Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche mittels eines Teilchenstrahls

Verschiedene Ausführungsbeispiele betreffen Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche mittels eines Teilchenstrahls.

Mittels eines Teilchenstrahls, wie beispielsweise eines Ionenstrahls oder eines Elektronenstrahls, ist eine präzise

Modifikation einer Oberfläche beziehungsweise deren Topologie möglich. Ein Teilchenstrahl-gestütztes Verfahren kann

beispielsweise eingesetzt werden, um die Oberfläche eines optischen Bauelements oder die Oberfläche eines

elektronischen Bauelements, beispielsweise eines Chips oder einer Vorstufe eines Chips in der Chipherstellung, zu

bearbeiten .

Zu bearbeitende Oberflächen zeichnen sich im Allgemeinen dadurch aus, dass sie Gebiete mit zu bearbeitenden,

beispielsweise abzutragenden, Unebenheiten oder Strukturen mit Größen auf verschiedenen Größenskalen nebeneinander aufweisen. Je kleiner das Auftreffgebiet eines

Teilchenstrahls auf einer Oberfläche ist, desto höher ist die Ortsauflösung mit welcher die Oberfläche bearbeitet werden kann und desto kleinere Unebenheiten oder Strukturen können erfolgreich bearbeitet werden.

In einem herkömmlichen Teilchenstrahl-gestützten Verfahren wird deshalb ein vergleichsweise kleines Auftreffgebiet , beispielsweise mit einem entsprechenden vergleichsweise kleinen Durchmesser, verwendet, um sowohl vergleichsweise kleine Strukturen als auch vergleichsweise große Strukturen in einem Vorgang bearbeiten zu können. Dadurch werden jedoch Gebiete der Oberfläche, welche beispielsweise nur

Unebenheiten oder zu bearbeitende Strukturen auf einer vergleichsweise großen Größenskala aufweisen, mit einem vergleichsweise unnötig kleinen Auftreffgebiet bearbeitet. Dies beeinflusst die Dauer des Verfahrens, was einen

entsprechenden Kostenfaktor darstellt, da es umso länger dauern kann, die gesamte Oberfläche mit dem Teilchenstrahl abzurastern, je kleiner das Auftreffgebiet ist. Eine lange Verfahrensdauer kann auch das Risiko erhöhen, dass die zu bearbeitende Oberfläche beschädigt wird, da ein

Teilchenstrahl elektrostatische Durchschläge und/oder

Überschläge und lokal hohe Temperaturen erzeugen kann. DE 10 2012 022 168 AI offenbart ein Verfahren zum Erzeugen einer planen Oberfläche an einem Materialstück. Gemäß dem Verfahren wird ein im Wesentlichen planer erster

Oberflächenbereich des Materialstücks durch Entfernen eines ersten Materialvolumens von dem Materialstück durch

Partikelstrahlätzen mit einem Partikelstrahl entfernt, wobei ein Winkel zwischen der Strahlachse der Partikelstrahlsäule und dem ersten Oberflächenbereich kleiner als 10° ist. Gemäß dem Verfahren wird ferner ein im Wesentlichen planer zweiter Oberflächenbereich erzeugt durch Entfernen eines zweiten Materialvolumens von dem Materialstück durch

Partikelstrahlätzen mit einem Ionenstrahl, wobei ein Winkel zwischen der Strahlachse und dem zweiten Oberflächenbereich größer als 30° ist. A. Schindler et al . , Ion Beam and Plasma Jet Etching for Optical Component Fabrication, Lithographie and

Micromachining Techniques for Optical Component Fabrication, Proceedings of SPIE Vol. 4440, Seiten 217 bis 227, 2001, beschreibt verschiedene Techniken und Anwendungsgebiete von Ionenstrahlätzen .

H. Takino et al . , Ultraprecision Machining of Optical

Surfaces, URL: http://www.jspe.or.jp/wp e/wp- content/uploads/isupen/2ölls/2011s-l-2.pdf, beschreibt die lonenstrahlbearbeitung einer complex geformten optischen Komponente . EP 1 680 800 Bl beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ionenstrahlbearbeitung von Oberflächen, wobei die

Charakteristik des Ionenstrahls durch Veränderung der

Ionenbeschleunigung, der Ionenenergieverteilung, der

Ionenstromdichte, der Ionendichteverteilung, und/oder durch Pulsung des Ionenstrahls verändert wird.

Anschaulich kann in verschiedenen Ausführungsformen ein

Verfahren bereitgestellt werden, bei welchem eine Oberfläche mittels eines Teilchenstrahls mehrmals (also mindestens zwei Mal) bearbeitet wird, wobei der Teilchenstrahl in einem

Auftreffgebiet auf die Oberfläche einwirkt (z.B.

Ätzen/Materialabtrag). Bei jedem Bearbeiten kann der

Teilchenstrahl mit jeweils einem anderen (anders ausgedrückt unterschiedlichen) Winkel zwischen dem Teilchenstrahl und der Oberfläche über die Oberfläche hinweg geführt werden.

Aufgrund der unterschiedlichen Winkel ist beispielsweise die geometrische Form und Größe des Auftreffgebiets des

Teilchenstrahls auf der Oberfläche bei jedem Bearbeiten jeweils unterschiedlich, womit jeweils eine unterschiedliche Ortsauflösung des jeweiligen Bearbeitens erreicht ist. Somit kann erreicht werden, dass beispielsweise Unebenheiten oder Strukturen der Oberfläche auf verschiedenen Größenskalen bearbeitet werden können, indem die Oberfläche mehrmals mit (auf die verschiedenen Größenskalen angepassten)

unterschiedlichen Ortsauflösungen bearbeitet wird. Dadurch kann beispielsweise die Verfahrensdauer, der

Ressourcenverbrauch (beispielsweise Wasser zur Kühlung, Gas für die Teilchenstrahlerzeugung und Strom für den Betrieb einer Anlage) und das Risiko einer Beschädigung der

Oberfläche beziehungsweise einer Beschädigung des zu der Oberfläche gehörenden Substrats vermindert werden.

Ein Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche, welche eine Ursprungstopologie aufweist, mittels eines Teilchenstrahls, kann das Bearbeiten der Oberfläche mittels des

Teilchenstrahls unter einem ersten Winkel des Teilchenstrahls zu der Oberfläche gemäß einer Zieltopologie der Oberfläche aufweisen. Ferner kann das Verfahren ein nachfolgendes

Bearbeiten der Oberfläche mittels des Teilchenstrahls unter einem zweiten Winkel des Teilchenstrahls zu der Oberfläche gemäß der Zieltopologie der Oberfläche aufweisen, wobei der zweite Winkel unterschiedlich zu dem ersten Winkel ist.

