DE102006005448B4

DE102006005448B4 - Akustisches Rastermikroskop und Autofokus-Verfahren

Info

Publication number: DE102006005448B4
Application number: DE102006005448A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Czurratis; Klaus Dr. Kraemer
Original assignee: PVA TEPLA ANALYTICAL SYSTEMS GmbH
Current assignee: Pva Tepla Analytical Systems 73430 Aalen De GmbH
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2026-02-08
Also published as: DE202006020870U1; DE102006005448A1; DE202006020868U1

Abstract

Akustisches Rastermikroskop, mit
– wenigstens zwei Transducern (50, 51, 60, 61, 62, 63), wobei das akustische Rastermikroskop ausgebildet ist, mit jedem der wenigstens zwei Transducer akustische Signale auszusenden und zu empfangen,
– einer ersten Vorrichtung (70), die ausgebildet ist, um die wenigstens zwei Transducer (50, 51, 60, 61, 62, 63) zu verschiedenen Positionen entlang einer Ebene zum lateralen Abscannen einer Probe zu verschieben, und
– einer zweiten Vorrichtung (52), die zum Verschieben der wenigstens zwei Transducer entlang einer Richtung senkrecht zu dieser Ebene ausgebildet ist,
wobei das akustische Rastermikroskop derart ausgebildet ist, bei mehr als einer der verschiedenen Positionen die wenigstens zwei Transducer jeweils abhängig von der Signalstärke des von dem jeweiligen Transducer empfangenen akustischen Signals entlang der Verschieberichtung der zweiten Vorrichtung zu verschieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein akustisches Rastermikroskop und Autofokus-Verfahren. Im Besonderen betrifft die Erfindung ein Verfahren zur simultanen Erfassung von akustischen Bildern. Mit dem erfindungsgemäßen Scanner ist es möglich, simultan verschiedene Bereiche einer Probe zur erfassen, Bilder darzustellen und zu analysieren.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur akustischen Rastermikroskopie.
Ultraschall-Mikroskope, bei denen eine Probe 2-dimensional mittels Ultraschall abgerastert wird und die hindurch gelassenen oder reflektierten Schallwellen verarbeitet werden, um daraus ein Bild zu erzeugen, sind aus dem Stand der Technik, wie z. B. JP 59-44 582 B4 und JP 58-1 06 453 A , bekannt.
Die internationale Patentanmeldung WO 01/86281 A1 offenbart ein Ultraschall-Mikroskop, welches 3-dimensionale Bilder einer Probe liefert. Dabei ist die Bilderzeugung zerstörungsfrei und man erhält dadurch Informationen über den inneren Aufbau einer Probe. Die Bilder dienen zur Analyse oder Überwachung von Materialien, Elektronikkomponenten, Mechaniken und leisten Dienste bei der medizinischen Anwendung.
Der oben beschriebene Stand der Technik ist jedoch nicht für eine schelle Datenaufnahme der zu untersuchenden Proben ausgelegt. Hinzu kommt, dass ebenfalls der Durchsatz der mit den Vorrichtungen des Standes der Technik begrenzt ist.
Die europäische Patentanmeldung EP 1 049 071 A2 offenbart ein Ultraschallmikroskop mit mehreren Transducern, die benachbart zueinander angeordnet sind. Die Transducer sind an einer gemeinsamen Halterung befestigt und werden von dieser gleichzeitig über die Probe geführt. Durch das parallele Führen der mehreren Transducer können verschiedene Teilflächen einer größeren Fläche gleichzeitig abgetastet werden. Die Verschiebung der Transduceranordnung über der Probe erfolgt mit Hilfe eines Kreuztisches mit Schienenführung.
