(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸（８，８´，１０）を有する少なくとも１つの粒子ビームコラム（３，４）と、
互いに直交した３つの空間方向（ｘ，ｙ，ｚ）に可動に形成されており、前記光軸（８´）に平行に設けられているかこの光軸（８）に対応する第１の軸（８´）を中心としておよび前記光軸に直交した第２の軸（ｘ）を中心として回転可能である少なくとも１つの支持部材（５）と、
第１の試料を受け取るための少なくとも１つの第１の受け取り部材（６）および第２の試料を受け取るための少なくとも１つの第２の受け取り部材（７）と、を具備し、
前記第１の受け取り部材（６）および前記第２の受け取り部材（７）は、前記支持部材（５）に設けられており、この支持部材（５）の動きは、常に、同一の空間方向（ｘ，ｙ，ｚ）へのおよび／または同一の軸（８，８´，ｘ）を中心とした、前記第１の受け取り部材（６）および前記第２の受け取り部材（７）の動きを規定し、
前記支持部材（５）は、少なくとも１つの第１の位置へおよび少なくとも１つの第２の位置へ可動であり、前記第１の位置で、前記第１の受け取り部材（６）にある第１の試料は、粒子ビームによって照射可能であり、前記第２の位置で、前記第２の受け取り部材（７）にある第２の試料は、粒子ビームによって照射可能であってなり、
前記第１の受け取り部材は、第１の面に配置される第１の受け取り面を有し、且つ、前記第２の受け取り部材は、第２の面に配置される第２の受け取り面を有し、前記第１の面及び前記第２の面は、１０°ないし９０°の範囲の角度で互いにオフセットして位置し、
前記第１の受け取り面及び前記第２の受け取り面は、前記第２の軸を中心とする第１の回転位置において、前記第１の面が前記光軸に対して直交するように向けられ、且つ、前記第２の軸を中心とする第２の回転位置において、前記第２の面が前記光軸に対して直交するように向けられるように、互いに方向付けられる、粒子ビーム装置（１）。
【請求項２】
前記第１の受け取り部材（６）は、第１の受け取り軸を有し、前記第２の受け取り部材（７）は、第２の受け取り軸を有し、前記第１の受け取り軸と前記第２の受け取り軸とは、１０°ないし９０°の範囲の角度だけ、互いにずれて設けられている、請求項１に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項３】
光軸を有し、粒子ビーム（１７，１８）を供給するための少なくとも１つの粒子ビームコラム（３，４）と、
少なくとも１つの支持部材（５）と、
試料を受け取るための少なくとも１つの受け取り部材（４５）と、を具備し、
この受け取り部材（４５）は、前記支持部材（５）と着脱自在に結合されており、
前記受け取り部材（４５）は、前記支持部材（５）から取り外し、かつ続いて前記支持部材（５）と結合することによって、粒子ビーム（１７，１８）を試料に照射することができる少なくとも１つの位置にもらされることが可能であってなる粒子ビーム装置（１）。
【請求項４】
前記受け取り部材（４５）は、前記支持部材（５）から取り外すことによって第１の位置から動かされることができ、続いて前記受け取り部材（４５）と結合することによって、第２の位置をなす少なくとも１つの位置にもらされることができ、前記受け取り部材（４５）は受け取り軸を有し、前記第１の位置の前記受け取り軸と前記第２の位置の前記受け取り軸とは、所定角度だけ、互いにずれて設けられている、請求項３に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項５】
前記角度は、２０°ないし１６０°の範囲にある、請求項４に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項６】
前記支持部材（５）は、互いに直交した３つの空間方向（ｘ，ｙ，ｚ）に可動に形成されており、前記光軸（８´）に平行に設けられているかこの光軸（８´）に対応する第１の軸（８）を中心としておよび前記光軸に直交した第２の軸（ｘ）を中心として回転可能である、請求項３ないし５のいずれか１に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項７】
前記支持部材（５）は、少なくとも１つの第１のガイド部材（５５）を有し、前記受取り部材（４５）は、少なくとも１つの第２のガイド部材（４７，４８，５３，５４）を有し、前記第１のガイド部材（５５）および前記第２のガイド部材（４７，４８，５３，５４）は、互いに補完的に形成されている、請求項３ないし６のいずれか１に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項８】
前記受け取り部材（４５）は、駆動手段（５６）を有し、この受け取り部材（４５）は、粒子ビーム（１７，１８）を試料に照射することができる前記少なくとも１つの位置にもらされることができる、請求項３ないし７のいずれか１に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項９】
前記駆動手段（５６）は、機械的に駆動されおよび／または電気的に駆動される装置として形成されている、請求項８に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項１０】
前記駆動手段（５６）は、マニピュレータ・バーを設置するためのねじ収容部を有する、請求項８または９に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項１１】
前記駆動手段（５６）は、マニピュレータ・バーとして形成されている、請求項８ないし１０のいずれか１に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項１２】
試料から放射され、送られおよび／または分散された粒子を検出するための少なくとも１つの検出器（９，２２）が設けられている、請求項１ないし１１のいずれか１に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項１３】
粒子ビームを発生させるための少なくとも１つのビーム発生器（２３，３４）と、前記粒子ビーム装置（１）内で粒子ビームを導くための少なくとも１つのビームガイド装置（２６，３８）とを有する、請求項１ないし１２のいずれか１に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項１４】
前記検出器（９，２２）は、前記ビーム発生器（２３，３４）から前記支持部材（５）の方向に見て、前記支持部材（５）の後方に設けられている、請求項１２に従属した請求項１３に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項１５】
粒子ビームを試料に集束させるための少なくとも１つの対物レンズ（３３，３８）を有する、請求項１３または１４に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項１６】
少なくとも１つの真空室（２）を有し、この真空室の際には前記粒子ビームコラム（３，４）が設けられており、前記真空室の中に前記支持部材（５）が設けられている、請求項１ないし１５のいずれか１に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項１７】
前記粒子ビームコラムは、第１の光軸（８´）を有する第１の粒子ビームコラム（３）として形成されており、
他の粒子ビームコラムは、第２の光軸（１０）を有する第２の粒子ビームコラム（４）として設けられており、
前記第１の光軸（８）および前記第２の光軸（１０）は角度（α）を形成する、請求項１ないし１６のいずれか１に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項１８】
前記第１の粒子ビームコラム（３）は、第１の粒子ビームを発生させるための第１のビーム発生器の形態の粒子発生器（２３）と、第１の粒子ビームを導くための第１のビームガイド装置の形態のビームガイド装置（２６）とを有し、前記第２の粒子ビームコラム（４は、第２の粒子ビームを発生させるための少なくとも１つの第２のビーム発生器（３４）と、前記第２の粒子ビームコラム（４）内で第２の粒子ビームを導くための少なくとも１つの第２のビームガイド装置（３８）とを有する、請求項１３に従属した請求項１７に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項１９】