Optional kann es vorgesehen sein, dass nur der Winkel des Teilchenstrahls zu der Oberfläche verändert wird, wobei weitere Parameter des Teilchenstrahls, der

Teilchenstrahlcharakteristik und/oder der

Teilchenstrahlerzeugung im Wesentlichen konstant gehalten werden oder nur Abweichungen unterhalb eines Toleranzwertes aufweisen . Ein weiteres Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche, welche eine Ursprungstopologie aufweist, mittels eines

Teilchenstrahls, kann das Bearbeiten der Oberfläche mittels des Teilchenstrahls aufweisen, wobei der Teilchenstrahl mit einem ersten Winkel zur Oberfläche auf die Oberfläche

auftrifft gemäß einer Zieltopologie der Oberfläche. Das Verfahren kann ferner das Simulieren der Topologie der

Oberfläche nach dem Bearbeiten mit dem ersten Winkel

aufweisen. Zusätzlich kann das Verfahren ein nachfolgendes Bearbeiten ausgehend von der simulierten Topologie der

Oberfläche mittels des Teilchenstrahls aufweisen, wobei der Teilchenstrahl mit einem zweiten Winkel zur Oberfläche auf die Oberfläche auftrifft gemäß einer Zieltopologie der

Oberfläche, wobei der zweite Winkel unterschiedlich zu dem ersten Winkel ist.

Optional kann nur der Winkel des Teilchenstrahls zu der Oberfläche verändert wird, wobei weitere Parameter des

Teilchenstrahls, der Teilchenstrahlcharakteristik und/oder der Teilchenstrahlerzeugung im Wesentlichen konstant gehalten werden oder nur Abweichungen unterhalb eines Toleranzwertes aufweisen . In einem Teilchenstrahl-gestützten Verfahren kann ermittelt werden, wieviel Material lokal von einer Oberfläche

abzutragen ist, um ausgehend von einer Ursprungstopologie der Oberfläche eine gewünschte Zieltopologie der Oberfläche zu erreichen. Beispielsweise kann basierend auf dem Unterschied zwischen einer Ursprungstopologie der Oberfläche und einer gewünschten Zieltopologie der Oberfläche ein

Ablaufplan/Bewegungsprofil für den Teilchenstrahl

erstellt/ermittelt werden. Beispielsweise kann der

Teilchenstrahl beziehungsweise das Auftreffgebiet des

Teilchenstrahls auf der Oberfläche anhand des Ablaufplans die Oberfläche abrastern. Ein solcher Ablaufplan/Bewegungsprofil kann beispielsweise beinhalten, dass der Teilchenstrahl beziehungsweise das Auftreffgebiet des Teilchenstrahls mit wechselnden Geschwindigkeiten und/oder unterschiedlichen

Intensitäten des Teilchenstrahls über die Oberfläche hinweg geführt wird, so dass sich in verschiedenen Gebieten der Oberfläche lokal verschiedene Abtragsraten von Material ergeben .

Beispielsweise kann der Teilchenstrahl beziehungsweise das Auftreffgebiet des Teilchenstrahls über Gebiete der

Oberfläche, in denen lokal vergleichsweise viel Material abgetragen werden soll, mit einer vergleichsweisen niedrigen Geschwindigkeit hinweg bewegt werden und über Gebiete der Oberfläche, in denen vergleichsweise wenig Material

abgetragen werden soll, mit einer vergleichsweisen hohen Geschwindigkeit hinweg bewegt werden. Zu bearbeitende Unebenheiten oder Strukturen einer Oberfläche eines Körpers, beispielsweise eines Substrates

(beispielsweise eines Wafers oder einer Linse) beispielsweise in einer Größenskala im Millimeter-Bereich können

beispielsweise nur mit einem Teilchenstrahl erfolgreich bearbeitet werden, welcher eine der Größenskala entsprechende Größe des Auftreffgebiets (d.h. eine entsprechende

Ortsauflösung) des Teilchenstrahls aufweist. Beispielsweise kann das Auftreffgebiet einen Durchmesser benötigen, welcher ebenfalls auf der Größenskala im Millimeter-Bereich liegt oder kleiner ist, um die Unebenheiten oder Strukturen

erfolgreich bearbeiten zu können, beispielsweise einzuebnen. Ein Verfahren kann ein zumindest zweimaliges Bearbeiten der Oberfläche aufweisen, wobei jeweils voneinander

unterschiedliche Winkel und damit voneinander

unterschiedliche Größen der Auftreffgebiete und

Ortsauflösungen eingestellt werden können. Für jedes

Bearbeiten kann ein Ablaufplan/Bewegungsprofil mit einer unterschiedlichen Ortsauflösung erstellt/ermittelt werden. Dadurch, dass ein solches Verfahren, beispielsweise mit einem Bearbeiten mit einer vergleichsweise großen Ortsauflösung und einem nachfolgendes Bearbeiten mit einer vergleichsweise kleinen Ortsauflösung, durchgeführt werden kann, kann

erreicht werden, dass zu bearbeitende Unebenheiten oder

Strukturen der Oberfläche im Wesentlichen oder zumindest teilweise an eine jeweilige Größenskala der Unebenheiten oder Strukturen mit angepassten Ortsauflösungen bearbeitet werden können. Beispielsweise können so die (Gesamt- ) Verfahrensdauer und das Risiko einer Beschädigung der Oberfläche oder eines Substrats, dessen Oberfläche mittels des Teilchenstrahls bearbeitet wird, gesenkt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine

Oberfläche mehr als zwei Mal bearbeitet werden.

Beispielsweise kann die Oberfläche drei Mal, vier Mal oder sogar noch öfter mit jeweils verschiedenen Winkeln bearbeitet werden. Dies kann beispielsweise auch einschließen, dass für jedes Bearbeiten eine entsprechende Simulation durchgeführt, ein Winkel des Teilchenstrahls bezüglich der zu bearbeitenden Oberfläche ermittelt/eingestellt und/oder ein Ablaufplan erstellt werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Simulieren der Topologie der Oberfläche vor und/oder während des

Bearbeitens unter dem ersten Winkel erfolgen. Eine Computer-Simulation/-Berechnung kann je nach den

Gegebenheiten, beispielsweise der Rechengeschwindigkeit des Prozessors oder der Topologie der zu bearbeitenden

Oberfläche, mehrere Minuten dauern. Mittels Simulierens der Topologie der Oberfläche vor und/oder während des ersten

Bearbeitens kann die (Gesamt- ) Verfahrensdauer gesenkt werden.

Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren ferner das Simulieren von nacheinander durchgeführtem

Bearbeiten der Oberfläche mit dem Teilchenstrahl mit jeweils unterschiedlichen Winkeln des Teilchenstrahls zur Oberfläche aufweisen, wobei mittels zumindest einer Simulation zumindest die jeweils unterschiedlichen Winkel für das nacheinander durchgeführte Bearbeiten ermittelt werden können.

Eine Simulation/Berechnung, beispielsweise mittels eines Prozessors, kann ein oder mehrere mathematisch analytische Rechenmethoden und/oder numerische Rechenmethoden verwenden. Eine Simulation/Berechnung von mehrmaligem Bearbeiten kann derart aufgeteilt werden, dass ein Teil der

Simulation/Berechnung während und/oder vor verschiedenen Bearbeitungsprozessen, beispielsweise während eines ersten Bearbeitens, durchgeführt wird, beispielsweise um die

(Gesamt- ) Verfahrensdauer zu senken.

Eine Simulation/Berechnung kann auch mehrere Teil- Simulationen/Berechnungen aufweisen. Beispielsweise kann für jedes Bearbeiten der Oberfläche eine Teil-Simulation

durchgeführt werden, wobei ein Ergebnis einer vorhergehenden Simulation als Basis oder Parameter für eine nachfolgende Simulation verwendet werden kann.

Mittels einer Simulation/Berechnung können auch die

voneinander verschiedenen Auftreffgebiete des Teilchenstrahls und damit die voneinander verschiedenen Winkel des

Teilchenstrahls zur Oberfläche und damit die verschiedenen Ortsauflösungen ermittelt werden, welche vorgesehen sind, um die Oberfläche (erfolgreich) zu bearbeiten. Beispielsweise können die voneinander verschiedenen Winkel und

Auftreffgebiete derart ermittelt werden, dass die Gesamt- Verfahrensdauer minimiert wird und/oder dass das Risiko einer Beschädigung der Oberfläche oder des zu der Oberfläche gehörenden Substrats gesenkt beziehungsweise optimiert wird.

Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen können der erste Winkel und/oder der zweite Winkel des Teilchenstrahls zur Oberfläche stufenlos einstellbar sein.

Mittels stufenlosen Einstellens können der erste Winkel und der zweite Winkel und damit das jeweilige Auftreffgebiet präzise auf eine jeweilige Bearbeitung einer Topologie beziehungsweise einem Teil einer Topologie eingestellt werden. Es können auch weitere Winkeleinstellungen stufenlos erfolgen .

Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen können die

Stromdichte und/oder der Stromfluss (d.h. Anzahl Teilchen pro Zeiteinheit) des Teilchenstrahls während der verschiedenen Bearbeitungen der Oberfläche im Wesentlichen gleich sein.

Beispielsweise können auch weitere Parameter, beispielsweise Parameter der Teilchenstrahlerzeugung wie eine

Beschleunigungsspannung, oder eine

Teilchenstromdichteverteilung während einer oder mehrerer Bearbeitungen im Wesentlichen gleich, beispielsweise konstant oder nur Abweichungen unterhalb eines Toleranzwertes

aufweisend, sein.

Das Verändern von Parametern des Teilchenstrahls, der

Teilchenstrahlcharakteristik und/oder der

Teilchenstrahlerzeugung kann dazu führen, dass beispielsweise eine Teilchenstrahlquelle und resultierend der Teilchenstrahl eine Zeitspanne benötigen können, bis der Teilchenstrahl eine im Wesentlichen konstante Strahlcharakteristik aufweist.

Beispielsweise kann, bis eine Teilchenstrahlquelle einen Teilchenstrahl mit einer im Wesentlichen konstanten Teilchenstrahlcharakteristik emittiert, nach einem Verändern eines oder mehrerer Parameter mehrere Minuten vergehen. In dieser Zeitspanne kann ein Bearbeiten einer Oberfläche nicht möglich oder vermindert möglich sein, da beispielsweise die Abtragsrate von Material von der Oberfläche in dieser

Zeitspanne variieren kann. Damit, dass Parameter im

Wesentlichen gleich, beispielsweise konstant oder nur

Abweichungen unterhalb eines Toleranzwertes aufweisend, gehalten werden und beispielsweise nur der Winkel zwischen dem Teilchenstrahl und der Oberfläche variiert wird, kann die Gesamtverfahrensdauer gesenkt werden.

Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der erste Winkel und/oder der zweite Winkel des Teilchenstrahls zur Oberfläche mittels Positionierens des Teilchenstrahls

und/oder mittels Positionierens der Oberfläche eingestellt werden .

Beispielsweise können eine Teilchenstrahlquelle und/oder die Oberfläche beziehungsweise ein zu der Oberfläche zugehöriges Substrat mit Haltern versehen sein, welche das Positionieren und/oder das Einstellen des Winkels zwischen Teilchenstrahl und Oberfläche ermöglichen und/oder erleichtern. Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine

Ist-Topologie der Oberfläche ausschließlich vor und/oder nach beiden Bearbeitungen der Oberfläche vermessen werden.

In herkömmlichen Verfahren wird die Topologie der Oberfläche vor und nach dem jedem Bearbeiten vermessen, um einerseits die Ursprungstopologie und andererseits den Erfolg des

Verfahrens zu ermitteln.

Dadurch, dass gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Simulation mehrmaligen Bearbeitens durchgeführt wird, wobei beispielsweise (simulierte) Ergebnisse eines vorhergehenden Bearbeitens als Parameter oder Basis für ein Simulieren eines nachfolgenden Bearbeitens genutzt werden können, kann eine Topologie ausschließlich vor und/oder nach allen Bearbeitungen der Oberfläche vermessen werden.

Vermessen kann beispielsweise bedeuten, dass die Oberfläche beziehungsweise ein zugehöriges Substrat aus einer Anlage entfernt werden muss, was die Gesamtverfahrensdauer erhöhen kann und ein Risiko einer Verunreinigung oder Beschädigung der Oberfläche in sich birgt. Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Oberfläche in einer Kammer mit einem gegenüber dem Luftdruck niedrigeren Druck bearbeitet werden und die Kammer kann ausschließlich vor und nach beiden Bearbeitungen der Oberfläche belüftet und/oder geöffnet werden.