In der Patentschrift US 5,533,401 A wird ein Ultraschall-Kontrollgerät offenbart, bei dem mehrere Transducer an einem gemeinsamen Halter so befestigt sind, dass sie nicht relativ zueinander bewegt werden können. Jeder der Transducer besitzt eine von den anderen Transducern abweichende Fokuslänge um eine Untersuchung der Probe in mehreren Tiefen gleichzeitig zu ermöglichen. Die lateralen Abstände zwischen den Transducern sind so gewählt, dass ein Übersprechen zwischen den Transducern vermieden wird.
In der deutschen Patentschrift DE 25 04 988 C2 wird ein Ultraschallmikroskop offenbart, das mehrere Transducer aufweist, wobei die räumliche Lage der Transducer relativ zueinander fixiert ist. Zum Fokussieren wird die Probe in die Fokusebene der Transducer eingebracht.
Der oben beschriebene Stand der Technik ist jedoch nicht für eine schelle Datenaufnahme der zu untersuchenden Proben ausgelegt. Hinzu kommt, dass ebenfalls der Durchsatz der mit den Vorrichtungen des Standes der Technik begrenzt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur akustischen Rastermikroskopie zu schaffen, das die Messzeit pro Probe reduziert und dabei eine sichere Detektion ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 15 umfasst.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur akustischen Rastermikroskopie zu schaffen, die die Messzeit pro Probe reduziert und dabei eine sichere Detektion ermöglicht.
Die objektive Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur akustischen Rastermikroskopie gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
Es sei darauf hingewiesen, dass alle unten angegebenen Ausführungsformen, die nicht vom Schutzbereich der in den beiliegenden Patentansprüchen definierten Erfindung erfasst sind, nicht als Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele der Erfindung anzusehen sind.
Das Verfahren zur akustischen Rastermikroskopie ist von Vorteil, wenn mindestens zeitlich parallel eine doppelte Abrasterung von unterschiedlichen Probenstellen einer Probe erfolgt, wobei die unterschiedlichen Probenstellen von jeweils einem Transducer oder akustischen Objektiv mit akustischen Signalen bestrahlt werden. Die von einem Element in der Probe an den unterschiedlichen Probenstellen hindurch gelassenen und/oder reflektierten akustischen Signale werden durch eine piezoelektrische Wandlerschicht des jeweiligen Transducers detektiert. Durch einen AD-Wandler werden die akustischen Signale demoduliert. Die jeweiligen Transducer werden derart verstellt, dass die Transducer ein Signalmaximum der von dem Element reflektierten akustischen Signale registrieren. Die so erhaltenen Daten werden bezüglich des zu detektierenden Elements simultan aufgezeichnet.
Mit mindestens zwei Transducern wird die Probe in X-Y-Richtung abgescannt. Die Probe wird dabei Pixel für Pixel und Zeile für Zeile abgescannt, so dass die gesamte Fläche der Probe erfasst wird.
Zum Einstellen des Signalmaximums der vom Element hindurch gelassenen und/oder reflektierten akustischen Signale werden die mindestens zwei Transducer in Z-Richtung verstellt. Die Verstellung der mindestens zwei Transducer erfolgt unabhängig voneinander über einen motorischen Antrieb in Z-Richtung.
Die Vorrichtung zur akustischen Rastermikroskopie ist von Vorteil, da mindestens zwei Transducer auf einer Verfahreinheit in Wirkstellung zu einer Probe angeordnet sind. Die Verfahreinheit verfährt die mindestens zwei Transducer in einer Ebene. Ferner sind Mittel vorgesehen, die die mindestens zwei Transducer unabhängig voneinander in einer Richtung senkrecht zu der Ebene verstellen.
Die Verfahreinheit verfährt die mindestens zwei Transducer in X-Y-Richtung. Das Mittel zum Verstellen verstellt die mindestens zwei Transducer unabhängig voneinander in Z-Richtung. Das Mittel zum Verstellen der mindestens zwei Transducer umfasst unabhängig voneinander einen motorischen Antrieb.
Ein Transducer ist ein Master-Transducer und die anderen Transducer sind Slave-Transducer.
