CN111164432A - 检查扫描探针显微镜的测量尖端的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检查扫描探针显微镜(520)的测量尖端(100、110)的方法，其中该方法包括以下步骤：(a)在通过测量尖端(100、110)对样品(400、510)进行分析前后产生至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)；以及(b)借助于所产生的至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)来检查测量尖端(100、110)。

Description

检查扫描探针显微镜的测量尖端的方法和设备

本专利申请要求在德国专利和商标局于2017年7月12日提交的德国专利申请DE10 2017211 957.8的优先权，其全部内容通过引用并入到本文中。

1、技术领域

本发明涉及检查扫描探针显微镜的测量尖端的方法和设备。

2、背景技术

扫描探针显微镜使用测量尖端以感测样品或其表面，并且因此产生测量数据，以产生对样品表面的形貌的表示。下面，扫描探针显微镜缩写成SPM。取决于在测量尖端和样品表面之间的相互作用的类型，在各种SPM类型之间有区别。通常使用扫描隧道显微镜(STM)，其中在不会彼此接触的样品和测量尖端之间施加电压，并且测量得到隧穿电流。

在被称为原子力显微镜(AFM)或扫描力显微镜(SFM)的显微镜中，测量探针由样品表面的原子力(典型地交换相互作用的吸引性范德瓦耳斯力和/或排斥力)偏转。

除了这些常规的SPM类型，存在用于指定应用领域的多个其他应用类型，诸如磁力显微镜或者光学和声学近场扫描显微镜。

通过扫描SPM的探针所记录的图像中由于测量尖端的不理想的几何结构引发的干扰很大程度上限制了扫描探针显微镜的纳米测量技术。特别是如果样品表面的纵横比接近测量尖端的几何结构或甚至超过后者，则这特别地适用于具有较大纵横比的样品。为了检验情况是否是这样，使用具有测试结构的测试体以分析扫描探针显微镜的探针的测量尖端的几何结构和形式。以下文档描述了用于确定扫描探针显微镜的探针的测量尖端的几何结构和形式的测试结构的制造：US 5 960 255、DE 101 07 796 A1、EP 0 676 614 A1和US 8650 661 B2。

以下文档描述如何考虑SPM的测量尖端的几何结构和形式对样品表面的SPM图像的影响：V.Bykov等人于1998年在《应用物理A(Appl.Phys.A)》第66期第499-502页发表的“SPM尖端形状解卷积的测试结构(Test structure for SPM tip shapedeconvolution)”；G.Reiss等人于1990年8月27日在《应用物理快报(Appl.Phys.Lett.)》的第57期第9卷第867-869页发表的“粗糙表面上的扫描隧道显微术：恒定电流图像的解卷积(Scanning tunneling microscopy on rough surfaces：Deconvolution of constantcurrent images)”；Y.Martin和H.K.Wickramasinghe于1984年5月9日在《应用物理快报(Appl.Phys.Lett.)》的第64期第19卷第2498-2500页发表的“原子力显微术对侧壁成像的方法(Method of imaging sidewalls by atomic force microscopy)”；L.Martinez等人于2011年在《科学仪器的综述(Rev.Sci.Instrum.)》的第82期第023710-1-023710-7页发表的“通过获取在硅尖端的末端的离子簇源生成的纳米团簇而实现的力显微术的纵横比和横向分辨率的改进(Aspect-ratio and lateral-resolution enhancement in forcemicroscopy by attaching nanoclusters generated by an ion cluster source atthe end of a silicon tip)”；X.Qian等人于2007年在SPIE会议的第6518卷第1-12页发表的“在原子力显微术中的底切特征的图像模拟和表面重构(Image simulation andsurface reconstruction of undercut features in atomic force microscopy)”；L.Udpa等人于2006年在《IEEE信号处理杂志(IEEE，Sig.Proc.Mag.)》的第23期第73卷发表的“用于细胞和分子成像的原子力显微术数据的解卷积(Deconvolution of atomic forcemicroscopy data for cellular and molecular imaging)”；Ch.Wong等人于2007年在《有机矿物的学报(J.O.Min.)》的第59期第12卷发表的“纳米颗粒的表征中的尖端膨胀和AFM能力(Tip dilation and AFM capabilities in the characterization ofnanoparticles)”；J.S.Villarrubbia于1997年在《标准与技术国家研究院的研究学报(J.Res.Natl.Inst.Stand.Technol.)》的第102期第425-454页发表的“扫描的粒子显微镜图像模拟、表面重构和尖端估计的算法(Algorithms for scanned particle microscopeimage simulation，surface reconstruction，and tip estimation)”；X.Qian andJ.S.Villarrubia于2007年在《超分辨术(Ultramicroscopy)》的第1008期第29-42页发表的“采用dexel表示的扫描探针显微术中的通常三维成像模拟和表面重构(General three-dimensional image simulation and surface reconstruction in scanning probemicroscopy using a dexel representation)”。

扫描探针显微镜可以使用不同操作模式。

在所有扫描模式中，扫描探针显微镜的测量尖端经受由于与样品的相互作用而引起的磨损。磨损或磨蚀的程度尤其取决于SPM的操作模式和测量探针和样品之间的相互作用类型。下面的文献考虑到SPM的探针的测量尖端的磨损：J.Schneir等人于1996年3/4月在《真空科学技术学报B(J.Vac.Sci.Technol.B.)》的第14期第2卷第1540-1546页发表的“使用高精度扫描仪、尖端表征和形貌图像分析提高原子力显微镜过程计量的价值(Increasing the value of atomic force microscopy process metrology usinghigh-accuracy scanner，tip characterization，and morphological imageanalysis)”；G.Dahlen等人于2005年11/12月在《真空科学技术学报B(J.Vac.Sci.Technol.B.)》的第23期第6卷第2297-2303页发表的“利用临界尺寸原子力显微术对复杂结构进行尖端表征和表面重构(Tip characterization and surfacereconstruction of complex structures with critical dimension atomic forcemicroscopy)”；G.Dahlen等人在《SPIE会议(SPIE Proc.)》的第6152期第61522R-1-61522R-11页发表的“临界尺寸AFM尖端表征和应用于45nm节点的图像重构(Critical dimensionAFM tip characterization and image reconstruction applied to the 45nm node)”；J.E.Griffith和D.A.Grigg于1993年11月1日在《应用物理学报(J.Appl.Phys.)》的第74期第9卷第R83-R109页发表的“扫描探针显微镜的尺寸计量学(Dimensional metrology withscanning probe microscopes)”。

除了磨损，测量尖端在它们的操作期间还可能脏污。扫描探针显微镜的测量尖端的磨损和脏污二者均对测量数据且因此对从其中生成的样品的表面的图像的质量产生影响。

至少部分解决如上所描述的问题的一个选项包括定期替换扫描探针显微镜的探针，而不预先检验探针的测量尖端的状态。该过程首先导致仍然可使用的探针被遗弃，这将关联到显著的成本，并且其次由于探针的频繁更换而导致扫描探针显微镜的较长停机时间。

本发明因此解决了以下问题：指定允许对扫描探针显微镜的测量尖端的使用进行优化的方法和设备。

3、发明内容

根据本发明的一个示例性实施例，该问题由根据权利要求1所述的方法来解决。在一个实施例中，检查扫描探针显微镜的测量尖端的方法包括以下步骤：(a)在由测量尖端对样品进行分析之前或已经分析所述样品之后生成至少一个测试结构；以及(b)借助于至少一个生成的测试结构来检查测量尖端。

如果扫描探针显微镜的测量尖端不按规律的间隔以预防性方式进行替换，则必须——如前述部分所描述的——时常确定测量尖端的几何结构或形式，以便确定SPM的测量尖端的磨损和/或脏污的程度。典型地，这需要将待检查的样品替换为测试主体。替代地，探针可以从SPM中拆卸，以便借助于承载测试结构的测试主体从外部分析所述探针的测量尖端。特别是如果在真空环境下操作扫描探针显微镜，则二者都是非常耗时的过程。

根据本发明的方法借助于以下避免这些耗时的过程：在必要时对样品进行分析过程的范围内原位地生成测试结构，所述分析过程借助于SPM的测量尖端来实行并且所述测试结构用于检查测量尖端的当前几何结构或形式。这可以缩短SPM的停机时间，或者可以提高要由扫描探针显微镜检查的样品的吞吐量。

另外，在外部测试主体上的测试结构经受磨损和/或脏污。因此，必要时在周期性间隔和必要的清洁时对测试结构的形貌进行分析。这导致其他耗时的清洁过程，其在由扫描探针显微镜的测量尖端实行对样品的许多分析过程中很大程度上妨碍了工作流程。

根据本发明的方法限定了测试结构在其使用位置的周围或附近的原位制造。在使用生成的测试结构随后直接对测量尖端进行检查期间，生成的测试结构既不会磨损也不会经受脏污。

SPM频繁地用于检测样品的缺陷的轮廓。如果该检测无法产生缺陷的轮廓的实际图像或一个或多个标记的轮廓的实际图像，该一个或多个标记用于将修复设备关于由于用于扫描的目的的测量尖端的形式不是确切知晓的而引起的缺陷对齐，则缺陷的校正可能会失败且在最坏的情况下，可能使缺陷恶化。

一次生成的测试结构可用于SPM的测量尖端的规律检查，并且从而降低了对缺陷的轮廓、和/或对该缺陷的修复或补偿进行受误差影响分析的风险。

术语“在由测量尖端已经分析样品之后”包括样品的扫描被打断应该预示着SPM的测量尖端对于以下不适合或仅具有合格的适用性：在对通过扫描生成的测量数据同时实行分析期间感测样品。另外，前述段落不排除同时实行由测量尖端生成测试结构且分析样品。

可以在样品上和/或基板上生成至少一个测试结构。基板可以设置在真空室中，其中在扫描探针显微镜的真空室中可接近测量尖端的地点处对该样品进行分析和设置。基板可以包括样品台和/或样品保持件。