Dadurch, dass die Kammer nicht geöffnet wird, kann ebenfalls die Gesamtverfahrensdauer und ein Risiko einer Verunreinigung oder Beschädigung der Oberfläche gesenkt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren ferner das Regeln und/oder Steuern der Temperatur der

Oberfläche in Abhängigkeit des Winkels des Teilchenstrahls zur Oberfläche aufweisen. Bei verschiedenen Winkeln des Teilchenstrahls zur Oberfläche und damit verschiedenen Formen des Auftreffgebietes können die auf die verschiedene Auftreffgebiete eintreffenden

Teilchendichten (beziehungsweise Dichteverteilungen)

unterschiedlich sein und somit verschieden auf die Oberfläche einwirken, beispielsweise Ätzen/Abtragen von Material.

Entsprechend kann auch jeweils eine andere

Temperaturentwicklung gegeben sein. Mittels eines an den jeweiligen Winkel angepassten Steuerns und/oder Regeins der Temperatur der Oberfläche beziehungsweise des zugehörigen Substrats kann das Risiko einer Beschädigung aufgrund einer Temperaturentwicklung während des Bearbeitens gemindert werden . Ferner können beispielsweise auch andere Parameter einer Teilchenstrahl-Anlage, wie beispielsweise den Grad einer Teilchenstrahlneutralisation bei geladenen Teilchen wie Ionen oder Elektronen, an den jeweiligen Winkel angepasst sein.

Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren ferner das Simulieren von nacheinander durchgeführtem

Bearbeiten der Oberfläche mit dem Teilchenstrahl aufweisen, wobei mittels zumindest einer Simulation die Verfahrensdauer des nacheinander durchgeführten Bearbeitens ermittelt wird. Ferner kann das Verfahren ein Anpassen eines Schwellenwerts des Unterschieds zwischen einer Zieltopologie und einer Ursprungstopologie aufweisen, falls die ermittelte

Verfahrensdauer einen Schwellenwert überschreitet.

Beispielsweise kann, falls eine gewünschte Verfahrensdauer einen Schwellenwert überschreitet, beispielsweise zu lange dauert, die Präzision der Bearbeitung angepasst werden, um die gewünschte Verfahrensdauer zu erreichen. Dadurch, dass das mehrmalige Bearbeiten zuerst simuliert wird, können beispielsweise die (Gesamt- ) Verfahrensdauer, die Präzision der Bearbeitung, der Ressourcenverbrauch (beispielsweise Energie, Wasser und/oder Gas) und/oder der Zeitplan von mehreren Verfahren hintereinander dynamisch angepasst und gestaltet werden.

Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Simulieren eines oder mehreren Bearbeitens der Oberfläche eine Fourier- Analyse aufweisen.

Beispielsweise kann der Unterschied zwischen der

Ursprungstopologie und der Zieltopologie der Oberfläche mittels einer Fourier-Transformation in eine

Oberflächenwelligkeit umgerechnet werden. Die

Oberflächenwelligkeit kann für eine Simulation

beziehungsweise für Rechenmethoden einer Simulation eine Größe sein, womit eine Berechnung mittels eines Prozessors beschleunigt werden kann. Die Oberflächenwelligkeit (welche auch Ortswelligkeit genannt wird) kann für das Aufteilen in mehrere Bearbeitungen genutzt werden. So kann beispielsweise eine Ortsauflösung genutzt werden, um vergleichsweise hohe Frequenzen der

Oberflächenwelligkeit zu bearbeiten und eine andere

Ortsauflösung, um vergleichsweise niedrige Frequenzen der Oberflächenwelligkeit zu bearbeiten. Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann bei einem Simulieren von einem oder mehrmaligem Bearbeiten der

Oberfläche mit dem Teilchenstrahl die (zumindest geschätzte) Verfahrensdauer und/oder Bearbeitungsdauer ermittelt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Simulieren von mindestens einem Bearbeiten ein Filtern aufweist, so dass das Simulieren auf einem angepassten Modell der Topologie der Oberfläche basieren kann. Das Filtern, beispielsweise ein mathematisches Filtern mit einer Filterfunktion, welches von einem Prozessor

durchgeführt werden kann, kann derart erfolgen, dass es vor und oder mit einer Simulation, beispielsweise als Teil einer Simulation durchgeführt wird. Das Simulieren von einem oder mehrmaligem Bearbeiten kann, je nach der zu bearbeitenden Topologie der Oberfläche, mehrere Minuten dauern. Mit dem Filtern kann das rechnerische Modell der Topologie derart verändert werden, dass das Simulieren weniger Zeit benötigen kann .

Beispielsweise kann das Model der Oberfläche derart mittels Filtern angepasst werden, dass Unebenheiten oder Strukturen der Oberfläche, welche beispielsweise eine derartige

Größenskala aufweisen, so dass diese nicht mittels des

Teilchenstrahls bearbeitet werden können, mittels des

Filterns „ausgeblendet" werden. Somit kann für das Simulieren beispielsweise keine oder weniger Zeit aufgewendet werden, um Unebenheiten oder Strukturen der Oberfläche in eine Berechnung miteinzubeziehen, welchen beispielsweise

prinzipiell nicht bearbeitbar sind.

Ausführungsbeispiele sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.

Es zeigen

Figur 1 eine Anordnung für ein Verfahren zum Bearbeiten einer

Oberfläche mittels eines Teilchenstrahls;

Figur 2 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum

Bearbeiten einer Oberfläche mittels eines

Teilchenstrahls ;

Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum

Bearbeiten einer Oberfläche mittels eines

Teilchenstrahls ; Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum

Bearbeiten einer Oberfläche mittels eines

Teilchenstrahls ;

Figuren 5A, 5B, 5C und 5D jeweils ein Ausführungsbeispiel für eine Bearbeitung einer Oberfläche unter einem jeweiligen Winkel; und

Figur 6 ein Diagramm der Abhängigkeit der Volumen-Abtragsrate zu dem Einfallswinkel für zwei verschiedene

Materialien.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische

Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird

Richtungsterminologie wie etwa „oben", „unten", „vorne", „hinten", „vorderes", „hinteres", usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur (en) verwendet. Da

Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl

verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben wird. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.

Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe

"verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann ein Aspekt der Offenbarung darin gesehen werden, dass mittels zwei- oder mehrmaligen Bearbeitens einer Oberfläche mittels eines

Teilchenstrahls mit jeweils verschiedenen Winkeln zwischen dem Teilchenstrahl und der Oberfläche das Überführen einer Ursprungstopologie der Oberfläche in eine Zieltopologie der Oberfläche erreicht werden kann. Mittels der verschiedenen Winkel ist die Größe des Auftreffgebiets des Teilchenstrahls auf der Oberfläche einstellbar. Dabei kann bei jedem

Bearbeiten eine andere Größe des Auftreffgebiets des

Teilchenstrahls auf der Oberfläche genutzt werden, um die

Ortauflösung der jeweiligen Bearbeitung einzustellen. Damit kann das Bearbeiten an die Gegebenheiten der Topologie der Oberfläche dynamisch angepasst werden. Beispielsweise können Unebenheiten oder Strukturen mit auf die Größenskalen der Unebenheiten oder Strukturen angepassten verschiedenen

Ortsauflösungen bearbeitet werden. Da für das Einstellen der Ortsauflösung nur der Winkel verändert wird, aber

beispielsweise nicht die Teilchenstrahlerzeugung verändert wird, kann die (Gesamt- ) Verfahrensdauer gesenkt werden, denn beispielsweise kann nach einem Verändern der

Teilchenstrahlerzeugung ein Teilchenstrahl eine Zeit

benötigen, bis dieser wieder stabil läuft.

Fig.l zeigt schematisch eine Anordnung 100 für ein Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche 110 mittels eines

Teilchenstrahls 106.

Die Anordnung 100 kann eine Kammer 102 aufweisen. In der Kammer 102 kann eine Teilchenstrahlquelle 104 angebracht sein, welche den Teilchenstrahl 106 emittieren kann. Der Teilchenstrahl 106 kann in einem Auftreffgebiet 108 auf der Oberfläche 110 auftreffen. Die Oberfläche 110 kann dabei die Oberfläche eines Substrats 112 sein. Das Substrat 112 kann an einem Halter 114 befestigt sein. Die Anordnung 100 kann zumindest ein Pumpensystem 116, ein Kühlsystem 118 und eine Teilchenstrahlsteuerung 120 aufweisen. Ferner kann die

Anordnung 100 ein Teilchenstrahl-Positioniersystem 122, ein Oberflächen-Positioniersystem 124 und zumindest einen

Prozessor 126 aufweisen.

Wie schematisch dargestellt, können der Halter 114, das Pumpensystem 116, das Kühlsystem 118, die

Teilchenstrahlsteuerung 120, das Teilchenstrahl- Positioniersystem 122, das Oberflächen-Positioniersystem 124 und der zumindest eine Prozessor 126 mit der Kammer 102 verbunden, beispielsweise elektrisch und/oder mechanisch mit Komponenten in der Kammer 102 gekoppelt sein. Die

verschiedenen Komponenten der Anordnung 100 können

verschiedene Verbindungen, beispielsweise elektrische

Kopplungen, untereinander (nicht gezeigt) aufweisen. Die verschiedenen Komponenten der Anordnung 100 können in beziehungsweise zumindest teilweise in der Kammer 102

befindlich sein. Der Prozessor 126 kann mit jeder oder zumindest einigen Komponenten der Anordnung 100 (Komponenten, welche sowohl in der Kammer 102 als auch außerhalb sein können) verbunden, beispielsweise elektrisch gekoppelt sein, um diese zu steuern, zu regeln, zu überwachen und/oder deren Status zu prüfen. Jeweils eine Komponente der Anordnung 100 kann auch dazu eingerichtet sein, eine oder mehrere andere Komponenten zu steuern, zu regeln, zu überwachen und/oder deren Status zu prüfen. Die Anordnung 100 kann ein oder mehrere in Fig.l nicht dargestellte zusätzliche Komponenten aufweisen, wie beispielsweise eine oder mehrere

EnergieSteuerungen, Energieverteilungen

(Energieverteilungsnetze) , Ressourcensteuerungen,

Ressourcenspeicher, Ressourcenverteilungen (wobei Beispiele für Ressourcen Wasser zur Kühlung und Gas für die

Teilchenstrahlerzeugung sein können) und

Netzwerkverbindungen, um beispielsweise den Prozessor 126 mittels eines weiteren Prozessors zu steuern oder überwachen.

Die Kammer 102 kann dazu eingerichtet sein, beispielsweise mittels des Pumpensystems 116, welches zumindest eine Pumpe aufweisen kann, ein Vakuum, beispielsweise ein Grobvakuum, ein Feinvakuum, ein Hochvakuum oder ein Ultrahochvakuum, in der Kammer 102 zu erzeugen und zu halten. Beispielsweise kann ein Vakuum erzeugt und/oder gehalten werden, welches erlaubt, dass zumindest ein gewünschter Teil des Teilchenstrahls 106 die Oberfläche 110 erreicht. Mittels des Pumpensystems 116 kann auch die Kammer 102 mit einem Gas zumindest teilweise gefüllt werden. Beispielsweise kann ein Gas derart in die Kammer 102 geführt werden, dass bei einem Vakuum die

Restatmosphäre zu einem Großteil aus diesem Gas besteht.

Beispielsweise kann ein solches Gase Stickstoff oder ein Edelgas wie Argon sein, welches beispielsweise in Hinblick auf die Oberfläche 110 und die Oberflächenbearbeitung mit dem Teilchenstrahl 106 nicht reaktiv ist. Beispielsweise kann so zumindest teilweise verhindert werden, dass Sauerstoff die Oberfläche 110, insbesondere bei einer Temperaturentwicklung während einer Oberflächenbearbeitung, oxidiert. Das

Pumpensystem 116 kann außerdem dazu eingerichtet sein, die Kammer 102 zu belüften, so dass die Kammer 102 geöffnet werden kann und das Substrat 112 aus der Kammer 102 entfernt werden kann.

Das Kühlsystem 118 kann eingerichtet, beispielsweise

aufgeteilt in mehrere Kühlsysteme, die Anordnung 100 zu kühlen. Beispielsweise können die Teilchenstrahlquelle 104, das Substrat 112 bzw. dessen Oberfläche 110 und die Kammer 102 derart eingerichtet sein, dass diese mittels des

Kühlsystems 118 gekühlt werden können. Kühlen kann,

beispielsweise aufgrund von Temperaturentwicklung während des Erzeugens des Teilchenstrahls 106 und/oder während des

Bearbeitens der Oberfläche 110, zum Schutz der jeweiligen

Materialien erforderlich sein oder zu weniger Wartungsaufwand führen .

