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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen mikromechanischen Abtastsensor,
insbesondere für
ein Raster-Kraft-Mikroskop mit einem Halteteil und mit einem als
Biegebalken ausgebildeten Sensorarm, der an einem ersten Ende mit
dem Halteteil verbunden ist, und mit einer Abtasteinheit, die mit
einem zweiten Ende des Sensorarms verbunden ist.
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Derartige
Abtastsensoren sind bekannt und werden insbesondere bei Raster-Kraft-Mikroskopen dazu
eingesetzt, um die Oberfläche
eines zu untersuchenden Objekts bzw. einer Probe, bei der es sich auch
um eine flüssige
Substanz handeln kann, abzutasten.
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Es
ist bekannt, derartige Abtastsensoren komplett aus Silizium zu fertigen,
wobei allerdings folgende Nachteile auftreten. Erstens weist ein
komplett aus Silizium gefertigter Abtastsensor einen besonders hohen
Verschleiß insbesondere
durch Abriebeffekte z. B. bei einem ungeschmierten Gleitkontakt
auf einer Probenoberfläche
auf. Speziell bei einem Betrieb derartiger Abtastsensoren auf Polysilizium
oder monokristallinem Silizium oder auf anderen in der Mikroelektronik
und der Mikromechanik wichtigen Materialien wie z. B. Siliziumoxid,
Siliziumnitrid, Wolfram, Aluminium usw. ergibt sich durch die auftretenden
Abriebeffekte eine deutliche Reduzierung der Lebensdauer der Abtastsensoren.
Lediglich bei Photoresist und anderen ähnlichen, organischen Materialien
ist der Abrieb eines komplett aus Silizium bestehenden Abtastsensors
vernachlässigbar
klein.
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Darüber hinaus
brechen Abtastsensoren bekannten Typs, die ein hohes Aspektverhältnis besitzen,
häufig
im Betrieb ab.
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Aus
der
US 6,864,481 B2 ist
ein Abtastsensor für
ein Raster-Kraft-Mikroskop
bekannt, der ein Basisteil aus einem ersten Material und ein auf
dem Basisteil angeordnetes Funktionsteil aufweist, das aus einem
zweiten Material besteht.
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Aus
dem Dokument ”Micromachined
ultrasharp silicon and diamond-coated silicon tip as a stable field-emission
electron source and a scanning probe microscopy sensor with atomic
sharpness” von
I. W. Rangelow et al., J. Vac. Sci. Technol. B 16, pp. 3185–3191 (1998)
ist eine diamantbeschichtete Abtastspitze für ein Raster-Kraft-Mikroskop
bekannt.
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Aus
der
DE 103 42 644
A1 sind eine Sondeneinrichtung für die Rastersondentechnologie
sowie ein Verfahren zu deren Herstellung bekannt. Die beschriebene
Sondeneinrichtung umfasst eine Nanostruktur mit mindestens einem
nadelförmigen
Abschnitt, die eine konformale Beschichtung aufweist.
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Aus
dem Dokument ”High
aspect ratio all diamond tips formed by focused ion beam for conducting
atomic force microscopy” von
A. Olbrich et al., J. Vac. Sci. Technol. B 17(4), pp. 1570–1574, Jul/Aug 1999
ist eine aus Diamant ausgebildete Abtastspitze für ein Raster-Kraft-Mikroskop bekannt.
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Aus
der
WO 03/060923
A1 ist ein Verfahren zur Ausbildung von mikromechanischen
Strukturen bekannt, bei dem in einem Basisteil integrierte Nanoröhren erhalten
werden.
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Aus
der
WO 00/19494 A1 sind
ein Verfahren und ein System zur Herstellung von Kohlenstoff-Nanoröhren als
funktionale Elemente von mikro-elektromechanischen Systemen (MEMS)
bekannt.
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Aus
der
US 2004/0255652
A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer eine Nanoröhre aufweisenden
Abtastspitze bekannt.
