt werden kann. Jede dieser drei Richtungen erstreckt sich entlang jeweils einer translatorischen Achse, entlang derer der Probenträger 24 bewegbar ist.
Die Rotationsachse 25 des Probenträgers 24 ist derart ausgerichtet, dass sie mit der ersten Strahlachse 21 einen zweiten Winkel W2 einschließt. Der zweite Winkel W2 ist zu 0° und 180° unterschiedlich. Beispielsweise liegt der zweite Winkel W2 im Bereich von 45° bis 160°, oder im Bereich von 90° bis 120° oder auch im Bereich von 100° bis 110°. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der zweite Winkel W2 ca. 108°.
Auch mit der zweiten Strahlachse 22 schließt die Rotationsachse 25 einen Winkel ein, nämlich den dritten Winkel W3. Der dritte Winkel W3 ist wiederum zu 0° und 180° unterschiedlich. Beispielsweise liegt der dritte Winkel W3 im Bereich von 1° bis 80°, oder im Bereich von 10° bis 60° oder aber auch im Bereich von 15° bis 30°. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der dritte Winkel W3 ca. 18°.
An einer Probenträgerfläche 28 des Probenträgers 24 ist ein Probenhalter 29 angeordnet (vgl. auch 3). Der Probenhalter 29 und der Probenträger 24 sind bei dem hier dargstellten Ausführungsbeispiel als getrennte Einheiten ausgebildet. Beispielsweise ist der Probenhalter 29 mit dem Probenträger 24 mittels einer Befestigungseinrichtung in Form einer Schraubverbindung verbunden. Bei einer alternativen Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Probenhalter 29 einstückig an dem Probenträger 24 angeformt ist.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Probenhalter 29 in radialer Richtung bei verschiedenen Abständen X von der Rotationsachse 25 angeordnet und befestigt werden kann. Bei zunehmenden Abstand X verringert sich sowohl in der ersten Position des Probenträgeres 24 der Abstand einer Probenfläche 32 zu der ersten Objektivlinse 10 der ersten Teilchenstrahlsäule 2 als auch in der zweiten Position des Probenträgers 24 der Abstand WD der Probenfläche 32 zu der zweiten Objektivlinse 17 der zweiten Teilchenstrahlsäule 3 (Arbeitsabstand WD). Durch die radiale Positionierung des Probenhalters 29 auf der Probenträgerfläche 28 des Probenträgers 24 kann somit der Arbeitsabstand WD eingestellt werden, um die Abbildungseigenschaften (beispielsweise Auflösung) oder das Arbeiten bei niedrigen Hochspannungen zu ermöglichen.
Der Probenhalter 29 ist mit einer Aufnahmefläche 30 versehen, die geneigt zur Probenträgerfläche 28 angeordnet ist. Die Aufnahmefläche 30 weist eine zweite Flächennormale 31 auf, welche mit der Rotationsachse 25 einen vierten Winkel W4 einschließt. Der vierte Winkel W4 beträgt bei dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ca. 18°.
An der Aufnahmefläche 30 ist die Probe 8 derart angeordnet, dass die Probenfläche 32 parallel zur Aufnahmefläche 30 angeordnet ist. Die erste Flächennormale der Probenfläche 32 entspricht bei diesem Ausführungsbeispiel der zweiten Flächennormalen 31. Es wird jedoch explizit darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform eingeschränkt ist. Vielmehr sind auch Ausführungsformen vorgesehen, bei denen die Probenfläche 32 nicht parallel zur Aufnahmefläche 30 angeordnet ist. Allerdings ist es auch bei diesen Ausführungsformen vorgesehen, dass die Probenfläche 32 parallel oder im Wesentlichen parallel zur Strahlachse 21 ausrichtbar ist.
Bei dem in der 1 dargestellten Teilchenstrahlsystem sind folgende Relationen für die Winkel erfüllt: W3 = (90°– W1)/2 [1] W2 = 90° + W3 [2]
Der Probenhalter 29 ist in der in der 3 dargestellten Ausführungsform derart ausgebildet und auf dem Probenträger 24 orientiert angeordnet, dass die der zweiten Teilchenstrahlsäule 3 zugewandte Oberfläche in Form der Aufnahmefläche 30 des Probenhalters 29, die zur Aufnahme der Probe 8 dient, senkrecht zur zweiten Strahlachse 22 ausgerichtet ist, das heißt die Flächennormale auf der der zweiten Teilchenstrahlsäule 3 zugewandten Oberfläche ist parallel zur zweiten Strahlachse 22 ausgerichtet.