前記第１の粒子ビームコラム（３）の前記対物レンズ（３３）は、第１の粒子ビームを、試料に集束させるための第１の対物レンズ（３３）として形成されており、前記第２の粒子ビームコラム（４）は、第２の粒子ビームを、試料に集束させるための第２の対物レンズ（３８）を有する、請求項１５に従属した請求項１８に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項２０】
前記第１の粒子ビームコラム（３）は、電子コラムとして形成されており、前記第２の粒子ビームコラム（４）は、イオンコラムとして形成されている、請求項１７ないし１９のいずれか１に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項２１】
前記支持部材（５）は、前記第１の軸（８，８´）を中心として、最大３６０°まで回転自在に形成されている、請求項１または請求項６、または、請求項６に従属した請求項７〜１１のいずれか、または、請求項１または６に従属した請求項１２〜２０のいずれかに記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項２２】
前記支持部材（５）は、前記第１の軸（８，８´）を中心として、最大３００°まで回転自在に形成されている、請求項２１に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項２３】
前記支持部材（５）は、前記第１の軸（８，８´）を中心として、最大２４０°まで回転自在に形成されている、請求項２２に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項２４】
前記支持部材（５）は、前記第１の軸（８，８´）を中心として、最大１８０°まで回転自在に形成されている、請求項２３に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項２５】
前記支持部材（５）は、前記第２の軸（ｘ）を中心として、最大９０°まで回転自在に形成されている、請求項１または請求項６、または、請求項６に従属した請求項７〜１１のいずれか、または、請求項１または６に従属した請求項１２〜２４のいずれかに記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項２６】
前記支持部材（５）は、前記第２の軸（ｘ）を中心として、最大６０°まで回転自在に形成されている、請求項２５に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項２７】
前記支持部材（５）は、前記第２の軸（ｘ）を中心として、最大４５°まで回転自在に形成されている、請求項２６に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項２８】
前記支持部材（５）は、前記第２の軸（ｘ）を中心として、最大３０°まで回転自在に形成されている、請求項２７に記載の粒子ビーム装置（１）。
【請求項２９】
請求項１ないし２８のいずれか１に記載の粒子ビーム装置（１）として形成されている電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡。
【請求項３０】
互いに直交した３つの空間方向（ｘ，ｙ，ｚ）に可動に形成されており、第１の軸（８）を中心として、および前記第１の軸（８）に直交した第２の軸（ｘ）を中心として回転可能である支持部材（５）と、
第１の受け取り軸を有し、第１の試料を受け取るための少なくとも１つの第１の受け取り部材（６）、および、第２の受け取り軸を有し、第２の試料を受け取るための少なくとも１つの第２の受け取り部材（７）と、を具備し、
前記第１の受け取り軸と前記第２の受け取り軸とは、１０°ないし９０°の範囲の角度だけ互いにずれて設けられており、
前記第１の受け取り部材は、第１の面に配置される第１の受け取り面を有し、且つ、前記第２の受け取り部材は、第２の面に配置される第２の受け取り面を有し、前記第１の面及び前記第２の面は、１０°ないし９０°の範囲の角度で互いにオフセットして位置し、
前記第１の受け取り面及び前記第２の受け取り面は、前記第２の軸を中心とする第１の回転位置において、前記第１の面が光軸に対して直交するように向けられ、且つ、前記第２の軸を中心とする第２の回転位置において、前記第２の面が前記光軸に対して直交するように向けられるように、互いに方向付けられる、１つまたは複数の試料を受け取るための装置。
【請求項３１】
少なくとも１つの支持部材（５）と、試料を受け取るための少なくとも１つの受け取り部材（４５）とを有し、
この受け取り部材（４５）は、前記支持部材（５）と着脱自在に結合されており、受け取り軸を有し、
前記受け取り部材（４５）は、前記支持部材（５）から取り外すことによって少なくとも１つの第１の位置から動かされることができ、続いて前記支持部材（５）と結合することによって、少なくとも１つの第２の位置にもらされることができ、前記第１の位置の前記受け取り軸と前記第２の位置の前記受け取り軸とは、２０°ないし１６０°の範囲の角度で互いに設定されている装置。
【請求項３２】
前記支持部材（５）は、互いに直交した３つの空間方向（ｘ，ｙ，ｚ）に可動に形成されており、第１の軸（８）を中心として、およびこの第１の軸に直交した第２の軸（ｘ）を中心として回転可能である、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記角度は、３０°ないし９０°の範囲にある、請求項３０ないし３２のいずれか１に記載の装置。
【請求項３４】
前記支持部材（５）は、前記第１の軸（８，８´）を中心として、最大３６０°まで回転自在に形成されている、請求項３０ないし３３のいずれか１に記載の装置。
【請求項３５】
前記支持部材（５）は、前記第１の軸（８，８´）を中心として、最大３００°まで回転自在に形成されている、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記支持部材（５）は、前記第１の軸（８，８´）を中心として、最大２４０°まで回転自在に形成されている、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記支持部材（５）は、前記第１の軸（８，８´）を中心として、最大１８０°まで回転自在に形成されている、請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記支持部材（５）は、前記第２の軸（ｘ）を中心として、最大９０°まで回転自在に形成されている、請求項３０または３２、または、請求項３０または３２に従属する請求項３３〜３７のいずれかに記載の装置。
【請求項３９】
前記支持部材（５）は、前記第２の軸（ｘ）を中心として、最大６０°まで回転自在に形成されている、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記支持部材（５）は、前記第２の軸（ｘ）を中心として、最大４５°まで回転自在に形成されている、請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記支持部材（５）は、前記第２の軸（ｘ）を中心として、最大３０°まで回転自在に形成されている、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
試料を検査または前処理するための、請求項１ないし２８のいずれか１に記載の粒子ビーム装置（１）で使用するための方法であって、
第１の試料を、真空室（２）内で支持部材（５）の第１の受け取り部材（６）に設け、但し、前記支持部材（５）は、互いに直交した３つの空間方向（ｘ，ｙ，ｚ）に可動であり、前記支持部材（５）は、粒子ビーム装置（１）の光軸（８´）に平行に設けられているかこの光軸（８´）に対応する第１の軸（８）を中心としておよび前記光軸に直交した第２の軸（ｘ）を中心として回転可能であり、
