一次イオンビームを発生するイオンビームカラムと、焦点を変化させるときに、レンズを構成する各部におけるエネルギー放散が時間的に略一定である磁気対物レンズを有する電子ビームカラムと、を備える二重ビーム装置。前記一次イオンビームによって発生した二次粒子を収集する二次電子収集デバイスをさらに備え、前記電子ビームカラムの磁界が二次電子を前記二次電子収集デバイスへ操縦することを助けるように前記二次電子収集デバイスが配置されている請求項1に記載の装置。荷電中和電子を提供する電子銃をさらに備え、前記電子銃は、前記電子ビームカラムの磁界が、合焦された前記イオンビームカラムの目標点に向けて、前記荷電中和電子を加速するように、配置と向きが設定され、前記電子銃は、前記荷電中和電子の通路を調節して前記電子ビームカラムの磁界の変化による影響を補正するための操縦電極を有する請求項1に記載の装置。前記電子銃が、電子ビームを合焦し操縦する4個の電極要素を有する請求項3に記載の装置。合焦した前記イオンビームカラムが、単一同位元素のガリウムイオン源を有する請求項1に記載の装置。前記イオンビームカラムが、集束したイオンビームカラムである請求項1に記載の装置。前記イオンビームカラムが、成形したイオンビームカラムである請求項1に記載の装置。前記イオンビームカラムが、磁気浸漬対物レンズおよび静電偏向器を有する請求項1に記載の装置。前記イオンビームカラムおよび前記電子ビームカラムがその上に搭載される浮遊部分と、前記浮遊部分に搭載されるエアロックと、固定部分の上に搭載されたロボット搬送腕と、前記浮遊部分が上昇するときに、嵌合表面が前記浮遊部分を前記固定部分に位置決めして前記ロボット搬送腕が試料を前記エアロックへ、あるいは、前記エアロックから移動可能なように前記嵌合表面が配向された、前記固定部分上の第1の嵌合い構造および前記浮遊部分上の第2の嵌合い構造と、前記浮遊部分を上昇させ、前記固定部分に位置決めして合体させる手段とをさらに含む請求項1に記載の装置。前記磁気対物レンズは、水で冷却される請求項1に記載の装置。焦点を変化させたときに、前記磁気対物レンズに流れる電流が実質的に一定に保たれる請求項9に記載の装置。前記イオンビームカラムがイオンの衝突点を有し、前記電子ビームカラムが電子の衝突点を有し、前記イオンの衝突点および前記電子の衝突点がオフセットされており、試料上の目標点を前記二つの衝突点の間で正確に移動させる移動可能な台をさらに備える請求項1に記載の装置。前記目標点が複数の前記二つの衝突点の間で移動したときに、前記試料の表面の高さの変化を検出し、前記試料に合焦するように前記台を上昇あるいは降下させる高さセンサをさらに備える請求項12に記載の装置。前記イオンビームカラムおよび前記電子ビームカラムが搭載されたターレットをさらに含み、前記ターレットは、構成要素を搭載可能な複数の開口部を有し、前記開口部は、不使用時に封止可能である請求項1に記載の装置。前記ターレットに搭載されたガス注入装置をさらに備える請求項14に記載の装置。前記電子銃は非磁性材料からなる請求項3に記載の装置。前記電子ビームカラムは、第1の垂直面に配置され、前記電子銃は第2の垂直面に配置されており、下方から見て前記第2の垂直面は、前記第1の垂直面から時計回り方向に90°向いており、前記電子ビームカラムの対物レンズの磁界が、前記電子銃からの前記電子を前記試料の方へと誘導し、前記第1および第2の垂直面は、試料表面に対して垂直な面である請求項3に記載の装置。二次電子検出器をさらに備えており、前記二次電子検出器は、前記電子銃を含む垂直面であって、前記電子銃からは前記電子ビームカラムの反対側に配置されており、前記電子銃を含む垂直面は、試料表面に対して垂直な面である請求項17に記載の装置。本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、SEMレンズに電流を流しながらイオンビームを操作することのできる二重ビーム装置を提供することにある。本発明の一態様は、装置の他の機能を使用しながら、SEMの対物レンズを励起することのできる二重ビーム装置を含む。好ましい実施形態は、いくつかの発明態様を含み、これらは個別に特許取得が可能であると考えられる。SEMが一定の熱を発生するので、磁界強度を変化させてビームを合焦させるとき、装置は熱平衡に達するまで余分な時間待つ必要がない。