DE102004028851B4

DE102004028851B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen eines Oberflächenprofils einer Probe

Info

Publication number: DE102004028851B4
Application number: DE102004028851A
Authority: DE
Inventors: Harald Dr. Bloeß; Uwe Dr. Wellhausen; Peter Dr. Reinig; Peter Dr. Weidner; Pierre-Yves Guittet; Ulrich Dr. Mantz
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Polaris Innovations Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-06-15
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2024-06-16
Also published as: DE102004028851A1; US7405089B2; US20050258365A1

Abstract

Zur Vermessung eines Oberflächenprofils (1) einer Probe (1) wird zunächst ein Abdruck (18) des zu untersuchenden Oberflächenprofils (2) in einem Übertragungsmaterial (4) erzeugt. Die Probe (1) enthält dabei prozessiertes Halbleitermaterial und ist insbesondere ein strukturierter Halbleiterwafer oder Teil eines strukturierten Halbleiterwafers. Das Übertragungsmaterial (4) ist unter geeigneten Umgebungsbedingungen verformbar und härtbar. Genauer gesagt, kann es beispielsweise ein thermoplastisches oder ein Material sein, das nach dem Aufbringen auf einem Substrat (5) beliebig verformbar ist und beispielsweise durch Bestrahlen mit Photonen einer geeigneten Wellenlänge oder aber auch Erhitzen aushärtet. Das Übertragungsmaterial kann derart beschaffen sein, dass der erzeugte Abdruck (18) dieselbe Größe oder aber auch eine kleinere Größe als das Oberflächenprofil aufweist. Der erzeugte Abdruck (18) wird anschließend durch bekannte Verfahren vermessen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Vermessen eines Oberflächenprofils einer Probe, welche prozessiertes Halbleitermaterial enthält, also insbesondere ein Halbleiter-Wafer oder ein Teil eines Halbleiter-Wafers ist.
Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen wie beispielsweise DRAM-Speicherbausteinen ("Dynamic Random Access Memory", dynamischer Schreib-Lese-Speicher mit wahlfreiem Zugriff), Logischen Schaltungen, optoelektronischen Bauelementen oder MEMS ("Micro-Electro-Mechanical Systems", Mikroelektromechanische Systeme) werden die zugehörigen integrierten Schaltungen zunächst auf Waferebene prozessiert. Nach Beendigung der Fertigungsschritte wird der Wafer in Chips vereinzelt, die jeweils die entsprechenden Schaltungen enthalten, und zur Herstellung der Halbleiterbauelemente in geeignete Gehäuse verpackt.
Zur Herstellung von DRAM-Speicherbausteinen durchläuft der Wafer beispielsweise eine Vielzahl von Strukturierungsschritten, bei denen unter anderem Schichten abgeschieden und insbesondere Vertiefungen in die Substratoberfläche geätzt werden.
7A zeigt eine beispielhafte Querschnittsansicht durch einen zu einer DRAM-Speicherzelle gehörenden Grabenkondensator nach Durchführung des sogenannten Recess 2-Ätzschritts.
In 7A ist auf der Oberfläche eines Silizium-Wafers 1 eine Si₃N₄-Schicht 10 abgeschieden. In die sich ergebende Oberfläche 3 sind Kondensatorgräben 11 geätzt, an deren Rand jeweils nach Ausbildung einer unteren Kondensatorelektrode (nicht gezeigt), eines Kondensatordielektrikums (nicht gezeigt), und einer oberen Kondensatorelektrode 15 jeweils ein SiO₂-Spacer 12 gebildet ist, der im fertigen Speicherkondensator als Isolationskragen wirkt. Der sich ergebende Graben wird mit einer Polysiliziumfüllung 13 gefüllt, und im Recess 2-Ätzschritt zur Vorbereitung der Kontaktbereiche zum Anschließen des Speicherkondensators an den Auswahltransistor zurückgeätzt, so dass sich die in 7A gezeigte Vertiefung 14 der Tiefe R₂ mit der Grabenbreite d ergibt.
Für die Weiterentwicklung bestehender Prozesse und Produkte sind Metrologie-Verfahren von besonderer Bedeutung. Durch sie wird beispielsweise nach Durchführung des Recess 2-Ätzschritts überprüft, ob die geätzte Vertiefung die vorgegebene Tiefe und Breite aufweist, ob der Boden flach geätzt ist oder Auswölbungen aufweist. Ferner können durch Metrologie-Verfahren auftretende Verunreinigungen, beispielsweise beim Ätzen nicht vollständig entfernte Bereiche, nachgewiesen werden. Die durch die Metrologie-Verfahren gewonnenen Erkenntnisse dienen einerseits der Überwachung der einzelnen Prozessschritte, um sicherzustellen, dass die prozessierten Strukturen die notwendigen Anforderungen erfüllen, andererseits der Prozessoptimierung, da beispielsweise aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse für nachfolgend zu bearbeitende Wafer die Ätzparameter verändert werden.

Derzeit übliche Metrologie-Verfahren umfassen insbesondere die Rasterkraftmikroskopie und andere Rastersondenverfahren und die physikalische Fehleranalyse, die insbesondere die Rasterelektronenmikroskopie oder FIB-Verfahren ("focussed ion beam", Untersuchung mit fokussierten Ionenstrahlen) umfassen. Gerade die Verfahren der physikalischen Fehleranalyse geben zwar ein tatsächliches Bild oder Profil der erzeugten Strukturen, sie haben aber insbesondere den Nachteil, dass für die Durchführung derartiger Untersuchungsverfahren der Wafer zerstört werden muß, wodurch die praktische Anwendbarkeit eingeschränkt wird.

Weitere gebräuchliche Meßverfahren sind beispielsweise die IRSE (spektroskopische Ellipsometrie mit Infrarot-Strahlen) und Streuverfahren (Spectroscopic Scatterometry oder Specular Spectroscopic Scatterometry). Durch die IRSE-Verfahren läßt sich zwar die Tiefe in vertikalen Strukturen ermitteln, die Vermessung von Profilen ist jedoch nicht möglich. Durch Streuverfahren lassen sich Profile zuverlässig rekonstruieren, solange die Strukturen ihre periodische Anordnung beibehalten und sie einen einfachen Aufbau haben.

Bei der Verwendung der erwähnten Meßverfahren tritt darüber hinaus auch das Problem auf, dass die strukturierten Gebiete verschiedenartige Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften enthalten. So beeinflussen bei der Untersuchung der in 7A gezeigten Gräben die jeweiligen Eigenschaften der Isolatorschichten 10, 12 und der Polysiliziumfüllungen 13, 15 das Meßergebnis und müssen auch – bei Verwendung von beispielsweise Streuverfahren – bei der Modellierung berücksichtigt werden.

Zur Erhöhung der Speicherkapazität von DRAM-Speicherzellen ist es notwendig, immer kleinere Strukturgrößen einzuführen und beispielsweise Vertiefungen immer tiefer zu ätzen. Dadurch wird beispielsweise in 7A die Grabenbreite d immer kleiner, und die Tiefe R₂ und das Aspektverhältnis, das heißt das Verhältnis von Grabentiefe zu Grabenbreite, nimmt stark zu.

Auch nimmt der Aufbau beispielsweise von Kondensatorgräben an Komplexität zu, da innerhalb der Gräben einseitig Strukturen gebildet werden.

Dies ist beispielhaft in 7B gezeigt. In 7B ist innerhalb eines Kondensatorgrabens 11, der teilweise mit einem Polysilizium-Material 13 aufgefüllt ist, einseitig eine Struktur 16 aus beispielsweise SiO₂ gebildet. Die Breite d des Kondensatorgrabens 11 beträgt beispielsweise 90 nm, die Breite der Struktur 16 beträgt 50 nm, so dass der untere Grabenbereich eine Breite b von 40 nm hat. Die Tiefe R des Grabens 11 beträgt beispielsweise 380 nm.

Wendet man die derzeit üblichen Metrologieverfahren auf derartige Strukturen an, so treten verschiedene Probleme auf. Beispielsweise wird es aufgrund der Auswertealgorithmen des Rasterkraftmikroskops schwierig, Gräben mit einer Breite d von kleiner als 70 nm zu vermessen. Ferner verfälschen die Spitzenform der Sonde sowie der verwendete Abtastmechanismus das Meßergebnis. Darüber hinaus ist es unmöglich, mit derzeit üblichen Sonden des Rasterkraftmikroskops einen so schmalen Spalt wie den in 7B gezeigten abzutasten.

Ein besonderes Problem ergibt sich, wenn beispielsweise eine wie in 7C dargestellte Struktur vermessen werden soll. In 7C ist in einem oberen Teil eines in einem Halbleiter-Substrats 1 gebildeten Grabens 11 eine einseitige Struktur 16, beispielsweise aus SiO₂, derart ausgebildet, dass der sich ergebende Grabendurchmesser in einem unteren Grabenteil größer als in einem oberen Grabenteil ist. Als Folge ist es unmöglich, den unteren Grabenteil dieser Struktur beispiels weise mit einem Rasterkraftmikroskop zu vermessen, da der unter der Struktur 16 liegende Teil für die Sonde des Rasterkraftmikroskop nicht zugänglich ist.