前記支持部材（５）を、少なくとも１つの第１の位置へ動かし、この第１の位置では、第２の試料を、前記第１の試料から取り出し、
前記第２の試料を、前記支持部材（５）の第２の受け取り部材（７）に設け、
前記支持部材（５）を、前記第２の試料が照射される少なくとも１つの第２の位置へ動かし、
前記支持部材（５）を動かすことによって、常に、前記第１の支持部材（６）および前記第２の受け取り部材（７）を、同一の空間方向（ｘ，ｙ，ｚ）へおよび／または同一の軸（８，８´，ｘ）を中心として動かし、
前記第１の受け取り部材は、第１の面に配置される第１の受け取り面を有し、且つ、前記第２の受け取り部材は、第２の面に配置される第２の受け取り面を有し、前記第１の面及び前記第２の面は、１０°ないし９０°の範囲の角度で互いにオフセットして位置し、
前記第１の受け取り面及び前記第２の受け取り面は、前記第２の軸を中心とする第１の回転位置において、前記第１の面が前記光軸に対して直交するように向けられ、且つ、前記第２の軸を中心とする第２の回転位置において、前記第２の面が前記光軸に対して直交するように向けられるように、互いに方向付けられる、方法。
【請求項４３】
前記第１の試料を第１の粒子ビーム（１７）によって検査し、前記第２の試料を第２の粒子ビーム（１８）によって取り出す、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
第２の試料を前記第１の粒子ビーム（１７）によって第２の位置で照射する、請求項４２または４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記第２の試料をマニピュレータ装置（１９）に設け、続いて、このマニピュレータ装置（１９）によって前記第２の受け取り部材（７）に設ける、請求項４２ないし４４のいずれか１に記載の方法。
【請求項４６】
前記第２の試料を、前記第２の粒子ビーム（１８）によって前処理し、かつ前記第１の粒子ビーム（１７）によって検査する、請求項４２ないし４５のいずれか１に記載の方法。
【請求項４７】
試料を検査または前処理するための、請求項１ないし２８のいずれか１に記載の粒子ビーム装置（１）で使用するための方法であって、
試料（５２）を、真空室（２）内で支持部材（５）の受け取り部材（４５）に設け、但し、この受け取り部材（４５）は、前記支持部材（５）と着脱自在に結合されており、
前記受け取り部材（４５）を、前記支持部材（５）から取り外し、かつ続いて前記支持部材（５）と結合することによって、粒子ビームにより前記試料（５２）が照射される少なくとも１つの位置にもらす方法。
【請求項４８】
前記受け取り部材（４５）を、駆動手段（５６）によって前記少なくとも１つの位置にもたらす、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
試料を検査または前処理するための、請求項１ないし２８のいずれか１に記載の粒子ビーム装置（１）で使用するための方法であって、
第１の試料を、真空室（２）内で支持部材（５）の２つの受け取り部材（６、７）のうちの一方に設け、但し、前記支持部材（５）は、互いに直交した３つの空間方向（ｘ，ｙ，ｚ）に可動であり、前記支持部材（５）は、粒子ビーム装置(１)の光軸（８´）に平行に設けられているかこの光軸（８´）に対応する第１の軸（８）を中心としておよび前記光軸に直交した第２の軸（ｘ）を中心として回転可能であり、
前記支持部材（５）を、少なくとも１つの第１の位置へ動かし、この第１の位置では、前記試料を前処理し、
前記支持部材（５）を、前記第２の試料が検査される少なくとも１つの第２の位置へ動かし、
前記支持部材（５）を動かすことによって、常に、前記第１の支持部材（６）および前記第２の受け取り部材（７）を、同一の空間方向（ｘ，ｙ，ｚ）へおよび／または同一の軸（８，８´，ｘ）を中心として動かし、
前記第１の受け取り部材は、第１の面に配置される第１の受け取り面を有し、且つ、前記第２の受け取り部材は、第２の面に配置される第２の受け取り面を有し、前記第１の面及び前記第２の面は、１０°ないし９０°の範囲の角度で互いにオフセットして位置し、
前記第１の受け取り面及び前記第２の受け取り面は、前記第２の軸を中心とする第１の回転位置において、前記第１の面が前記光軸に対して直交するように向けられ、且つ、前記第２の軸を中心とする第２の回転位置において、前記第２の面が前記光軸に対して直交するように向けられるように、互いに方向付けられる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料が支持部材に設けられていてなる粒子ビーム装置および粒子ビーム装置で使用するための方法に関する。本発明は、更に、試料のための受け取り部材を有する支持部材に関する。本発明は、更に、１つまたは複数の試料を受け取るための装置に関する。本発明は、更に、試料を検査または前処理するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粒子ビーム装置、例えば電子ビーム装置は、物体（試料）の検査のために、久しい前から用いられている。特に走査型電子顕微鏡および透過型電子顕微鏡が知られている。走査型電子顕微鏡の場合、ビーム発生器によって発生された電子ビームが、対物レンズによって、検査される物体に集束される。偏向手段によって、電子ビーム（以下、一次電子ビームともいう）がラスタ状に、検査される物体の表面上に導かれる。この場合、一次電子ビームの電子は物体と相互作用する。相互作用の結果として、特に電子が物体から放出される（いわゆる二次電子）か、あるいは、一次電子ビームの電子が後方散乱される（いわゆる後方散乱電子）。二次電子および後方散乱電子は、いわゆる二次ビームを形成し、検出器によって検出される。このことによって発生される検出信号は、画像形成のために用いられる。
【０００３】
更に、走査型顕微鏡にイオンコラムを備えることは知られている。イオンコラムに設けられたイオンビーム発生器によって、イオンが発生される。イオンは、物体を前処理するために（例えば、物体を研磨するために、または物質を物体に塗布するために）または画像形成のために用いられる。
【０００４】
物体（試料）を粒子ビーム装置内で粒子ビームによって前処理するための他の知られた装置を、以下に述べる。この他の知られた装置によって、真空室内で試料台に設けられている第１の試料から、第２の試料が取り出され、試料ホルダに固定される。試料ホルダは、同様に、試料台に設けられている。試料ホルダは、第２の試料を更に検査するために、真空室から出される。このことは、複数の使用の際には、不都合である。何故ならば、試料ホルダを出すことは、一方では、非常に多くの時間を必要とするからであり、他方では、第２の試料が汚染されるだろう危険性があるからである。
【０００５】
更に、従来の技術からは、以下の特徴およびステップを有する、試料を前処理するための装置および方法が知られている。粒子ビーム装置では、真空室で、マニピュレータの試料台に、試料を設ける。マニピュレータの第１の位置では、イオンビームによって、試料から一部分を切り取り、この切り取られた部分を試料ホルダに固定する。試料ホルダは、マニピュレータに設けられている。マニピュレータを、線形の動きによって、第２の位置へもたらす。この位置で、電子ビームを、更なる検査のために、この部分に集束させる。この部分を通る電子を、検出器によって検出する。しかしながら、この知られた装置の場合、この装置がかなり複雑に構成されていることは、不都合である。
【０００６】
上記の従来の技術に関しては、特許文献１、特許文献２および特許文献３を参照されたい。
【特許文献１】DE 103 51 276 A1
【特許文献２】US 6,963,068
【特許文献３】EP 0 927 880 A1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、粒子ビーム装置と、受け取り部材を有する支持部材と、粒子ビーム装置に適用可能であり、試料を前処理するためのおよび／または試料を検査するための方法とを提供するという課題が、本発明の基礎になっている。粒子ビーム装置および支持部材は簡単な構成であり、方法は非常に時間の浪費がない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、本発明に基づき、請求項１または３の特徴を有する粒子ビーム装置によって解決される。支持部材を有する装置は、請求項３０または３１を特徴とする。本発明に係わる方法は、請求項４２、４７または４９のステップによって規定される。本発明の好ましい実施の形態および他の特徴は、他の請求項から、更なる記述からおよび／または添付の図面から明らかである。