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Demgemäß ist es
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abtastsensor der eingangs
genannten Art hinsichtlich seiner vielfältigen Einsetzbarkeit und seiner
Stabilität
zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Abtastsensor gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Durch
die erfindungsgemäße Trennung
der Abtasteinheit in den Basisteil und den Funktionsteil, der zur
Realisierung der eigentlichen Sensor- bzw. Abtastfunktion vorgesehen
ist, ergibt sich vorteilhaft die Möglichkeit, für den Basisteil
ein hinsichtlich der Befestigung des Abtastsensors optimales Material
zu wählen,
während
für den
Funktionsteil ein anderes, zur Realisierung der Sensor- bzw. Abtastfunktion
optimales Material, insbesondere ein mikrotribologisch besonders
beständiges
Material, ausgewählt
werden kann, wodurch die Lebensdauer eines Abtastsensors deutlich
gesteigert werden kann.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, dass der Basisteil ein integraler Bestandteil des Sensorarms ist,
wodurch sich die Fertigung des erfindungsgemäßen Abtastsensors vereinfacht.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist ferner
vorgeschlagen, dass der Halteteil, der Sensorarm und der Basisteil
einstückig ausgebildet
sind. Auch bei dieser Erfindungsvariante ist eine besonders effiziente
Fertigung des Abtastsensors gegeben.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist der Halteteil und/oder der Sensorarm und/oder
der Basisteil einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zufolge
zumindest teilweise aus monokristallinem Silizium ausgebildet, so
dass eine Vielzahl von bekannten Mikrofertigungstechniken eingesetzt
werden können,
um diese Komponenten des erfindungsgemäßen Abtastsensors herzustellen.
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Insbesondere
besteht bei der Ausbildung der vorstehend genannten Komponenten
des Abtastsensors aus monokristallinem Silizium sehr vorteilhaft die
Möglichkeit,
die entsprechenden Komponenten unter Verwendung bestehender Herstellungsverfahren
nahezu beliebig zu formen. Dadurch lässt sich insbesondere auch
der Basisteil in eine für
die jeweilige Anwendung erforderliche Form bringen.
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Bei
einer anderen sehr vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Material, aus dem der
erfindungsgemäße Funktionsteil
besteht, aus der Gruppe der Nitride oder Carbide gewählt ist.
Alternativ hierzu kann es sich bei dem zweiten Material auch um
diamantartigen Kohlenstoff oder CVD(Chemical Vapour Deposition)-Diamant
handeln.
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Insbesondere
Siliziumnitrid, Siliziumcarbid oder auch Metallcarbide, wie beispielsweise
Wolframcarbid, sind – verglichen
zu monokristallinem Silizium – aufgrund
ihrer höheren
mikrotribologischen Beständigkeit
optimal geeignet, um Funktionsteile bzw. Abtastspitzen mit besonders
hoher Lebensdauer herzustellen. Untersuchungen haben ergeben, dass
die erfindungsgemäßen Abtastsensoren – verglichen
mit herkömmlichen
Abtastsensoren – eine um
den Faktor einhundert vergrößerte Lebensdauer aufweisen.
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Die
an sich widerstreitenden Kriterien eines möglichst kleinen Funktionsteils
bzw. einer kleinen Abtastspitze und die Forderung nach einer stabilen Befestigung
des Funktionsteils bzw. der Abtastspitze an den restlichen Komponenten
des Abtastsensors werden durch die erfindungsgemäße Abtastspitze beide erfüllt.
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Der
erfindungsgemäß flächenhaft
ausgebildete Befestigungsbereich erlaubt aufgrund seiner verhältnismäßig großen Kontaktfläche eine
sichere Befestigung des Funktionsteils beispielsweise an dem Basisteil,
während
der restliche Bereich des Funktionsteils andere, insbesondere geringere
Abmessungen aufweisen kann, beispielsweise um eine Abtastspitze
bzw. ein Sensorteil zu realisieren, das eine hohe räumliche
Auflösung
bei Messungen ermöglicht.
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Eine
andere vorteilhafte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung sieht vor, dass der Funktionsteil einen Sensorteil
aufweist, der sich vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu einem/dem
Befestigungsbereich erstreckt. Da der erfindungsgemäße Sensorteil
und der Befestigungsbereich vorzugsweise einstückig in Form des Funktionsteils
ausgebildet sind, ergibt sich eine besonders große Stabilität auch in dem Bereich des Funktionsteils,
der bei Messungen in Kontakt mit einer Probe kommt.