In der US 5,772,905 wird ein lithografisches Verfahren zur Übertragung einer Struktur beschrieben, bei dem ein Formstück mit Nanostrukturen in seinem Oberflächenbereich in eine Resistschicht auf einem Substrat eingedrückt wird. Durch Ausüben von Druck und Erwärmen der Resistschicht auf eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur für eine vorgegebene Zeitdauer und anschließendes Abkühlenlassen wird das auf dem Formstück definierte Muster in die Resistschicht übertragen. Durch eine geeignete Nachbehandlung mit beispielsweise reaktivem Ionenätzen und gegebenenfalls einem sich anschließenden Abscheideverfahren mit darauffolgendem Lift-Off wird die Struktur des Formstücks in die Substratoberfläche übertragen.

In der US 6,334,960 B1 wird ein weiteres lithografisches Verfahren zur Übertragung einer Struktur von einem Formstück auf einen Halbleiterwafer beschrieben, bei dem der Halbleiterwafer mit einer Polymer-Übertragungsschicht und einer polymerisierbaren Flüssigkeit bedeckt ist. Das Formstück wird mit der polymerisierbaren Flüssigkeit in Kontakt gebracht, und die polymerisierbare Flüssigkeit wird durch Einstrahlung von UV-Licht gehärtet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem ein Oberflächenprofil, das Strukturen mit immer größeren Aspektverhältnissen und immer kleineren horizontalen Abmessungen enthält, zuverlässig vermessen werden kann.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Vermessen eines Oberflächenprofils einer Probe bereitzustellen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Vermessen eines Profils einer Probenoberfläche, wobei die Probe prozessiertes Halbleiter-Material enthält, gelöst, mit den Schritten zum In-Kontakt-Bringen mindestens eines Teils der Probenoberfläche mit einem Übertragungsmaterial, das unter geeigneten Umgebungsbedingungen verformbar und härtbar ist, wobei dieser Schritt unter den geeigneten Umgebungsbedingungen so ausgeführt wird, dass ein Abdruck mindestens eines Teils des Oberflächenprofils in das Übertragungsmaterial übertragen wird, Trennen der Probenoberfläche von dem Übertragungsmaterial, wobei dieser Schritt geeignet ist, den Abdruck mindestens eines Teils des Oberflächenprofils freizulegen, Vermessen des freigelegten Abdrucks, wobei ein Meßergebnis erhalten wird, Auswerten des Meßergebnisses, wobei eine Information über das Oberflächenprofil erhalten wird.

Die vorliegende Erfindung stellt somit ein Verfahren bereit, bei dem zunächst ein Abdruck eines zu untersuchenden Oberflächenprofils in einer Übertragungsschicht erzeugt wird und anschließend der Abdruck vermessen wird. Die Probe enthält dabei prozessiertes Halbleitermaterial und ist insbesondere ein strukturierter Halbleiterwafer oder Teil eines strukturierten Halbleiterwafers. Das Übertragungsmaterial ist unter geeigneten Umgebungsbedingungen verformbar und härtbar. Genauer gesagt, kann es beispielsweise ein thermoplastisches, das heißt warm verformbares Material umfassen, das während des In-Kontakt-Bringens mit der Probenoberfläche hart ist, aber beim Erwärmen weich und verformbar wird und nach dem Abkühlen wieder aushärtet. Es kann aber auch ein während des In-Kontakt- Bringens mit der Probenoberfläche flüssiges Material umfassen, das nach dem Aufbringen beliebig verformbar ist und beispielsweise durch Bestrahlen mit Photonen einer geeigneten Wellenlänge oder aber auch Erhitzen aushärtet.

Dadurch ist es möglich, Strukturen, die den herkömmlichen Meßverfahren nicht zugänglich gewesen sind, zuverlässig und zerstörungsfrei zu vermessen.

Dadurch, dass durch Erzeugung eines Abdrucks Vertiefungen in der Probenoberfläche zu hervorstehenden Bereichen in dem Übertragungsmaterial werden, wird durch die vorliegende Erfindung ermöglicht, auch Vertiefungen mit einem hohen Aspektverhältnis zu vermessen, vorausgesetzt, der Abstand dieser Vertiefungen ist groß genug. Darüber hinaus sind die zu vermessenden Strukturen nach Erzeugung des Abdrucks nur noch in einem einzigen Material gebildet, wodurch Einflüsse benachbarter Schichten und Materialien auf das Meßverfahren vermieden werden.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass mit dem Abdruck gleichsam das Spiegelbild des zu vermessenden Profils vermessen wird. So wird beispielsweise der mit einem Rasterkraftmikroskop schwer zugänglich Bodenbereich einer Struktur zu einem Stegbereich, der leichter zugänglich ist. Durch gleichzeitiges Vermessen von Probe und Abdruck können somit beispielsweise alle Bereiche der Strukur analysiert werden.

Da der Abdruck für die weitere Verarbeitung des Wafers nicht benötigt wird, kann der Abdruck auch ohne weiteres bei seiner Vermessung zerstört werden. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass Abdruck und Original-Probe gleichzeitig vermessen werden können, beispielsweise um unterschiedliche Parame ter oder Schichtdicken zu erfassen. Dadurch kann die Meßzeit verkürzt werden.

Das Übertragungsmaterial kann direkt auf der Probe aufgebracht werden und nach Erzeugung des Abdrucks abgelöst werden. Alternativ kann das Verfahren aber auch zusätzlich die Schritte zum Bereitstellen eines Substrats und Aufbringen der Schicht aus dem Übertragungsmaterial auf dem Substrat umfassen, wobei diese Schritte vor dem Schritt zum In-Kontakt-Bringen der Probenoberfläche mit dem Übertragungsmaterial durchgeführt werden und wobei beim Schritt zum In-Kontakt-Bringen der Probenoberfläche mit dem Übertragungsmaterial das auf dem Substrat aufgebrachte Übertragungsmaterial mit der Probenoberfläche in Kontakt gebracht wird.

Insbesondere kann die Erzeugung des Abdrucks des zu vermessenden Profils in der Übertragungsschicht nach bekannten Nanoimprint-Verfahren erfolgen. Dabei wird der zu untersuchende Wafer als Formstück verwendet und mit einer auf einem Substrat aufgebrachten Schicht aus einem geeigneten Übertragungsmaterial in Kontakt gebracht. Das Übertragungsmaterial kann beispielsweise ein thermoplastisches Polymer, ein wärmehärtbares Polymer oder ein Polymer, das unter Einstrahlung von Photonen härtbar ist, umfassen.

Wenn das Übertragungsmaterial ein thermoplastisches Polymer umfaßt, kann das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere die Schritte zum Erwärmen des Übertragungsmaterials auf eine Temperatur, bei der das Übertragungsmaterial weich wird, vor dem In-Kontakt-Bringen der Probenoberfläche mit dem Übertragungsmaterial, und Abkühlen des Übertragungsmaterials auf eine Temperatur, bei der das Übertragungsmaterial hart wird, nach dem In-Kontakt-Bringen der Probenoberfläche mit dem Übertragungsmaterial umfassen. Dabei ist die Temperatur, bei der das Übertragungsmaterial weich wird, insbesondere eine Temperatur, die höher als die Glas-Übergangstemperatur des Übertragungsmaterials ist.

Bei der Auswahl der Erwärmungstemperatur ist darauf zu achten, dass die Funktion der prozessierten Halbleiterkomponenten nicht beeinträchtigt wird und das Temperaturbudget des Wafers nicht zu sehr belastet wird.

Beispiele für geeignete thermoplastische Polymere umfassen Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat, Polyester sowie Polymere auf der Basis von Novolak-Harzen und weitere, dem Fachmann geläufige thermoplastische Polymere.

Wenn das Übertragungsmaterial ein unter Einwirkung von Photonen härtbares Polymer enthält, dann wird vorzugsweise das Übertragungsmaterial während des In-Kontakt-Bringens der Probenoberfläche mit dem Übertragungsmaterial mit Photonen, beispielsweise UV-Licht, bestrahlt, so dass das Übertragungsmaterial aushärtet. Vorzugsweise ist in diesem Fall bei Verwendung eines Substrats dieses für die Photonenstrahlung durchlässig, also im Fall von UV-Strahlung beispielsweise aus Quarz hergestellt, so dass die Bestrahlung von der Rückseite des Substrats her erfolgen kann.

Wenn das Übertragungsmaterial durch Photonen härtbar ist, so ist zur Übertragung des Oberflächenprofils eine Erwärmung nicht notwendig. Entsprechend findet auch keine thermische Belastung des prozessierten Wafers statt, und sein Temperaturbudget wird geschont.