【０００９】
本発明では、粒子ビーム装置は、少なくとも１つの粒子ビームコラムを有し、粒子ビームコラムは光軸を有する。更に、粒子ビーム装置は、互いに直交した３つの空間方向に可動な少なくとも１つの支持部材を有する。更に、支持部材は、光軸に平行に設けられているかこの光軸に対応する第１の軸を中心としておよび光軸に直交した第２の軸を中心として回転可能に形成されている。粒子ビーム装置は、更に、第１の試料を受け取るための少なくとも１つの第１の受け取り部材と、第２の試料を受け取るための少なくとも１つの第２の受け取り部材とを有する。第１の受け取り部材および第２の受け取り部材は、支持部材に設けられており、この支持部材の動きは、常に、同一の空間方向へのおよび／または同一の軸を中心とした、第１の受け取り部材および第２の受け取り部材の動きを規定する。更に、支持部材は、少なくとも１つの第１の位置へおよび少なくとも１つの第２の位置へ可動であり、第１の位置で、第１の受け取り部材にある第１の試料は、粒子ビームによって照射可能であり、第２の位置で、第２の受け取り部材にある第２の試料は、粒子ビームによって照射可能であることが提案されている。第１の受け取り部材が第１の受け取り軸を有することは好ましく、第２の受け取り部材が第２の受け取り軸を有することは好ましい。第１の受け取り軸と第２の受け取り軸とは、好ましくは１０°ないし９０°の範囲および一層好ましくは２０°ないし９０°の範囲の角度だけ、互いにずれて設けられている。このことは、以下のようにも記述することができる。第１の受け取り部材が、第１の面にある第１の受け取り面を有することは好ましく、第２の受け取り部材が、第２の面にある第２の受け取り面を有することは好ましい。第１の面は、第２の面に対し、好ましくは１０°ないし９０°（より好ましくは２０°ないし９０°）の範囲の角度だけ、ずれて設けられている。
【００１０】
本発明に係わる他の粒子ビーム装置は、粒子ビームを供給するための少なくとも１つの粒子ビームコラムを有する。この粒子ビームコラムは、光軸を有する。更に、粒子ビーム装置には、少なくとも１つの支持部材と、試料を受け取るための少なくとも１つの受け取り部材とが設けられており、この受け取り部材は支持部材と着脱自在に結合されている。受け取り部材は、支持部材から取り外し、かつ続いて支持部材と結合することによって、粒子ビームを試料に照射することができる少なくとも１つの位置にもらされることが可能である。
【００１１】
本発明は、特に以下の思想、すなわち、すでに粒子ビーム装置にある構成部材、特に、支持部材として形成されかつ可動に設けられた試料台が、試料を検査するためのおよび／または試料を前処理するための装置を簡単化するために使用可能であるという思想を前提とする。上記のように粒子ビーム装置が２つあるときは、更に検査するために、試料を真空室から出す必要はない。特に、２つの受け取り部材が設けられているときは、第２の試料を真空室２から出す必要なしに、第１の試料から第２の試料を取り出し、第２の試料を前処理しかつ検査することが可能である。更に、２つの受け取り部材を支持部材に設けることによって、簡単なかつ良好に制御可能な運動過程が可能である。前記全体のプロセスは、完全自動で、適切な制御手段によって実行可能である。このことは、同様に、本発明に係わる粒子ビーム装置にも当てはまる。この粒子ビーム装置では、受け取り部材を支持部材から取り外しかつ続いて支持部材と再結合することによって、受け取り部材が、粒子ビームを試料に照射することができる位置にもらされることが可能である。本発明は、支持部材の（例えば試料台の）運動の自由度により全体の必要な運動が実現可能であるので、１つの受け取り部材または複数の受け取り部材が運動機構を有する必要がないという利点も有する。複数の受け取り部材または１つの受け取り部材を有する支持部材は、試料（例えば、粒子ビーム装置で前処理された試料）を粒子ビーム装置から出すために、特に十分に適切である。これに追加してまたはこの代わりに、複数の受け取り部材または１つの受け取り部材を有する支持部材は、前処理された試料を粒子ビーム装置に入れるために、特に十分に適切である。
【００１２】
支持部材から取り外し、かつ続いて支持部材と結合することによって、受け取り部材が位置決めされる、粒子ビーム装置の特別な実施の形態では、受け取り部材は、支持部材から取り外すことによって第１の位置から動かされることができ、続いて支持部材と結合することによって、第２の位置にもらされることができる。更に、受け取り部材は受け取り軸を有し、第１の位置の受け取り軸と第２の位置の受け取り軸とは、或る角度だけ、互いにずれて設けられている。この角度は、好ましくは２０°ないし１６０°の範囲にあり、特に好ましくは９０°である。
【００１３】
支持部材から取り外し、かつ続いて支持部材と結合することによって、受け取り部材が、粒子ビームを試料に照射することができる少なくとも１つの位置にもらされる、粒子ビーム装置の他の実施の形態では、支持部材が、互いに直交した３つの空間方向に可動に形成されていることは好ましい。更に、支持部材は、光軸に平行に設けられているかこの光軸に対応する第１の軸を中心としておよび光軸に直交した第２の軸を中心として回転可能に形成されている。
【００１４】
前記の本発明に係わる粒子ビーム装置の場合、特別な実施の形態では、支持部材は、少なくとも１つの第１のガイド部材を有し、受け取り部材は、少なくとも１つの第２のガイド部材を有し、第１のガイド部材および第２のガイド部材は、互いに補完的に形成されている。例えば、第１のガイド部材は、ばち形の突起として形成されており、第２のガイド部材は、第１のガイド部材に対応して補完的に形成されたリセスとして形成されている。他の実施の形態では、第２のガイド部材は、ばち形の突起として形成されており、第１のガイド部材は、第２のガイド部材に対応して補完的に形成されたリセスとして形成されている。本発明は、ただ１つの第１のガイド部材またはただ１つの第２のガイド部材に限定されていない。むしろ、複数の第１のガイド部材および複数の第２のガイド部材を有する実施の形態が提案されている。前記ガイド部材は、受け取り部材を第１のまたは第２の位置に設けるために用いられ、従って、角度をずらした上記の配置を保証する。
【００１５】
前記粒子ビーム装置の他の実施の形態では、受け取り部材は、駆動手段（Bewegungsvorrichtung）を有し、その結果、この受け取り部材は、この駆動手段によって、粒子ビームを試料に照射することができる少なくとも１つの位置にもらされることができる。駆動手段が、機械的に駆動されおよび／または電気的に駆動される装置として形成されていることは好ましい。例えば、駆動手段は、収容部として、特に、マニピュレータ・バーを設けるためのねじ収容部として形成されている。このとき、マニピュレータ・バーによって、受け取り部材を支持部材から取り外し、続いて、受け取り部材を再度支持部材と結合し、そのとき、受け取り部材を、粒子ビームを試料に照射することができる少なくとも１つの位置にもたらすことも可能である。
【００１６】
駆動手段は、自動的に制御可能に形成されていてもよい。この実施の形態のためには、少なくとも１つの制御ユニットおよび少なくとも１つの電気的駆動手段が提案されている。
【００１７】
他の実施の形態では、駆動手段は、マニピュレータ・バーとしておよび特別な場合にはウォブリング・バー（Wobbelstab）として形成されている。
【００１８】
本発明に係わる粒子ビーム装置の上記すべての実施の形態が、１つのまたは複数の試料から放射され、送られおよび／または分散される粒子を検出するための少なくとも１つの検出器を有することは好ましい。例えば、検出器としては、粒子ビームコラムの対物レンズに設けられた検出器が設けられている。この代わりにまたはこれに追加して、１つのまたは複数の試料によって放射された粒子を、または粒子ビームの伝播方向に１つのまたは複数の試料から放出する分散型の粒子を検出するために用いる検出器が設けられている。このために適切な検出器装置は、例えばWO 2005/006384から公知である。ここでは、公報の内容を完全に引き合いに出し、ここに公報の開示内容を本願に採用する。