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Dementsprechend
können
nach dem der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Prinzip auch
Sensorteile bzw. Abtastspitzen mit besonders hohem Aspektverhältnis gefertigt
werden, die insbesondere Tiefenmessungen in engen mikromechanischen
bzw. mikroelektronischen Strukturen oder auch Rauhigkeitsmessungen
möglich
machen.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist bei einer weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Abtastsensors
eine durch den Befestigungsbereich definierte Kontaktfläche des
Funktionsteils zu dem Basisteil größer, vorzugsweise um ein Vielfaches
größer, als
eine Querschnittsfläche
eines sich senkrecht zu der Kontaktfläche erstreckenden Bereichs
des Sensorteils, wodurch die Stabilität des erfindungsgemäßen Abtastsensors
weiter gesteigert wird und sich eine dementsprechend hohe Lebensdauer
des erfindungsgemäßen Abtastsensors
ergibt.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene
Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt sind. Dabei können die in den Ansprüchen und
in der Beschreibung erwähnten
Merkmale jeweils einzeln für
sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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In
der Zeichnung zeigt:
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1 eine
Seitenansicht einer ersten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Abtastsensors,
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2 eine
vergrößerte Ansicht
einer Abtasteinheit des in 1 abgebildeten
Abtastsensors,
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3–6 weitere
erfindungsgemäße Ausführungen
der Abtasteinheit,
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7a eine Seitenansicht einer Messanordnung
mit dem Abtastsensor,
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7b eine Detailansicht der Abtasteinheit des
in 7a abgebildeten Abtastsensors,
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8–10 eine
Seitenansicht der erfindungsgemäßen Abtasteinheit,
und
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11a–11f eine Draufsicht auf verschiedene Ausführungsformen
erfindungsgemäßer Abtasteinheiten
(außer 11d).
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1 zeigt – schematisch
und nicht maßstabsgerecht – eine Seitenansicht
einer ersten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Abtastsensors 10,
der ein Halteteil 11, einen Sensorarm 12 sowie
eine Abtasteinheit 13 aufweist. Der Sensorarm 12 ist
an seinem ersten Ende 12a fest mit dem Halteteil 11 verbunden,
und die Abtasteinheit 13 ist an dem zweiten Ende 12b des
Sensorarms 12 mit diesem verbunden.
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Der
Sensorarm 12 ist als Biegebalken ausgebildet, das heißt bei Beaufschlagung
der Abtasteinheit 13 mit einer in 1 beispielsweise
vertikal verlaufenden Kraft biegt sich der Sensorarm 12 in Abhängigkeit
dieser Kraft durch. Die Durchbiegung des Sensorarms 12 kann
in bekannter Weise beispielsweise mit kapazitiven oder vorzugsweise
optischen Messverfahren gemessen und/oder verstärkt werden.
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Bei
der in 1 abgebildeten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abtastsensors 10 ist das
Halteteil 11, der Sensorarm 12, und ein aus der vergrößerten Ansicht
nach 2 ersichtliches Basisteil 13a der Abtasteinheit 13 einstückig ausgebildet, wobei
als Material vorzugsweise monokristallines Silizium verwendet wird.
Eine derartige Ausbildung der Komponenten 11, 12, 13a ermöglicht eine
besonders einfache und hochgradig automatisierbare Fertigung des
Abtastsensors 10, wodurch dessen Herstellungskosten gesenkt
werden können.
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Ferner
ist es aufgrund der Ausbildung der Komponenten 11, 12, 13a aus
monokristallinem Silizium unter Verwendung an sich bekannter Herstellungsverfahren
besonders einfach möglich,
beispielsweise dem Basisteil 13a der Abtasteinheit 13 eine
nahezu beliebige Form zu verleihen.
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Wie
aus 2 ersichtlich, weist die Abtasteinheit 13 einen
auf dem Basisteil 13a angeordneten und fest mit diesem
verbundenen Funktionsteil 13b auf. Bei der vorliegenden
Ausführungsform
gemäß 2 besitzt
der Funktionsteil 13b einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt,
wodurch einerseits der zur Kontaktierung mit dem Basisteil 13a verwendete
Befestigungsbereich 13c und das sich senkrecht zu einer
Kontaktfläche
zwischen dem Befestigungsteil 13c und dem Basisteil 13a erstreckende
Sensorteil 13d definiert ist.
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Durch
das bei dem Funktionsteil 13b verhältnismäßig große Aspektverhältnis, d.
h. die in 2 in vertikaler Richtung gemessene,
im Verhältnis
zu einer Breite des Sensorteils 13d große Länge, können insbesondere Tiefenmessungen
in engen mikromechanischen bzw. mikroelektronischen Strukturen sowie
Rauhigkeitsmessungen besonders gut durchgeführt werden.