Beispiele für Materialien, die unter Photoneneinwirkung härtbar sind, umfassen insbesondere unter Photoneneinwirkung härtbare Prä-Polymere, beispielsweise Materialien auf Acry lat- oder Epoxidbasis oder siliziumorganische Verbindungen, jeweils mit einem geeigneten Zusatz, der als Photoinitiator den Photopolymerisationsprozess initiiert. Insbesondere können Monomermischungen auf Acrylatbasis, und insbesondere siliziumhaltige Acrylate oder Diacrylate wie beispielsweise (3-Acryloxypropyltristrimethylsiloxy)silan verwendet werden. Derartige Materialien werden kommerziell für Nanoimprint-Verfahren beispielsweise von Brewer Science Inc. (Brewer Science DW30J ARC) oder Nanoex Inc. hergestellt. Derartige Materialien werden insbesondere durch UV-Licht, beispielsweise mit einer Wellenlänge von 330 bis 400 nm gehärtet.

Das Übertragungsmaterial kann auch thermisch, das heißt durch Erwärmen, härtbar sein. Beispielsweise kann als thermisch härtbares Material ein Prä-Polymer verwendet werden, dessen Polymerisationsprozeß durch Wärme initiiert wird. In diesem Fall wird nach dem In-Kontakt-Bringen von Probenoberfläche und Übertragungsmaterial die Probe auf eine Temperatur erhitzt, bei der die Aushärtung stattfindet. Auch hier ist bei der Auswahl eines geeigneten Materials und der Erhitzungstemperatur darauf zu achten, dass das Temperaturbudget des Wafers nicht zu stark belastet wird.

Bei der Verwendung von Materialien, die zunächst flüssig, also verformbar sind, und beispielsweise durch Photoneneinstrahlung oder Wärme aushärten, ist auf eine geeignete Viskosität der Materialien zu achten. Die Viskosität der Materialien sollte nicht zu groß sein, dass sie nach dem Auftragen auf das Substrat bzw. die Probenoberfläche verformbar sind, auch wenn beispielsweise der Druck zwischen Probe und Substrat nicht sehr hoch ist. Andererseits sollte die Viskosität auch nicht zu gering sein, um eine unproblematische Handhabung sicherzustellen. Derzeit werden insbesondere Monomere mit niedrigem Molekulargewicht und einer Länge von klei ner als 1 nm als geeignet erachtet, da derartige Monomere eine geeignete Viskosität aufweisen.

Alle verwendbaren Materialien für das Übertragungsmaterial können weitere Zusätze enthalten, durch die eine verringerte Haftfähigkeit an der Probe und, bei Verwendung eines Substrats, eine erhöhte Haftfähigkeit am Substrat sichergestellt wird.

Je nach später zu verwendendem Meßverfahren kann das Übertragungsmaterial auch Dotierstoffe enthalten, die beispielsweise die Genauigkeit oder Empfindlichkeit des Meßverfahrens erhöhen.

Vorzugsweise wird bei Verwendung eines Substrats während des Schritts des In-Kontakt-Bringens von Probe und Substrat auch ein Druck auf die Probe und das Substrat ausgeübt, so dass das Oberflächenprofil besser übertragen wird. Wenn ein thermoplastisches Polymer als Übertragungsmaterial verwendet wird, wird beispielsweise ein Druck von 4 bis 14 MPa als geeignet erachtet. Bei Verwendung einer Übertragungsmaterials, das zunächst flüssig ist und erst durch Erwärmen oder Photoneneinstrahlung gehärtet wird, sind niedrigere Drücke ausreichend.

Die aufzutragende Schichtdicke des Übertragungsmaterials hängt von dem maximalen Höhenunterschied Δz zwischen der Höhe des am höchsten hervorstehenden Bereichs und der Höhe der tiefsten Vertiefung innerhalb des Oberflächenprofils ab. Dabei beziehen sich die Ausdrücke "Höhe" und "Tiefe" jeweils auf die Richtung senkrecht zur Waferoberfläche. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt, dass die Schichtdicke des Übertragungsmaterials mindestens das 1,5-fache des maxi malen Höhenunterschieds Δz, insbesondere das 2-fache des maximalen Höhenunterschieds Δz beträgt.

Bei der Auswahl der Schichtdicke muß insbesondere darauf geachtet werden, dass das Oberflächenprofil vollständig mit seiner gesamten vertikalen Ausdehnung in die Übertragungsschicht übertragen wird. Bei den meisten nachfolgenden Meßverfahren ergibt sich ein weiterer Vorteil, wenn die unterhalb des übertragenen Oberflächenprofils verbleibende Übertragungsmaterialschicht eine gewisse Dicke aufweist, so dass die Einflüsse des darunterliegenden Substrats auf das Meßverfahren vernachlässigt werden können oder zumindest nicht sehr stark sind.

Bei den bekannten Nanoimprint-Verfahren ist es im Gegensatz als wichtig erachtet worden, dass die unterhalb der übertragenen Struktur verbleibende Schichtdicke des Übertragungsmaterials nicht zu groß ist, da die verbleibende Schicht zur weiteren Bearbeitung des Wafers entfernt werden muß.

Das Übertragungsmaterial wird nach allgemein bekannten Auftragverfahren wie beispielsweise Aufschleudern, Aufdampfen, Aufspritzen, Rakelbeschichten und weitere auf dem Substrat beziehungsweise auf der Probe aufgebracht. Das geeignete Auftragverfahren hängt wiederum von der Viskosität des Übertragungsmaterials ab. Ein Übertragungsmaterial mit niedriger Viskosität kann insbesondere geeignet durch eine Vorrichtung, die das flüssige Übertragungsmaterial auf das Substrat auftropfen läßt, aufgebracht werden.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für die Vermessung des Oberflächenprofils eines strukturierten Halbleiter-Wafers, insbesondere eines strukturierten Silizium-Wafers, geeignet. Das heißt, der Wafer umfaßt eine Vielzahl vertika ler Strukturen, also beispielsweise Vertiefungen und hervorstehende Bereiche. Die horizontalen Abmessungen sind dabei kleiner als 1 μm, und ein typisches Aspektverhältnis, das heißt, Verhältnis von vertikaler zu horizontaler Abmessung, ist vorzugsweise kleiner als 2,5.

Das zu untersuchende Oberflächenprofil der Probe kann auf ein Substrat übertragen werden, das dieselbe Größe wie die Probe aufweist oder aber auch eine davon abweichende Größe hat. Die Probe kann beispielsweise ein Halbleiter-Wafer sein, und das Substrat hat ebenfalls die Größe eines Wafers. Beispielsweise kann das Substrat ein Silizium-Wafer sein. Das Substrat kann aber auch eine Größe haben, die kleiner als die eines Wafers ist, beispielsweise so groß wie ein Chip oder ein Chipbereich oder so groß wie mehrere, beispielsweise 4 oder eine beliebige Anzahl von Chips sein. Insbesondere kann die Größe des Substrats der Bildfeldgröße bei einem vorhergehenden Belichtungsvorgang entsprechen.

Die Verwendung einer kleineren Substratgröße ist dahingehend vorteilhaft, dass das Übertragungsverfahren zur Erzeugung eines Abdrucks einfacher durchgeführt werden kann. Insbesondere treten weniger Probleme bei dem gleichmäßigen In-Kontakt-Bringen von Probenoberfläche mit dem Übertragungsmaterial auf, so dass der Abstand zwischen Übertragungsmaterial und Probenoberfläche an allen Punkten des Substrats gleich gehalten werden kann.

Wenn das Übertragungsmaterial ohne Verwendung eines Substrats mit der Probenoberfläche in Kontakt gebracht wird, so kann der nach dem Aushärtvorgang entstandene Abdruck in einem darauf folgenden Schritt abgelöst werden.

Dabei kann das Übertragungsmaterial ganzflächig aufgebracht und abgelöst werden. Es ist aber auch möglich, das Übertragungsmaterial nur lokal aufzubringen und anschließend nur lokal abzulösen. Eine übliche Größe des Abdrucks entspricht dabei typischerweise wieder der Größe eines oder mehrerer Chips und kann insbesondere der Bildfeldgröße bei einem vorangegangenen Belichtungsschritt entsprechen.

Das Übertragungsmaterial kann durch lokales Auftropfen oder Auflegen ohne Schleudern lokal aufgebracht werden. Durch Ankleben bzw. Andrücken an eine stiftförmige Ablösevorrichtung kann es lokal abgelöst werden. Das lokale Aufbringen und Ablösen ist einfacher als das ganzflächige Aufbringen und Ablösen durchzuführen, und es treten keine Probleme mit an der Probenoberfläche anhaftenden Resten auf.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Erzeugung des Abdrucks, insbesondere die Ausrichtung von Probe und Substrat, beispielsweise in kommerziell erhältlichen Nanoimprint-Geräten erfolgen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Übertragungsmaterial ein Material sein, durch das ein Abdruck mit den gleichen vertikalen und horizontalen Abmessungen wie bei dem zu vermessenden Oberflächenprofil erzeugt wird. Es kann aber auch ein Material sein, das beim Aushärtevorgang schrumpft, so dass der entstehende Abdruck kleinere horizontale und/oder vertikale Abmessungen als das zu vermessende Oberflächenprofil aufweist. Ein derartiges Material kann durch beliebige Härtungsmechanismen härtbar sein. Insbesondere kann es ein Material sein, bei dessen Härtung eine Änderung des Konfigurationszustands von amorph zu kristallin auftritt.