【００１９】
上記粒子ビーム装置の特別な実施の形態は、粒子ビームを発生させるための少なくとも１つのビーム発生器と、粒子ビーム装置内で粒子ビームを導くための少なくとも１つのビームガイド装置とを有する。この場合、前記検出器（例えば、WO 2005/006384から公知の検出器）が、ビーム発生器から支持部材の方向に見て、支持部材の後方に設けられていることは好ましい。更に、粒子ビーム装置が、粒子ビームを試料に集束させるための少なくとも１つの対物レンズを有することが提案されている。
【００２０】
他の実施の形態では、粒子ビーム装置は、少なくとも１つの真空室を有し、この真空室の際には、粒子ビームコラムが設けられており、真空室の中に支持部材が設けられている。
【００２１】
本発明に係わる粒子ビーム装置の好ましい実施の形態は、複数の粒子ビームコラムをもって形成されている。例えば、上記粒子ビームコラムが、第１の光軸を有する第１の粒子ビームコラムとして形成されていることが提案されているのは好ましい。更に、他の粒子ビームコラムが、第２の光軸を有する第２の粒子ビームコラムとして設けられている。第１の光軸と第２の光軸とが所定の角度をなすことは好ましい。この角度は、２０°ないし９０°の範囲にあることは好ましい。第１の粒子ビームコラムが、第１の粒子ビームを発生させるための第１のビーム発生器の形態の上記粒子発生器と、第１の粒子ビームを導くための第１のビームガイド装置の形態のビームガイド装置とを有することは好ましい。これに対し、第２の粒子ビームコラムは、第２の粒子ビームを発生させるための少なくとも１つの第２のビーム発生器と、第２の粒子ビームコラム内で第２の粒子ビームを導くための少なくとも１つの第２のビームガイド装置とを有する。例えば、第１の粒子ビームコラムの第１の粒子ビームは、試料の観察および検査のために用いられ、第２の粒子ビームコラムの第２の粒子ビームは、試料の前処理のために用いられる。
【００２２】
第１の粒子ビームコラムの上記対物レンズが、第１の粒子ビームを試料に集束させるための第１の対物レンズとして形成されていること、および、第２の粒子ビームコラムが、第２の粒子ビームを試料に集束させるための第２の対物レンズを有することが、追加的に提案されていることは好ましい。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態では、第１の粒子ビームコラムは、電子コラムとして形成されており、第２の粒子ビームコラムは、イオンコラムとして形成されている。特に、電子ビームによって試料を検査しかつイオンビームによって前処理することが提案されている。
【００２４】
更に、本発明の実施の形態では、支持部材が、第１の軸を中心として、最大３６０°まで、好ましくは３００°まで、更に好ましくは２４０°まで回転自在に形成されていることが提案されている。他の好ましい実施の形態は、支持部材が、第１の軸を中心として、最大１８０°まで回転自在に形成されていることを提案する。
【００２５】
本発明の他の実施の形態は、支持部材が第２の軸を中心として最大９０°、好ましくは最大６０°までおよび一層好ましくは４５°まで回転自在に形成されているように、構成されている。他の実施の形態では、支持部材は、第２の軸を中心として最大３０°まで回転自在に形成されている。
【００２６】
支持部材をおよび複数の受け取り部材または１つの受け取り部材を特別に形成しているので、本発明は、支持部材の（例えば試料台の）運動の自由度の有り得る制限にもかかわらず、十分な運動自由度を保証する。
【００２７】
本発明は、実際また、上記複数の特徴のうちの１または上記特徴の組合せを有する粒子ビーム装置として形成されている電子顕微鏡、特に走査型電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡に関する。
【００２８】
本発明は、実際また、少なくとも１つの支持部材および複数の受け取り部材を有し、１つのまたは複数の試料を受け取る装置に関する。支持部材は、互いに直交した３つの空間方向に可動に形成されており、第１の軸を中心として、および第１の軸に直交した第２の軸を中心として回転可能である。更に、第１の受け取り軸を有し、第１の試料を受け取るための少なくとも１つの第１の受け取り部材と、第２の受け取り軸を有し、第２の試料を受け取るための少なくとも１つの第２の受け取り部材とが設けられている。第１の受け取り軸と第２の受け取り軸とは、１０°ないし９０°の範囲の角度だけ互いにずれて位置されている。２０°ないし９０°の範囲が好ましい。或る実施の形態では、第１の受け取り部材は、第１の受け取り面を有する。この受け取り面の面法線は、第１の受け取り軸に対応する。このことは、第２の受け取り部材にも当てはまる。第２の受け取り部材は、第２の受け取り面を有する。この受け取り面の面法線は、第２の受け取り軸に対応する。しかし、本発明は、この定義に限定されない。例えば、第１の受け取り部材は、第１の受け取り軸が位置してなる第１の面に設けられている第１の受け取り面を有することができる。これに対し、第２の受け取り部材は、第２の受け取り軸が位置してなる第２の面に設けられている第２の受け取り面を有する。第１の面および第２の面は、互いに１０°ないし９０°の角度だけずれて設けられている。しかし、他の定義も考えられる。例えば、第２の受け取り部材の長軸と第１の受け取り部材の面法線とが、前記角度をなすことができる。
【００２９】
本発明は、少なくとも１つの支持部材と、試料を受け取るための少なくとも１つの受け取り部材とを具備する装置に関する。受け取り部材は、支持部材と着脱自在に結合されており、受け取り軸を有する。受け取り軸が、受け取り部材の受け取り面の面法線であることは好ましい。受け取り部材は、支持部材から取り外すことによって、少なくとも１つの第１の位置から動かされることができ、続いて支持部材と結合することによって、少なくとも１つの第２の位置にもらされることができる。第１の位置の受け取り軸と第２の位置の受け取り軸とは、２０°ないし１６０°の範囲の角度で互いに位置されている。この実施の形態では、支持部材が、互いに直交した３つの空間方向に可動に形成されており、第１の軸を中心として、およびこの第１の軸に直交した第２の軸を中心として回転可能であることが提案されていることは好ましい。
【００３０】
本発明に係わる前記装置は、特に、個々の特徴および特徴の組合せを有する既に上述された粒子ビーム装置に用いるために、提案されており、この粒子ビーム装置のために考えられている。このような装置は、既に上述されておりかつ後ほど記述する利点を有する。特に、支持部材をおよび複数の受け取り部材または１つの受け取り部材を特別に形成しているので、支持部材の（例えば試料台の）運動の自由度の有り得る制限にもかかわらず、十分な運動自由度が保証されている。
【００３１】
上記装置が、３０°ないし９０°の、例えば５４°または９０°の範囲の、２つの軸の間の角度を有することは好ましい。
【００３２】
このような装置の特別な実施の形態では、支持部材は、第１の軸を中心として、最大３６０まで、好ましくは最大３００°までおよび全く好ましくは最大２４０°まで回転自在に形成されている。他の実施の形態では、支持部材は、第１の軸を中心として、最大１８０°まで回転自在に形成されている。
【００３３】
このような装置の他の実施の形態では、支持部材は、第２の軸を中心として、最大９０°まで、好ましくは最大６０°までおよび特に好ましくは最大４５°まで回転自在に形成されている。他の実施の形態では、支持部材は、第２の軸を中心として、最大３０°まで回転自在に形成されている。
【００３４】
本発明は、実際また、試料を検査または前処理するための、特に、上記粒子ビーム装置で、特に電子顕微鏡で使用するために考えられている方法に関する。本発明に係わる方法では、第１の試料を、真空室内で支持部材の第１の受け取り部材に設けることが、まず提案されている。支持部材は、互いに直交した３つの空間方向に可動に設けられている。更に、支持部材は、光軸に平行に設けられているかこの光軸に対応する第１の軸を中心としておよび光軸に直交した第２の軸を中心として回転可能に設けられている。第１の受け取り部材に設けられる第１の試料は、かなり大きく形成されていてよい。支持部材を、少なくとも１つの第１の位置へ動かし、この第１の位置では、第２の試料を、第１の試料から取り出す。続いて、第２の試料を、支持部材の第２の受け取り部材に固定し、支持部材を、第２の試料が照射される少なくとも１つの第２の位置へ動かす。支持部材を動かすことによって、常に、第１の支持部材および第２の受け取り部材を、同一の空間方向へおよび／または同一の軸を中心として動かす。