至少一个测试结构的生成可以包括至少一个测试结构的沉积和/或至少一个测试结构的蚀刻。

测试结构最重要的部分是其轮廓。通过在基板上沉积材料、通过将测试结构蚀刻到基板中、和/或通过在基板上沉积材料且随后将测试结构蚀刻到沉积的材料中是否生成该轮廓对于测试结构的功能而言是不重要的。

可以将至少一个测试结构的轮廓匹配到样品的轮廓。

原位生成测试结构的优点在于，可以将其轮廓与要检查的样品的轮廓进行匹配。首先，这可以确保使用具有足够品质的测量尖端，即具有测量尖端的尖端的适当曲率半径和匹配的测量尖端的孔径角以分析样品；其次，这可以确保用于生成测试结构和用于通过所生成的测试结构检查测量尖端的支出保持在合理水平内。

可以将至少一个测试结构的轮廓匹配到测量尖端的形式。

作为示例，测试结构的轮廓的形式可以实质上与测量尖端自身的原始或规定的形式相同。这种配置简化了对SPM的测量尖端的当前形式或测量尖端的检查和/或校正值的确定，该校正值出于生成分析的样品的实际的轮廓的目的，校正由测量尖端记录的测量数据。还可以想到其中将测试结构与测量尖端的形状和样品的轮廓二者相匹配的组合。

在本申请的此处和他处，表达“实质上”表示测量变量的指示位于其在使用根据现有技术的测量仪器测量测量变量时的误差容差内。

至少一个测试结构的轮廓可以被实施为检测测量尖端与样品法线偏离的移动方向。

因此，可以在确定缺陷的位置或标记的位置时识别和校正伪影。借助于测试结构允许确定SPM的测量尖端的移动方向是否具有与z方向(即，样品法线)的偏离，可以改进SPM的测量尖端的测量准确度。当生成通过扫描生成的测量数据的图像时，可以考虑测量尖端的非垂直移动的影响。

测量尖端相对于样品表面的移动以一操作模式发生，在该操作模式中，使测量尖端紧固在其上的悬臂振动，优选地在悬臂的共振频率处或附近振动。另外，在向内步进的操作模式期间，发生样品与测量尖端之间周期性相对移动。

至少一个测试结构的轮廓可以被实施为检测测量尖端的高度相关的横向偏移，该横向偏移包括测量尖端与样品法线偏离的移动方向。

当使用测量尖端分析缺陷的轮廓并通过修复设备修复或补偿缺陷时，该数量的确定是特别重要的，其中由扫描探针显微镜记录的缺陷或标记的图像与由修复设备记录的缺陷或标记的图像对齐。

至少一个测试结构的轮廓可以被实施为检测相对于样品法线以不等于零的角度取向的测量尖端，而该测量尖端实行平行于表面法线的周期性移动。

至少一个测试结构的轮廓可以被实施为在测量尖端与样品法线偏离的移动方向和测量尖端在法线方向上的移动之间进行区分，其中测量尖端相对于样品法线的角度不等于零。

测试结构的这种性质允许做出关于以下的区分：当在测试结构上扫描测量尖端时是否已经将横向分量(例如在x方向或快速扫描方向上)添加到z方向的闭环控制中，或者倾斜定位的测量尖端是否沿着样品法线实行振动。在首先指定的操作模式中，在倾斜移动具有在突出方向上的移动分量的前提下，典型地实现了对具有突出结构元件的样品的更好的成像。

至少一个测试结构的轮廓可以被实施为最大化由至少一个测试结构所成像的测量尖端的分量。

这样的测试结构不仅促进对测量尖端的尖端进行精确成像，而且还可以对尽可能大的测量尖端整个表面的一部分进行精确成像。如果已知整个测量尖端的几何结构或形式，则测量尖端对扫描程序的测量数据的影响可以被确定至最佳可能程度，并且可以在生成扫描的样品表面的图像时得到补偿。

该测试结构可以相对于样品法线旋转对称。该测试结构的横截面可以是椭圆形或多边形。该测试结构可以包括至少一个具有圆锥形尖端的圆柱状结构，其末端为半球形形式。

至少一个测试结构可以包括曲率半径＜100nm，优选地小于＜50nm，更优选地＜20nm和/或最优选地＜10nm的至少一个尖端，和/或至少一个测试结构可以包括＜40°，优选地＜30°，更优选地＜20°，且最优选地＜10°的孔径角。

测试结构可以包括具有底切的至少一个结构元件。

测试结构的这种性质允许远离其尖端对测量尖端的形式进行分析，而不会使测量尖端的尖端与测试结构相互作用。这确保对测量尖端的精确检查。另外，适当的底切测试结构可用于检查CD AFM(临界尺寸原子力显微镜)的测量尖端。

至少一个测试结构可以在样品或基板的地点处产生，在该地点处至少一个测试结构实质上不会损害样品或基板的功能。

生成至少一个测试结构可以包括：在生成至少一个测试结构的地点处提供聚焦的粒子束和至少一个前驱气体。用于沉积测试结构的前驱气体可以包括羰基金属和/或醇盐金属。羰基金属可以包括六羰基铬(Cr(CO)₆)和/或六羰基钼(Mo(CO)₆)、六羰基钨(W(CO)₆)、八羰基二钴(Co₂(CO)₈)、十二羰基三钌(Ru₃(CO)₁₂)和五羰基铁(Fe(CO)₅)。金属醇盐可以包括原硅酸四乙酯(TEOS)(Si(OC₂H₅)₄)和/或异丙氧基钛(Ti(OCH(CH₃)₂)₄)。在申请人的美国专利申请号13/0103281中指定了用于沉积一个或多个测试结构的其他前驱气体。

另外，至少一个测试结构可以包括碳作为主要组成部分。例如，这样的测试结构(将其沉积在例如光刻掩模上)的优点在于：在掩模制造过程或使用标准清洁方法进行的掩模修复过程结束时，可以再次从掩模中实质移除测试结构而没有残留物。主要含碳的用于沉积测试结构的前驱气体为：乙烯(H₂C₂)、芘(C₁₆H₁₀)、十六烷(C₁₆H₃₄)、甲酸(CH₂O₂)、乙酸(C₂H₄O₂)、丙烯酸(C₃H₄O₂)、丙酸(C₃H₆O₂)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)(C₅H₈O₂)和石蜡。

粒子束可以包括电子束，离子束，光子束，原子束和/或分子束。至少一个测试结构可以借助于电子束诱导沉积(EBID)过程来沉积。电子束诱导沉积过程的优点在于，所采用的电子束不会对要检查的样品造成损害，也不会造成实质损害。

沉积和/或蚀刻至少一个测试结构可以包括：在至少一个测试结构的地点处提供聚焦的粒子束和至少一个蚀刻气体。蚀刻气体可以包括：二氟化氙(XeF₂)、二氯化氙(XeCl₂)、四氯化氙(XeCl₄)、水蒸气(H₂O)、重水(D₂O)、氧气(O₂)、XNO、XONO₂、X₂O、XO₂、X₂O₂、X₂O₄、X₂O₆(其中X为卤化物)，氨(NH₃)、和/或氯化亚硝酰(NOCl)。申请人的申请号为13/0103281的美国专利申请中指定了用于蚀刻一个或多个沉积的测试结构的其他蚀刻气体。

首先，局部蚀刻过程允许将沉积的测试结构与要检查的样品和/或必要时与测量尖端相匹配。这允许生成测试结构，其结构量的尺寸无法借助于沉积过程获得。其次，局部蚀刻过程允许直接生成测试结构，例如通过蚀刻到掩模的基板中。

当制备样品时，可以在样品上生成至少一个测试结构。

在另一实施例中，在样品的制造过程期间已经在样品上制造测试结构。因此，可以将测试结构单独与样品的结构元件进行匹配。然后，该个性化测试结构可用在样品的使用寿命期间，以便通过检查针对分析所采用的测量尖端，借助SPM的测量尖端来优化样品的分析。然而，必须考虑如上所解释的关于磨损和脏污的问题，特别是当在真空环境的外部操作样品时。

步骤a.和b.可以在真空中进行而不破坏真空。

扫描探针显微镜通常与扫描粒子显微镜，例如扫描电子显微镜结合使用。典型地，扫描粒子显微镜在真空环境下操作。上述定义的方法的优点在于，扫描粒子显微镜可以提供用于沉积和/或蚀刻测试结构的聚焦的粒子束，所以不必为了沉积测试结构和检查SPM的测量尖端而替换样品，也不必更换测量尖端。由于SPM在真空环境中扫描样品，沉积的测试结构实质上不会被脏污。

检查测量尖端可以包括：在至少一个沉积的测试结构上扫描测量尖端。

在样品或测试结构上扫描SPM的测量尖端时，SPM的测量数据包含测量尖端的几何结构或形式与样品轮廓或测试结构的轮廓的叠加。数学上，该叠加由卷积或卷积算符描述。下一段落指定描述样品和SPM的测量尖端的卷积的引文。如果测量尖端的曲率半径及其孔径角相对于样品的轮廓较小，则样品上的扫描程序的测量数据实质上对样品的轮廓进行成像。在另一种极限情况下，当样品的轮廓的高度剖面的变化大于或远大于测量尖端的形状或几何结构时，样品的高度剖面的变化实质上是对测量尖端的形状成像。