Die Teilchenstrahlsteuerung 120 kann dazu eingerichtet sein, den Teilchenstrahl 106 und/oder dessen Strahlcharakteristik, beispielsweise eine Teilchenstrahlstromdichteverteilung, zu steuern und/oder zu regeln. Die Teilchenstrahlsteuerung 120 kann beispielsweise innerhalb oder außerhalb oder teilweise innerhalb und teilweise außerhalb der Kammer 102 angebracht sein. Die Teilchenstrahlsteuerung 120 kann beispielsweise auch dazu eingerichtet sein, die Erzeugung des

Teilchenstrahls 106 zu steuern. Zu steuernde und/oder zu regelnde Parameter können beispielsweise die Energiezufuhr zu einem Plasma in der Teilchenstrahlquelle 104, eine

Beschleunigungsspannung zu dem Beschleunigen von Teilchen aus einem Plasma, ein Durchmesser des Teilchenstrahls 106, beispielsweise der Durchmesser des Teilchenstrahls 106 auf der Oberfläche 110, ein Teilchenfluss , eine Teilchendichte und eine Teilchenstrahlstromdichteverteilung, sowie ein oder mehrere Parameter zu der Gasversorgung der

Teilchenstrahlquelle 104, beispielsweise der Durchfluss, sein . Das Teilchenstrahl-Positioniersystem 122 und/oder das

Oberflächen-Positioniersystem 124 können derart eingerichtet sein, dass der Teilchenstrahl 106 beziehungsweise dessen Auftreffgebiet 108 derart über die Oberfläche 110 hinweg geführt, beispielsweise abgerastert, werden kann, so dass der Teilchenstrahl 106 jeden Bereich der Oberfläche 110 erreichen kann. Beispielsweise kann der Teilchenstrahl 106 anhand eines (ermittelten) Ablaufplans über die Oberfläche 110 hinweg geführt werden. Ferner können das Teilchenstrahl- Positioniersystem 122 und/oder das Oberflächen- Positioniersystem 124 eingerichtet sein, den Winkel zwischen dem Teilchenstrahl 106 und der Oberfläche 110 einzustellen und/oder zu verändern, beispielsweise mittels des Halters 114 oder eines Halters der Teilchenstrahlquelle 104 (nicht gezeigt) .

Der Prozessor 126, beispielsweise auch mehrere Prozessoren, welche miteinander gekoppelt sein können, kann als Teil eines (oder mehrerer) Computern vorliegen. Beispielsweise kann der Prozessor 126 dazu eingerichtet sein, das Pumpensystem 116, das Kühlsystem 118, die Teilchenstrahlsteuerung 120, das Teilchenstrahl-Positioniersystem 122 und/oder das

Oberflächen-Positioniersystem 124 zu überwachen, zu regeln und/oder zu steuern.

Der Prozessor 126 kann dazu eingerichtet sein, beispielsweise mittels einer oder mehrerer Simulationen, analytischen und/oder numerischen Berechnungen eine Oberflächenbearbeitung der Oberfläche 110 mit den Teilchenstrahl 106 zu simulieren und mittels der Simulation die Oberflächenbearbeitung zu überwachen, zu regeln und/oder zu steuern.

Fig.2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines

Verfahrens zum Bearbeiten einer Oberfläche mittels eines Teilchenstrahls. Wie mit dem Bezugszeichen 202 gekennzeichnet, kann ein

Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche das Vermessen der Oberfläche aufweisen. Die Oberfläche kann beispielsweise die Oberfläche eines

Substrats sein. Beispielsweise kann das Substrat ein

optisches Bauelement wie ein Spiegel oder Linse sein.

Beispielsweise kann das Substrat auch ein Halbleitermaterial oder eine dielektrische Schicht sein oder beispielsweise ein Bauelement aus der Chip-Technologie beziehungsweise

Chipherstellungs-Technologie oder ein Sensor sein.

Das Vermessen der Oberfläche zum Ermitteln der

Ursprungtopologie der Oberfläche kann beispielsweise optisch, beispielsweise mittels eines Interferometers erfolgen.

Beispielsweise kann mittels eines Interferometers eine herstellungsbedingte Oberflächenunebenheit eines Substrats mit einer Präzision auf einer Nanometer-Größenskala gemessen werden .

Eine gewünschte Zieltopologie einer Oberfläche kann

beispielsweise sein, dass die Oberfläche möglichst eben ist, wie beispielsweise bei optischen Elementen wie bei einem Spiegel oder einer Linse, eine Oberfläche mit einem

gewünschten Muster versehen wird oder das von der Oberfläche Material abgetragen wird, beispielsweise um eine gewünschte Dicke des Substrats zu erreichen oder zumindest stellenweise eine Schicht unter einer Schicht auf dem Substrat

freizulegen. Es kann auch eine gewünschte Schichtdicke oder Struktur einer oder mehreren Schichten auf einem Substrat erreicht werden. Beispielsweise können so Bauteile wie piezoelektrische Hochfrequenzfilter oder Bragg-Spiegel realisiert werden bzw. solche Bauteile können, beispielsweise an eine Frequenz einer elektromagnetischen Welle, angepasst werden.

Nach dem Vermessen der Oberfläche des Substrats kann das Substrat an einem Halter, beispielsweise mittels Klemmens, befestigt werden und anschließend in eine Teilchenstrahl- Anordnung eingegeben werden. Eine Teilchenstrahl-Anordnung kann beispielsweise eine Anlage für Ionenstrahl-Bearbeitung (oder auch eine Anlage für eine Elektronenstrahl-Bearbeitung) sein. Beispielsweise kann eine Ionenstrahlquelle eingerichtet sein, in einem Vakuum ein Plasma zu erzeugen, wobei mittels eines oder mehrerer elektrischer Felder Ionen aus dem Plasma beschleunigt werden können. Die so beschleunigten Ionen können einen Ionenstrahl bilden, welcher sich beispielsweise mittels elektrischer Felder, beispielsweise mittels einer an elektrischen Leitern angelegte elektrische Spannung,

fokussieren lassen kann.

Wie mit dem Bezugszeichen 204 gekennzeichnet, kann,

beispielsweise mittels eines oder mehrerer Prozessoren und entsprechender Software, eine Simulation erfolgen.