1 zeigt den Probenträger 24 in einer ersten Position. In dieser ersten Position ist die Probenfläche 32 der Probe 8 parallel zur ersten Strahlachse 21 ausgerichtet. 2 zeigt das Teilchenstrahlgerät 1 gemäß der 1. Gleiche Bauteile sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zur 1 ist der Probenträger 24 in der 2 in einer zweiten Position dargestellt, in welcher die Probenfläche 32 der Probe 8 senkrecht zur zweiten Strahlachse 22 ausgerichtet ist. 3 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung der ersten Position des Probenträgers 24 (gestrichelt dargestellt) und der zweiten Position des Probenträgers 24 (durchgezogene Linien).
Nachfolgend wird nun auf das Verfahren eingegangen, für welches das Teilchenstrahlgerät 1 verwendet wird. Ferner wird nachfolgend auch auf die besonderen Eigenschaften und die Vorteile der Erfindung näher eingegangen.
Ein beispielhaftes Ablaufdiagramm von Verfahrensschritten ist in 4 dargestellt. In einem Schritt S1 wird der Probenträger 24 in die erste Position gemäß der 1 gebracht. Dies erfolgt bei einer Ausführungsform ausschließlich durch Drehen des Probenträgers 24 um die Rotationsachse 25. Bei einer weiteren Ausführungsform kann bei Bedarf die Position des Probenträgers 24 mittels der Steuereinrichtung 26 derart eingestellt werden, dass die Probenfläche 32 parallel zur ersten Strahlachse 22 ausgerichtet ist.
in der ersten Position wird die Probenfläche 32 der Probe 8 mittels des ersten Teilchenstrahls (Ionenstrahl) bearbeitet (Schritt S2). Beispielsweise wird in der ersten Position Material von der Probenfläche 32 abgetragen oder Material auf die Probenfläche 32 aufgebracht.
Im Anschluss daran wird der Probenträger 24 von der ersten Position in die zweite Position gebracht (vgl. 2 und 3). Dies erfolgt ausschließlich durch Drehen des Probenträgers 24 um die Rotationsachse 25 (Schritt S3). Wie oben erläutert, ist die Probenfläche 32 der Probe 8 in der zweiten Position stets senkrecht oder annähernd senkrecht zur zweiten Strahlachse 22 ausgerichtet. In der zweiten Position erfolgt nun eine Analyse der bearbeiteten Probenfläche 32 mittels des zweiten Teilchenstrahls in Form des Elektronenstrahls (Schritt S4). insbesondere ist es in Schritt S4 vorgesehen, die bearbeitete Probenfläche 32 mittels des zweiten Teilchenstrahls abzubilden. Hierzu werden durch den ersten Detektor 18 und den zweiten Detektor 19 Wechselwirkungsteilchen (beispielsweise Sekundärelektronen und/oder Rückstreuelektronen) erfasst, welche bei einem Auftreffen des Elektronenstrahls auf die Probenfläche 32 durch Wechselwirkung des Elektronenstrahls mit der Probenfläche 32 entstehen. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es beispielsweise auch vorgesehen, Wechselwirkungsstrahlung (beispielsweise Kathodolumineszenz oder Röntgenstrahlung), welche beim Auftreffen des zweiten Teilchenstrahls auf der Probenfläche 32 entsteht, zu detektieren und auszuwerten.
Im Anschluss daran wird entschieden, ob die Probe 8 erneut bearbeitet und analysiert werden soll (Schritt S5). Ist dies nicht der Fall, wird das Verfahren im Schritt S1 beendet. Ist dies der Fall, so wird in einem weiteren Schritt S6 der Probenträger 24 mittels der Bewegungseinrichtung 27 entlang der Rotationsachse 25 bewegt. Im Anschluss daran werden die Schritte S1 bis S5 wiederholt.