为了防止最后提及的情况发生，测试结构采用了参考法线的功能，借助于该功能，可以检查SPM的测量尖端以便确定其几何结构或形式。这意味着测试结构的轮廓的尺寸至少应与测量尖端的形状相似。然而，如果测试结构的轮廓变化要比SPM的测量尖端的形状更加陡峭则更好。可以从扫描所述样品的测量数据中推断出样品的实际轮廓。该过程或该解卷积过程已经在文献中多次描述，例如在引言部分中引用的文档：X.Qian等人于2007年在SPIE会议的第6518卷第1-12页发表的“在原子力显微术中的底切特征的图像模拟和表面重构(Image simulation and surface reconstruction of undercut features in atomicforce microscopy)”；L.Udpa等人于2006年在《IEEE信号处理杂志(IEEE，Sig.Proc.Mag.)》的第23期第73卷发表的“用于细胞和分子成像的原子力显微术的解卷积(Deconvolutionof atomic force microscopy data for cellular and molecular imaging)》”；J.S.Villarrubbia于1997年在《标准与技术国家研究院的研究学报(J.Res.Natl.Inst.Stand.Technol.)》的第102期第425-454页发表的“扫描的粒子显微镜图像模拟、表面重构和尖端估计的算法(Algorithms for scanned particle microscopeimage simulation，surface reconstruction，and tip estimation)”；G.Dahlen等人于2005年11/12月在《真空科学技术学报B(J.Vac.Sci.Technol.B.)》的第23期第6卷第2297-2303页发表的“利用临界尺寸原子力显微术对复杂结构进行尖端表征和表面重构(Tipcharacterization and surface reconstruction ofcomplex structures withcritical dimension atomic force microscopy)”；以及X.Qian和J.S.Villarrubia于2007年在《超分辨术(Ultramicroscopy)》的第1008期第29-42页发表的“采用dexel表示的扫描探针显微术中的通常三维成像模拟和表面重构(General three-dimensional imagesimulation and surface reconstruction in scanning probe microscopy using adexel representation)”。

解卷积运算在数学上表示逆向卷积运算。如果样品的高度剖面的最大变化接近测量尖端的形式或者甚至超过后者，则测量数据的解卷积变得尤为重要，该测量数据是关于测量尖端的影响的含义，通过扫描SPM的测量尖端来生成的。

另外，对于可重复的SPM定量测量非常重要的是：出于生成样品表面的轮廓的目的，了解由于磨损和/或脏污而导致测量尖端的形式变化，且在对测量尖端生成的测量数据的分析中将该形式变化考虑在内。

检查测量尖端可以包括：通过聚焦的粒子束将至少一个沉积的测试结构进行成像。

优选地，样品和/或基板上的测试结构是通过粒子束诱导沉积过程和/或通过粒子束诱导蚀刻过程来生成。因此，聚焦的粒子束典型地可用在用于实现根据本发明的方法的设备中。所述的聚焦的粒子束可以用于分析所沉积的测试结构的轮廓是否与预先确定的轮廓对应。如果与之存在偏差，则可以借助于局部蚀刻过程对沉积的测试结构进行修改，使得所述沉积的测试结构的测量的轮廓实质上对应于预先确定的轮廓。

检查测量尖端还可以包括：生成样品的区域的地图，扫描探针显微镜的测量尖端无法到达该区域。

该地图允许确定样品的一个或多个区域，在该一个或多个区域中从测量数据生成的图像数据不能正确地再现样品的实际轮廓。可以通过用更精细的测量尖端(例如，具有较小的曲率半径和/或较小的孔径角)替换测量尖端和/或通过扫描测量尖端，可以使不能确定样品的轮廓的区域减少，或使不能确定样品的轮廓的区域几乎消失，其中测量尖端的运动具有垂直于样品法线的移动分量，因此具有横向移动分量。

根据本发明的方法还可以包括以下步骤：用粒子束扫描样品以寻找样品中的缺陷。光子束和/或电子束优选用于分析样品表面。

另外，根据本发明的方法可以包括以下步骤：出于由扫描探针显微镜的测量尖端寻找缺陷的目的，在样品上生成至少一个标记。至少一个标记可以包括至少一个测试结构。

通常，标记被施加到具有一个或多个缺陷的样品，由不同类型的计量学器具对该缺陷进行分析。(多个)标记用于更容易识别各个计量学器具要分析的区域。另外，该(多个)标记可用于在修复过程期间校正修复设备的漂移。借助于实施该(多个)标记使得这些附加地满足扫描探针显微镜的测量尖端的测试结构的功能，可以在要分析的样品的区域的直接附近以最小的附加费用创建测试结构。另外，这可以最小化在用测量尖端进行样品分析和通过测试结构检查SPM的测量尖端之间切换的费用。

检查测量尖端可以包括：基于在至少一个沉积的测试结构上扫描测量尖端来决定测量尖端的当前形式。另外，检查测量尖端可以包括：将测量尖端的当前形式与测量尖端的预先确定形式进行比较，和/或将测量尖端的当前形式与样品的轮廓进行比较。

根据本发明的方法还可以包括以下步骤：如果测量尖端的当前形式相对于测量尖端的预先确定形式在预先确定变化范围内，和/或如果测量尖端的当前形式具有距样品的高度剖面的最大变化的预先确定距离，则用测量尖端扫描样品。

附加地，根据本发明的方法可以包括以下步骤：如果当前形式相对于预先确定形式不在预先确定的变化范围内，则改变扫描探针显微镜的测量尖端。改变测量探针可包括：改变扫描探针显微镜的测量尖端或使用扫描探针显微镜的探针布置的另一测量尖端。

使用具有两个或多个探针的探针布置，首先可以借助于已经磨损的测量尖端用于分析其轮廓中的纵横比不大的样品，基于要分析的(多个)样品，提高单独测量尖端的利用率。其次，与仅包含单个测量尖端的探针相比较，替换探针布置之间的时间间隔可以显著延长。纵横比表示结构的深度或高度与其(最小)横向尺寸的比率。

此外，根据本发明的方法可以包括以下步骤：如果当前形式在预先确定形式的预先确定变化范围之外，则清洁和/或削尖扫描探针显微镜的测量尖端。清洁和/或削尖扫描探针的测量尖端可以包括：用聚焦的粒子束辐射测量尖端。此外，清洁和/或削尖测量尖端可以包括：在测量尖端的地点处提供蚀刻气体。

所描述的方法的优点是以下过程：在测量尖端不必为此从扫描探针显微镜中拆卸的情况下，可以在SPM中实行测量尖端的削尖和清洁。

削尖的步骤和/或清洁的步骤可以重复一次至十次，优选地一次至八次、更优选地一次至五次、以及最优选地一次至三次。

此外，根据本发明的方法可以包括以下步骤：如果测量尖端的当前形式在测量尖端的形式的预先确定变化范围之外，则将材料沉积在测量尖端的尖端上。

在磨损的测量尖端的尖端上沉积材料可以恢复其原始曲率半径，并且因此可以显著延长所述测量尖端的使用寿命。

作为示例，可以将基于碳的、长而细的测量尖端(称为“须状尖端”)设置在测量尖端上。

最后，根据本发明的方法可以包括以下步骤：(a)如果测量尖端的当前形式在测量尖端的形式的预先确定变化范围之外，则移除该测量尖端；以及(b)沉积新的测量尖端。步骤(a)可以借助于电子束诱导的和/或离子束诱导的蚀刻过程来实行。

由于可以基于连续可用的测试结构容易地检验其成功性，因此可以实行最后说明的措施，并且所以修复后的测量尖端(即削尖的或清洁的或新产生的测量尖端)对由测量尖端生成的测量数据的影响一直是已知的且可以通过计算来消除。因此，与测量尖端无法修复的扫描探针显微镜相比，所讨论的措施促使极大地延长了测量尖端的两次改变之间的时间。

样品可以包括光刻掩模或晶片。至少一个测试结构可以沉积在光刻掩模的边缘上，在该边缘上实质上没有光化波长的辐射入射。另外，至少一个测试结构可以沉积在两个芯片之间的晶片边缘上。

至少一个测试结构可以沉积在光刻掩模的图案元件上。特别地，至少一个测试结构可以沉积在光刻掩模的吸收图案元件上。

该实施例的优点在于，可以使测试结构与由SPM的测量尖端要分析的区域之间的距离保持得较小，简化了在由SPM的测量尖端对样品的分析过程中以短时间间隔对测量尖端的检查。

根据本发明的其他示例性实施例，上述问题通过权利要求18所述的设备解决。在一个实施例中，用于检查扫描探针显微镜的测量尖端的设备包括：(a)生成单元，其被实施为用于在由测量尖端分析样品之前或在分析所述样品之后生成测试结构；以及(b)检查单元，其被实施为借助于至少一个生成的测试结构来检查测量尖端。

生成单元可以被实施为沉积测试结构和/或蚀刻测试结构。

生成单元可以被实施为在样品和/或基板上生成至少一个测试结构。

根据本发明的设备还可以包括位移单元，该位移单元被实施为桥接在生成单元的粒子束在样品和/或基板上的入射点与相互作用位置之间的距离，该相互作用位置位于样品和/或基板与测量尖端之间。

另外，根据本发明的设备可以被实施为实行根据本发明的上述方法的方法步骤以及上述方面的方法步骤。

最后，计算机系统可以包括指令，当由设备的计算机系统执行该指令时，该指令提示该设备的控制装置实行上述方法的步骤和上述方面的步骤。

4、附图说明

参考附图，以下详细的说明书描述了本发明的目前优选的示例性实施例，附图中：

图1在部分图像A中示出了扫描探针显微镜(SPM)的探针的示意图，且在部分图像B中再现了包括两个不同测量尖端的扫描探针显微镜的探针布置；

图2示意性地阐明了根据现有技术的测试SPM的测量尖端的过程和探针替换的过程；

图3示意性地示出了根据本发明的方法的流程图，其中突出显示了必要的方法步骤；

图4在左侧的部分图像A中再现了光刻掩模的俯视图，该光刻掩模具有应由SPM的测量尖端感测且在右侧以放大方式示出的区段，并且在部分图像B中呈现了将测试结构附接到光刻掩模的边缘(左)或图案元件(右)上之后的部分图像A；

图5示出了用于生成测试结构且用于借助于先前生成的测试结构检查SPM的测量尖端的设备的示意性截面图；

图6再现了测试结构的两个实施例的截面图；

图7呈现了测试结构的另外四个示例的截面图和俯视图；

图8示出了两个示例性蚀刻的测试结构的截面图；

图9在部分图像A中显示了未使用的测量尖端，在部分图像B中再现了已磨损的测量尖端，在部分图像C中图示了受污染的测量尖端，以及在部分图像D中示出了由电子束诱导蚀刻过程修复的测量尖端；