Eine Simulation kann beispielsweise derart erfolgen, dass zunächst der Unterschied zwischen einer Ursprungstopologie und einer gewünschten Zieltopologie ermittelt wird. Dieser Unterschied kann beispielsweise in Form einer Funktion mit zwei Parametern (beispielsweise einer „x"-Koordinate und einer „y"-Koordinate) eine lokal abzutragende Materialmenge, beispielsweise eine Schichtdicke, angeben. Dieser

Unterschied, beispielsweise in Form einer solchen Funktion, kann mittels einer mathematischen Fourier-Transformation transformiert werden. Mittels der Fourier-Transformation kann eine Oberflächenwelligkeit ermittelt werden. Anschaulich kann eine Oberflächenwelligkeit beziehungsweise eine mathematische Oberflächenwelligkeits-Funktion so

verstanden werden, dass sich vergleichsweise „große",

beispielsweise sich über die gesamte Oberfläche erstreckende, Strukturen als vergleichsweise niedrige Frequenzen der

Oberflächenwelligkeit repräsentieren lassen, wobei sich vergleichsweise „kleine", lokale Strukturen als

vergleichsweise große Frequenzen der Oberflächenwelligkeit repräsentieren lassen. Nach einer Ermittlung der Oberflächenwelligkeit kann eine Berechnung/Simulation erfolgen. Beispielsweise kann mittels eines Algorithmus, beispielsweise einem sogenannten „Gold"- Entfaltungs-Algorithmus, wie er beispielsweise in der

Bildverarbeitung eingesetzt wird, bei einem bekannten

Ionenstrahldurchmesser und einer bekannten

Ionenstrahlcharakteristik (beispielsweise bei einer bekannten Stromdichteverteilung) berechnet/simuliert werden, wie der Ionenstrahl über die Oberfläche hinweg geführt werden kann, um eine gewünschte Zieltopologie der Oberfläche zu erreichen. Beispielsweise kann ein Bewegungsprofil/Ablaufplan für den Ionenstrahl erstellt werden, so dass der Ionenstrahl mit wechselnden Geschwindigkeiten mit einem entsprechenden

Auftreffgebiet auf der Oberfläche über die Oberfläche hinweg bewegt werden kann. Eine solche Simulation kann auch

(zumindest eine geschätzte) Bearbeitungsdauer berechnen.

Eine solche Simulation kann derart erfolgen, dass ein

zweimaliges oder mehrmaliges Bearbeiten mit verschiedenen

Auftreffgebieten, beispielsweise mit Auftreffgebieten, welche sich in der geometrischen Größe und der

Ionenstromdichteverteilung auf der Oberfläche unterscheiden, simuliert wird. Eine simulierte/berechnete Topologie der Oberfläche nach einem vorhergehenden Bearbeiten kann dabei als Basis oder Parameter, d.h. als simulierte/berechnete weitere Ursprungstopologie, für ein nachfolgendes

simuliertes/berechnetes Bearbeiten genutzt werden. Alternativ kann eine Berechnung/Simulation auch derart erfolgen, dass mehrmaliges Bearbeiten in einem Prozess gleichzeitig

simuliert wird.

Anschaulich kann mittels einer solchen, eventuell

mehrteiligen, Simulation das Bearbeiten in mehrere

Teilbearbeitungen zerlegt werden. Beispielsweise kann das Ermitteln der Oberflächenwelligkeit ergeben, dass die

Oberfläche sowohl vergleichsweise niedrige Frequenzen

(beziehungsweise Frequenzbereiche) und gleichzeitig vergleichsweise hohe Frequenzen (beziehungsweise Frequenzbereiche) aufweist. Eine Einteilung kann auch in mehr als zwei Frequenzbereiche erfolgen. Beispielsweise kann die Größe eines Auftreffgebiets des Ionenstrahls dafür geeignet sein, einen ermittelten Frequenzbereich zu bearbeiten und eine andere Größe eines anderen Auftreffgebiets des

Ionenstrahls dafür geeignet sein einen anderen ermittelten Frequenzbereich zu bearbeiten. Beispielsweise können mittels der Simulation auch geeignete Auftreffgebiete

(beziehungsweise Winkel) ermittelt werden, beispielsweise abhängig von der Oberflächenwelligkeit der zu bearbeitenden Oberfläche. Ferner können ein oder mehrere Auftreffgebiete vorher festgelegt sein und ein oder mehrere weitere

Auftreffgebiete können mittels der Simulation an die

Topologie der Oberfläche und an die vorher festgelegten

Auftreffgebiete angepasst ermittelt werden. Anhand der einen oder mehreren Simulationen kann ein

Bewegungsprofil/Ablaufplan des Ionenstrahls und Winkel des Ionenstrahls zu der Oberfläche ermittelt und erstellt werden.

Wie mit dem Bezugszeichen 206 gekennzeichnet, können

anschließend die mehreren Ionenstrahl-Bearbeitungen

nacheinander erfolgen, beispielsweise mittels der ermittelten mehreren Bewegungsprofile/Ablaufpläne und Winkel. Die

verschiedenen Auftreffgebiete des Ionenstrahls können damit realisiert werden, dass bei jedem Bearbeiten der Ionenstrahl in einem verschiedenen Winkel zu der Oberfläche steht.

Beispielsweise kann das Auftreffgebiet eines Ionenstrahls auf einer Oberfläche bei einem Winkel kreisförmig sein und kann bei einem anderen Winkel ellipsenförmig sein.

Bei einem Bearbeiten der Oberfläche mittels verschiedenen Auftreffgebieten, welche mittels verschiedener Winkel

zwischen der Oberfläche und dem Ionenstrahl eingestellt werden, kann beispielsweise in eine Simulation/Berechnung eingebunden werden, dass sich die lokale

Ionendichte/Ionenstromdichteverteilung, welche auf die

Oberfläche in einem Auftreffgebiet eintrifft, verändert. Außerdem kann sich die Bearbeitung selbst unterscheiden, da bei Oberflächen-Materialien, welche unter verschiedenen

Winkeln mit einem Teilchenstrahl bearbeitet werden, je nach Winkel eine unterschiedliche Abtragsrate ergibt - beispielsweise kann das zu bearbeitende Material kristallin sein und der Kristall eine Vorzugsrichtung aufweisen, so dass eine winkelabhängige Abtragsrate gegeben sein kann.

Anschließend kann das Substrat beispielsweise aus der

Ionenstrahl-Anlage entfernt werden und erneut die Oberfläche vermessen werden, um das Ergebnis des Verfahrens zu

ermitteln. Abweichungen des Ergebnisses zu dem simulierten Ergebnis können als Parameter zu einer Verbesserung der

Simulation weiterer Bearbeitungen dienen.

Fig.3 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 300 zum Bearbeiten einer Oberfläche mittels eines Teilchenstrahls. Wie mit dem Bezugszeichen 302 gekennzeichnet, kann ein

Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche, welche eine

Ursprungstopologie aufweist, mittels eines Teilchenstrahls aufweisen, dass die Oberfläche mittels eines Teilchenstrahls mit einem ersten Winkel zwischen Teilchenstrahl und

Oberfläche durchgeführt wird.

Anschließend kann, wie in 304 beschrieben, dieselbe

Oberfläche mit dem Teilchenstrahl zumindest ein weiteres Mal bearbeitet werden, wobei bei jedem Bearbeiten ein

unterschiedlicher Winkel zwischen Teilchenstrahl und

Oberfläche eingestellt ist, so dass nach dem zumindest zweimaligem Bearbeiten der Unterschied zwischen der

Ursprungstopologie der Oberfläche und einer Ziel-Topologie der Oberfläche unterhalb eines Schwellenwerts liegt.