Beispiele für Materialien, die beim Aushärten schrumpfen, umfassen insbesondere Spin-on Glass, welches durch Erwärmen auf Temperaturen höher als 200°C aushärtet und schrumpft, sowie Spin-on Dielektrika.

Üblicherweise sind derartige Schrumpfeigenschaften in der Halbleitertechnologie eher nachteilig. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich durch ihre Verwendung jedoch vielfältige Vorteile. So können bei Verwendung schrumpfender Materialien auch Strukturen eines Oberflächenprofils vermessen werden bei denen der Durchmesser in einem unteren Bereich größer als in einem oberen Bereich ist, wobei „unten" und „oben" jeweils auf die Probenoberfläche bezogen ist, und die anderen Messverfahren nicht zugänglich sind. Weiterhin treten beim Ablösen des Abdrucks von der Probenoberfläche weniger Defekte, insbesondere Reste des Übertragungsmaterials, auf.

Nach Erzeugung des Abdrucks kann dieser gemäß der vorliegenden Erfindung durch bekannte Verfahren wie beispielsweise Rastersondenverfahren, insbesondere Rasterkraftmikroskopie, durch Streu- oder ellipsometrische Verfahren, Rasterelektronenmikroskopie oder Mikroskopie mit fokussierten Ionenstrahlen (FIB) vermessen werden.

Nach Vermessen des Abdrucks kann das Übertragungsmaterial von dem Substrat entfernt werden, so dass das Substrat für ein weiteres Verfahren verwendet werden kann. Dadurch kann das Verfahren zerstörungsfrei und damit kostengünstig realisiert werden.

Die vorliegende Erfindung stellt darüber hinaus eine Vorrichtung zum Vermessen eines Oberflächenprofils einer Probe bereit, wobei die Probe prozessiertes Halbleiter-Material ent hält, umfassend eine Übertragungseinrichtung, die geeignet ist, mindestens einen Teil der Probenoberfläche mit einem Übertragungsmaterial in Kontakt zu bringen, so dass ein Abdruck mindestens eines Teils des Oberflächenprofils in das Übertragungsmaterial übertragen wird, eine Einrichtung zum Vermessen des Abdrucks, wobei ein Meßergebnis erhalten wird, und eine Analyse-Einrichtung, die geeignet ist, das Meßergebnis auszuwerten und daraus eine Information über das Oberflächenprofil zu gewinnen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können somit, wie vorstehend erläutert wurde, Oberflächenstrukturen unter Ausnutzung herkömmlicher Meßanordnungen zuverlässig und zerstörungsfrei vermessen werden.

Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Ablösevorrichtung, die geeignet ist, das Übertragungsmaterial mit dem Abdruck mindestens eines Teils des Oberflächenprofils von der Probe zu trennen und den Abdruck der Einrichtung zum Vermessen zuzuführen, umfassen.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. Es zeigen:
1A bis 1D eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2A bis 2E eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
4A bis 4C Schritte zur Erzeugung eines Abdrucks bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5A bis 5C eine Veranschaulichung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6A bis 6C eine Veranschaulichung einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7A bis 7C beispielhafte Oberflächenprofile, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vermessen werden können; und
8 ein beispielhaftes Oberflächenprofil zur Veranschaulichung der Größe Δz.
In 1A weist ein zu untersuchender Silizium-Wafer 1 eine Vielzahl vertikaler Strukturen 2 im Bereich seiner ersten Hauptoberfläche 3 auf. Die vertikalen Strukturen 2 können dabei eine beliebige Form haben und beispielsweise die in 7B gezeigte Form haben.
Zur Vermessung des Oberflächenprofils des Silizium-Wafers 1 werden die in der ersten Hauptoberfläche 3 vorhandenen Strukturen 2 in ein geeignetes Übertragungs- beziehungsweise Resistmaterial 4 übertragen. Dazu wird zunächst ein geeignetes Substrat 5, beispielsweise ein Dummy-Silizium-Wafer mit einer Schicht aus einem geeigneten Übertragungsmaterial beschichtet.
Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein thermoplastisches Material, genauer gesagt, ein thermoplastisches Polymer, das unter Einwirkung von Wärme verformbar ist und nach dem Erkalten wieder erstarrt, bei spielsweise PMMA (Polymethylmethacrylat) als Übertragungsmaterial verwendet.
Eine PMMA-Schicht 4 wird in einer geeigneten Schichtdicke durch beispielsweise Aufschleudern auf dem Substrat 5 aufgebracht. Eine geeignete Schichtdicke ist derart bemessen, dass das zu vermessende Profil in die Übertragungsschicht übertragen werden kann. Das heißt, die Schichtdicke muß größer als der Unterschied Δz zwischen dem am höchsten hervorstehenden Bereich und der tiefsten Vertiefung der vertikalen Struktur sein.
In 8 ist die Größe Δz für alle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In 8 sind mehrere hervorstehende Bereiche 31a, 31b und mehrere Vertiefungen 30a und 30b gezeigt. Wie aus 8 ersichtlich, entspricht die maximale Höhendifferenz innerhalb des Oberflächenprofils Δz dem senkrecht zur Probenoberfläche bestimmten Abstand zwischen einem am höchsten hervorstehenden Bereich 31a und einer tiefsten Vertiefung 30a, wobei sich die Begriffe "höchsten" und "tiefsten" auf eine Richtung senkrecht zur Probenoberfläche beziehen. Wenn es keine Vertiefungen sondern nur hervorstehende Bereiche gibt, so entspricht die Größe Δz dem senkrecht zur Probenoberfläche gemessenen Abstand dess am höchsten hervorstehende Bereichs von der Probenoberfläche 3. Wenn es keine hervorstehenden Bereiche sondern nur Vertiefungen gibt, so entspricht die Größe Δz dem senkrecht zur Probenoberfläche gemessenen Abstand der tiefsten Vertiefung von der Probenoberfläche 3.
Erfindungsgemäß ist bevorzugt, dass die Schichtdicke das 1,5- bis 6-fache, beispielsweise das 4-fache der Größe R in 4b beträgt. In 7b beträgt dieser Unterschied Δz 380 nm. Entsprechend ergibt sich eine bevorzugte Schichtdicke von 1520 nm.
Gegebenenfalls kann vor der Übertragung des Oberflächenprofils der Probe in das Übertragungsmaterial auf der Probenoberflächen eine einmolekulare Schicht eines Trennmittels (nicht gezeigt) aufgebracht werden. Diese Schicht ist derart gestaltet, dass sie die Übertragungsgenauigkeit der zu vermessenden Strukturen in das Übertragungsmaterial nicht beeinträchtigt, aber nach Aushärtung des Übertragungsmaterials das Lösen von Probe und Übertragungsmaterial erleichtert. Beispiele für derartige Trennmittel sind allgemein bekannt und in der Literatur beschrieben.
Wie in 1B gezeigt, wird das Oberflächenprofil der Probe 1, das heißt die in der Probenoberfläche 3 enthaltenen vertikalen Strukturen 2, in das Übertragungsmaterial 4 übertragen. Dazu werden zunächst die Probe 1 und das mit dem Übertragungsmaterial beschichtete Substrat 5 jeweils auf einen heizbaren Probenhalter 17 beziehungsweise auf einen heizbaren Substrathalter 23 gelegt und auf eine Heiztemperatur oberhalb der Glas-Übergangstemperatur des Übertragungsmaterials erhitzt. Die Glas-Übergangstemperatur von PMMA beträgt beispielsweise 105°C, entsprechend ist eine Heiztemperatur von beispielsweise 140 bis 200°C als geeignet anzusehen.
Nachdem die Erhitzungstemperatur erreicht ist, werden Probe 1 und Substrat 5 ausgerichtet, beispielsweise unter Verwendung von Ausrichtungs- beziehungsweise Alignment-Verfahren, die aus der Photolithographie bekannt sind. Danach wird der Heiz- vorgang von Probenhalter beziehungsweise Substrathalter beendet, und die Probe 1 wird gegen das Übertragungsmaterial gedrückt und so lange gehalten, bis die Temperatur unterhalb die Glas-Übergangstemperatur des Übertragungsmaterials 4 ge sunken ist. Ein geeigneter Anpreßdruck zwischen Probe und Übertragungsmaterial beträgt beispielsweise 4 bis 14 MPa, eine geeignete Anpreßzeit etwa 10 Minuten.
Nach Abkühlen des Substrats 5 auf eine Temperatur unterhalb der Glas-Übergangstemperatur des Übertragungsmaterials 4 wird die Probenoberfläche 3 von dem Übertragungsmaterial durch bekannte Verfahren getrennt beziehungsweise abgelöst.
Wie in 1C gezeigt ist, enthält als Ergebnis die Übertragungsschicht 4 einen Abdruck 18 der zu vermessenden Strukturen beziehungsweise des zu vermessenden Oberflächenprofils. Der in 1C gezeigte Abdruck 18 ist in nur einem Material, dem Übertragungsmaterial gebildet. Anstelle der in 4b gezeigten Vertiefungen der Breite b, die mit herkömmlichen Verfahren nicht vermessbar sind, weist er nun hervorstehende Bereiche auf. Es hat sich gezeigt, dass das Übertragungsverhältnis des Profils in das Übertragungsmaterial 1:1 ist, das heißt die Tiefe R der Vertiefung 11 entspricht exakt der Höhe des Abdrucks. Gegebenenfalls kann dieses Übertragungsverhältnis beispielsweise durch die Meßverfahren der physikalischen Fehleranalyse auch überprüft werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch ein Übertragungsmaterial 4 verwendet werden, durch das eine Übertragung mit einem Übertragungsverhältnis, das nicht 1:1 ist, ermöglicht wird. Dadurch kann ein Abdruck erzeugt werden, der kleiner als das zu vermessende Oberflächenprofil ist.
Wie in 1D gezeigt ist, wird in einem nächsten Schritt der Abdruck 18 unter Verwendung bekannter Verfahren vermessen.
Beispielsweise kann die Vermessung mit einem Rasterkraftmikroskop (AFM, "atomic force microscope") 6 erfolgen. Ein allgemein bekanntes Rasterkraftmikroskop umfaßt ein Trägerelement 19, an dessen freiem Ende eine Sonde 20 angebracht ist. Die Basis der Sonde 20 ist an dem Trägerelement 19 angebracht, während der der Basis gegenüberliegende Sondenendbereich mit der zu untersuchenden Übertragungsmaterial-Oberfläche 18 wechselwirkt. Der Sondenendbereich kann dabei insbesondere spitz zulaufend sein. Beispiele für typischerweise verwendete Sonden umfassen speziell bearbeitete Glasfasern, insbesondere aus Siliziumdioxid, die spitz zulaufend sind und mit Metall beschichtet sein können, Kohlenstoffspitzen, Siliziumspitzen und zylindrische Kohlenstoff-Nanoröhren.
Üblicherweise ist das Trägerelement 19 als ein Federbalken ausgebildet. Im einfachsten Fall bewirkt die zwischen Sondenendbereich und der zu vermessenden Oberfläche 18 wirkende Kraft eine Auslenkung des Federbalkens 19, die durch eine Sensoreinrichtung (nicht dargestellt) nachgewiesen wird. Übliche Nachweismechanismen sind dabei Kapazitätsmessungen oder optische Nachweisverfahren mit Laserstrahl. Das zu vermessende Substrat 5 ist auf einem in x,y-Richtung, das heißt parallel zur Substratoberfläche, bewegbaren Meßtisch 24 angeordnet. Das Rasterkraftmikroskop enthält darüber hinaus eine Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung 21, die die Relativbewegung zwischen Meßspitze 20 und dem zu vermessenden Substrat 5 steuert und darüber hinaus die erfaßten Daten auswertet, um daraus das gemessene Oberflächenprofil in dem Übertragungsmaterial 4 zu bestimmen. Üblicherweise wird während des Meßvorgangs das Substrat 5 in x,y-Richtung gerastert und gleichzeitig die Auslenkung des Federbalkens 19 gemessen, so dass als Meßergebnis das Oberflächenprofil des Abdrucks 18 in der Übertragungsschicht erhalten wird.
In einem nächsten Schritt wird aus dem Meßergebnis das Oberflächenprofil der Probe 1 erhalten. Dazu werden die von der Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung ausgegebenen Daten einer Analyseeinrichtung 7 zugeführt, die aus den für den Abdruck gewonnenen Daten die Meßdaten für das Original ermittelt. Die Analyseeinrichtung berechnet dabei insbesondere gemessene Tiefen in Höhen des zu untersuchenden Proben-Profils und gemessene Höhen in Tiefen des zu untersuchenden Proben-Profils. Gemessene Stegbreiten zwischen Vertiefungen werden zu Breiten von Vertiefungen des Proben-Profils und gemessene Breiten von Vertiefungen werden zu Stegbreiten zwischen Vertiefungen des Proben-Profils.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann parallel auch die Probe selbst vermessen werden. Beispielsweise kann auf der Probenoberfläche noch eine Si₃N₄-Schicht wie die in 7A gezeigte Si₃N₄-Schicht 10 angeordnet sein. Die Dicke dieser Schicht kann beispielsweise durch ein ellipsometrisches Verfahren bestimmt werden. Schließlich kann die Differenz aus dieser gemessenen Schichtdicke und der geätzten Tiefe R, die aus dem Abdruck erhalten wurde, gebildet werden. Dadurch, dass an Abdruck und Probe parallel gemessen wird, kann die Meßzeit verkürzt werden.
Weiterhin können beispielsweise die Probenoberfläche und ihr Spiegelbild parallel zueinander mit dem Rasterkraftmikroskop vermessen werden. Dadurch können zusätzliche Informationen über die Qualität der erzeugten Strukturen gewonnen werden.