いくつかの実施形態では、荷電中和フラッド銃は、磁界が中和電子を目標物に導くのを助けるように配置される。いくつかの実施形態では、フラッド銃の電極の操縦によってビームの方向を変え、磁界の変動が補正される。いくつかの実施形態は、SEMレンズの磁界が二次粒子の収集を助けるように配置された二次粒子検出器を含む。他の実施形態は、単一同位元素のガリウムを使用し、異なるガリウム同位元素によるSEM磁界の異なる効果に起因するイオンビームのぼけを除去する。上記は、以下の発明の詳細説明をより良く理解するために、本発明の特徴および技術的な利点をやや広範囲に概説した。本発明の他の特徴および利点は以下に説明する。当業者であれば、本発明の同じ目的を実施するために、開示された概念および特定の実施形態を他の構造の修正または設計の基礎として容易に使用できることを認識するはずである。また、当業者であれば、それらの同等の構造が従属の請求項に記載された本発明の精神と範囲から逸脱しないことを認識するはずである。本発明およびその利点をより完全に理解するために、付随する図面と共に以下の説明に参照を加える。図1は、走査電子顕微鏡SEM100が搭載されたターレットturret98と、イオンビームカラムFIB102と、光学顕微鏡105と、1個または複数のガス注入装置GIS110と、およびSEM100のレンズによって収集された電子および一次電子ビーム軸から偏向する電子を検出する電子検出器114とを含む二重ビーム装置96の部分を示している。イオンビームカラム102は、磁気浸漬対物レンズおよび静電偏向器を有する。図2は、下から見た、すなわち試料表面から見た同じ構成要素を示している。図2には、荷電中和フラッド銃電子銃、電子フラッド銃204、およびイオンビームカラム102からのイオンビーム一次イオンビームの衝突によって試料から発生する粒子を検出するチャンネル検出器の電子乗算器CDEMなどの二次粒子検出器205を見ることができる。イオンビームと電子ビームが試料の同一点に向かうことが理想的であるが、イオンビームカラムと電子ビームカラムSEM100の物理的なサイズのため、それらを表面に非常に近接して配置し、同じ目標物の点に導くことができない。両方のビームが同じ点に向かうためには、一般に1つまたは両方のビームが表面から後退しなければならない。カラムを表面から後退させると、仕事距離、すなわち、カラムの最終レンズから試料表面への距離が増加する。仕事距離の増加はカラムの解像度を低下させる。両方のカラムに短い仕事距離を提供する好ましい実施形態では、SEM100およびFIB104からの衝突点は、例えば、約50mm互いにオフセットされる。試料は、どちらのビームが使用されているかによって試料を急速かつ正確に2つの点の間で動かす試料保持器または台図示されていないに搭載される。台が試料を適切なビームカラムの下に配置するためにX-Y面で動くとき、台は試料の表面高さの変動を補正するために垂直にも動く。それらの表面高さの変動は、例えば、半導体ウェハのねじれに起因することがある。容量センサ206図2などの高さセンサは、台が動くと試料表面の高さの変化を検出し、試料が真空チャンバ内のいかなる器具にも衝突しないよう、かついずれのビームが試料に用いられていようとも試料に合焦するように、台を上昇または降下させる。一実施形態では、容量センサ206は任意選択的な顕微鏡105の上に従来通りに搭載されまたは展延する。光学顕微鏡105は試料の一次配列に使用することができる。SEM100、FIB102、およびGIS110などの装置の様々な構成要素はターレット98の上に搭載され、このターレット98はサンプル真空チャンバの上部に含まれる。ターレットは、様々な開口部を含み、その上に器具を搭載することができ、または不要であれば容易に封止することができる。そのターレットを使用することによって、異なる荷電粒子ビーム装置を同じ基本装置から容易に構成することができる。例えば、異なる種類の検出器または異なる数のガス注入装置をターレットに搭載して、ゼロから完全に装置設計するまでもなく、特殊なまたは汎用性の荷電粒子ビーム装置を作製することができる。フラッド銃フラッド銃からの中和電子は、電荷が累積される点、すなわち一次イオンビームの衝突点の近くで試料に到達することが好ましい。また、荷電中和電子は最小のエネルギーで試料に到達することが好ましい。