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Ein
wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Funktionsteils 13b mit
seinem großflächig ausgebildeten
Befestigungsbereich 13c besteht in der Möglichkeit
zur sicheren Befestigung des Funktionsteils 13b an dem
Basisteil 13a, so dass z. B. auch bei einem als „Contact
Mode” bezeichneten
Messverfahren für
den Abtastsensor 10 kein unbeabsichtigtes Abbrechen des
Funktionsteils 13b von dem Basisteil 13a durch
insbesondere auf den Sensorteil 13d wirkende laterale Kräfte möglich ist.
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Darüber hinaus
sieht die vorliegende Erfindung vor, den Funktionsteil 13b aus
einem anderen Material zu fertigen als den Basisteil 13a beziehungsweise
die weiteren Komponenten 11, 12 des erfindungsgemäßen Abtastsensors 10.
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Hierbei
werden vorzugsweise Materialien wie Nitride, insbesondere Siliziumnitrid,
Carbide, insbesondere Siliziumcarbid, aber auch Metallcarbide, wie
beispielsweise Wolframcarbid, diamantartiger Kohlenstoff oder CVD(Chemical
Vapour Deposition)-Diamant eingesetzt.
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Die
Verwendung dieser Materialien gewährleistet eine besonders hohe
mikrotribologische Beständigkeit
des Funktionsteils 13b der erfindungsgemäßen Abtasteinheit 13.
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Die
erfindungsgemäße Trennung
der Abtasteinheit 13 in den Basisteil 13a und
den Funktionsteil 13b ermöglicht demnach eine optimale
Kombination von Ausgangsmaterialien sowie eine sichere Befestigung
des Funktionsteils 13b an dem Basisteil 13a.
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Neben
der verbesserten Funktionalität
des erfindungsgemäßen Abtastsensors 10 aufgrund
der höheren
mikrotribologischen Beständigkeit
ist eine weitgehend automatisierte Fertigung des gesamten Abtastsensors 10 mit
Mikrofertigungsverfahren möglich,
so dass eine besonders wirtschaftliche Fertigung bei gleichzeitig
guter Qualitätskontrolle
gegeben ist.
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In
den 3–6 sowie 8–10 sind
jeweils Seitenansichten weiterer Ausführungsformender Abtasteinheit 13 abgebildet,
die nachstehend beschrieben werden.
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3 zeigt
eine Ausführungsform
einer Abtasteinheit 13, bei der der Funktionsteil 13b als
Kegel ausgebildet ist. Prinzipiell kann der Funktionsteil 13b einen
beliebigen, bei der Fertigung des Funktionsteils 13b vorgebbaren
Kegelwinkel aufweisen. Der kegelförmige Funktionsteil 13b weist
an seiner Basis in Verwirklichung des erfindungsgemäßen Prinzips einen
großflächigen Befestigungsbereich 13c auf und
besitzt gleichzeitig eine scharfe Spitze, die die Funktion des Sensorteils 13d übernimmt.
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Die
in der 4 abgebildete Abtasteinheit weist ebenfalls einen
kegelförmigen
Sensorteil 13d auf, der im Vergleich zu der Abtasteinheit
gemäß 3 jedoch
ein deutlich höheres
Aspektverhältnis besitzt.
Unter Verwirklichung des erfindungsgemäßen Prinzips weist auch die
in 4 abgebildete Abtasteinheit einen flächenhaft
ausgebildeten Befestigungsbereich 13c zur sicheren Befestigung
des Funktionsteils 13b an dem Basisteil 13a auf,
während der
Sensorteil 13d sich im Wesentlichen senkrecht zu der Kontaktfläche des
Befestigungsbereichs 13c erstreckt.
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Die
in 4 dargestellte Abtasteinheit ist aufgrund ihres
großen
Aspektverhältnisses
insbesondere für
Tiefenmessungen in engen mikromechanischen bzw. mikroelektronischen
Strukturen sowie für
Rauhigkeitsmessungen von Oberflächen
einsetzbar.
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Auch
die in 5. abgebildete Abtasteinheit weist einen kegelförmigen Sensorteil 13d auf,
wobei das Aspektverhältnis
bei dieser Ausführungsform noch
größer ist
als bei der in 4 abgebildeten Abtasteinheit.
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6 zeigt
eine Abtasteinheit, deren Sensorteil 13d einen zylinderförmigen Querschnitt
hat, und die vorzugsweise zu Tiefenmessungen in engen Strukturen
eingesetzt wird.