图10在部分像A中表示了用理想的测量尖端(垂直于掩模法线取向)感测光刻掩模的一区段，并且在部分图像B中指定了由实际测量尖端引起的改变；

图11重复了图10中的部分图像A的感测过程，其中相对于样品或掩模法线取向的理想测量尖端实行相对于掩模法线的倾斜或非垂直移动；

图12重复了图10中部分图像A的感测过程，其中理想测量尖端(即不具有横向范围的测量尖端)沿掩模法线移动，并且其中测量尖端的取向相对于掩模法线的角度不等于零；

图13阐明了在测试结构的实施例之上的感测过程的截面图，其用不同的移动形式的测量尖端实行，其中测试结构具有带有两个凹口或底切的两个结构元件；

图14在左侧部分图像A中再现了借助原子力显微镜(AFM)来分析掩模区段的图案元件上不同高度处的标记，在右侧部分图像A中呈现了右侧部分图像B借助于扫描电子显微镜(SEM)感测的掩模的区段；以及

图15表示在图7指定的测试结构上的扫描探针显微镜的测量尖端的扫描过程的截面图，其中测量尖端实行与样品法线偏离的移动。

5、具体实施方式

下面，以原子力显微镜(AFM)为例，更详细地解释根据本发明的用于检查扫描探针显微镜(SPM)的测量尖端的方法的当前优选实施例。然而，根据本发明的方法不限于原子力显微镜的应用。相反，根据本发明的方法可用于所有类型的扫描探针显微镜，其测量尖端由于与样品相互作用而经受磨损。另外，所定义的方法可以用于检查由于在样品表面上扫描测量尖端而脏污的测量尖端。

下面，以用AFM的测量尖端对光刻掩模进行分析为例来解释根据本发明的方法。然而，根据本发明的方法的应用不限于在光刻掩模上进行扫描。与之相比，本申请中指定的方法可以用于借助扫描探针显微镜优化对所有类型的样品的检查。在此仅以示例提及的是集成电路或半导体部件的各个制造步骤期间对晶片进行分析。最后，在此仍应以示例性方式提及的是，除了分析外，SPM的测量尖端还可以用于处理样品的目的。借助SPM的测量尖端处理样品时，测量尖端和样品表面之间存在密集的相互作用。因此，SPM的测量尖端在处理样品期间会经受越来越多的磨损和/或更加显著的脏污。这意味着在由SPM的测量尖端处理样品时，根据本发明的方法可以特别有利地用于优化处理过程。

图1的上部局部图像A示意性地放大示出了扫描探针显微镜的探针150。探针150包括悬臂140，该悬臂140在一端终止于保持板160中。借助保持板160，将探针150并入到SPM的测量尖端中。作为示例，探针150的保持板160可以用于将探针150紧固到SPM的压电致动器(未在图1中示出)。悬臂140的与保持板160相对的端部，或者所述悬臂的自由端，承载着以尖端120为末端的测量尖端100。测量尖端100可以具有任何形式。作为示例，测量尖端100可以具有金字塔形式或旋转抛物面的形式。另外，测量尖端100可以具有张开的尖端形状(图1中未示出)。

悬臂140和测量尖端100可以配置在一个件中。作为示例，悬臂140和测量探针100可以由诸如钨、钴、铱、金属合金的金属、或者由诸如硅的半导体、或者由硅氮化物的绝缘体来制造。还可以将悬臂140和测量尖端100制造为两个分离的部件，并且随后将它们彼此连接。这可以由例如粘合接合来实现。

代替具有单个测量尖端100和单个悬臂140的探针160，如部分图像A所示，SPM可以使用具有两个或多个测量尖端100和110的测量尖端承载件或探针布置190。在图1的下部部分图像B中示意性地放大呈现了探针布置结构190，所述探针布置包括五个具有不同长度和不同形式的测量尖端100和110。测量尖端100(可以与探针150的测量尖端100一致)附接到探针布置190的两个悬臂140，并且测量尖端承载件190的三个悬臂140包括测量尖端110。在图1的探针布置190中出于分析的目的而设计测量尖端100和110二者。对于五个悬臂140中的每一个，探针布置190还可以承载测量尖端，其形式是不同的并且因此针对样品的特定分析进行设计(未在图1中再现)。另外，测量尖端承载件190可以同时承载出于分析和处理目的而优化的多个测量尖端(图1中未示出)。

当探针150的测量尖端100发生改变时，始终要替换整个探针150。替换探针布置190，或者当探针布置190的测量尖端100、110发生变化时存在从已磨损和/或脏污的测量尖端100、110向较少磨损或不磨损且非脏污的测量尖端100、110的改变。

当参考下面的测量尖端100、110时，该测量尖端100是附接到探针150还是附接到探针布置190并没有区别。另外，关于该测量尖端100、110的具体形式或几何结构以及设计测量尖端所针对的任务没有区别。

图2以示例性方式呈现了根据现有技术的用于检查SPM的测量尖端110、110的方法的过程。如果在在样品上扫描测量尖端100、110时检测到测量尖端100、110的质量的指示未满足预先确定的质量水平，则有两种方法来处理该通知。首先，在不进行进一步分析的情况下可以替换测量尖端100、110，并在随后用新的测量尖端继续进行样品的扫描过程。如果扫描探针显微镜使用包括多个测量尖端100、110的探针布置结构190，则这可以是特别有利的。

在替代的过程中，将测量尖端100、110从SPM中移除，并在特定的测试构造中基于包含测试结构的商用测试主体进行分析。替代地，可以将SPM中的样品替换为测试主体，并且通过感测测试主体的测试结构来测量具有问题质量的测量尖端100、110。在最后指定的两个替代例中，随后确定测量尖端100、110的质量且将其与预先确定质量阈值进行比较。进一步使用通过该测试的测量尖端100、110。如果分析的测量尖端100、110不能满足要求的质量水平，则用新的测量探针替换该测量尖端100、110，并且用新的测量尖端继续或重启进行样品的扫描程序。

图3再现了根据本发明的方法的流程图300；用虚线框表示非强制性的方法步骤。这些方法步骤指定了根据本发明的方法如何嵌入分析过程中，以及用于将本申请中指定的方法与图2中解释的现有技术区分开来。用实线加粗的框架突出显示了实行根据本发明的方法所必需的过程步骤。图4中，使用光刻掩模400形式的样品的示例并行地示意性地阐明了一些方法步骤。

方法开始于步骤305中。第一步骤310中，样品被SPM的测量尖端100、110感测或扫描。光刻掩模400的俯视图在图4的部分图像A上在左侧示意性地示出。光刻掩模400、光掩模400或简称掩模400具有边缘410和有源表面420。与有源区域420不同，边缘410不包括图案元件，并且因此不用于将结构成像到光刻胶中，该光刻胶设置在晶片上。掩模400可以是透射式或反射式光掩模400。利用测量尖端100、110，扫描探针显微镜感测光掩模400的较小区段430。该区段430在部分图像A的右侧上以放大方式被图示。光掩模400的区段430包括基板440，其上已经沉积了吸收图案元件形式的三个图案元件450。另外，光掩模400的区段430包括缺陷460，该缺陷460设置在掩模400的基板440中。缺陷460可以包括基板440中的凹陷、基板440中的凸起，和/或缺陷460可以包括沉积在掩模400的基板440上的一地点处的吸收材料，该地点处的基板440应该不合吸收材料。缺陷460通常是为什么由SPM的测量尖端100、110感测掩模400的区段430的原因。

在掩模400的区段430上，与测量尖端100、l10的扫描过程并行地评估通过测量尖端100、110的感测过程生成的测量数据。在此，实行以下分析：是否可以用测量尖端100、110的预先确定的形式或几何结构来检查样品的轮廓，即图案元件450的纵横比和/或掩模400的区段430的缺陷460的高度或深度轮廓。作为示例，如果测量尖端100、110被设计为以现实的方式感测吸收图案元件450的纵横比和/或缺陷460的高度或深度轮廓，则这适用。如果这不适用，则值得怀疑的是：测量尖端100、110的质量是否足以感测样品的轮廓(即图案元件450和/或缺陷460的高度或深度轮廓)，使得SPM的测量尖端100、110可以到达基板440的、图案元件450的和缺陷460的所有区域或几乎所有区域。如果分析的测量数据给出不满足该条件的可能性，则表明出现以下指示：测量尖端100、110的质量不足以分析样品或掩模400。在判定框310中判定是否出现这些指示，即，测量尖端100、110的质量是否有问题。

如果这不适用并且测量尖端100、110适合于感测光刻掩模400的区段430，则在判定框360中实行以下检验：测量尖端100、110在样品上的扫描是否完成。如果情况是完成，则步骤365处该方法结束。但是，如果在判定框中确定了样品的扫描尚未完成，则该方法返回步骤310，并且使用测量尖端100、110对样品或掩模400继续进行扫描或感测。

与之相比，如果在判定框310中确定所采用的测量尖端100、110的质量存疑，则该方法前进至步骤315。该步骤中，将样品台移位至可以将测试结构设置在样品(例如掩模400或基板)上的地点处。在图4所图示的示例性实施例中，该位移可以通过样品台的位移元件来实现，该位移元件能够在样品平面中(即，xy平面中)将样品台移位。样品台在x方向和/或y方向上的x移动可以由用于每个移动方向的干涉仪进行监控(参见图5的描述)。

在下一步320中生成测试结构。图4的部分图像B指定掩模400上的地点470和480的两个示例性实施例，可以在该地点处生成测试结构。可以通过在样品上沉积测试结构和/或通过将测试结构蚀刻到样品中来生成测试结构。测试结构的生成过程的细节将在图5和图6的讨论的上下文中进行解释。测试结构的示例在图6、7和8中指定。部分图像B中的左侧图显示了在光刻掩模400的边缘410或非有源区域410上沉积的测试结构的示例。部分图像B中的左侧图示出了掩模400的区段430，该区段已经在如上的部分图像A中图示出。在部分图像B中的区段430的图案元件450的中央图案元件上的地点480处沉积测试结构。