Das akustische Rastermikroskop enthält erfindungsgemäß zwei oder mehrere Transducer, die so angeordnet sind, dass sie gleichzeitig verschiedene Stellen oder Punkte einer Probe abrastern können. Die von den verschiedenen Probenstellen der Probe detektierten Signale werden simultan aufgenommen und daraus werden für die Bilddarstellung simultan Daten erzeugt. Es ist möglich, solche Arrays mit mehreren Transducern aufzubauen. Die Vorrichtung enthält weiterhin eine X-Y-Abtastvorrichtung, die gleichzeitig die zwei oder mehreren Transducer im Fokus behalten kann, um diese unabhängig voneinander in die erforderliche Fokuslage zu steuern und zu regeln.
Das akustische Rastermikroskop enthält erfindungsgemäß des Weiteren ein spezielles Dual-Autofokus-System, welches für zwei oder mehrere Transducer die Signalamplitude der reflektierten akustischen Signale aus dem Probeninneren ermittelt, wobei zunächst mit einem Transducer, dem so genannten Master-Transducer fokussiert wird und dann die Daten auf die Slave-Transducer übertragen werden, wobei diese nach einem speziellen Algorithmus den Vorgang unabhängig voneinander durchführen.
Die Master-Slave-Konfiguration für die simultane Datenaufnahme besteht aus einem Master Ultraschallmikroskop mit dem n Untermikroskope verbunden werden können. Die erfindungsgemäße X-Y-Z-Scan-Mechanik bewegt das Transducer-Array Zeile für Zeile, Pixel für Pixel über die Probenoberfläche und zeichnet dabei Daten simultan auf.
Mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung können beispielsweise Wafer bis zu 300 mm Durchmesser und Proben bis 320 mm Breite, 200 mm Länge und 45 mm Höhe untersucht werden. Die Ultraschallfrequenz liegt im Bereich von bis zu 500 MHz mit Transducern von 3 MHz bis 400 MHz.
In besonderer Ausführung kommen 2 × 500 MHz rf-Interfaces für Transducer bis 400 MHz zum Einsatz.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben. Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei zeigt:
1 eine schematische Darstellung der prinzipiellen Funktionsweise eines Ultraschallmikroskops für die Übertragung des Schallpulses auf die Probe;
2 eine schematische Darstellung der prinzipiellen Funktionsweise eines Ultraschallmikroskops für die Aufnahme des Schallpulses von der Probe;
3 eine schematische Darstellung des Scanverlaufs über einer Probenfläche;
4 eine Prinzipdarstellung der Anwendung der akustischen Bildanalyse und die Detektion der möglichen Störungen in oder auf einer Probe;
5 eine Prinzipdarstellung eines Scanners mit zwei Transducern;
6 eine Prinzipdarstellung eines Scanners mit einer Vielzahl von Transducern; und
7 eine Prinzipdarstellung einer Verfahreinheit für den Scanner mit einer Vielzahl von Transducern.
1 zeigt eine schematische Darstellung der prinzipiellen Funktionsweise eines Ultraschallmikroskops 1 für die Übertragung eines Schallpulses 6 auf eine Probe 2. Das Ultraschallmikroskop 1 arbeitet im akustischen Rastermikroskop-Verfahren nach dem Impuls-Echo-Verfahren. Das Ultraschallmikroskop 1 ist mit einem speziellen Objektiv versehen, das kurze akustische Pulse von hoher Durchgangsrate produziert, überträgt und empfängt. Die im Objektiv-Mittelstück 3 vorgesehenen Linsen (nicht dargestellt) wandeln hohe Frequenzen elektromagnetischer Schwingungen um, welche als planes paralleles Wellenfeld in der Linse verarbeitet werden.