Die Erfindung ist somit für eine Serienuntersuchung der Probe 8 geeignet. Eine Bearbeitung und eine Analyse der Probe 8 in Serie ist einfach und schnell möglich, da der Wechsel zwischen der ersten Position und der zweiten Position des Probenträgers 24 durch eine Drehung des Probenträgers 24 um die Rotationsachse 25 erfolgen kann. Da die Probenfläche 32 in der zweiten Position senkrecht zur zweiten Strahlachse 22 ausgerichtet ist, werden gute Abbildungseigenschaften erzielt. Weitere Bewegungen als die Drehung des Probenträgers 24 um die Rotationsachse 25 sind nicht zwingend erforderlich. Jedoch ist es bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel – wie erläutert – im Schritt S6 vorgesehen, den Probenträger 24 und somit die Probe 8 entlang der Rotationsachse 25 zu bewegen. Diese translatorische Bewegung kann beispielsweise in Abhängigkeit der Bearbeitung der Probenfläche 32 gewählt werden. Bei einer weiteren Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass die erste Position auch durch eine Bewegung des Probenträgers 24 entlang der translatorischen Achsen zusätzlich und/oder alternativ zu der vorgenannten translatorischen Bewegung entlang der Rotationsachse 25 eingestellt wird.
Wird beispielsweise Material auf die Probenfläche 32 aufgetragen oder von der Probenfläche 32 abgetragen, erfolgt eine Bewegung des Probenträgers 24 entlang der Rotationsachse 25 und/oder der translatorischen Achsen derart, dass die Probenfläche 32 in der ersten Position des Probenträgers 24 einen identischen ersten Abstand zum ersten Ende in Form der ersten Objektivlinse 10 der ersten Teilchenstrahlsäule 2 (erster Arbeitsabstand) aufweist. Zusätzlich erfolgt eine Bewegung des Probenträgers 24 derart, dass in der zweiten Position des Probenträgers 24 stets ein identischer zweiter Abstand WD zum zweiten Ende in Form der zweiten Objektivlinse 17 der zweiten Teilchenstrahlsäule 3 (zweiter Arbeitsabstand WD) eingenommen wird. Somit ist es nicht zwingend erforderlich, beispielsweise eine Nachfokussierung des zweiten Teilchenstrahls auf die Probenfläche 32 nach jeder Bearbeitung der Probenfläche 32 vorzunehmen. Es ist aber bei einer Ausführungsform der Erfindung durchaus nicht ausgeschlossen, dass eine geringfügige Nachfokussierung dennoch durchgeführt wird.
Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass mittels einer einzigen Bewegung des Probenträgers 24, nämlich der Drehung des Probenträgers 24 von der ersten Position in die zweite Position um die Rotationsachse 25, die Probenfläche 32 der Probe 8 senkrecht zur zweiten Strahlachse 22 ausgerichtet werden kann. Weitere Bewegungen sind nicht zwingend erforderlich.
Bei dem Teilchenstrahlgerät 1 sind der erste Arbeitsabstand und/oder der zweite Arbeitsabstand im Vergleich zum Stand der Technik kleiner als der Abstand des Koinzidenzpunkts 23 zu der ersten Teilchenstrahlsäule 2 bzw. der zweiten Teilchenstrahlsäule 3. Die Erfindung sieht vor, eine Bearbeitung und/oder eine Analyse der Probenfläche 32 der Probe 8 nicht im Koinzidenzpunkt 23 vorzunehmen, sondern an Punkten, die deutlich näher an der ersten Teilchenstrahlsäule 2 und/oder der zweiten Teilchenstrahlsäule 3 als der Koinzidenzpunkt 23 angeordnet sind. Hierdurch wird insbesondere in der zweiten Position bei einer Abbildung der Probenfläche 32 mittels des zweiten Teilchenstrahls ein besseres Auflösungsvermögen als beim Stand der Technik erzielt.
Beispielsweise liegt der erste Arbeitsabstand im Bereich von 0,5 mm bis 12 mm, wobei die Bereichsgrenzen von diesem Bereich mit umfasst sind. Insbesondere kann als der erste Arbeitsabstand ca. 1,0 mm gewählt werden. Ferner ist es beispielsweise vorgesehen, dass der zweite Arbeitsabstand im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm liegt, wobei auch hier die Bereichsgrenzen von dem vorgenannten Bereich mit umfasst sind. Insbesondere kann als der zweite Arbeitsabstand ca. 1,5 mm gewählt werden. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die vorgenannten Werte des ersten Arbeitsabstands und des zweiten Arbeitsabstands nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen sind. Vielmehr können auch andere Werte für mindestens einen der beiden vorgenannten Arbeitsabstände gewählt werden.