在另一示例性实施例中，可以在SPM的基板上生成测试结构(图4中未示出)。作为SPM的基板，SPM的所有部件都存在疑问，其可以移位为使得可以将在基板上放置的测试结构放置在扫描探针显微镜的测量尖端100、110下方。因此，特别是将SPM的样品台和/或样品保持件作为基板存在疑问。

再次参考图3，在下一个步骤325中移位样品台或基板，使得SPM的测量尖端100、110可以感测在地点470、480处生成的测试结构。为此，样品台的上述两个位移元件可以用在图4所图示的示例性实施例中。

然后，步骤330中借助于在地点470、480处生成的测试结构来检查测量尖端100、110。在随后的图6的上下文中讨论该分析过程的细节。

在过程步骤335中，基于测量数据确定测量尖端100、110的当前形式或目前形式，该测量数据是基于在该位置470、480生成的测试结构检查测量尖端100、110时获得的。下面参考图6更详细地说明该过程步骤。

在判定框340中确定测量尖端100、110的当前形式或目前形式是否在新的或未使用的测量尖端的预先确定的变化范围内。如果正是这种情况，则该方法返回到步骤310并继续进行用扫描探针显微镜的测量尖端100、110感测样品，例如掩模400。

与之相比，如果测量尖端100、110的当前形式落在允许的变化范围之外，则该方法继续进行判定框345。在判定框345中做出以下判定：应该修复还是替换测量尖端100、110。如果判定进行修复，则步骤350中对测量尖端100、110进行修复。可以以四种不同的方式对测量尖端100、110进行修复，为清楚起见，在图3中未示出这些方式。首先，可以清洁测量尖端100、110；其次，可将测量尖端100、110削尖；第三，可以将材料沉积在测量尖端100、110上，以便将目前形式带回到相对于测量尖端100、110的预先确定或原始形式的允许变化范围内；并且最终，可以从悬臂140移除本测量尖端并且可以将新的测量尖端100、110设置在悬臂140上原始测量尖端的地点处。

在步骤310中用修复的测量尖端继续扫描程序之前，该方法可以从过程步骤350跳回到步骤330，并且借助于在位置470、480处沉积的测试结构来检查修复的测量尖端，以便确定是否修复成功。为了清楚起见，该过程步骤在图3的流程图300中没有被示出。

如果在判定框345中决定要替换测量尖端100、110，则方法继续进行至步骤355，在步骤355中，替换当前的测量尖端100、110。再次，可以用两种方式替换测量尖端100、110，为了清楚起见，同样没有在图3的流程图300中再现这些方式。首先，可以用未使用的探针的新的测量尖端替换探针150的测量尖端100。替代地，探针布置190的测量尖端100、110可以用以下测量尖端110、100来替换：与先前已使用的测量尖端100、110相比，更适合于感测样品(例如掩模400的区段430)的测量尖端。探针布置190的先前已使用的测量尖端100、110仍可用于扫描样品，其轮廓的纵横比小于当前要分析的样品。

最终，该方法可以在下一步骤中从步骤355跳回到处理步骤330(同样在图3中未示出)，并且全新提供使用的探针布置190的测量尖端110、100可以在其使用之前借助于在地点470、480处沉积的测试结构来检查，以便确保提供使用的测量尖端110、100与最初用于该目的的测量探针100、110相比具有更适合扫描样品的形式或几何结构。

在替代的实施例中，总是在开始检查样品(例如掩模400)之前检查测试结构的测量尖端100、110的质量。在该过程中，根据本发明的方法的第一步骤是生成测试结构，在其他修改例中，在实行预先确定数目个测量循环之后，测量尖端100、110经受质量控制。如果质量控制到期，则在样品上生成测试结构并且借助于所生成的测试结构确定测量尖端100、110的当前轮廓。

图2中再现的用于检查测量尖端100、110功能的常规使用的过程与本申请中定义的图3的流程图300之间的本质区别如下：(a)图3中再现的方法不需要改变探针或样品。省略了引入和移除探针150或测试结构的时间。(b)在其在原位470、480使用之前较快地沉积的测试结构是新的，并且因此没有磨损痕迹。另外，唯一刚刚沉积的测试结构实质上没有污染。省略了对测试结构的功能进行测试以及可选地对测试结构实行清洁过程。

图3所呈现的流程图300可以在自动化过程中进行。这意味着，可以实现沉积测试结构，基于借助沉积的测试结构的测量尖端100、110的检查过程来检查测量尖端100、110，并且确定测量尖端100、110的当前形式，而无需人类互动。

图5示出了设备500的一些重要部件的示意性截面图，该设备可以用于实行图3中再现的方法。图5所图示的设备500包括扫描探针显微镜520，在示例性设备500中，其实施为扫描力显微镜520或原子力显微镜(AFM)520的形式。另外，图5的示例性设备500包括修改的扫描粒子显微镜530，其实现为修改的扫描电子显微镜(SEM)530。如上所述，本申请中所描述的方法可以有利地用于优化扫描探针显微镜520的使用，该扫描探针显微镜520的测量尖端100、110会由于与样品的相互作用而经受磨损和/或脏污。

在图5的设备500中图示了扫描探针显微镜520的测量头523。测量头523包括保持设备525。通过保持设备525(图5中未示出)将测量头523紧固到设备500的框架。保持设备525可以绕其在水平方向上延伸的纵向轴线旋转(未在图5中示出)。这允许将测量尖端100、110放置在电子束535下方，其中测量尖端100、110的尖端120、130指向电子源532的方向。在替代实施例中，将探针150或探针布置190放到设备500的真空室中的探针储存库中。图5中未示出的机械单元使测量尖端100、110绕悬臂140的纵向轴线旋转并且将所述测量尖端放置于SEM 530的电子束535下方。

压电致动器515附接到测量头523的保持设备525，该压电致动器515促进压电致动器515的自由端在三个空间方向(未在图5中示出)上的移动。紧固到压电致动器515的自由端的是弯曲条140，其在下文被称为如本领域中常见的悬臂140。

如图1中以示意性放大的形式所图示，悬臂140包括附接到压电致动器515的保持板160。代替探针150的单个测量尖端100，可以将测量尖端承载件190或探针布置190附接到SPM 520的测量头523，所述测量尖端承载件或探针布置包括两个或更多个测量尖端。图1中的部分图像B中指定了具有五个测量尖端100、110的探针布置190的示例。

在图5的设备500中，将要检查的样品510固定到样品台505。要检查的样品510的样品表面512指向远离样品台505。作为示例，样品510可以通过真空或高度真空的环境下在样品台505的承载点上放置样品510来固定，或者通过在样品台505和样品510的导电背面之间的静电相互作用来固定。另外，样品510可以通过夹具保持在样品台505上。

样品510可以是任意微结构的部件或结构化部件。作为示例，样品510可以包括透射式或反射式光掩模(例如图4的光掩模)、和/或纳米压印技术的模板。另外，SPM 520可以用于检查例如集成电路、微机电系统(MEMS)和/或光子集成电路。

如图5中由箭头所示，相对于AFM 520的测量头523，可以在三个空间方向上通过定位系统507移动样品台505。在图5的示例中，定位系统507实施为多个微操作器或位移元件的形式。样品台505在样品平面(即xy平面)中的移动可以受两个干涉仪(图5中未示出)控制。在替代的实施例中，定位系统507可以附加地包含压电致动器(图5中未示出)。定位系统507由控制装置580的信号来控制。在替代的实施例中，控制装置580不会移动样品台505，而是移动AFM 520的测量头523的保持设备525。此外，控制装置580在高度(z方向)上执行样品510的粗糙定位，并且测量头523的压电致动器515执行AFM 520的精确高度设定是可能的。控制装置580可以是设备500的计算机系统585的部分。

作为其替代例或附加例，在其他实施例中，可以在定位系统507和压电致动器515之间划分样品510和测量尖端100、110之间的相对移动。作为示例，定位系统507执行样品510在样品平面(xy平面)中的移动，并且压电致动器515在与样品法线的方向(z方向)上促使测量尖端100、110的移动、或通常探针150或者探针布置190的移动。

如已经提到的，图5的示例性扫描粒子显微镜530包含修改的SEM 530。电子枪532产生电子束535，通过柱537中设置的成像元件(图5中未示出)将该电子束535作为聚焦的电子束535指引到样品510上的位置545处，所述样品设置在样品台505上。另外，SEM 150的柱537的成像元件可以在样品510上扫描电子束160。另外，可以将电子束535指引在样品台505或样品保持件(图5中未示出)上。

由样品从电子束535(例如从位置470和/或480)背向散射的电子，以及由样品510中的电子束535(例如在地点470和/或480处)生成的二级电子由检测器记录。在电子柱537中设置的检测器540称为“镜头中检测器”。在各种实施例中，可以将检测器540安装在柱537中。检测器540受控制装置580来控制。另外，SPM 530的控制装置580接收检测器540的测量数据。控制装置580可以从测量数据和/或测量头523或测量尖端100、102的数据生成图像，所述图像呈现在监控器590上。

控制装置580和/或计算系统585还可以包括一个或多个算法，其提示设备500在位置470、480处沉积测试结构。另外，一个或多个算法可以对设备500起作用，以便借助于所沉积的测试结构检查测量尖端100。另外，一个或多个算法可以设计为从所生成的测量数据确定测量尖端100、110的当前形式。

作为替代例或附加例，扫描探针显微镜530可以具有用于背向散射的电子或二次电子的检测器542，所述检测器设置在电子柱537的外部。检测器542同样地受控制装置580来控制。

SEM 530的电子束可以用于成像样品510。另外，SEM 530的电子束535还可以用于在样品510或样品台505上的地点470、480处生成一个或多个测试结构。测试结构可以通过沉积和/或蚀刻测试结构来生成。出于生成测试结构和实行其他任务的目的，图5的设备500包括三个不同的供应容器550、555和560。