Ein Transducer 4 transformiert die von einem Schallgenerator 8 gelieferten Schallpulse 6 in elektromagnetische Pulse, welche als Pixel mit definierten Grauwerten dargestellt werden. Um ein Bild herzustellen, tastet das akustische Objektiv die Probe 2 Linie für Linie ab. Der Transducer 4 mit guten Fokussierungseigenschaften in der Achse 5 kann sowohl für das Übersenden als auch das Empfangen des Signals genutzt werden. Das Bild wird so durch Scannen des Transducers mechanisch über die Probe erzeugt.
2 stellt eine schematische Darstellung der prinzipiellen Funktionsweise des Ultraschallmikroskops 1 für die Aufnahme des Schallpulses 6 von der Probe 2 dar. Die vom Transducer 4 empfangenen und von der Probe 2 rückgestrahlten Schallwellen 40 (siehe 4) werden zu einem A/D-Wandler 10 geleitet. Dabei ist ein Schalter 11 vorgesehen, der abwechselnd Schallwellen vom Schallgenerator 8 zur Probe 2 leitet und von der Probe 2 zum A/D-Wandler 10 leitet. Die Schallwellen können dabei von der Oberfläche der Probe oder von einem Element 7 im Innern der Probe 2 reflektiert oder zurückgestreut werden.
3 zeigt eine schematische Darstellung des Scanverlaufs über einer Probenfläche 20 der Probe 2. Das mechanische Abscannen der Probe geschieht in Form eines Mäanders 21. Die Dauer zur Durchführung eines Scans einer Probe 2 ist von der zu scannenden Probenfläche 20 abhängig. Ferner ist die Dauer von der Scanrate und der gewählten Bildauflösung abhängig. Für eine vorgegebene Ablenkung eines akustischen Objektivs bei 50 Hz und 512 Pixel pro Zeile dauert es über 10 Sekunden, um ein Bild von 512×512 Pixel zu erzeugen.
4 stellt eine Prinzipdarstellung der Anwendung der akustischen Bildanalyse und die Detektion der möglichen Störungen in oder auf einer Probe 2 dar. In vielen Anwendungen des akustischen Rastermikroskops wurde das Mikroskop verwendet, um Bilder auch vom Innern einer lichtundurchlässigen Probe 2 zu erhalten. In solchen Fällen werden Frequenzen von 10–400 MHz benutzt, um eine größere Penetranz der Schallwellen 40 zu erhalten.
Bei starren Proben, wie z. B. den meisten Metallen, Halbleitern und Keramiken, können für den Kontrast die Rayleigh-Wellen an der Oberfläche eine dominante Rolle spielen. Sind die zu untersuchenden Proben anisotropisch, dann wird es von der Oberflächenorientierung und der Richtung der Ausbreitung darin abhängig sein. Die in oder auf der Probe vorhandenen Elemente können z. B. Risse 30, Maserungen, Texturen oder Grenzstrukturen 31 auf der Oberfläche, Ablösungen 32 zwischen zwei Schichten im Inneren der Probe 2, Perlen oder Blasen 33 und/oder Partikel 34 sein.
Zur Bestimmung der Materialeigenschaften ist die Evaluierung der Amplitude (Grauwert) aus dem Echosignal erforderlich. Ein Impedanzwert ist jedem Grauwert zugeordnet. Ein Reflexionskoeffizient wird aus dem zugeordneten Impedanzwert und dem Impedanzwert des gekoppelten Mediums kalkuliert. Die korrespondierende akustische Impedanz kann kalkuliert werden.