SEM対物レンズが励起された状態に保たれる好ましい装置では、対物レンズからの磁界はフラッド銃204からの電子軌道を歪曲し、電子が中和すべき領域を見失うことがある。SEM対物レンズからの磁界は、一般に試料のビーム衝突点の近傍で約20ガウスである。SEM対物レンズの動作中に、レンズが異なる条件で合焦するように調節されるので、磁界は2倍またはそれ以上の率で変動することがある。SEMの対物レンズから発生する磁界は、中和電子がフラッド銃から出た後だけではなく、フラッド銃の内部で電子ビームが生成されているときも電子に影響を与える。フラッド銃はミュー金属mu-metal材料と呼ばれる高磁化材料を用いて遮蔽することが可能であるが、それらの磁気遮蔽は真空チャンバ内の磁界を変化させ、SEMの合焦に悪い影響を与える。1つの解決はFIBビームで荷電中和を使用するときにSEMレンズを停止することであるが、上記のように、SEM対物レンズの起動、停止は装置の熱平衡を乱し、装置が熱平衡に達するまで待機する必要がある。好ましい実施形態は、SEM対物レンズの変動する磁界の存在下で荷電中和を可能にする2個の組合せ対策を用いてこの問題を克服する。第1の態様は磁界の影響を考慮したフラッド銃の配置と配向を含む。言い換えれば、磁界が中和電子を目標物から逸らすのではなく、目標物に向けて加速するように、フラッド銃が配置し配向される。図3は、紙面の中の方に向けた磁界302に影響されたフラッド銃204からの電子の軌道304を示している。フラッド銃204を好ましい配置と配向に配置することによって、フラッド銃からの電子は試料表面306に正しい位置、かつ角度90°で衝突する。磁界を補正する第2の態様は、フラッド銃を磁界の中で動作させるように設計することを含む。図4は、本発明に関して有用なフラッド銃204を示している。フラッド銃204は、加熱して電子を放出するタングステン線を含む発射ユニット404と、電子を加速し、操縦し、合焦させる操縦電極等の電子光学部品を含む加速/操縦/合焦ユニット406の2つの主要部分を含む。この操縦電極は、電子の通路を調節して磁界の変化による影響を補正するために用いられる。両方のユニットは真空チャンバ上に搭載されたブラケット408の上で支持される。フラッド銃204は、対物レンズの磁界の歪曲を低減するために非磁性材料からなることが好ましい。フラッド銃204は電子のビームを誘導することの可能な操縦電極を含む。ビームは平均磁界の存在で荷電中和が最大になるように最初に配向される。配向は経験的に決定することができる。磁界がSEMレンズ上で変化すると、中和ビーム中の電子軌道が変化する。次いで操縦電極の電圧を調節し、荷電中和が行われるように目標物からわずかに電子を後退させる。操縦は理想的なフラッド銃の配置と配向からの偏りを補正する。好ましい実施形態では、電子ビームの合焦と操縦の両方に同じ光学構成要素を使用することができる。好ましい構成は、図5に示すように4つの部分に分割される円筒形の電極要素としての静電レンズ502を含む。合焦電圧は4つの部分に等しく印加することができ、操縦電圧は対向する要素の合焦電圧の頂部に重ね合わせることができる。ビームの操縦と加速のために同じ要素を使用することによって、フラッド銃内部の電子の通路は構成要素の数を少なくすることによって短く保たれる。フラッド銃内部の電子の通路を短く保つことによって、磁界がフラッド銃のビーム中の電子に働く時間が短くなる。他の実施形態では、湾曲したフラッド銃を磁界によって湾曲したフラッド銃内の電子軌道の補正に用いることができる。また、フラッド銃は、フラッド銃を出る電子が目標物から逸れるよりも磁界によって目標物に向かって動くように配置されることが好ましい。フラッド銃の好ましい配置は特定の用途によって変動する。フラッド銃の好ましい配置はSEM対物レンズによって発生する磁界の三次元シミュレーションを行うこと、およびその磁界をフラッド銃内部の静電界の三次元シミュレーションと組み合わせることによって決定することができる。例えば、出願人はLondon、UK英国、ロンドンのMEBSLtd.から入手可能なMunro電子ビームシミュレーションソフトウェアを用いて、様々な磁界の電子軌道をシミュレートした。SEM対物銃レンズの構成をMEBSのプログラムにインプットし、次いでプログラムは磁界を求め、フラッド銃からの電子の軌道を計算する。