Aufgrund der im Vergleich zum Stand der Technik möglichen kleineren Arbeitsabstände ermöglicht es die Erfindung, dass in der ersten Position und/oder in der zweiten Position des Probenträgers 24 Abbildungen vorgenommen werden können, bei denen für Teilchen des ersten Teilchenstrahls und/oder Teilchen des zweiten Teilchenstrahls niedrigere Beschleunigungsspannungen als im Vergleich zum Stand der Technik verwendet werden können. Beispielsweise sind bei der Erfindung unter Verwendung von Teilchen des zweiten Teilchenstrahls Beschleunigungsspannungen kleiner als 750 V vorgesehen. Selbst bei einer derart geringen Beschleunigungsspannung können bei den Arbeitsabständen, die mit der Erfindung erzielbar sind, immer noch ausreichend gute Abbildungen erzielt werden. Dies ist beim Stand der Technik, der ebenfalls die zweite Teilchenstahlsäule aufweist, für Abbildungen einer im Koinzidenzpunkt angeordneten Probenfläche nur schwer möglich.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, bei dem für die Analyse der Probenfläche 32 eine Elektronenstrahlsäule (zweite Teilchenstrahlsäule 3) eingesetzt wird. Alternativ dazu kann bei einer Ausführungsform der Erfindung für die Analyse der Probenfläche 32 oder der Probe 8 eine Ionensäule eingesetzt werden, insbesondere ein Gerät, das als Gas-Feld-Ionenmikroskop ausgebildet ist, bei dem der zweite Teilchenstrahl dadurch erzeugt wird, dass Gasatome im elektrostatischen Feld einer Emissionsspitze ionisiert werden und die so gebildeten Ionen dann zu einem Ionenstrahl geformt werden, der dann als Ionensonde auf die Probenfläche 32 fokussiert wird.
Auch die erste Teilchenstrahlsäule 2, die zur Bearbeitung der Probenfläche 32 dient, kann als Gas-Feld-Ionensäule ausgebildet sein. In diesem Fall sollte die zweite Teilchenstrahlsäule 3, die zur Analyse der Probenfläche 32 dient, mit Ionen einer relativ geringen atomaren Masse, wie Heliumionen, betrieben werden und die erste Teilchenstrahlsäule 2, die zur Bearbeitung der Probenfläche 32 dient, sollte mit Ionen einer relativ größeren atomaren Masse, wie Argonionen, Neononen oder Kryptonionen betrieben werden.
Bezugszeichenliste

1: Teilchenstrahlgerät
2: erste Teilchenstrahlsäule (Ionenstrahlsäule)
3: zweite Teilchenstrahlsäule (Elektronenstrahlsäule)
4: Ionenquelle
5: Ionenstrahl-Elektrode
6: erste Kondensorlinse
7: Wien-Filter
8: Probe
9: Blende
10: erste Objektivlinse
11: erste Elektrodenanordnung
12: zweite Elektrodenanordnung
13: Elektronenquelle
14: erste Elektrode
15: zweite Elektrode
16: zweite Kondensorlinse
17: zweite Objektivlinse
18: erster Detektor
19: zweiter Detektor
20: Probenkammer
21: erste Strahlachse
22: zweite Strahlachse
23: Koinzidenzpunkt
24: Probenträger
25: Rotationsachse
26: Steuereinrichtung
27: Bewegungseinrichtung
28: Probenträgerfläche
29: Probenhalter
30: Aufnahmefläche
31: erste/zweite Flächennormale
32: Probenfläche
W1: erster Winkel
W2: zweiter Winkel
W3: dritter Winkel
W4: vierter Winkel
WD: zweiter Abstand/zweiter Arbeitsabstand
X: Abstand Probenhalter von Rotationsachse

Claims