5 ist eine Prinzipdarstellung eines Scanners mit einem ersten und einem zweiten Transducer 50 und 51. Die Transducer 50, 51 sind über der Oberfläche 20 der Probe 2 angeordnet. Die Transducer 50, 51 werden entsprechend der in 3 dargestellten Art und Weise über der Probe 2 verfahren. Zeitlich parallel erfolgt mindestens eine doppelte Abrasterung von unterschiedlichen Probenstellen der Probe 2, wobei die unterschiedlichen Probenstellen von jeweils dem Transducer 50 bzw. dem zweiten Transducer 51 (akustisches Objektiv) mit akustischen Signalen aus dem Schallgenerator 8 bestrahlt werden. Mit einer Verfahreinheit 70 (siehe 7) werden die beiden Transducer 50, 51 in einer X/Y-Ebene über der zu scannenden Probenfläche 20 verfahren. Die von dem mindestens einen Element in der Probe 2 an den unterschiedlichen Probenstellen, die durch Verfahren der Transducer 50, 51 angefahren werden, hindurch gelassenen und/oder reflektierten akustischen Signale werden durch eine piezoelektrische Wandlerschicht 56 des jeweiligen Transducers 50, 51 detektiert. Die jeweiligen Transducer 50, 51 werden derart verstellt, dass die Transducer 50, 51 ein Signalmaximum der vom Element 7 hindurch gelassenen und/oder reflektierten akustischen Signale registrieren. Die Probe 2 wird Pixel für Pixel und Zeile für Zeile abgescannt. Die Art des Scannens ist bereits in 3 dargestellt. Zum Einstellen des Signalmaximums der vom Element 7 hindurch gelassenen und/oder reflektierten akustischen Signale werden die mindestens zwei Transducer 50, 51 in Z-Richtung verstellt. Hierzu ist jeder Transducer 50, 51 mit einem motorischen Antrieb 52 versehen, der die entsprechende Verstellung vornimmt. Die Transducer 50, 51 können mit dem motorischen Antrieb 52 unabhängig voneinander verstellt werden. Die erhaltenen Daten des zu detektierenden Elements werden als Bild auf einem Display 54 dargestellt. Zur Datenauswertung und Bilddarstellung ist ein Computer 55 vorgesehen. Ein Transducer 50 ist ein Master-Transducer und der andere oder die anderen Transducer 51 ist/sind ein Slave-Transducer.
6 ist eine Prinzipdarstellung eines Scanners mit einer Vielzahl von Transducern 60, 61, 62 und 63. Wie bereits in 5 beschrieben ist, wird die Probe 2 mäanderförmig abgescannt. Die Transducer 60, 61, 62 und 63 werden entsprechend der in 6 dargestellten Bahnkurven 64, 65, 66 und 67 über die Probe geführt. Die Bahnkurven 64, 65, 66 und 67 sind mit Pfeilen und gestrichelt dargestellt.
7 ist eine Prinzipdarstellung einer Verfahreinheit 70 für den Scanner mit einer Vielzahl von Transducern. Mit der Verfahreinheit 70 werden die Transducer in der X-Richtung X und der Y-Richtung Y verfahren. Die Verfahreinheit 70 umfasst einen ersten Linearmotor 71 und einen zweiten Linearmotor 72. Der erste Linearmotor 71 sorgt für eine Bewegung in X-Richtung X und der zweite Linearmotor 72 sorgt für eine Bewegung in Y-Richtung Y. Die Bewegung in Y-Richtung ist durch mindestens zwei Schienen 73a und 73b geführt. Die Bewegung in X-Richtung ist ebenfalls durch zwei Schienen 74a und 74b geführt. Die Lagerung der Verfahreinheit 70 wird durch mehrere Luftlager 75 erreicht. Ferner kann die Verfahreinheit 70 um die drei Raumrichtungen X, Y und Z geschwenkt werden. Die Pfeile 76, 77 und 78 zeigen die Schwenkrichtung an.
Eine Ausführungsform des akustischen Scanningmikroskops umfasst einen hochauflösenden Linear-Servo-Scanner, der in X-Richtung X und in Y-Richtung Y eine Reichweite (travel range) von bis zu 400 mm bei der Verwendung von Luftlagern besitzt. Die Geschwindigkeit des Scanvorgangs ist 1 m/sec. Die Beschleunigung der Verfahreinheit 70 kann bis zu 10 m/sec² betragen.