第一供应容器550储存第一前驱气体，特别是第一含碳的前驱气体。作为示例，可以将例如为六羰基铬(Cr(CO)₆)的羰基金属或诸如TEOS的金属醇盐储存在第一供应容器550中。具有用高碳含量的其他适用于沉积测试结构的前驱气体被指定在本说明书的第三部分中。借助于在第一供应容器550中储存的前驱气体，可以在局部化学反应中将测试结构470、480沉积在样品510或掩模400上，而SEM 530的电子束535充当能量供应体以便于使第一供应容器550中储存的前驱气体被分解在应该将测试结构470、480沉积在掩模400上的位置处。这意味着通过电子束535和前驱气体的组合提供来实行用于生成测试结构的EBID(电子束诱导沉积)过程。

可以将电子束535聚焦成直径为几个纳米的斑。因此，EBID过程允许沉积的测试结构具有较低两位数纳米范围的结构元件。扫描粒子显微镜530和控制装置580的组合还被称为生成单元584。另外，扫描探针显微镜520和控制装置580的组合还被称为检查单元582。

除了沉积测试结构470、480以外，EBID过程还可以用于将材料沉积在磨损的测量尖端100、110的尖端120、130上。因此，测量尖端100、110的磨损尖端120、130可以再次被削尖，使得其形式可以至少改进至以下程度：该形式处于新的未使用的测量尖端的预先确定的变化范围内。

另外，局部EBID过程可以用于校正缺陷460，只要缺陷460是缺少材料的缺陷。

第二供应容器555储存蚀刻气体，其使得执行电子束诱导蚀刻(EBIE)过程成为可能。借助于电子束诱导蚀刻过程，通过EBID过程沉积的测试材料可以被修改为使得所述测试结构具有预先确定的轮廓。可以通过由测量尖端100、110将样品510的污染物拖拽到测试结构上来转移测试结构。由于对测试结构470、480进行清洁过程，因而可以实质上恢复后者的功能。为此，地点470、480处的测试结构由电子束535和可选地在提供在第二供应容器555中储存的蚀刻气体的条件下进行清洁。

另外，出于通过将测试结构蚀刻到样品510和/或样品台505中来生成测试结构的目的，可以与蚀刻气体的组合地生成电子束535。

如上文所提及的，SPM 520的测量尖端100、110可以绕其水平轴线旋转。这使得可以通过具有电子束535的辐射和可选地通过提供适当的蚀刻气体(例如，这保持可用在供应容器555中)来清洁脏污的测量尖端100、110。

如果缺陷460是过多材料的缺陷，则可以通过实行局部EBIE过程将缺陷460从掩模400中移除。蚀刻气体可以包括例如二氟化氙(XeF₂)、氯(Cl₂)、氧(O₂)、臭氧(O₃)、水蒸气(H₂O)、过氧化氢(H₂O₂)、一氧化二氮(N₂O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO₂)、硝酸(HNO₃)、氨(NH₃)或六氟化硫(SF₆)。其他适当的蚀刻气体在本说明书的第三部分中列出。

可以将附加气体储存在第三供应容器560中，将所述附加气体添加至在第二供应容器555中保持可用的蚀刻气体或必要的话添加至在第一供应容器550中储存的前驱气体。替代地，第三供应容器560可以储存第二前驱气体或第二蚀刻气体。

设备500中供应容器550、555、560的数目不必设定为三个供应容器。最小数目包括用于储存沉积测试结构的至少一个前驱气体的供应容器。向上，设备500的供应容器的数目可以灵活地适配于设备500所需的过程气体，以用于要实行的处理过程。

在图5的装置500中，供应容器550、555和560的每一个具有其自身的控制阀551、556和561，以便于监控或控制每单位时间提供的对应的气体量，即在样品510上、样品保持件上或测量尖端100、110上电子束535的入射的地点545处的气体体积流量。控制阀551、556和561由控制装置580来控制和监控。这允许将在处理位置545处提供的气体的分压条件设定在宽范围中，用于将测试结构沉积在位置470、480处或者用于释放为如上所描述的过程所提供的其他气体。

另外，在图5的示例性设备500中，每个供应容器550、555和560具有其自身的气体馈送线系统552、557和562，其用喷嘴553、558和563终止在电子束535在样品510上、样品台510上或测量尖端100、110上的入射点545的附近。

在图5所图示的示例中，阀551、556和561布置在对应的容器550、555和560的附近。在替代的布置中，控制阀551、556和561可以安装在对应的喷嘴附近(图5未示出)。不同于图5中所示的图示，并且在此时没有优选例的情况下，还可以在设备500的真空室570或反应室572的下部部分572中非定向地提供容器550、555和560中储存的一种或多种气体。在这种情况下，有利的是，设备500已经在设备500的下部反应空间572和的上部部分574之间安装光阑(图5中未示出)，该设备500包含提供聚焦的电子束535的SEM 530的柱537，以便于防止在设备500的上部部分574中负压太低。

供应容器550、555和560可以具有它们自身的温度设定元件和/或控制元件，这使对应的供应容器550、555和560的冷却和加热二者成为可能。这使得以相应最优的温度储存并且特别地提供(多种)含有碳的前驱气体和/或(多种)蚀刻气体的碳(未在图5示出)成为可能。另外，馈送线系统552、557和562可以包括它们自身的温度设定元件和/或温度控制元件，以便于如果测试结构470、480沉积在样品510上或在测量尖端100、110上(同样图5未示出)，则将所有处理气体以它们最优的处理温度提供在样品510上、在样品台505上的电子束535的入射点545处。控制装置580可以控制供应容器550、555、560和气体馈送线系统552、572、562二者的温度设定元件和温度控制元件。当通过EBID和/或EBIE过程处理样品510时，供应容器550、555和560的温度设定元件还可以用于通过选择适当的温度来设定其中储存的前驱气体的蒸气压。

可以在环境条件下或在真空室570中操作图5中所示的设备500。在地点470、480之一处沉积测试结构迫使真空室570的压力相对于环境压力降低。出于该目的，图5中的设备500包括生成和维持真空室570所需要的减压的泵系统575。在封闭的控制阀551、556和561的情况下，在设备500的真空室570中实现＜10^-40Pa的剩余气体压力。泵系统575可以包括以下分离的泵系统：设备500中用于提供SEM的电子束535的上部部分574的分离的泵系统；以及下部部分572或反应室572的分离的泵系统(图5未示出)。

通常，典型地通过制造半导体部件的领域中已知的制造方法在测试主体上生成测试结构。由于这些制造方法，在测试结构的轮廓方面出现了显著的限制。因此，只能不完全地确定SPM 520的测量尖端100、110的几何结构。通过借助于EBID和/或EBIE过程制造测试结构来避免这些限制的大多数，该EBID和/或EBIE过程由设备500实行。另外，EBID过程促使测试结构灵活地匹配到SPM 520使用的测量尖端100、110的形式。

在部分图像A中，图6示出了穿过测试结构600的实施例的截面图。测试结构600包括圆柱轴610，该圆柱轴610邻接圆锥形的锥状尖端区域620，该区域终止于半球形尖端630。如上文在图5的上下文中所解释的，测试结构600可以由在示例性设备500中的供应容器550中储存的含碳前驱气体来沉积。轴610的直径可以从单位数微米的范围降低到三位数的纳米范围。测试结构600的轴610的长度典型地具有相似的尺寸。尖端区域620的孔径角α640的范围为从40°到近似10°。尖端630的曲率半径的范围为从100nm降低至单位数纳米范围。出于沉积该轴610的目的，将聚焦的电子束535聚焦在测试结构应该被沉积的地点470、480处，同时提供前驱气体。生成的测试结构的轮廓或几何结构取决于焦点处的斑直径、电子束535的电子的动能、电子束535的电流强度和辐射时间、以及所采用的前驱气体的气压。

主要包括碳的测试结构600是有利的，因为在掩模制造或掩模修复过程结束时，可以通过常规的清洁过程再次从掩模400上移除测试结构600。这开创了以下可能性：将测试结构600不仅沉积在掩模400的吸收图案元件450上，而且沉积在相移图案元件上或在掩模400的基板430上。另外，主要包碳的测试结构通常可以用于借助于SPM 520来优化光学元件的检查，该光学元件没有图案元件450。

在另一实施例中，可以借助于SPM 520在样品510上或基板上沉积永久性测试结构600。为此，例如，可以将前驱气体TEOS储存在第一供应容器550中。永久性测试结构600可以保留在样品510上，并且在样品510的使用寿命期间可以被其他扫描探针显微镜使用，以用SPM 520优化样品510的检查。在其他实施例中，在样品510的制造期间，已经可以将测试结构600沉积在位置470或480处(图6中未示出)。

图6的测试结构600实质上具有测量尖端100、110的形式。如果测试结构600的轮廓与测量尖端100、110的形式或几何结构实质相同，则简化了解卷积过程，该解卷积过程根据用测量尖端100、110感测测试结构600来确定测量尖端100、110的形式。如本说明书的第三部分所解释的，在许多文档中已经描述了解卷积过程。因此，在此省略了该过程的陈述。替代地，参考上面列出的文档。

图6的测试结构600是旋转对称的，但是，这不是必需的。当然，测试结构600的横截面可以是椭圆形或多边形。作为示例，测试结构600可以具有金字塔形结构(图6中未示出)。

图6的部分图像B呈现了测试结构650的截面图，其中结合了多个部分图像A中再现的测试结构600。测试结构650的元件660与部分图像A的测试结构600实质相同。元件670与测试结构600的不同之处仅在于，测试结构600的轴610的较大长度。将图6的部分图像B的测试结构650在EBID工艺中沉积在掩模400或样品510上的地点470和/或480之一处，类似于测试结构600。

为了生成其结构元件在多个性质上不同的测试结构650，可以生成元件660和670，该元件660和670除了它们的轴610的长度不同之外还具有不同的曲率半径和/或不同的孔径角。因此，可以沉积适合于检查测量尖端100、110的测试结构650，该测量尖端的原始形式或几何结构被设计为分析不同的样品510，并且因此具有不同的形式。此外，有利的是包含具有多个不同结构元件的测试结构650，用于检查磨损和/或脏污的测量尖端100、110。