Teilchenstrahlgerät (1), mit – mindestens einer ersten Teilchenstrahlsäule (2), die eine erste Strahlachse (21) aufweist und die zur Erzeugung eines ersten Teilchenstrahls ausgebildet ist, – mindestens einer zweiten Teilchenstrahlsäule (3), die eine zweite Strahlachse (22) aufweist und die zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls ausgebildet ist, wobei die erste Teilchenstrahlsäule (2) und die zweite Teilchenstrahlsäule (3) derart zueinander angeordnet sind, dass die erste Strahlachse (21) und die zweite Strahlachse (22) einen ersten Winkel (W1) einschließen, der unterschiedlich zu 0° und 180° ist, – mindestens einem Probenträger (24), der um eine Rotationsachse (25) drehbar ist, wobei die Rotationsachse (25) mit der ersten Strahlachse (21) einen zweiten Winkel (W2) einschließt, wobei die Rotationsachse (25) mit der zweiten Strahlachse (22) einen dritten Winkel (W3) einschließt, wobei sowohl der zweite Winkel (W2) als auch der dritte Winkel (W3) zu 0° und 180° unterschiedlich sind, und wobei an dem Probenträger (24) mindestens eine Probe (8) anordbar ist, die eine zu bearbeitende und/oder zu analysierende Probenfläche (32) aufweist, wobei – der Probenträger (24) an einer ersten Position angeordnet ist, – der Probenträger (24) von der ersten Position in eine zweite Position drehbar ist, in welcher eine Probenfläche (32) senkrecht zur zweiten Strahlachse (22) ausgerichtet ist, wobei die Probenfläche (32) in der ersten Position parallel zur ersten Strahlachse (21) ausgerichtet ist, – die erste Strahlachse (21) und die zweite Strahlachse (22) sich in einem Koinzidenzpunkt (23) schneiden, – in der ersten Position ein Abstand des Koinzidenzpunkts (23) zur ersten Teilchenstrahlsäule (2) größer ist als ein Abstand der Probenfläche (32) zur ersten Teilchenstrahlsäule (2) und/oder wobei in der zweiten Position ein Abstand des Koinzidenzpunkts (23) zur zweiten Teilchenstrahlsäule (3) größer ist als ein Abstand der Probenfläche (32) zur zweiten Teilchenstrahlsäule (3), und wobei die erste Strahlachse (21), die zweite Strahlachse (22) und die Rotationsachse (25) in einer Ebene angeordnet sind.
Teilchenstrahlgerät (1) nach Anspruch 1, wobei – an dem Probenträger mindestens eine Probe (8) angeordnet ist, die eine zu bearbeitende und/oder zu analysierende Probenfläche (32) aufweist, – die Probenfläche (32) eine erste Flächennormale (31) aufweist, und wobei – die erste Flächennormale (31) mit der Rotationsachse (25) einen vierten Winkel (W4) einschließt, der unterschiedlich zu 0° und 180° ist.
Teilchenstrahlgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Probenträger (24) von der zweiten Position in die erste Position drehbar ist.
Teilchenstrahlgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Probe (8) von der Rotationsachse (25) des Probenträgers (24) in einem vorgebbaren Abstand an dem Probenträger (24) zur Festlegung eines ersten Arbeitsabstands der Probenfläche (32) zur ersten Teilchenstrahlsäule (2) und zur Festlegung eines zweiten Arbeitsabstands der Probenfläche (32) zur zweiten Teilchenstrahlsäule (3) angeordnet ist.
Teilchenstrahlgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Teilchenstrahlgerät (1) eine Bewegungseinrichtung (27) zur Bewegung des Probenträgers (24) entlang der Rotationsachse (25) aufweist.
Teilchenstrahlgerät (1) nach Anspruch 5, wobei das Teilchenstrahlgerät (1) mindestens eine Steuereinrichtung (26) zur Steuerung der Bewegungseinrichtung (27) und/oder zur Steuerung einer Drehung des Probenträgers (24) um die Rotationsachse (25) aufweist.
Teilchenstrahlgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei – der Probenträger (24) mindestens einen Probenhalter (29) aufweist, – der Probenhalter (29) eine Aufnahmefläche (30) aufweist, an dem die Probe (8) angeordnet ist, und wobei – die Aufnahmefläche (30) eine zweite Flächennormale (31) aufweist, wobei die zweite Flächennormale (31) mit der Rotationsachse (25) einen fünften Winkel einschließt, der unterschiedlich zu 0° und 180° ist.