Bei dem erfindungsgemäßen Scan-System mit den zwei Transducern (siehe 5) erhält man ein 2 × 500 MHz rf-Interface für Transducer bis 400 MHz. Die Transducer werden mit einer luftgelagerten Verfahreinheit 70 bewegt. Dabei erreicht man eine minimale Scan-Breite von 250 μm auf 250 μm und eine maximale Scan-Breite von 320 mm auf 320 mm. Die Geschwindigkeit des Scanvorgangs ist 1 m/sec. Die Beschleunigung der Verfahreinheit 70 kann bis zu 10 m/sec² betragen. Die Wiederholbarkeit beträgt +/–0,1 μm. Ferner ist eine hochauflösende Elektronik realisiert, so dass eine Auflösung von 15 nm erzielt wird. Der motorische Antrieb in Z-Richtung Z eines jeden Transducers, der als Auto-Fokus-System dient, stellt somit auf einen konstanten Signalpegel ein.
Der Computer ist eine PC-Workstation mit Windows 2000 Professional oder XP. Die erreichte Bildauflösung beträgt 4096×4096 Pixel.

Claims

Akustisches Rastermikroskop, mit – wenigstens zwei Transducern (50, 51, 60, 61, 62, 63), wobei das akustische Rastermikroskop ausgebildet ist, mit jedem der wenigstens zwei Transducer akustische Signale auszusenden und zu empfangen, – einer ersten Vorrichtung (70), die ausgebildet ist, um die wenigstens zwei Transducer (50, 51, 60, 61, 62, 63) zu verschiedenen Positionen entlang einer Ebene zum lateralen Abscannen einer Probe zu verschieben, und – einer zweiten Vorrichtung (52), die zum Verschieben der wenigstens zwei Transducer entlang einer Richtung senkrecht zu dieser Ebene ausgebildet ist, wobei das akustische Rastermikroskop derart ausgebildet ist, bei mehr als einer der verschiedenen Positionen die wenigstens zwei Transducer jeweils abhängig von der Signalstärke des von dem jeweiligen Transducer empfangenen akustischen Signals entlang der Verschieberichtung der zweiten Vorrichtung zu verschieben.
Akustisches Rastermikroskop nach Anspruch 1, worin die zweite Vorrichtung (52) ferner ausgebildet ist, an zumindest einer der verschiedenen Positionen zuerst den ersten der wenigstens zwei Transducer (50, 51, 60, 61, 62, 63) in Abhängigkeit der Signalstärke des von dem ersten Transducer empfangenen akustischen Signals zu verschieben, anschließend die übrigen der wenigstens zwei Transducer entsprechend der so vorgenommenen Verschiebung des ersten der zumindest zwei Transducer zu verschieben und dann die so verschobenen übrigen Transducer in Abhängigkeit von den von dem jeweiligen Transducer empfangenen Stärken der akustischen Signale unabhängig voneinander zu verschieben.
Akustisches Rastermikroskop nach einem der Ansprüche 1 oder 2, worin die zweite Vorrichtung (52) dazu ausgebildet ist, die Verschiebung an den mehr als zwei verschiedenen Positionen so vorzunehmen, dass die Signalstärke des von dem jeweiligen Transducer (50, 51, 60, 61, 62, 63) an der jeweiligen Position empfangenen akustischen Signals einen maximalen Wert annimmt.
Akustisches Rastermikroskop nach Anspruch 3, worin die zweite Vorrichtung (52) ausgebildet ist, das Verschieben eines Transducers (50, 51, 60, 61, 62, 63) an jeder der verschiedenen Positionen vorzunehmen.
Akustisches Rastermikroskop nach einem der Ansprüche 3 oder 4, das ferner ausgebildet ist, Daten aufzuzeichnen, die die an den jeweiligen verschiedenen Positionen von den wenigstens zwei Transducern (50, 51, 60, 61, 62, 63) empfangenen maximalen Signalstärken repräsentieren.