在制造出测试结构600和650之后，可以借助于SEM 530的电子束535来将它们成像，以便检验测试结构600和650的几何结构或轮廓实际上具有预期的形式。

图7示意性地表示了测试结构710、730、750和770的其他示例。图7的上排显示了穿过测试结构710、730、750和770的截面图，下排则再现了测试结构710、730、750和770的俯视图。测试结构710具有两个结构元件715、720，其尖端区域具有相同的轮廓，但在它们的轴的长度方面存在区别。如下所解释的，测试结构710适用于检测在确定测量尖端100、110的位置的范围内的横向偏移，该横向偏移是由测量尖端100、110的倾斜移动引起的。

测试结构730包括具有两个凹进或底切的结构元件740和745的轴735，其中在测试结构730的尖端处设置的结构元件745的直径大于位于其下方的结构元件740的直径。测试结构730允许关于以下的清楚识别：测量尖端100、110关于样品法线的移动偏差是否超过极值。总体而言，测试结构710和730设计为检测振动测量尖端100、110的移动方向，或者以向内步进(Step-in)的操作模式操作的测量尖端的移动方向。

可以通过适当地引导电子束535来制造凹进的结构元件740、745。如果在测试结构730的制造期间由电子束辐射的面积增加，则形成底切或凹进的结构元件740、745。可以借助于增加测试结构730上的电子束535的斑直径或借助于在横向方向上以不变的尺寸移动焦点的斑直径来增加由电子束535曝光的面积。

图7的测试结构750以具有沿着侧面755的弯曲760的锥体的形式沉积。另外，测试结构750的尖端具有限定的曲率半径。

最终，图7的示例性测试结构770包括五个实质相同的，针状结构元件780。典型地，结构元件780的长度短于测量尖端100、110的长度。可以借助于测试结构770的针状结构元件780的曲率半径来确定测量尖端100、110的曲率半径。另外，可以基于测试结构770确定：测量尖端100、110是否到达两个结构元件780之间的底部。如果是这种情况，则测量尖端100、110的直径小于测试结构770的邻近结构元件780之间的距离。在替代的实施例中，可以改变测试结构770的结构元件780的距离和长度，以便将测试结构770设计为分析各种形式的测量尖端100、110。

理想地，测试结构600、650、710、730、750和770应该具有完美的轮廓。这意味着测试结构600、650、710、730、750、770的结构元件560、570、715、720、780的轴610应该是垂直的，并且结构元件的孔径角及其曲率半径相对于测量尖端100、110的对应元件的尺寸应该较小。然而，对测试结构650、710、730、770的结构元件560、570、715、720、740、745、780的制造有实体限制。

规避这些限制的选项是沉积测试结构600，其轮廓应尽可能接近所用测量尖端100、110的形状或几何结构。这在图6的部分图像A中呈现。规避制造限制的第二种方法是利用制造结构的制造时间和制造类型。当将测试结构600、650、710、730、750、770例如沉积在位置470和/或480处时，已知SPM720使用的测量尖端100、110的原始形状或几何结构。另外，将测试结构600、650、710、730、750、770原位沉积有助于使测试结构与要检查的测量尖端100、110的形状或几何结构的适配。通过这个，特别是除了其形式以外，可以设计结构元件560、570、715、720、735、740、745、780在测试结构上的布置，使得可以最大程度地利用其布置来检查测量尖端100、110。

图8示出了穿过蚀刻到样品510中的测试结构810和850的两个示例的示意性截面图。作为示例，样品510可以包括光掩模400。这意味着可以将测试结构810和850蚀刻到光掩模400的边缘410中，例如在位置470处。还可以将测试结构810和850蚀刻到光掩模450的图案元件450中，例如在位置480处。然而，最新指定的情况假设图案元件450足够厚，使得在蚀刻之后仍保留的图案元件450的剩余厚度实质上不会损害所述图案元件的功能。

图8中的上部部分图像A的测试结构810中，将五个凹陷815、820、825、830、835蚀刻到样品510中。凹陷815、820、825、830、835具有不同的直径和实质相同的深度。凹陷815、820、825、830、835优选在平行于样品表面512的平面上具有矩形、正方形或圆形的形式。测试结构810表示测试结构770的配对件，区别在于测试结构810的凹陷具有不同的直径。还可以将不同深度、直径和/或形式的测试结构蚀刻到样品中，只要尺寸是已知的。另外，两个或更多个实质相同的测试结构810可以被连续蚀刻到样品中，以便在需要时始终具有可用的未磨损和/或非脏污的测试结构810。

下部部分图像B的测试结构850包括凹陷855，其侧壁870和880关于样品表面512不形成直角。可以单独或与下侧壁880组合地使用测试结构850的尖锐边缘860，以确定测量尖端100、110的轮廓和/或曲率半径。

测试结构810和850可以借助于设备500的SEM 530的电子束535及在供应容器555中储存的蚀刻气体之一来生成，即，可以通过EBIE过程来生成。上面列出了适合此目的的蚀刻气体。

基于图9讨论磨损或脏污的测量尖端100、110的修复。部分图像A表示测量尖端100，所述测量尖端是新的，或者说测量尖端的尖端120实质上没有磨损痕迹，其可以追溯回与样品400、510的相互作用。在部分图像B的所使用的测量尖端910的情况下，其尖端920具有明确的使用痕迹，这导致与原始尖端120相比较可见的磨损。部分图像C同样地示出了所使用的测量尖端930。测量尖端930的尖端940仅由于与样品400、510相互作用而稍微磨圆，并且因此经受极少的磨损。然而，颗粒950已经沉积在测量尖端930的尖端940上。与部分图像A的新的测量尖端100或实质上未磨损的测量尖端100相比较，颗粒950对于样品表面512改变测量尖端930的测量数据。然而，使用的测量尖端910、930的尖端还可以具有磨损的尖端920且被脏污(图9中未示出)。

使用SEM 530的电子束535和供应容器555中储存的蚀刻气体，可以由局部电子束诱导的蚀刻过程来修复对部分图像B和C的测量尖端910和930的损坏。部分图像B图示了修复的测量尖端960。修复的测量尖端960的尖端970的轮廓实质上与新(即未使用的)测量尖端100的尖端120的轮廓相同。因此，修复的测量尖端960实质上供应了与新的测量尖端100相同的测量数据。两个测量尖端100和960之间的差异仅在于修复的测量尖端860的长度稍微较短些。测量尖端100、110的所讨论的修复过程的一个重要优点是——如图3的上下文中所解释的——可以使用测试结构600、650、710、730、750、770、810、850，以便在无需大笔费用的情况下检验修复过程实际上已经达到预期的结果。

通过在样品400、510或样品台505上原位沉积合适的测试结构710、730、810、850可以解决的其他问题将在下面进行解释。图10的部分图像A和B图示了光刻掩模400的区段。光掩模400包括基板440和吸收图案元件450。图案元件450的宽度由双向箭头1020表示，并且所述图案元件的高度由双向箭头1010表示。这二者数量的典型值都位于两位数至三位数的纳米范围内。

在部分图像A中，垂直于样品表面512移动的理想的针状测量尖端1040感测掩模400。理想的任意薄测量尖端1040的移动方向由双向箭头1050表示。线1030指定掩模400或其表面的轮廓，该轮廓由测量尖端1040生成。

当掩模400被实际的测量尖端1070或1080感测到时，图10的部分图像B表示掩模400的轮廓。在此，测量尖端1070和1080——类似于部分图像A的理想测量尖端1040——在z方向上(即，平行于掩模400的法线)移动。关于测量尖端1070的纵向轴线不对称的测量尖端1070生成了掩模400的不对称轮廓1060。此外，由于测量尖端1070和1080的有限范围，因此出现样品表面512中或掩模400的表面中测量尖端1070和1080不能到达的区域。在图10的部分图像B中，这些是区域1090和1095。测量尖端1070和1080无法从区域1090和1095获得关于样品400、510的轮廓的任何信息。设备的控制装置580或计算机系统585可以从区域1090和1095生成地图，所述地图标记了样品400、510中SPM 520的测量尖端100、110无法与样品400、510相互作用的部分。

图11阐明了使用图10的部分图像A的理想测量尖端1040对光掩模400的感测。然而，与图10的部分图像A相比，测量尖端10940在z方向上不进行任何移动。替代地，测量尖端1040的倾斜移动1150与垂直方向或法线方向偏离了一角度

在图11所图示的示例中，理想测量尖端1040的横向移动由悬臂140朝向样品表面512的曲率产生。测量尖端1040的尖端120进行复杂的移动。两个附图标记1160和1170指定了测量尖端1040在悬臂140的振动的两个反向点处的位置。悬臂140的曲率或测量尖端1040的移动方向1150产生测量轮廓与图案元件的实际轮廓的偏差，这取决于图案元件450的高度并且由图11中的曲线1110表示：

图12中，理想的测量尖端1040使用垂直移动1050来感测光掩模400或其区段。与图10的部分图像A不同，然而测量尖端1040关于表面法线的角度不等于零。曲线1230呈现了理想测量尖端1040的尖端120到达掩模400的表面及其中不是这种情况的区域。曲线1210指定了掩模400的轮廓，该掩模400的轮廓通过倾斜定位的测量尖端1040在样品510或掩模400的z方向上进行移动来生成。

从图11和图12所图示的测量尖端1040的尖端120的示例性移动形式的曲线1110和1210的比较中可以获悉的是，理想的测量尖端1040的两个不同的移动1150和1050可导致掩模400的轮廓实质相同。这是非常不利的，因为这种歧义使得通过扫描探针显微镜520生成的测量数据的解释变得更加困难。实际上，通过以下事实而使得这种情况变得更加复杂：在图10的部分图像B中所讨论的真实测量尖端1070或1080的影响仍然叠加在轮廓1110和1210上。

图13阐明了借助图7的测试结构730可以如何做出关于以下决定：在记录图11和图12中的测量数据时测量尖端1040实行何种移动形式。图13的部分图像A示出了使用测量尖端100感测底切测试结构730两次，该测量尖端100的相关联的悬臂140在z方向950上进行振动。右侧指定了测量的轮廓1310，该测量的轮廓1310是在测量尖端的这种移动形式的情况下通过感测测试结构730产生的。测试结构730的对称性和感测过程的对称性反映在轮廓1310的对称性中。