シミュレーションにおけるフラッド銃の配置と配向は、電子が望ましい場所に到達するまで変更することができる。図6および7は、垂直FIBカラム102および試料600、例えば300mmシリコンウェハ上のFIB目標物から約50mmの点に向けられた45°に配向されたSEMカラム100を有する、一実施形態におけるフラッド銃204および他の構成要素の好ましい配向を示している。SEMカラム100の対物レンズは目標点から約1.4mmに配置される。図6は、下方から、すなわち頁の中に向かって展延するイオンビームカラム102の軸で見た様々な構成要素を示している。図7は、図6の装置の部分断面図を示している。図6は、フラッド銃204が、垂直面、すなわち下方から見て、SEM100を含む垂直面から時計方向に90°の面に配置されるのが好ましいことを示している。図7は、フラッド銃204が水平から好ましくは約40°の角度702で配向され、フラッド銃の末端部が目標物から約8mmの距離704に配置されていることを示している。また図6は、SEMの対物レンズによって収集され、次いで軸から逸れてシンチレーターscintillator、蛍光体へ向かう電子を検出する二次電子収集デバイスとしての二次粒子検出器205の部分を示しており、シンチレーターは次いで電子を光に変換し、次いで光は真空チャンバから光導管を経由して検出器へ導出される。FIB用二次粒子検出器FIB装置は一般に一次イオンビーム中のイオンが試料に衝突するときに発生する二次粒子を検出する、チャンネル検出電子乗算器CDEMなどの二次粒子検出器205を含む。一般に、それらの粒子検出器は、収集器に印加された電圧次第で電子またはイオンのいずれも検出することができる。SEMの対物レンズの磁界に起因する他の問題は、目標物から放射された二次粒子のいくつかが二次粒子検出器の入力から逸れることである。図8は、イオンビームカラム102、粒子検出器205、および二次電子の軌道802を示す荷電粒子のシミュレーションである。粒子検出器205は、電子を誘引するために正の電位に保持されたスクリーン804、および電子が検出器205に入る導入部806を含む。図8は、SEM対物レンズからの磁界の存在下、一次ビームのイオンの衝突によって試料表面で発生する電子の大部分が導入部806に入らず、したがって検出されないことを示している。問題は、対物レンズの磁界が二次粒子の軌道を検出器の導入部の方へ曲げるように、二次粒子検出器を効果的に配置することによって解決される。検出器の理想的な配置および配向は、上記のフラッド銃の位置を配置したのと同じようにシミュレーションを用いて決定することができる。図9は、検出器を適切に配置し配向することによって、一次イオンビーム902によって発生した二次粒子が軌道904に追随して、二次粒子を磁界302の存在下で検出器205の導入部に導くことを示している。図10はFIB102からの一次イオンビームの衝突によって発生した電子の軌道1002を示すシミュレーションである。図10は、粒子のすべてが粒子検出器の導入部806に入ることを示している。図6は、二次粒子検出器205が、SEMの光学軸を含む縦の面に直角な縦の面に配置されるのが好ましいことを示している。フラッド銃が存在する場合、粒子検出器はフラッド銃と同じ縦の面ではあるが装置の反対側に配置される。すなわち、粒子検出器はSEMを含む半分の面から90°上方から見て時計回り方向に回転した半分の面にある。図7は粒子検出器が試料表面から約30°の角度710に配向され、検出器が試料600の表面の上約0.6mmの距離712に配置されることを示している。FIBカラム102は表面600の上約16mmの距離720に配置される。他の実施形態では、二次粒子検出器810点線の外形で示されているは、図8に示すように二次粒子が検出器に入るであろう場所に配置することができるが、一方この配置は、フラッド銃が装置に存在する場合に物理的にそれの妨げになることがある。SEM好ましい実施形態の一態様は、焦点を変化させるために磁界を調節しても熱の徴候signatureが比較的一定のSEM対物レンズを使用することである。一定の熱の徴候とは、全エネルギーの放散が時間的に略一定であるばかりでなく、レンズのすべての空間的な配置での出力放散も時間的に略一定であることを意味する。それらのSEM対物レンズは、Bierhoff等の改善された磁気レンズImprovedMagneticLensの名称で2003年7月14日出願された譲受人の共出願に記載されており、これは参照して本明細書に組み込まれている。