【００３５】
前記第１の試料を第１の粒子ビームによって検査（例えば観察）し、第２の試料を第２の粒子ビームによって取り出すことが提案されていることは好ましい。更に、第２の試料を第１の粒子ビームによって第２の位置で照射（例えば観察）することが提案されている。他の実施の形態では、第２の試料をマニピュレータ装置に設け、続いて、このマニピュレータ装置によって第２の受け取り部材に設けることが提案されている。更に、第２の試料を、第２の粒子ビームによって前処理し(例えば研磨し)、続いて、第２の位置で第１の粒子ビームによって検査することが提案されていることは好ましい。
【００３６】
試料を検査または前処理するための、特に、粒子ビーム装置で使用するための、本発明に係わる他の方法で、試料を、真空室内で支持部材の取り部材に設ける。この場合、受け取り部材は、着脱自在に支持部材と結合されている。受け取り部材を支持部材から取り外し、かつ続いて支持部材と結合することによって、受け取り部材を、少なくとも１つの位置、好ましくは少なくとも２つの位置にもたらす。その結果、粒子ビームを試料に照射する。受け取り部材を、駆動手段によって、少なくとも１つの位置にもたらすことは好ましい。
【００３７】
本発明に係わる他の方法では、第１の試料を、真空室内で支持部材の２つの受け取り部材のうちの一方に設けることが提案されている。支持部材は、互いに直交した３つの空間方向に可動であり、支持部材は、粒子ビーム装置の光軸に平行に設けられているかこの光軸に対応する第１の軸を中心としておよび光軸に直交した第２の軸を中心として回転可能である。更に、支持部材を、少なくとも１つの第１の位置へ動かし、この第１の位置では、試料を前処理する。続いて、支持部材を、試料が検査される少なくとも１つの第２の位置へ動かす。支持部材を動かすことによって、常に、第１の受け取り部材および第２の受け取り部材を、同一の空間方向へおよび／または同一の軸を中心として動かす。例えば、ここに記載した方法により、支持部材を、試料が研磨される位置と、試料が例えば透過測定法によって検査される位置との間で検査することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照し本発明の実施の形態を詳述する。図１は、走査型電子顕微鏡の形態をとる粒子ビーム装置の略図である。粒子ビーム装置は、イオンビーム手段をもって形成されている。従って、真空室２には、電子コラムの形態をとる第１の粒子ビームコラム３およびイオンコラムの形態をとる第２の粒子ビームコラム４が設けられている。個々の粒子ビームコラム３および４の構造には、後で、詳細に立ち入ろう。
【００３９】
真空室２には、更に、試料台の形態をとる支持部材５が設けられている。支持部材５は、互いに直交するように設けられた３つの空間方向ｘ，ｙおよびｚに可動に形成されている。空間方向ｚおよびｙは、真空室２の側方に示されている。空間方向ｘは、図平面に対して直交している。更に、支持部材５は、軸８を中心として回転自在に設けられている。このことは、矢印Ａによって示されている。軸８は、第１の粒子ビームコラム３の第１の光軸に対し平行に位置している。図１に示した実施の形態に全体の構造および機能の点で対応しておりかつ図３に示されている他の実施の形態では、軸８は第１の軸８´に対応している。支持部材５が、最大１８０°、好ましくは最大２４０°までまたは３００°まで、一層好ましくは最大３６０°まで軸８を中心として回転可能であることは好ましい。
【００４０】
更に、支持部材５は、軸８に直交するように、従ってまた第１の光軸に直交する、空間方向の軸ｘを中心として、回動可能である。この回動は、矢印Ｂによって示されている。また、この回動は、最大約９０°の範囲で、好ましくは最大６０°または４５°までの範囲で、およびより好ましくは最大３０°までの範囲で、矢印Ｂの両側でなされる。全く特別な場合には、回動は、一方の方向へは最大１５°だけおよび他方の方向へは最大６０°だけなされる。
【００４１】
支持部材５は、第１の受け取り部材６を有する。この受け取り部材には、第１の試料が設けられる。更に、支持部材５は、第２の受け取り部材７を有する。この受け取り部材には、第２の試料が設けられる。両方の受け取り部材の機能については、後で、詳細に説明する。
【００４２】
真空室２には、更に、第１の粒子ビームコラム３の軸８上に、検出器９が設けられている。この検出器は、試料から出て散乱または放出される電子を検出するために適切である。例えば、WO 2005/006384 A2に記載の検出器が設けられている。
【００４３】
第２の粒子ビームコラム４は、第２の光軸１０を有する。第１の粒子ビームコラム３および第２の粒子ビームコラム４は、第１の光軸８と第２の光軸１０とが、或る角度αで傾動するように、相対的に入射される（図２を参照せよ）。この角度αは、２０°ないし９０°の範囲にある。全く特別な場合に、角度は、約５４°である。
【００４４】
以下、粒子ビーム装置１と、この粒子ビーム装置に適用可能な、本発明に係わる方法とを、他の図面を参照して説明する。
【００４５】
図４は、支持部材５のホルダ５ａを入れることを示す。このホルダには、第１の受け取り部材６および第２の受け取り部材７が設けられている。第１の受け取り部材６および第２の受け取り部材７は、夫々受け取り面を有する。これら受け取り面の面法線は、角度βをなしている。この実施の形態では、第２の受け取り部材７の面法線は、図６に示すように、アームの形状を有する第２の受け取り部材７の長軸に対し平行となっている。角度βが２０ないし９０°の範囲にあり、特別な場合には、約５４°であることは好ましい。後者のことは、粒子ビームコラム３および４が互いに５４°で設けられているときは、受け取り部材７上に設けられた試料を有する支持部材を、イオンによる照射の際に、傾動する必要がないことを保証する。
【００４６】
図４に示す実施の形態と異なり、図１ないし３に示す受け取り部材６および７は、約９０°の角度βだけずれて設けられている。
【００４７】
図４から見られるように、マニピュレータ１１によって、ホルダ５ａが、支持部材５の他のホルダ１３に配置される。支持部材５は、位置決め手段１２を有する。この位置決め手段１２は、ｙ方向に移動するためのキャリッジ機構１４と、ｘ方向に移動するためのキャリッジ機構１５とを有する。更に、ｚ方向に移動するためのスライド手段１６も設けられている。上記の回転のための機構は、図４には示されていない。図５は、ホルダを入れることの終了後の、図４に示す実施の形態を示す。
【００４８】
図６は、他のステップを略示する。第１の受け取り部材６に設けられた第１の試料に実質的に直交するように向けられている電子ビーム１７によって、試料の面の結像（走査画像）が形成され、他の検査にとって重要な範囲が確定される。続いて、支持部材５は、第１の受け取り部材６に設けられた第１の試料の、この重要な範囲が、第１の試料に入射するイオンビーム（粒子ビーム）１８に対し実質的に直交する（図７を参照せよ）ように、傾動される。この位置では、第１の試料の一部である第２の試料は、イオンビーム１８によって前処理される。これに追加して、すでに今、イオンビーム１８によって第２の試料を第１の試料から切り取ることができる。切り取りおよび前処理は、電子ビーム１７による走査画像の形成によって、観察可能である。
【００４９】