Alternativ kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Vermessung des in dem Übertragungsmaterial erzeugten Abdrucks durch ein beliebiges Verfahren, wie es beispielsweise in der Metrologie angewendet wird, erfolgen.
Gegebenenfalls kann auch zu Beginn einer Meßreihe eine Probe und gegebenenfalls auch ein Substrat mit Abdruck einem Verfahren der physikalischen Fehleranalyse unterzogen werden, um zu überprüfen, inwieweit das übertragene Oberflächenprofil 18 dem zu messenden Profil 2 in der Probenoberfläche 3 entspricht.
Somit wird durch die vorliegende Erfindung ermöglicht, indirekt ein Oberflächenprofil zu vermessen, indem zunächst ein Abdruck des Oberflächenprofils erzeugt wird, anschließend der Abdruck vermessen wird und aus diesem Vermessungsergebnis das Oberflächenprofil rekonstruiert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Übertragung des Profils 2 der zu vermessenden Probenoberfläche 3 auch durch beliebig andere Verfahren erfolgen, insbesondere durch ein Verfahren, bei dem das Übertragungsmaterial zunächst flüssig beziehungsweise verformbar ist und durch Einwirkung von Strahlung mit einer geeigneten Wellenlänge ausgehärtet wird.
Die 2A bis 2D veranschaulichen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein Abdruck eines zu vermessenden Oberflächenprofils eines Wafers auf einem Substrat 5, das wesentlich kleiner als der Wafer 1 ist, mit einer Übertragungsschicht, die durch UV-Strahlung härtbar ist, erzeugt wird.
In 2A enthält der zu untersuchende Wafer 1 eine Vielzahl von geätzten Vertiefungen, beispielsweise Kondensatorgräben 11 wie sie in 7a dargestellt sind. Die Kondensatorgräben 11 haben beispielsweise eine Tiefe t von 200 nm, eine Breite d von 90 nm und einen Abstand w von 360 nm. Entsprechend beträgt der Unterschied Δz zwischen dem am höchsten hervorstehenden Bereich und der tiefsten Vertiefung 200 nm. Zur Übertragung der Oberflächenstruktur des zu untersuchenden Wafers 1 wird ein Substrat 5, das in diesem Fall wesentlich kleiner als der Wafer ist, mit einer Übertragungsschicht 4 beschichtet, die eine Zusammensetzung umfaßt, welche unter Einstrahlung von UV-Licht härtbar ist. Die Übertragungsschicht 4 wird durch allgemein bekannte Verfahren wie beispielsweise Aufschleudern auf das Substrat 5, das in diesem Fall für UV-Strahlung transparent sein sollte, also beispielsweise ein Quarz-Substrat aufgebracht. Die Schichtdicke entspricht dem 4-fachen Wert von Δz und beträgt 800 nm.
Wie in 2B gezeigt ist, wird der zu untersuchende Wafer 1 auf einen Probenhalter gelegt und nach bekannten Ausrichtungsverfahren beispielsweise unter Ausnutzung der Mustererkennung in Bezug auf das Substrat 5, welches sich auf einem für UV-Strahlung durchlässigen Substrathalter 23 befindet, ausgerichtet.
Je nach Viskosität des Übertragungsmaterials kann es bei dieser Ausführungsform auch zweckmäßig sein, zunächst den zu untersuchenden Wafer und das Substrat 5 auszurichten und dann das Übertragungsmaterial auf das Substrat 5 aufzubringen.
Sodann wird die Oberfläche 3 des Wafers 1, auf der sich die zu vermessenden Strukturen befinden, mit der Übertragungsschicht 5 in Kontakt gebracht und anschließend wird eine UV-Lampe 22 eingeschaltet, die sich auf der Rückseite des Substrats befindet. Die UV-Lampe 22 ist geeignet, Licht mit der Wellenlänge, durch die die Übertragungsschicht 4 gehärtet wird, auszustrahlen. Dadurch wird die Übertragungsschicht 4 gehärtet und das Oberflächenprofil des Wafers 1 in die Übertragungsschicht 4 übertragen.
Nach dem Trennen von Wafer 1 und Übertragungsschicht 4 ergibt sich in der Übertragungsschicht 4 das in 2C dargestellte Oberflächenprofil. Genauer gesagt, sind anstelle von Vertiefungen nunmehr Säulen auf der Übertragungsschicht gebildet, und die Höhe der Säulen entspricht der Tiefe der in dem Wafer 1 enthältenen Vertiefungen. Der Abstand der Säulen zueinander entspricht dem Abstand der Vertiefungen 11. Die Säulen sind nunmehr in nur einem Material, dem Übertragungsmaterial 4 gebildet, und das Aspektverhältnis der zu vermessenden Strukturen beträgt nur noch 0,6 bei einer Höhe von 200 nm und einem Abstand der Säulen von 360 nm. Auch hier ist das Übertragungsverhältnis von Oberflächenprofil in Abdruck 1:1.
Im übrigen kann alternativ auch ein Übertragungsmaterial verwendet werden, durch das eine Übertragung bei einem anderen Übertragungsverhältnis durchgeführt werden kann, so dass die in dem Abdruck enthaltenen Strukturen eine kleinere Größe als das zu vermessende Oberflächenprofil aufweisen.
Zur Vermessung der Profile der gebildeten Säulen und ihrer jeweiligen Abstände kann beispielsweise ein Streuverfahren, insbesondere ein spektroskopisches Streuverfahren in Reflexion verwendet werden. Bei einem derartigen Streuverfahren wird die Beugung einer bestimmten Ordnung, also beispielsweise 0-ter, erster oder zweiter Ordnung, von elektromagnetischer Strahlung mit variabler Wellenlänge an einer periodischen Anordnung von beispielsweise säulenartig hervorstehenden Bereichen untersucht.
2D zeigt eine beispielhafte Meßanordnung. In 2D bezeichnet Bezugszeichen 25 eine Lichtquelle, die in der Lage ist, verschiedene Wellenlängen in einem vorgegebenen Wellenlängenbereich zu emittieren. Das emittierte Licht 28 wird in der optischen Einrichtung 26 geeignet polarisiert und je nach Anforderungen bearbeitet und anschließend auf dem Abdruck 18 reflektiert. Die Meßeinrichtung 27 ist vorgesehen, um das reflektierte Licht zu analysieren, also insbesondere das Reflexionsvermögen in den entsprechenden Moden zu erfassen, woraus Beugungsmuster ermittelt werden. Üblicherweise wird für ein derartiges Streuverfahren Licht in einem Wellenlängenbereich von UV- bis zu sichtbarem Licht verwendet.
Die Auswertung der Beugungsmuster kann auf verschiedene Weise erfolgen. Beispielsweise können die Beugungsmuster mit numerisch erzeugten Beugungsmustern von einer Vielzahl von "Muster"-Anordnungen, die in einer zuvor generierten Bibliothek enthalten sind, verglichen werden, woraus dann die korrekten Parameter der untersuchten Anordnung ermittelt werden. Es können aber auch andere Auswertealgorithmen, insbesondere Echtzeit-Algorithmen verwendet werden. Als Ergebnis wird eine räumliche Darstellung der untersuchten Anordnung aus säulenartig hervorstehenden Bereichen erzeugt.
2E zeigt auf der linken Seite ein beispielhaftes Profil, das als Ergebnis der Rekonstruktion bei dem spektroskopischen Streuverfahren erhalten wird.
Zur Umwandlung des erhaltenen Meßergebnisses in das Oberflächenprofil der untersuchten Probe werden in der Analyseeinrichtung 7 die Höhe h der vermessenen Säulen in Tiefen t der Gräben in der Wafer-Oberfläche 3 umgewandelt, und die Breite s der vermessenen Säulen entspricht der Breite d des Grabens 11. Aus der Umwandlung der erhaltenen Messergebnisse wird somit auf das auf der rechten Seite von 2E gezeigte Oberflächenprofil zurückgeschlossen.
Das beschriebene Vermessungsverfahren in Kombination mit der vorliegenden Erfindung ist insbesondere dahingehend vorteil haft, dass bei der numerischen Erzeugung der Beugungsmuster lediglich die optischen Eigenschaften einer einzelnen Schicht, nämlich der Übertragungsschicht 4 berücksichtigt werden müssen. Einflüsse von benachbarten Materialien oder Schichten, die beispielsweise in 7A gezeigt sind, müssen nicht berücksichtigt werden, da die Säulen in nur einem einzigen Material gebildet sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann aber jedes mögliche Übertragungsverfahren mit jedem Meßverfahren kombiniert werden.
Auch sind weitere Meßverfahren anwendbar, beispielsweise die spektroskopische Ellipsometrie mit Infrarot-Strahlung. Bei diesem Verfahren kann die Tiefe beziehungsweise Höhe der zu vermessenden Strukturen in der Übertragungsschicht ermittelt werden, indem für den strukturierten Anteil der Übertragungsschicht 4 ein effektiver Brechungsindex angenommen wird, der – im verwendeten Wellenlängenbereich – eine Mittelung über den Brechungsindex der Übertragungsschicht und dem von Luft darstellt. Durch Auswahl eines geeigneten Übertragungsmaterials kann bei Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung der Brechungsindex der Übertragungsschicht so ausgewählt werden, dass das Meßverfahren besonders gute Ergebnisse liefert.
Die Schichtdicke des strukturierten Anteils kann somit nach bekannten Verfahren ellipsometrisch bestimmt werden, und daraus kann die Höhe der Säulen beziehungsweise die Tiefe der Vertiefungen ermittelt werden.
Zur Durchführung der spektroskopischen Ellipsometrie kann beispielsweise auch der in 2D gezeigt Meßaufbau verwendet werden, wobei allerdings die Auswertung der Meßergebnisse in anderer Weise als bei dem beschriebenen Streuverfahren erfolgt.
Da das mit dem Übertragungsmaterial beschichtete Substrat für die weitere Verarbeitung des Wafers nicht mehr gebraucht wird, können aber auch zerstörende Prüfverfahren, beispielsweise Rasterelektronenmikroskopie nach vorhergehender Beschichtung mit Metall, angewendet werden.
Insbesondere können die Ergebnisse von zerstörungsfreien und zerstörenden Prüfverfahren miteinander verglichen werden, um die Meßgenauigkeit zu erhöhen.
3 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Vermessen eines Oberflächenprofils einer Probe. Diese umfaßt eine Übertragungseinrichtung 8, in der ein Abdruck des Oberflächenprofils der zu untersuchenden Probe auf einer Schicht aus einem Übertragungsmaterial, die auf einem Substrat aufgebracht ist, erzeugt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt ferner eine Einrichtung 6 zum Vermessen des Abdrucks und eine Analyse-Einrichtung 7, die aus dem Meßergebnis eine Information über das Oberflächenprofil gewinnt.
Wie in 3 gezeigt ist, werden die zu untersuchenden, prozessierten Halbleiterwafer 1 in einer Kassette oder in einer anderen Transportvorrichtung, die für den gleichzeitigen Transport mehrerer Wafer geeignet ist, in die Übertragungseinrichtung 8 transportiert. Bezugszeichen 29 bezeichnet jeweils die strukturierten Gebiete, die nach Beendigung des Herstellungsverfahrens und Zerteilung des Wafers zu Chips werden.