対物レンズは、どのビームを使用するかにかかわらず、SEM対物レンズを通って流れる電流を略一定にして励起状態を維持し、冷やされた冷却水を常に流してレンズを冷却することが好ましい。装置は熱平衡状態に保たれ、装置が安定化するのを待機することが省かれる。図11は好ましいSEMカラム100を示す。SEMは上記で参照した特許出願の磁気対物レンズ1104を含み、静電偏向器1106を使用することが好ましい。静電偏向器を使用することによって電子ビームおよびイオンビームの両方を同じ機構を用いて制御することが可能になり、装置の運転がより容易になる。また、静電偏向器は高速走査を可能にし、磁気偏向器の熱変動が起きない。磁気偏向器を使用する場合、顕微鏡の倍率を変更するときに磁気偏向器の電流を変化させることが必要であろう。偏向器の電流変化は熱出力を変化させ、装置の安定性に悪い影響を与えるであろう。イオンビームまた、SEMレンズの磁界は一次イオンビームのイオンの軌道にも影響を与える。従来のようにしてイオンビームを操縦し、磁界による位置の移動を補正することは可能であるが、ビームの解像度は磁界の存在下で低下する。出願人は単一同位元素のガリウムの液体金属イオン源を使用することによって、イオンビーム装置の解像度が高まることを見出した。天然に産出するガリウムは二重同位元素である。すなわち、2種類の同位元素の混合物であって、天然産出のガリウムの約60パーセントの原子を含む1つの同位元素は原子量が約69であり、天然産出のガリウムの約40パーセントの原子を含む第2の同位元素は原子量が約71である。2種類の同位元素は強い磁界の中で偏向が異なるので、異なる同位元素は2つのビームに分離し、わずかにずれた点で目標物に衝突する。この二重点doublespotは像品質を低下させ、微細加工の解像度を悪くする。図12は、SEM対物レンズから発生する磁界302の中での、原子量約71のガリウムイオン1202および原子量約69のガリウムイオン1204の通路を示している。磁界302は紙面の中に向かう方向である。図13Aおよび13Bは、SEM対物レンズの磁界の存在下で、液体金属イオン源ガリウムからの天然産出の二重同位元素のガリウムイオンを使用して形成したFIB像を示している。図13Aにおいて磁界の強度は最小であり、像は比較的シャープである。図13Bにおいて磁界の強度は最大であり、像は明らかにボケている。図14は図12と似ているが、単一同位元素のガリウムの使用を示している。2種類の同位元素のいずれも使用することができよう。単一同位元素のガリウムは飛行時間質量分析器time-of-flightmassspectrometerに使用されているので、容易に入手可能である。図14は単一同位元素で単一のビームが存在することを示している。図15Aおよび15Bは、SEM対物レンズの磁界の存在下で、ガリウムの液体金属イオン源からの単一同位元素のガリウムイオンを使用して形成したFIB像を示している。図15Aにおいて磁界の強度は最小であり、像は比較的シャープである。図15Bにおいて磁界の強度は最大であり、像はやはりシャープである。ビーム到達の位置は磁界強度の変化によって変化するが、位置の変化はイオンビーム操縦光学系を使用することによって補正することができる。どちらの像にもボケはない。単一同位元素は飛行時間質量分析器に使用されてきたが、出願人の知識によれば、ガリウムイオンビームに与える磁界の作用に起因する問題解決のために単一同位元素が二重ビーム装置に使用されたことはない。図7はFIBが試料600の表面上16mmの距離714に配置されることを示している。ロードロック装置製造環境の中では、作業者が試料を二重ビーム装置に迅速に出し入れできることが好ましい。イオンおよび電子ビームは真空チャンバ内で操作されるので、試料を取り出しまたは挿入するためにチャンバを開き、次いで装置を再び排気することが必要である。排気プロセスは時間を消費する。図16Aおよび図16Bは、主真空装置1606から分離して封止および排気することのできるエアロックairlockチャンバ1604を使用する好ましい装置1602を示している。排気された主装置の真空チャンバ1606で装置1602を運転している間に、試料はエアロックチャンバ1604の中に挿入することができる。