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In 7a ist ein Messaufbau unter Verwendung
des Abtastsensors 10 dargestellt, bei dem der als Biegebalken
ausgebildete Sensorarm 12 um einen Winkel β von etwa
3° gegenüber einer
Oberfläche
der zu untersuchenden Probe („sample”) geneigt angeordnet
ist.
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Um
die Abtastung von Strukturen mit hohem Aspektverhältnis bei
einer gesteigerten Auflösung durchzuführen, wird
bei der in 7a gezeigten Messanordnung
eine Abtasteinheit 13 verwendet, deren Sensorteil 13d mit
seiner Längsachse
um einen Winkel γ von
etwa 3° gegenüber der
Kontaktfläche
zwischen dem Befestigungsbereich 13c des Funktionsteils 13b und
dem Basisteil 13a geneigt ist, vgl. 7b.
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Durch
eine derartige, gegenüber
dem Basisteil 13a um den Winkel γ geneigte Anordnung des Sensorteils 13d wird
nämlich
erreicht, dass der Sensorteil 13d bei der vorstehend beschriebenen,
um den Winkel β geneigten
Anordnung, möglichst
senkrecht auf der zu untersuchenden Probe steht, was durch den in 7a gezeigten Winkel von α = 90° veranschaulicht
ist. Bei einem Winkel von α =
90° ergibt
sich eine besonders hohe räumliche
Auflösung des
erfindungsgemäßen Abtastsensors 10.
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Dementsprechend
ist es auch möglich,
Abtastsensoren 10 vorzusehen, deren Sensorteile 13d stärker oder
schwächer
relativ zu der Kontaktfläche des
Befestigungsbereichs 13c geneigt sind, bei denen der Winkel γ also einen
anderen Betrag aufweist als die beispielhaft genannten 3°.
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In 8 ist
eine weitere Ausführungsform
einer Abtasteinheit dargestellt, wobei der Sensorteil 13d dieser
Abtasteinheit die Form eines Zylinders mit Hinterschnitt hat. Mit
einem auf diese Weise ausgebildeten Sensorteil 13d lassen
sich insbesondere so genannte „critical
dimensions” bei
der Herstellung von Komponenten aus der Mikroelektronik messen. Beispielsweise
können
hiermit Abstände
von senkrechten Strukturen oder auch Abstände von Strukturen mit Hinterschnitt
messtechnisch erfasst werden. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit
für die
in 8 abgebildete Abtasteinheit besteht in der Messung von
Rauhigkeiten von Seitenwänden
sowie zur Messung von Neigungswinkeln von Seitenwänden.
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Auch
bei der in 8 abgebildeten Abtasteinheit
erweist sich die Anwendung des erfindungsgemäßen Prinzips als besonders
vorteilhaft.
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Bei
herkömmlichen
Abtasteinheiten, bei denen der zylindrische Sensorteil 13d direkt
mit dem Basisteil 13a verbunden ist, d. h. keinen erfindungsgemäßen Befestigungsbereich 13c aufweist,
ist aufgrund der geringen Querschnittsfläche des Sensorteils 13d insbesondere
in dem Kontaktbereich zu dem Basisteil 13a keine zuverlässige Befestigung
an dem Basisteil 13a gegeben, so dass bei einer Beaufschlagung
des Sensorteils 13d der herkömmlichen Abtasteinheit mit
lateralen Kräften,
z. B. in einem so genannten Contact Mode-Messverfahren, eine Zerstörung der
herkömmlichen
Abtasteinheit wahrscheinlich ist.
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In 9 ist
eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Abtasteinheit
angegeben, die sich ebenfalls besonders gut zur Messung der vorstehend
beschriebenen critical dimensions eignet. Die in 9 abgebildete
Abtasteinheit weist einen im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildeten
Sensorteil 13d auf, der an seinem in 9 abgebildeten
oberen Ende einen scharfen Überhang
besitzt, der seitlich über
einen den restlichen Sensorteil 13d bildenden Schaft hinausragt.
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Die
erfindungsgemäße Abtasteinheit
ist in 10 angegeben. Der Funktionsteil 13b der
in 10 abgebildeten Abtasteinheit besteht hierbei aus
zwei verschiedenen Materialien. Auf diese Weise kann der sich gemäß 10 in
vertikaler Richtung erstreckende, auch als Schaft bezeichnete, Bereich des
Funktionsteils 13b materialmäßig von dem in 10 darüber angeordneten Überhang 13e entkoppelt
werden. Eine derartige Entkopplung kann sowohl fertigungstechnische
als auch funktionale Vorteile bieten.