在左边，图13的部分图像B呈现了对测试结构730上的测量尖端100的扫描，其中测量尖端100在z方向上进行振动，并且同时该测量尖端相对于移动方向1050(即z方向)的角度不等于零。实行测量尖端100的这种移动的第一选项需要使AFM测量头523倾斜。对于第二选项，探针150的悬臂140或探针布置190的悬臂140被实施为双金属。由于悬臂140相对于其纵向轴线的不对称的光热致动，悬臂140翘曲，因此测量尖端100相对于表面法线的取向发生变化。悬臂140的光热致动可以用激光束通过辐射来进行。在部分图像B的右侧图示了测试结构730的测得的轮廓1320，其生成测量尖端100、110的该移动。通过非对称轮廓1320揭示测量尖端100、110和测试结构730的取向之间的不对称性。

最后，图13的部分图像C示出了测量尖端100在测试结构730上的扫描过程，其中，测量尖端100的移动1350平行于测量尖端100的取向来进行，并且其中二者相对于z方向或样品法线均倾斜了一角度。通过该扫描过程生成的测试结构730的轮廓1330被指定在部分图像C中的右边。测试结构730的非对称测量轮廓1330由于测量尖端100相对于测试结构730的非对称移动而从感测过程中产生。然而，测量尖端100远离测试结构730的垂直对称线的移动1350(即，相对于z方向成一角度)，仅有助于检测第二底切结构元件740，其表示为测试结构730的轮廓1330中的弯曲1360。

因此，使用部分图像B和部分图像C所图示的移动形式来感测测试结构730允许对以下进行辨别：在扫描图11和图12的轮廓1110和1210时测量尖端100、110实行了何种移动。因此，测试结构730允许解决图11和图12中出现的歧义，并且允许将样品510或掩模400的轮廓1110和1210明确关联到测量尖端100的实行的移动形式。

图14和下面的表1示出了可在AFM和SEM像的叠加期间发生的主题。图14的左侧部分图像A示出了光掩模400的区段的AFM图像，其包括基板440和图案元件1410、1415、1420和1425。在图案元件1415上沉积一个标记1450。在图案元件1420上沉积两个标记1430和1440。标记1430、1440和1450已经可以使用图5的设备500借助于EBID过程沉积。沉积的标记1430、1440和1450具有不同的高度。标记1430和1440分别具有相似的66nm和65nm的高度。图案元件1415的标记1450具有46nm的高度。通过使用SPM 520的测量尖端100、110感测标记，确定标记1430、1440和1450的高度。

标记1430、1440和1450可以被实施为测试结构600、650、710、730、750、770、810、850(图14中未示出)。同时，标记1430、1440和1450用于将AFM图像(部分图像A)与SEM图像(部分图像B)对齐，或者通常与扫描粒子束图像对齐。在一个应用示例中，将两个图像叠加在一起，以便出于借助于图5的设备500的SEM 530来修复缺陷460的目的，在SEM图像中设定缺陷460的位置。附加地，标记1430、1440和1450可用于在校正缺陷460期间校正SEM 530的漂移。

部分图像B表示部分图像A的掩模400的区段，该区段用SEM的电子束535成像。在部分图像A和部分图像B中，双向箭头1、2和3表示以下测量：在部分图像A中，使用SPM 520的探针150或探针布置190的测量尖端100、110实行的测量；以及在部分图像B中，使用SEM 530的电子束535实行的测量。将测量数据总结在以下表格中。

表1：

第一次测量用于决定AFM图像和SEM图像之间的参考值或参考距离。为此，用SPM520和用SEM 530确定两个图案元件的距离。图14中图示的示例中，这是图案元件1415和1420之间的距离。

在第二次测量中，通过用测量尖端100、110感测标记1430和1440以及通过在标记1430和1440上扫描SEM 530的电子束535，测量标记1430和1440之间的距离。两个标记1430和1440之间的距离的测量的数值差小于0.5％。

实行第三次测量，以便用设备500的SPM 520和SEM 530决定标记1440和1450之间的距离。如表1的最后一行所获悉的，来自两个计量器具、对于标记1440和1450之间的距离的测量结果的差异在4％和5％之间，因此，该差异远大于第二次测量。

图15揭示了表1中的第二次和第三次测量之间的测量结果差异很大的原因。图15再次示出了掩模400，在该掩模400上，已经将图7的测试结构710沉积在位置470和/或480处。测试结构710具有高度不同的两个结构元件715和720。图15中的双向箭头1510指定了测试结构710的两个结构元件715和720之间的距离。当例如用电子束535感测测试结构710时，测量距离1510。

如果测试结构710的结构元件715和720具有相同的高度，精确的说与SPM 520的测量尖端100、110的移动方向无关(请参阅表1中的测量编号2)，则也可以通过在测试结构710上扫描SPM 520来测量距离1510。另外，如果测量尖端100、110在感测测试结构710时的移动平行于样品法线，即在z方向上实现，则SPM 520实质上会测量测试结构710的结构元件715和720之间的距离1510。

图15的曲线1550示出了如果测量尖端100在扫描测试结构710时实行振动1560而出现的测试结构710的轮廓，所述振动的方向相对于样品法线的角度不等于零。从轮廓1550确定测试结构710的结构元件715和720之间的距离1520。由SPM 520测量的距离1520大于实际距离1510，并受到系统误差的影响。测量尖端100的非垂直移动与测试结构710的结构元件715和720的不同高度相结合引起SPM 720的测量的高度相关的横向偏移。该高度相关的横向偏移解释了表1的最后一行中的测量的较大差异。

通过沉积合适的测试结构，例如包括两个具有不同长度或高度的结构元件715和720的测试结构710，可以分析测量尖端100、110的移动对SPM520生成的测量数据的影响；即，可以计算出高度相关的横向偏移的系统误差，并且可以因此校正测量。

以与如上所解释的示例类似的方式，在图14和图15的上下文中描述的另一个应用示例示出：除了关于磨损和/或污染检查测量尖端100、110以外，测试结构600、650、710、730、750、770、810、850还可以用于在感测样品400、510的过程期间对由测量尖端100、110实行的移动进行详细分析。

Claims (21)

1.一种检查扫描探针显微镜(520)的测量尖端(100、110)的方法，其中所述方法包括以下步骤：

a.在由所述测量尖端(100、110)对样品(400、510)进行分析之前或已经分析所述样品之后生成至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)，其中在所述样品(400、510)上和/或样品台(505)上实行生成所述至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)，并且其中生成所述至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)包括所述测试结构(600、650、710、730、750、770)的粒子束诱导沉积和/或所述至少一个测试结构(810、850)的粒子束诱导蚀刻；以及

b.借助于在所述样品(400、510)上和/或所述样品台(505)上通过所述粒子束沉积和/或蚀刻的所述至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)来检查所述测量尖端(100、110)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)的轮廓匹配到所述样品(400、510)的轮廓。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，将所述至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)的轮廓匹配到所述测量尖端(100、110)的形式。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)的轮廓实施为检测所述测量尖端(100、110)与样品法线偏离的移动方向。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述测试结构(730、850)包括具有底切的至少一个结构元件(740、745、870)。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在所述样品(400、510)上或所述样品台(505)上的一地点(470、480)处生成所述至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)，在所述地点处所述至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)实质上不会损害所述样品(400)或所述样品台(505)的功能。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，生成所述至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)包括：在生成所述至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)的所述地点(470、480)处提供聚焦的粒子束(535)和至少一个前驱气体。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，当产生所述样品(400、510)时，在所述样品(400、510)上生成所述至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，步骤a.和b.在真空中进行而不会破坏真空。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，检查所述测量尖端(100、110)还包括：在所述至少一个沉积的和/或蚀刻的测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)上扫描所述测量尖端(100、110)。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，检查所述测量尖端(100、110)还包括：通过聚焦的粒子束(535)将所述至少一个沉积的和/或蚀刻的测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)成像。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，还包括以下步骤：由粒子束(535)扫描所述样品(400、510)，以在所述样品(400、510)中查找缺陷(460)。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：出于由所述扫描探针显微镜(520)的测量尖端(100、110)查找所述缺陷(460)的目的，在所述样品(400、510)上生成至少一个标记(1430、1440、1450)。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述至少一个标记(1430、1440、1450)包括所述至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述样品(400、510)包括光刻掩模(400)或晶片。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述光刻掩模(400)的边缘(410)上生成所述至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)，实质上没有光化波长处的辐射入射在该边缘上。

17.根据权利要求14所述的方法，其中在所述光刻掩模(400)的图案元件(450、1410、1415、1420、1425)上生成所述至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)。

18.一种检查扫描探针显微镜(520)的测量尖端(100、110)的设备(500)，所述设备包括：

a.生成单元(584)，所述生成单元实施为在由所述测量尖端(100、110)对样品(400、510)进行分析之前或已经分析所述样品之后，在样品(400、510)上或所述样品(400、510)中和/或样品台(505)上或所述样品台(505)中进行对测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)的粒子束诱导沉积和/或粒子束诱导蚀刻；以及

b.检查单元(582)，所述检查单元实施为借助于在所述样品(400、510)上和/或所述样品台(505)上通过粒子束沉积和/或蚀刻的所述至少一个测试结构(600、650、710、730、750、770、810、850)来检查所述测量尖端(100、110)。

19.根据权利要求18中所述的设备(500)，还包括位移单元(507)，其实施为桥接在所述生成单元(584)的粒子束(535)在所述样品(400、510)和/或所述样品台(505)上的入射点(545)与相互作用位置之间的距离，所述相互作用位置位于所述样品(400、510)和/或所述样品台(505)与所述测量尖端(100、110)之间。

20.根据权利要求18或19所述的设备(500)，实施为实行权利要求1至17中任一项所述的方法步骤。

21.一种计算机程序，包括指令，所述指令在由所述设备(500)的计算机系统(585)执行时提示所述设备(500)的控制装置(580)实行根据权利要求1至17中任一项所述的方法步骤。

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