Teilchenstrahlgerät (1) nach Anspruch 7, wobei die erste Flächennormale (31) und die zweite Flächennormale (31) parallel zueinander ausgerichtet oder identisch sind.
Teilchenstrahlgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Teilchenstrahlgerät (1) eines der folgenden Merkmale aufweist: – der erste Winkel (W1) liegt im Bereich von 15° bis 80°; – der erste Winkel (W1) liegt im Bereich von 30° bis 70°; oder – der erste Winkel (W1) liegt im Bereich von 45° bis 60°.
Teilchenstrahlgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Teilchenstrahlgerät (1) eines der folgenden Merkmale aufweist: – der zweite Winkel (W2) liegt im Bereich von 45° bis 160°; – der zweite Winkel (W2) liegt im Bereich von 90° bis 120°; oder – der zweite Winkel (W2) liegt im Bereich von 100° bis 110°.
Teilchenstrahlgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Teilchenstrahlgerät (1) eines der folgenden Merkmale aufweist: – der dritte Winkel (W3) liegt im Bereich von 1° bis 80°; – der dritte Winkel (W3) liegt im Bereich von 10° bis 60°; oder – der dritte Winkel (W3) liegt im Bereich von 15° bis 30°.
Teilchenstrahlgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei – der dritte Winkel (W3) der Hälfte des Werts entspricht, den der erste Winkel (W1) von 90° abweicht, und wobei – der zweite Winkel (W2) der Summe aus 90° und der Hälfte des Werts entspricht, den der erste Winkel (W1) von 90° abweicht.
Teilchenstrahlgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Probenträger (24) und der Probenhalter (29) einstückig ausgebildet sind.
Teilchenstrahlgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Teilchenstrahlgerät (1) eines der folgenden Merkmale aufweist: – die erste Teilchenstrahlsäule (2) ist als Ionenstrahlsäule ausgebildet und die zweite Teilchenstrahlsäule (3) ist als Elektronenstrahlsäule ausgebildet; – die erste Teilchenstrahlsäule (2) ist als Elektronenstrahlsäule ausgebildet und die zweite Teilchenstrahlsäule (3) ist als Ionenstrahlsäule ausgebildet; – die erste Teilchenstrahlsäule (2) ist als Elektronenstrahlsäule ausgebildet und die zweite Teilchenstrahlsäule (3) ist als Elektronenstrahlsäule ausgebildet; oder – die erste Teilchenstrahlsäule (2) ist als Ionenstrahlsäule ausgebildet und die zweite Teilchenstrahlsäule (3) ist als Ionenstrahlsäule ausgebildet.
Teilchenstrahlgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Teilchenstrahlgerät (1) mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: – die erste Teilchenstrahlsäule (2) weist einen ersten Strahlerzeuger (4) zur Erzeugung eines ersten Teilchenstrahls und eine erste Objektivlinse (10) zum Fokussieren des ersten Teilchenstrahls auf die Probe (8) auf; oder – die zweite Teilchenstrahlsäule (3) weist einen zweiten Strahlerzeuger (13) zur Erzeugung eines zweiten Teilchenstrahls und eine zweite Objektivlinse (17) zum Fokussieren des zweiten Teilchenstrahls auf die Probe (8) auf.
Teilchenstrahlgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Teilchenstrahlgerät (1) mindestens eine Detektionseinrichtung (18, 19) zur Detektion von Wechselwirkungsteilchen und/oder Wechselwirkungsstrahlung aufweist, die durch Wechselwirkungen des ersten Teilchenstrahls und/oder des zweiten Teilchenstrahls mit der Probe (8) entstehen.
Verfahren zum Bearbeiten und/oder zum Analysieren einer Probe (8), wobei bei dem Verfahren ein Teilchenstrahlgerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche verwendet wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Drehen des Probenträgers (24) um die Rotationsachse (25) in die erste Position; – Bearbeiten der Probenfläche (32) mittels des ersten Teilchenstrahls; – Drehen des Probenträgers (24) um die Rotationsachse (25) in die zweite Position; und – Analysieren der Probenfläche (32) mittels des zweiten Teilchenstrahls.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Probenträger (24) vor dem Bearbeiten der Probenfläche (32) entlang der Rotationsachse (25) bewegt wird.