Gleichzeitig werden der Übertragungseinrichtung 8 die mit dem Übertragungsmaterial 4 beschichteten Substrate 5, die bei spielsweise Wafer sein können oder eine Größe von mehreren Chips haben können, ebenfalls in einer Kassette oder einer geeigneten Transportvorrichtung zugeführt.
Die Übertragungseinrichtung 8 enthält vorzugsweise einen Roboter, der nach bekannten Verfahren mehrere Wafer parallel verarbeiten kann.
In der Übertragungseinrichtung 8 wird nach den vorstehend beschriebenen Verfahren das Profil 2 der Oberfläche 3 des Wafers in die Übertragungsschicht 4 eines Substrats 5 übertragen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Übertragungseinrichtung derart ausgestaltet ist, dass das Oberflächenprofil einer Vielzahl von Wafern 1 in jeweils eine Vielzahl von Substraten 5 übertragen wird. Dies ist im Gegensatz zu den herkömmlichen Nanoimprint-Vorrichtungen, bei denen das Oberflächenprofil eines immer gleichbleibenden Formstücks in mehrere Wafer übertragen wird.
Die Übertragungseinrichtung 8 kann dabei so ausgeführt sein, dass das Substrat 5, auf dem die Schicht 4 aus einem Übertragungsmaterial aufgebracht ist, ein Substrat ist, das dieselbe Größe wie der zu untersuchende Wafer hat. In diesem Fall werden Wafer und Substrat nach bekannten Ausrichtungs- beziehungsweise Alignment-Verfahren zueinander ausgerichtet.
Alternativ kann aber auch das Substrat kleiner als der zu untersuchende Wafer sein. Beispielsweise kann die Größe des Substrats so ausgewählt sein, dass das Substrat nur einen bestimmten Chipbereich aufnimmt, die Substratgröße kann aber auch so bemessen sein, dass mehrere Chips auf ein Substrat übertragen werden. Wenn das Substrat kleiner als der zu untersuchende Wafer ist, umfaßt die Übertragungseinrichtung vorzugsweise noch eine Ausrichtungseinrichtung, die bei spielsweise aufgrund von Mustererkennung die Positionierung von Substrat und Wafer steuert, so dass der gewünschte Wafer-Bereich auf das Substrat übertragen wird.
Anschließend werden die Wafer 1, deren Oberflächenprofil zu untersuchen ist, wieder nach außen gegeben, wo sie entweder weiterverarbeitet werden können oder aber auch parallelen Meßverfahren unterzogen werden können.
Die Substrate 5 mit den erzeugten Abdrücken werden sodann einer Vermessungeinrichtung 6 zugeführt, wo sie nach bekannten Verfahren vermessen werden. Üblicherweise wird hier immer nur ein Substrat auf einmal vermessen. Die erhaltenen Meßdaten werden der Analyseeinrichtung 7 zugeführt, wo aus den Meßdaten Rückschlüsse über das vermessene Profil gezogen werden. Insbesondere ist die Analyseeinrichtung 7 geeignet, Höhen in Tiefen und umgekehrt umzurechnen.
Nach der Vermessung können die Substrate gegebenenfalls einem Reinigungsbad 9 zugeführt werden, wo die Übertragungsschicht 4 entfernt wird, so dass die Substrate erneut verwendet werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Übertragungseinrichtung 8 dergestalt ausgeführt sein, dass das Übertragungsmaterial zunächst direkt – das heißt ohne ein Substrat oder anderen Schichtträger – auf die zu untersuchende Oberfläche aufgebracht wird, der Abdruck erzeugt wird und anschließend der erzeugte Abdruck von der Probenoberfläche abgelöst und darauffolgend vermessen wird.
Die bei dieser Ausführungsform in der Übertragungseinrichtung 8 ablaufenden Vorgänge sind in 4 gezeigt.
Zunächst werden optional eine oder mehrere Zwischenschichten (nicht gezeigt) auf die Probenoberfläche aufgebracht. Diese Zwischenschichten schützen die Probenoberfläche und ermöglichen nach Erzeugung des Abdrucks eine gute Trennung von Abdruck und Probenoberfläche. Die Zwischenschichten sind sehr dünn, um das Messergebnis nicht zu verfälschen. Wenn als Übertragungsmaterial 4 eine SOG-Schicht (spin-on glass) verwendet wird, dann kann beispielsweise pyrolytischer Kohlenstoff, der aus der Gasphase abgeschieden wird und beispielsweise bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen in einer sauerstoffarmen Atmosphäre entsteht, als eine Schutzschicht verwendet werden. Zusätzlich kann ein Adsorbat einer Fluor-Kohlenwasserstoffverbindung als Trennschicht verwendet werden.
Wie in 4A gezeigt ist, wird darauf folgend ein geeignetes Übertragungsmaterial 4 auf die zu untersuchende Probenoberfläche durch ein geeignetes Auftragverfahren aufgebracht.
Geeignete Übertragungsmaterialien sind insbesondere Spin-on Glass und weitere Materialien, die beim Aushärten schrumpfen.
Im vorliegenden Fall wird eine Spin-on Glassschicht lokal auf der Probenoberfläche erzeugt. Eine übliche Schichtdicke entspricht dabei wieder mindestens dem 1,5-fachen der maximalen Höhendifferenz innerhalb des Oberflächenprofils. Die Spin-on Glassschicht kann bei einer geeigneten Viskosität der Ausgangssubstanz lokal durch Auftropfen an der vorbestimmten Stelle erzeugt werden.
Alternativ könnte sie auch beispielsweise durch Aufschleudern ganzflächig aufgebracht werden.
Bezugszeichen 33 bezeichnet einen Probenhalter, der beispielsweise rotierbar sein kann. Die Ausgangssubstanz für ein Spin-on Glass ist in einem Lösungsmittel gelöstes Siliziumtetraacetat, das auf die Probenoberfläche aufgebracht wird. Heizt man die Schicht bei einer geeigneten Temperatur aus, so entsteht durch Vernetzung eine SiO₂-artige Schicht, die gegenüber der ursprünglichen Schicht geschrumpft ist. Die organische Lackschicht wird demnach durch das Aufheizen in eine anorganische Schicht umgewandelt.
Anschließend wird das Übertragungsmaterial ausgehärtet. Dies kann – je nach Übertragungsmaterial – beispielsweise durch Erhitzen beziehungsweise Ausbacken bei dafür üblichen Temperaturen erfolgen. Alternativ kann dies auch durch ein geeignetes Bestrahlungsverfahren, beispielsweise Bestrahlen mit Licht oder Ionen erfolgen.
Im vorliegenden Fall wird die Spin-on Glasschicht dreißig Minuten lang bei 800°C ausgehärtet, wodurch sie um 30% schrumpft.
Nachfolgend wird der Abdruck von der zu vermessenden Probenoberfläche abgelöst. Der Ablösevorgang kann dabei derart erfolgen, dass der Abdruck ganzflächig mit der Größe der Gesamtprobe abgelöst wird. Hier wird ein lokaler Ablösevorgang veranschaulicht.
Wie in 4B gezeigt, ist die Spin-on Glasschicht 4 nur lokal auf der Waferoberfläche aufgebracht. Der Abdruck wird unter Zuhilfenahme eines speziellen Stifts 32, dessen Position genau steuerbar ist, lokal abgelöst. Dazu wird zunächst eine dünne Prekursorschicht, beispielsweise aus Wolframcarbonyl oder Tetramethylsiloxan, auf dem Stift 32 aufgebracht. Sodann wird der Stift an einer vorbestimmten Position in Kontakt mit der Spin-on Glasschicht in Kontakt gebracht und gleichzeitig wird ein Ionen- oder Elektronenstrahl 35 auf die Prekursorschicht gelenkt, so dass der Prekursor zersetzt wird. Das dabei freiwerdende Wolfram beziehungsweise Siliziumdioxid dient dann als Kleber 34 und ermöglicht eine Verbindung zwischen dem Stift und dem erzeugten Abdruck 18 in der Spin-on Glasschicht.
Alternativ ist es aber auch möglich, dass der Stift 32 an der vorbestimmten Stelle während des Aushärtens der Spin-on Glasschicht 4 in die Oberfläche eingedrückt wird und nach Beendigung des Aushärtevorgangs herausgezogen wird. Dabei haftet das Spin-on Glasmaterial durch Adhäsionskräfte an dem Stift. Als weitere Möglichkeit kann auch eine aufgerauhte Platte während des Aushärtevorgangs in die Oberfläche der Spin-on Glasschicht eingedrückt werden.
Anschließend wird der Abdruck nach bekannten Verfahren wie vorstehend beschrieben untersucht.
Nach dem Veraschen der Trennschichten und einem optionalen Reinigungsschritt kann der untersuchte Probenwafer weiter bearbeitet werden.
Die 5A bis 5C veranschaulichen beispielhaft die Schritte zum Erzeugen eines Abdrucks unter Verwendung eines schrumpfenden Übertragungsmaterials.
In 5A bezeichnet Bezugszeichen 1 einen Teil eines Halbleiter-Wafer mit einer darauf aufgebrachten Si₃N₄-Schicht 10 sowie in die Oberfläche geätzten Gräben 11, die in ihrem unteren Bereich einen größeren Durchmesser aufweisen als in ihrem oberen Bereich.
5B veranschaulicht die Probenoberfläche mit einer darauf aufgebrachten Spin-on Glasschicht 4. 5C veranschaulicht den Abdruck nach 30minütigem Aushärten bei 800°C. Der Abdruck 18 ist beispielsweise auf einer nichtgezeigten Ablösevorrichtung befestigt. Wie zu sehen ist, ist die Größe des Abdrucks deutlich reduziert gegenüber der Originalgröße des Oberflächenprofils. Weiterhin ist der Abdruck in dem oberen Grabenbereich 11a wesentlich weniger stark geschrumpft als in dem unteren Grabenbereich 11b, da aufgrund der geometrischen Struktur des Grabens im oberen Grabenbereich ein starkes Schrumpfen gar nicht möglich wäre.
Der erhaltene Abdruck 18 kann sodann nach bekannten Verfahren gemessen werden. Insbesondere kann der Abdruck mit einem geeigneten Metall beschichtet werden und mit Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops (REM) analysiert werden, oder aber ein optisches Untersuchungsverfahren, insbesondere ein Streuverfahren wie vorstehend beschrieben kann angewendet werden.
Die 6A bis 6C veranschaulichen beispielhaft die Schritte zum Erzeugen eines Abdrucks unter Verwendung eines schrumpfenden Übertragungsmaterials bei einem weiteren beispielhaften Oberflächenprofil.
In 6A bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Halbleiter-Substrat 1 mit einer darauf aufgebrachten Si₃N₄-Schicht 10. In die Halbleiter-Oberfläche sind Gräben 11 geätzt, in deren oberen Teil jeweils eine einseitige Struktur 16, beispielsweise aus SiO₂, angeordnet ist. Wie in 6B gezeigt ist, ist eine Spin-on Glasschicht 4 auf der Probenoberfläche gebildet. Nach Aushärten und Ablösen der Spin-on Glasschicht ergibt sich der in 6C gezeigte Abdruck 18, der üblicherweise auf einem geeigneten Träger (nicht gezeigt) aufgebracht ist und anschließend nach bekannten Verfahren vermessen werden kann.
Wie aus 6C ersichtlich ist, sind somit mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sogar Strukturen in einer Seitenwand des Grabens übertragbar und vermessbar.