Fig.4 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 400 zum Bearbeiten einer Oberfläche mittels eines Teilchenstrahls. Wie mit dem Bezugszeichen 402 gekennzeichnet, kann ein

Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche, welche eine

Ursprungstopologie aufweist, mittels eines Teilchenstrahls, das Ausführen eines ersten Bearbeitens der Oberfläche mittels des Teilchenstrahls aufweisen, wobei der Teilchenstrahl mit einem Winkel zur Oberfläche auf die Oberfläche auftrifft.

Wie mit dem Bezugszeichen 404 gekennzeichnet, kann das

Verfahren ferner das Simulieren der Topologie der Oberfläche nach dem ersten Bearbeiten aufweisen.

Wie mit dem Bezugszeichen 406 gekennzeichnet, kann das

Verfahren weiterhin das Ausführen von mindestens einem weiteren Bearbeiten ausgehend von der simulierten Topologie der Oberfläche nach dem ersten Bearbeiten aufweisen.

Jedes Bearbeiten kann mit jeweils einem verschiedenen Winkel des Teilchenstrahls zur Oberfläche stattfinden, so dass nach dem mindestens einen weiteren Bearbeiten der Unterschied zwischen der Ursprungstopologie der Oberfläche und der Ziel- Topologie der Oberfläche unterhalb eines Schwellenwerts liegt . Fig.5A zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine Bearbeitung einer Oberfläche 508 unter einem Winkel 510.

Eine Teilchenstrahlquelle 502 kann einen Teilchenstrahl 504 emittieren. Der Teilchenstrahl 504 kann eine Achse 506 aufweisen, wobei die Achse 506 hier als ein Modell/eine

Hilfslinie zu verstehen ist. Der Teilchenstrahl 504 kann unter einem ersten Winkel 510, beispielsweise einem Winkel zwischen der Achse 506 des Teilchenstrahls 504 und der

Oberfläche 508, auf die Oberfläche eintreffen und auf die Oberfläche einwirken.

Fig.5B zeigt eine Abwandlung von Fig.5A, wobei der

Teilchenstrahl 504 unter einem von dem ersten Winkel 510 verschiedenen zweiten Winkel 512 auf die Oberfläche 508 eintrifft .

Fig.5C zeigt schematisch die Oberfläche 508 aus Fig.5A aus einer anderen Perspektive.

In dieser Perspektive ist das Auftreffgebiet des

Teilchenstrahls 514 dargestellt. Aufgrund des Winkels 510 ist das Auftreffgebiet 514 gegenüber einer anderen

Winkeleinstellung, beispielsweise einem zweiten Winkel 512, elliptisch verzerrt. Dies kann beispielsweise auch bedeuten, dass eine Teilchenstrahlstromdichteverteilung des

Teilchenstrahls 504 auf der Oberfläche 508 gegenüber einer anderen Winkeleinstellung elliptisch verzerrt sein kann.

Fig.5D zeigt schematisch die Oberfläche 508 aus Fig.5B aus einer anderen Perspektive.

Ähnlich zu Fig.5C ist das Auftreffgebiet 516 des

Teilchenstrahls 504 auf der Oberfläche 508 in dieser

Perspektive dargestellt. In diesem Beispiel beträgt der zweite Winkel 512 90° und das Auftreffgebiet 516 ist

kreisförmig . Beispielsweise kann der erste Winkel 510 in den zweiten

Winkel 512 stufenlos überführbar sein. Ein Winkel kann beispielsweise mittels einer Translation und Rotation der Teilchenstrahlquelle 502 und/oder einer Translation und/oder Rotation der Oberfläche 508 überführbar sein.

Fig.6 zeigt schematisch ein Diagramm der Abhängigkeit der Volumen-Ätzrate zu dem Einfallswinkel.

Die Abtragsrate kann sich mit dem zu bearbeitendem Material und dem Winkel zwischen Teilchenstrahl und der Oberfläche des Materials unterscheiden. Beispielhaft sind für zwei

Materialien die jeweilige Abhängigkeit der Volumen-Rate (bzw. Volumen-Abtragsrate oder Volumen-Ätzrate) von dem Einfallswinkel (Winkel zwischen Teilchenstrahl und zu

bearbeitenden Oberfläche des Materials) dargestellt. Die Messkurve 602 stellt die Abhängigkeit der Volumen-Rate von dem Einfallswinkel für Aluminiumoxid dar und die Messkurve 604 die Abhängigkeit der Volumen-Rate von dem Einfallswinkel für Permalloy (NiFe-Legierung) .

Beispielhaft ist für Aluminiumoxid dargestellt, dass die Abtragsrate für einen Einfallswinkel ein lokales Maximum 606 aufweisen kann. Ferner können an einem Punkt 608 die

verschiedenen Materialien bei einem Einfallswinkel dieselbe Abtragsrate aufweisen.

Die Abtragsrate für ein Material bei einem Winkel kann von mehreren Parametern und Eigenschaften abhängen. Beispiele sind die Kristallstruktur und Kristallorientierung des

Materials oder ob das Material beispielsweise amorph ist, die Temperatur des Materials und die Eignung/Wechselwirkung der Teilchen des Teilchenstrahls für/mit das/dem Material.

In diesem Beispiel hat die Volumen-Rate für Aluminiumoxid 602 ein lokales Maximum 606 bei einem Einfallswinkel zwischen ungefähr 30° und 40°. Wie oben beschrieben kann die

erzielbare Ortsauflösung jedoch bei einem anderen

Einfallswinkel (beispielsweise 0°) maximal sein, bzw. ein lokales Maximum aufweisen. Somit kann das Wählen eines

Winkels, bzw. das Wählen von mehreren Winkeln jeweils und im Gesamten eine Abwägung zwischen erzielbarer Ortsauflösung und erreichbarer Abtragsrate (und somit auch Gesamt-Prozesszeit ) darstellen. Beispielsweise kann die Ortsauflösung bei

senkrechtem Einfall relativ hoch oder sogar maximal sein und die Abtragsrate relativ niedrig und bei einem anderen Winkel kann die Ortsauflösung relativ niedrig aber die Abtragsrate relativ hoch oder sogar maximal sein. Ferner kann in einer solchen Abwägung auch eine Rolle spielen, ob das Material aus verschiedenen Stoffen/Untermaterialien besteht, welche verschiedene Abhängigkeiten von Abtragrate zu Einfallswinkel aufweisen .