エアロックチャンバ1604が排気された後、それを主装置の真空チャンバ1606に開いて、主装置の真空チャンバ1606を大気に開放する必要なく、2つのチャンバの間で試料を交換することができる。ロボット腕ロボット搬送腕1608はウェハ1609などの試料をエアロックチャンバ1604中のウェハ保持具示されていない上に装填する。枠1612は主真空チャンバおよびロボット腕1608を支持する。エアロックチャンバ1604は、新しい試料と完成された試料を保持できるように、少なくとも2個の試料を収容することが好ましい。エアロックチャンバ1604は、それを排気するのに必要な時間を短くするために小さな容積を有することが好ましい。SEMおよびFIBの高い解像度は装置を振動に対して敏感にする。イオンおよび電子ビームカラムが搭載される浮遊部分としての主真空チャンバ1606は、床からの振動の伝播を止めるため、装置枠1612上の空圧シリンダー1610の上に浮遊floatする。一般に、装置1602は、真空チャンバ1606装置が浮遊するとき水平であるように、空圧シリンダー1610中の空気を調節する自動水平機示されていないを含む。エアロックチャンバ1604に試料を出し入れするには、ロボット腕1608が試料をエアロックチャンバ1604中に正確に配置しまたは持ち上げて取り出すことができるように、主真空チャンバ1606の浮遊を止めunfloat、エアロックチャンバ1604を正確に位置決めすることが必要である。従来技術では、一般にこの位置決めは主チャンバ1606を支持する空圧シリンダー1610の空気を抜くことを伴った。空圧シリンダー1610の空気を抜くには時間がかかる。好ましい実施形態では、空圧シリンダー1610の空気を抜いて、主チャンバ1606を嵌合い位置に降下させるのではなく、嵌合い位置に上昇させる。チャンバは、例えば、空圧または油圧シリンダー1620、電動機、または他の手段を用いて上昇させることができる。主チャンバ1606は、例えば、主真空チャンバ1606上に搭載された第1の嵌合い構造第2の嵌合部分1622、および枠1612固定部分の上に搭載された第2の嵌合い構造第1の嵌合表面1624の2個の嵌合い構造を使用することによって位置決めされる。例えば、浮遊する主チャンバに搭載された1個または複数のエーコンナットacornnutが固定装置枠に搭載された1個または複数の嵌合い孔に挿入される。他の位置決め構造は良く知られている。浮遊部分が上昇すると、エーコンナットは孔に挿入され、主チャンバを三次元で位置決めする。エアロックが主真空チャンバに位置決めされると、枠に搭載されたロボット腕1608は試料をエアロックの中へ動かし、ウェハをエアロックから取り出すことができる。自動水平機を停止し、エアロックの傍の主チャンバの側だけを上昇させることが好ましい。一方の側だけを動かすことによる主チャンバの僅かな角度は試料の移送を妨害しない。試料を移送した後、主チャンバはシリンダー1620によって開放され、空圧シリンダー1610の上に戻って固定され、自動水平機を起動し、装置の運転を継続することができる。上方upの位置で合体することによって、空圧シリンダーの空気を抜き、次いで空気を満たすことが不要になるので、大きな時間の節約になる。本発明およびその利点を詳細に説明したが、付随する請求項で定義された本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変形、置換、および変更を本明細書に加えることができることを理解すべきである。さらに、本出願の範囲は、本明細書に記載したプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法および工程の特定の実施形態に制限されるものではない。当分野の通常の技術者であれば、本発明の開示から、現在存在しまたは後に開発される、本明細書に記載された実施形態に対応する実質上同一の機能を実施し、または同一の結果が得られるプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法および工程を本発明に従って使用できることを容易に認識するであろう。したがって、付随する請求項はそれらのプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法および工程をその範囲に含むものである。