1: Wafer
2: vertikale Struktur
3: erste Hauptoberfläche
4: Übertragungsmaterial
5: Substrat
6: Meßvorrichtung
7: Analyseeinrichtung
8: Übertragungseinrichtung
9: Reinigungsbad
10: Si₃N₄-Schicht
11: Kondensatorgraben
11a: oberer Grabenbereich
11b: unterer Grabenbereich
12: SiO₂-Spacer
13: Polysiliziumfüllung
14: Vertiefung
15: obere Kondensatorelektrode
16: Struktur innerhalb der Vertiefung
17: Probenhalter
18: Abdruck
19: Trägerelement
20: Meßsonde
21: Steuerungs- und Verarbeitungseinrichtung
22: UV-Lampe
23: Substrathalter
24: Meßtisch
25: Lichtquelle
26: optische Einrichtung
27: Meßeinrichtung
28: emittiertes Licht
29: Chip
30a: Vertiefung
30b: Vertiefung
31a: hervorstehender Bereich
31b: hervorstehender Bereich
32: Ablösevorrichtung
33: Probenhalter
34: Kleber
35: Ionenstrahl

Claims

Verfahren zum Vermessen eines Profils (2) einer Probenoberfläche (3), wobei die Probe (1) prozessiertes Halbleiter-Material enthält, mit den Schritten: – In-Kontakt-Bringen mindestens eines Teils der Probenoberfläche (3) mit einem Übertragungsmaterial (4), das unter geeigneten Umgebungsbedingungen verformbar und härtbar ist, wobei dieser Schritt unter den geeigneten Umgebungsbedingungen so ausgeführt wird, dass ein Abdruck (18) mindestens eines Teils des Oberflächenprofils (2) in das Übertragungsmaterial (4) übertragen wird, – Trennen der Probenoberfläche (3) von dem Übertragungsmaterial (4), wobei dieser Schritt geeignet ist, den Abdruck (18) mindestens eines Teils des Oberflächenprofils (2) freizulegen, – Vermessen des freigelegten Abdrucks (18), wobei ein Meßergebnis erhalten wird, – Auswerten des Meßergebnisses, wobei eine Information über das Oberflächenprofil (2) erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des Übertragungsmaterials (4) mindestens dem 1,5-fachen einer maximalen Höhendifferenz Δz innerhalb des Oberflächenprofils (2) entspricht, wobei die maximale Höhendifferenz Δz dem senkrecht zur Probenoberfläche (3) bestimmten Abstand zwischen einem am höchsten hervorstehenden Bereich (31a) und einer tiefsten Vertiefung (30a) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsmaterial (4) ein thermoplastisches Polymer umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Polymer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, Polyester und Novolak-Harz basierten Polymeren besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Schritte zum – Erwärmen des Übertragungsmaterials (4) auf eine Temperatur, bei der das Übertragungsmaterial (4) weich wird, vor dem In-Kontakt-Bringen der Probenoberfläche (3) mit dem Übertragungsmaterial (4), und – Abkühlen des Übertragungsmaterials (4) auf eine Temperatur, bei der das Übertragungsmaterial (4) hart wird, nach dem In-Kontakt-Bringen der Probenoberfläche (3) mit dem Übertragungsmaterial (4).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsmaterial (4) während des In-Kontakt-Bringens mit der Probenoberfläche (3) verformbar ist und unter Einwirkung von Wärme härtbar ist.
Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Schritte zum – Erwärmen des Übertragungsmaterials (4) auf eine Temperatur, bei der das Übertragungsmaterial (4) aushärtet, nach dem In-Kontakt-Bringen der Probenoberfläche (3) mit dem Übertragungsmaterial (4).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsmaterial (4) ein Material umfaßt, das während des In-Kontakt-Bringens mit der Probenoberfläche (3) verformbar ist und unter Einwirkung von Photonen-Strahlung härtbar ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsmaterial (4) ein Material umfaßt, das unter Einwirkung von UV-Strahlung härtbar ist.
Verfahren nach Anspruche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schritts des In-Kontakt-Bringens der Probenoberfläche (3) mit dem Übertragungsmaterial (4) das Übertragungsmaterial (4) mit Photonen bestrahlt wird, so dass das Übertragungsmaterial (4) aushärtet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 gekennzeichnet durch die Schritte zum – Bereitstellen eines Substrats (5), und – Aufbringen der Schicht aus dem Übertragungsmaterial (4) auf dem Substrat (5), die vor dem Schritt zum In-Kontakt-Bringen der Probenoberfläche (3) mit dem Übertragungsmaterial (4) durchgeführt werden, wobei beim Schritt zum In-Kontakt-Bringen der Probenoberfläche (3) mit dem Übertragungsmaterial (4) das auf dem Substrat (5) aufgebrachte Übertragungsmaterial mit der Probenoberfläche (3) in Kontakt gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch den Schritt zum Ausüben eines Drucks auf die Probe (1) und das Substrat (5) während des Schritts des In-Kontakt-Bringens.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (5) ein Silizium-Wafer ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe (1) dieselbe Größe wie das Substrat (5) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe (1) größer als das Substrat (5) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, gekennzeichnet durch den Schritt zum Entfernen des Übertragungsmaterials (4) von dem Substrat (5) nach dem Schritt zum Vermessen des Abdrucks (18), so dass das Substrat (5) für ein weiteres Verfahren verwendbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe (1) ein strukturierter Halbleiter-Wafer ist.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe (1) ein strukturierter Silizium-Wafer ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Vermessen des Abdrucks (18) durch ein Rastersondenverfahren, ein Streuverfahren, ein ellipsometrisches Verfahren, Rasterelektronenmikroskopie oder Mikroskopie mit fokussierten Ionenstrahlen erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass dass das Übertragungsmaterial (4) derart beschaffen ist, dass eine horizontale und eine vertikale Abmessung innerhalb des Oberflächenprofils (2) mit gleicher Grösse in den Abdruck (18) übertragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass dass das Übertragungsmaterial (4) derart beschaffen ist, dass eine horizontale und/oder eine vertikale Abmessung in dem Abdruck (18) kleiner als innerhalb des Oberflächenprofils (2) ist.
Vorrichtung zum Vermessen eines Profils (2) einer Probenoberfläche (3), wobei die Probe (1) prozessiertes Halbleiter-Material enthält, umfassend: – eine Übertragungseinrichtung (8), die geeignet ist, mindestens einen Teil der Probenoberfläche (3) mit einem Übertragungsmaterial (4) in Kontakt zu bringen, so dass ein Abdruck (18) mindestens eines Teils des Oberflächenprofils (2) in das Übertragungsmaterial (4) übertragen wird, – eine Einrichtung (6) zum Vermessen des Abdrucks, wobei ein Meßergebnis erhalten wird, und – eine Analyse-Einrichtung (7), die geeignet ist, das Meßergebnis auszuwerten und daraus eine Information über das Oberflächenprofil (2) zu gewinnen.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung eine Heizvorrichtung, die geeignet ist, das Übertragungsmaterial (4) aufzuheizen, umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung eine Lichtquelle (22) zum Bestrahlen des Übertragungsmaterials mit einer Wellenlänge, die geeignet ist, das Übertragungsmaterial auszuhärten, umfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung geeignet ist, die Probenoberfläche (3) mit einem auf einem Substrat (5) aufgebrachten Übertragungsmaterial (4) in Kontakt zu bringen.
Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung (8) geeignet ist, einen Abdruck (18) des Oberflächenprofils (1) von einem Wafer (1) in ein Übertragungsmaterial auf einem Substrat (5), welches kleiner als der Wafer (1) ist, zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung (8) geeignet ist, einen Abdruck (18) des Oberflächenprofils (2) von einem Wafer (1) in ein Übertragungsmaterial auf einem Substrat (5), welches die gleiche Größe wie der Wafer hat, zu erzeugen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, gekennzeichnet durch eine Ablösevorrichtung (32), die geeignet ist, das Übertragungsmaterial (4) mit dem Abdruck (18) mindestens eines Teils des Oberflächenprofils (2) von der Probe (1) zu trennen und den Abdruck der Einrichtung zum Vermessen (6) zuzuführen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Vermessen (6) des Abdrucks ein Rastersondenmikroskop, eine Vorrichtung zur Durchführung eines Streuverfahrens, ein ellipsometrisches Verfahren, ein Rasterelektronenmikroskop oder ein Mikroskop mit fokussierten Ionenstrahlen umfaßt.