図に示した実施の形態では、第２の試料を更に処理するための２つの可能な方法がある。第１の方法は、図８および９に示されている。この方法では、第１の受け取り部材６の表面（受け取り面）は、第１の粒子ビームコラム３の光軸に対し直交するように向けられている。イオンビーム１８によって、第２の試料が、第１の試料から切り取られる。例えば、このことは、US 6,963,068 B2から公知である方法によって実施される。ここに、この公報の開示内容を、参照として本願に採用する。切り取りは、電子ビーム１７による走査画像の形成によって観察される。続いて、可動に形成されたマイクロマニピュレータ（マニピュレータ装置）１９によって、第２の試料を、第１の試料から取り出す（Lift-Out）。この目的のために、前もって、第２の試料を、マイクロマニピュレータ１９に固定する。この目的のために、マイクロマニピュレータ１９を、第１の試料の近くにもたらして、第２の試料をマイクロマニピュレータ１９に固定することができる。本発明は、所定の固定法に限定されない。むしろ、第２の試料をマイクロマニピュレータ１９に固定するために適切である如何なる固定法も用いられる。例えば、第２の試料を、締付手段によってマイクロマニピュレータ１９に固定することができる。これの代わりにまたはこれに加えて、イオンビームが誘導される析出層によって、第２の試料をマイクロマニピュレータ１９に固定する。析出層は、集束されたイオンビームによってガス気圧の中で発生される。このような固定法は、例えばDE 42 26 694 C2から公知である。ここでは、公報の内容を完全に引き合いに出し、ここに公報の開示内容を本願に採用する。
【００５０】
第２の試料をマイクロマニピュレータ１９に固定した後に、第２の試料を第１の試料から取り出し、他のステップでは、第２の受け取り部材７に固定する。このことは、図９に詳細に示されている。この目的のために、図示した実施の形態では、第２の受け取り部材７の受け取り面の面法線が、第１の粒子ビームコラム３（電子コラム）の光軸に対し基本的に平行に向けられているように、支持部材５を動かす。このとき、電子ビーム１７による走査画像の形成によって、如何にして第２の試料２０がイオンビーム１８によってマイクロマニピュレータ１９から離され、かつ第２の受け取り部材７に固定するかが、観察可能である。固定法としては、第２の試料を第２の受け取り部材７に固定するために適切である如何なる方法も、例えば、既に上述した固定法も再度選択可能である。
【００５１】
更なる処理の第２の方法は、図１０および１１に示されている。しかしながら、第２の方法は、第１の方法とは、切り取りおよび取り出しが、以下の位置で、すなわち、支持部材５が傾動されており、かつ第１の受け取り部材の受け取り面が、第２の粒子ビームコラム４の光軸に対し直交する位置で、なされる点でのみ、異なっている。従って、図８および９に関して説明したすべてのステップは、図１０および１１に示した実施の形態に適用可能である。第２の試料２０を第２の受け取り部材７に固定するのは、第１の受け取り部材６の受け取り面が、第１の粒子ビームコラム３の光軸に対し直交するように向けられているときである。
【００５２】
更なるステップで、第２の試料を前処理し続ける。図１２に示す実施の形態では、第２の試料２０は、第２の試料２０が研磨されるように、支持部材５の移動によってイオンビーム１８へ向けられている。この過程は、電子ビーム１７による走査画像の形成によって観察可能である。電子の透過が、小さな原子番号を有する、試料の区域に生じるまで、研磨を行なう。電子の透過に基づいて第２の試料２０の中を通過する電子を、検出器２１によって確定する。
【００５３】
続いて、支持部材５を再度動かし、例えば回動させて、第２の試料に、基本的に垂直に、電子ビーム１７を当てることができる。電子ビーム１７によって、電子を、第２の受け取り部材７に設けられた第２の試料２０へ導く。第２の試料２０の下方には、検出面２２を有する検出器９が設けられている。従って、第２の試料２０から散乱された電子あるいは第２の試料によって放射された電子を、検出器９によって検出し、画像の形成のために用いる（図１３を参照せよ)。このことによって、第２の試料２０を逆推理することが可能である。特に、第２の試料２０の前処理が十分であったか、あるいは、再度繰り返さねばならないかを、確認することができる。
【００５４】
本発明は、全体の必要な動きが、支持部材５の運動の自由度により実現可能であるので、受け取り部材６および７が全然運動機構を有しないという、利点も有する。特に、粒子ビームコラム３の光軸と粒子ビームコラム４の光軸との間の角度αが、受け取り部材６および７の角度βに対応することが、利点である。この場合、支持部材５を動かすことがしばしば不要であるのは、第１の粒子ビームコラム３の光軸を、受け取り部材６の表面に直交するようにして、受け取り部材７に設けられた試料に、イオンビームを当てることが意図されるときである。何故ならば、そのとき、試料が、すでに、照射のために良好な位置にあるからである。
【００５５】
図１４は、電子コラムとして形成されておりかつ基本的に走査型電子顕微鏡の電子コラムに対応する粒子ビームコラム３の略図である。第１の粒子ビームコラム３は、電子銃２３の形態をとるビーム発生器(カソード)と、引出電極２４と、アノード２５とを有する。アノードは、同時に、ビームガイド管すなわちビームガイド装置２６の端部である。電子銃２３が熱形のフィールドエミッタであることは好ましい。電子銃２３から出る電子を、電子銃２３とアノード２５の間の電位差に基づき、アノード電位へと加速する。更に、ビームガイド管２６が中を通っている孔を有する対物レンズ３３が設けられている。更に、対物レンズ３３は、複数の磁極片２７を有する。これら磁極片には、すでに長い間知られているコイル２８が設けられている。ビームガイド管２６の後方には、静電形の遅延手段が接続されている。この遅延手段は、単極２９および管形電極（Rohrelektrode）３０からなる。この管形電極は、ビームガイド管２６の、支持部材５に向かい合う端部に形成されている。図１４に示した支持部材５は、図１ないし１３に示した支持部材５に対応する。この支持部材５と単極２９との、図１４に示した間隔は、例示として理解されればよく、この間隔は、第２の粒子ビームコラム４によって発生されるイオンビームによる、支持部材５上に設けられた試料への照射が容易に可能であるほどに、十分であることを、指摘しておく。
【００５６】
管形電極３０が、ビームガイド管２６と共に、アノード電位にあるのに対し、単極２９と、支持部材５に設けられた試料とは、アノード電位に比較して低い電位にある。かくして、電子ビームの電子を、所望の低いエネルギへ減速することができる。低いエネルギは、支持部材５上に設けられた試料の検査のために必要である。第１の粒子ビームコラム３は、更に、走査手段３１を有する。この走査手段によって、電子ビームを偏向し、支持部材５に設けられた試料の上面に亘って走査することができる。
【００５７】
画像を形成するためには、ビームガイド管２６に設けられた検出器３２によって、電子ビームと支持部材５に設けられた試料との相互作用に基づいて発生する二次電子および／または後方散乱電子を用いる。画像を形成するために、検出器３２によって発生された信号を、電子機器ユニット（図示せず）に伝送する。
【００５８】
図１５は、イオンコラムの形態をとる第２の粒子ビームコラム４の構造を示す。基本的には、第２の粒子ビームコラム４の構造は、第１の粒子ビームコラム３の構造に対応する。イオンビーム発生器３４によって、イオン（イオンビーム）を発生させ、引出電極３５によって、所定の電位へ加速させる。次に、イオンビームは、第２の粒子ビームコラム４のイオン光学系を通る。イオン光学系は、集光レンズ３６と、個々のレンズすなわちビームガイド装置３８の配列物とを有する。これらのレンズ３８（対物レンズ）は、最後に、支持部材５に設けられた試料に当たるイオン検出器（Ionensonde）を形成する。イオンビーム発生器３４の方向でレンズ３８の上方に、調整可能な絞り３７と、２つの電極装置４０および４１とが設けられている。これら電極装置は、走査電極として形成されている。これらの走査電極４０および４１によって、イオンビームを、支持部材５に設けられた試料の上面に亘って走査する。支持部材５は、ここでも、図１ないし１３に示す支持部材５に対応する。この支持部材５と、第２の粒子ビームコラム４の端部との間隔は、例示として理解されればよい。当然ながら、支持部材５は、支持部材５に設けられた試料への、第１の粒子ビームコラム３によって発生される電子ビームによる同時の照射が、容易に可能であるように、設けられている。
【００５９】
第１の受け取り部材６および第２の受け取り部材７を支持部材５に設けることによって、第２の試料を真空室２から出す必要なしに、第１の試料から第２の試料を取り出し、第２の試料を前処理しかつ検査することは、容易に可能である。