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Die
funktionalen Vorteile hierbei bestehen zum Beispiel in der Wahl
eines für
den Überhang 13e optimalen
Materials sowie in den erweiterten Möglichkeiten zur Ausbildung
der Form des überhängenden
Bereichs 13e. Ferner bleibt bei einer Abnutzung des Überhangs 13e bei
der in 10 abgebildeten Ausgestaltung
die Dicke des Überhangs 13e konstant
und erlaubt daher konstante Messergebnisse.
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Der
vertikale Bereich des Funktionsteils 13b, der den Überhang 13e mit
dem Befestigungsbereich 13c verbindet, kann bei dieser
Ausführungsform,
unabhängig
von einem Abriebverhalten im Bereich des Überhangs 13e, beispielsweise
auf einen höheren Elastizitätsmodul
hin optimiert werden. Die Wahl eines höheren Elastizitätsmoduls
für den Übergangsbereich
erlaubt wiederum die Nutzung von Sensorteilen 13d mit noch
höherem
Aspektverhältnis.
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In
der 11 (außer 11d) sind verschiedene Ausführungsformen
erfindungsgemäßer Abtasteinheiten
jeweils in einer Draufsicht gezeigt. Neben einer Ausbildung der
verschiedenen Sensorteile 13d mit einem im Wesentlichen
kreisförmigen
Querschnitt, vgl. 11a, 11d, 11e, können
auch Sensorteile 13d mit weiteren Querschnittsformen hergestellt werden,
vgl. insbesondere 11b, 11c, 11f.
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Die
Ausbildung des Sensorteils gemäß 11c erlaubt eine besonders präzise Abtastung von
seitlichen Oberflächen
senkrechter Strukturen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung weist
ein der abzutastenden Probe (nicht gezeigt) zugewandter oberer Abschnitt
des Sensorteils 13d einen dreieckförmigen Querschnitt auf, wobei
dieser obere Abschnitt des Sensorteils 13d gleichzeitig,
wie aus 11c ersichtlich und vergleichbar
zu dem Überhang 13e gemäß 10,
seitlich über
den Schaft des Funktionsteils 13b herausragt, der den oberen Abschnitt
mit dem Befestigungsbereich 13c verbindet.
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Aufgrund
des herausragenden oberen Abschnitts kann ein erfindungsgemäßer Abtastsensor 10,
der mit einer Abtasteinheit gemäß 11c ausgestattet ist, in zwischen benachbarten
senkrechten Strukturen einer Probe bestehende Öffnungen bewegt werden und
dabei z. B. eine Rauhigkeit einer seitlichen Oberfläche einer
der senkrechten Strukturen abtasten.
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Besonders
zweckmäßig ragt
der dreieckförmige
obere Abschnitt des Sensorteils 13d mit wenigstens zwei
Ecken des Dreiecks in der vorstehend beschriebenen Weise über den
Schaft hinaus, so dass zu mehreren Seiten des Abtastsensors 10 hin senkrechte Oberflächen abgetastet
werden können, ohne
die Probe neu anordnen zu müssen.
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Die
beiden herausragenden Ecken eines dreieckförmigen oberen Abschnitts des
Sensorteils 13d gemäß 11c erstrecken sich dementsprechend in
der Ansicht gemäß 1 senkrecht
zu der Zeichenebene, d. h. in die Zeichenebene der 1 hinein
bzw. aus der Zeichenebene der 1 heraus.
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Weitere
erfindungsgemäße Abtasteinheiten mit
zur Messung von seitlichen Oberflächen geeigneten oberen Abschnitten
des Sensorteils 13d sind beispielsweise in den 11b und 11f angegeben.
Die Seitenansichten gemäß den 8 bis 10 zeigen ebenfalls
für derartige
Messungen besonders geeignete erfindungsgemäße Abtasteinheiten.
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Eine
sich z. B. in 2 vertikal erstreckende Höhe des Basisteils 13a ist
vorzugsweise einige Mikrometer bis einige zehn Mikrometer groß, während die
Höhe des
Funktionsteils 13b bzw. des Schafts des Funktionsteils 13b vorzugsweise
einige zehn Nanometer bis einige hundert Nanometer betragen kann.
Von diesen beispielhaft angegebene Daten abweichende Ausgestaltungen
der erfindungsgemäßen Abtasteinheit 13 sind
ebenfalls denkbar.