【００６０】
複数の検査の際には、第２の試料を第１の試料から切り取り、前処理しかつ検査することは時として不必要である。むしろ、ここでは、前処理された試料を、支持部材５に載せたまま、真空室２に入れる。前処理された試料は第２の受け取り部材７に設けられている。基本的には、この方法では、次に、支持部材５の２つの位置の間で往復動を行なう。第１の位置では、前処理された試料を研磨する。このことは、基本的に、図１２に対応する。第２の位置では、画像形成による試料の更なる検査を行なう。この検査は、例えば図１３に示されている。
【００６１】
図１６および１７は、２つの粒子ビームコラム３および４を有する粒子ビーム装置１に挿入可能な本発明の、他の実施の形態を示す。図１６および１７に示した実施の形態は、支持部材５を有する。この支持部材が、すでに上記した支持部材５と同様に、可動に形成されていることは好ましい。支持部材を、好ましくは支持部材５のねじ４４に装着されるマニピュレータによって、真空室へ入れることができる。
【００６２】
支持部材５には、受け取り部材４５が着脱自在に結合されている。この場合、受け取り部材４５は、この受け取り部材４５が少なくとも２つの角度位置を占めることができるように、支持部材５と結合可能である。角度位置が、２０°ないし１６０°の角度で相対して設けられていることは好ましい。図１６および１７に示した２つの角度位置(図１６では第１の位置および図１７では第２の位置)が設けられている。これらの角度位置は、互いに９０°ずれて設けられている。これらの角度位置を占めることができるように、受け取り部材４５および支持部材５には、所望の角度位置に従って、角度位置を確定する複数のガイド部材が設けられている。図１６および１７に示した実施の形態では、受け取り部材４５は、第１の端部４６に、ばち形のガイド部材４７および４８を有する。更に、第２の端部側に他のガイド部材５３および５４が設けられている。これらのガイド部材は、一目瞭然という理由から、図１７に示されていない。ガイド部材４７，４８，５３および５４の各々は、これらガイド部材４７，４８，５３および５４に補完的に形成されたガイド収容部すなわちガイド部材５５と対応している。受け取り部材４５を、支持部材５から取り外しかつ続いて受け取り部材４５と再度結合した後に、９０°で相対して設けられた２つの位置（角度位置）にもたらすことが可能である。この場合、受け取り部材４５を、略示されたマニピュレータ装置５８によって動かし、すなわち、一方の位置、例えば図１６の位置で支持部材５から取り外し、および他方の位置、例えば図１７の位置で再度支持部材５と結合させる。上述のように、マニピュレータ装置５８は、図１６で略示されているだけである。このマニピュレータ装置は、機械式でのみ可動であり、あるいは、略示した制御ユニット５７と、この制御ユニットに含まれる電動モータとによって、電気的にも自動的にも可動である。受け取り部材４５を動かすことができるために、マニピュレータ装置５８は、受け取り部材４５のねじ収容部すなわち駆動手段５６と係合する。
【００６３】
受け取り部材４５の第２の端部４９には、クランピングジョー５０および５１が設けられている。支持部材５および受け取り部材４５を入れる前に、これらのクランピングジョーの間に、試料５２（例えば、透過型電子顕微鏡のための格子）を設ける。マニピュレータ装置５８によって、受け取り部材４５を、受け取り部材が例えばイオンビームコラムからのイオンビームによって照射されてなる図１６に示した位置へ、もたらすことができる。続いて、受け取り部材４５を、例えば走査型透過電子顕微鏡を用いた検査によって詳細に検査されてなる図１７に示す位置へ、もたらすことができる。図１６および１７は、クランピングジョー５０および５１の区域で収容軸Ｄを示す。これらのクランピングジョーは、この実施の形態では、異なった位置で９０°で設けられている。
【００６４】
本発明が、電子コラムとイオンコラムとの組合せに限定されないことを、明確に指摘しておく。むしろ、本発明に係わる粒子ビーム装置は、如何なる種類の粒子も発生させかつ導く複数のコラムを有することができる。実際また、本発明に係わる粒子ビーム装置は、ただ１つのコラムをもって形成されていてもよい。更に、粒子ビームの代わりに、レーザビームを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】真空室を有する粒子ビーム装置の略図である。
【図２】図１に示す粒子ビーム装置の他の略図である。
【図３】真空室を有する他の粒子ビーム装置の略図である。
【図４】支持部材の略図である。
【図５】図４に示す支持部材の他の略図である。
【図６】受け取り部材に固定された試料が検査される、図１に示す粒子ビーム装置の他の略図である。
【図７】受け取り部材に固定された試料が処理される、図１に示す粒子ビーム装置の他の略図である。
【図８】マイクロマニピュレータを有し、図１に示す粒子ビーム装置の他の略図である。
【図９】マイクロマニピュレータを有し、図１に示す粒子ビーム装置の他の略図である。
【図１０】マイクロマニピュレータを有し、図１に示す粒子ビーム装置の他の略図である。
【図１１】マイクロマニピュレータを有し、図１に示す粒子ビーム装置の他の略図である。
【図１２】図１に示す粒子ビーム装置での試料の前処理の略図である。
【図１３】図１に示す粒子ビーム装置での試料の検査の略図である。
【図１４】電子コラムの形態をとる第１の粒子ビームコラムの略図である。
【図１５】イオンコラムの形態をとる第２の粒子ビームコラムの略図である。
【図１６】第１の位置における他の支持部材の略図である。
【図１７】図１６に示す、第２の位置における支持部材の略図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  粒子ビーム装置
２  真空室
３  第１の粒子ビームコラム
４  第２の粒子ビームコラム
５  支持部材
５ａ  ホルダ
６  第１の受け取り部材
７  第２の受け取り部材
８  軸（光軸）
８´  光軸
９  検出器
１０  光軸
１１  マニピュレータ
１２  位置決め装置
１３  ホルダ
１４  キャリッジ機構
１５  キャリッジ機構
１６  スライド手段
１７  電子ビーム
１８  イオンビーム
１９  マイクロマニピュレータ
２０  第２の試料
２１  検出器
２２  検出器
２３  電子銃
２４  引出電極
２５  アノード
２６  ビームガイド管
２７  磁極片
２８  コイル
２９  単極
３０  管形電極
３１  走査手段
３２  検出器
３３  対物レンズ
３４  イオンビーム発生器
３５  引出電極
３６  集光レンズ
３７  可変の絞り
３８  レンズ装置（対物レンズ）、
４０  走査電極（電極装置）
４１  走査電極（電極装置）
４４  ねじ
４５  受け取り部材
４６  第１の端部
４７  ガイド部材
４８  ガイド部材
４９  第２の端部
５０  クランピングジョー
５１  クランピングジョー
５２  試料
５３  ガイド部材
５４  ガイド部材
５５  ガイド収容部
５６  ねじ収容部（駆動手段）
５７  制御ユニット
５８  マニピュレータユニット、 マニピュレータ装置
【図１】
0005674259.tif 000002
【図２】
0005674259.tif 000003
【図３】
0005674259.tif 000004
【図４】
0005674259.tif 000005
【図５】
0005674259.tif 000006
【図６】
0005674259.tif 000007
【図７】
0005674259.tif 000008
【図８】
0005674259.tif 000009
【図９】
0005674259.tif 000010
【図１０】
0005674259.tif 000011
【図１１】
0005674259.tif 000012
【図１２】
0005674259.tif 000013
【図１３】
0005674259.tif 000014
【図１４】
0005674259.tif 000015
【図１５】
0005674259.tif 000016
【図１６】
0005674259.tif 000017
【図１７】
0005674259.tif 000018