Akustisches Rastermikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die zweite Vorrichtung (52) einen Antrieb zum Verschieben eines der wenigstens zwei Transducer (50, 51, 60, 61, 62, 63) unabhängig von einer Verschiebung des anderen der wenigstens zwei Transducer aufweist.
Akustisches Rastermikroskop nach Anspruch 6, worin die zweite Vorrichtung (52) für jeden der wenigstens zwei Transducer (50, 51, 60, 61, 62, 63) einen separaten Antrieb aufweist.
Akustisches Rastermikroskop nach Anspruch 6 oder 7, worin der Antrieb als motorischer Antrieb ausgebildet ist.
Akustisches Rastermikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin die wenigstens zwei Transducer (50, 51, 60, 61, 62, 63) jeweils einen piezoelektrischen Wandler und eine akustische Linse aufweisen.
Akustisches Rastermikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin die erste Vorrichtung (70) ausgebildet ist, die wenigstens zwei Transducer (50, 51, 60, 61, 62, 63) zu verschiedenen Positionen entlang der Verschiebeebene der ersten Vorrichtung (70) zu verschieben, die auf einer Mäanderstruktur angeordnet sind.
Akustisches Rastermikroskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die erste Vorrichtung (70) einen Antrieb mit Linearmotoren (71, 72) umfasst.
Akustisches Rastermikroskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die erste Vorrichtung (70) eine luftgelagerte Verfahreinheit (73a, 73b, 74a, 74b, 75) aufweist.
Akustisches Rastermikroskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner einen Computer (55) und einen Bildschirm (54) aufweist.
Akustisches Rastermikroskop nach Anspruch 13, worin der Computer (55) einen Auto-Fokus-Algorithmus zur Steuerung der Verschiebung entlang der Verschieberichtung der zweiten Vorrichtung von zumindest einem der wenigstens zwei Transducer (50, 51, 60, 61, 62, 63) abhängig von der Signalstärke des von dem Transducer empfangenen akustischen Signals durch die zweite Vorrichtung aufweist.
Autofokus-Verfahren zum Einstellen der Abstände zwischen einer Probe und wenigstens zwei nebeneinander angeordneten Transducern (50, 51, 60, 61, 62, 63) eines akustischen Rastermikroskops, wobei das Verfahren nacheinander folgende Schritte aufweist: (a) Positionieren eines ersten der wenigstens zwei Transducer (50, 51, 60, 61, 62, 63) an einer ersten Stelle der Probe und in einem Abstand zur Probenoberfläche und Positionieren eines zweiten der wenigstens zwei Transducer an einer zweiten Stelle der Probe und in einem Abstand zur Probenoberfläche, (b) Emittieren einer Ultraschallwelle von dem ersten der wenigstens zwei Transducer in Richtung der Probe, (c) Empfangen eines von der Probe reflektierten Anteils der Ultraschallwelle mit dem ersten der wenigsten zwei Transducer und Feststellen der Stärke des empfangenen Signals, (d) Verändern des Abstands zwischen dem ersten der wenigstens zwei Transducer und der Probenoberfläche an der ersten Stelle und Wiederholen der Schritte (b) und (c) bis die festgestellte Stärke des empfangenen Signals maximal ist, (e) Ausführen der Schritte (b) bis (d) für den zweiten der wenigstens zwei Transducer unabhängig von einer Veränderung des Abstands zwischen dem ersten der wenigstens zwei Transducer und der Probenoberfläche, (f) Verschieben der wenigstens zwei Transducer an wenigstens eine weitere Stelle der Probe und wiederholen der Schritte (b), (c), (d) und (e).
Verfahren nach Anspruch 15, worin Schritt (e) des Verfahrens einen Teilschritt zum Einstellen des Abstands zwischen dem weiteren der wenigstens zwei Transducer (50, 51, 60, 61, 62, 63) und der Probe auf den Wert des zuvor eingestellten Abstands zwischen dem ersten der wenigstens zwei Transducer und der Probe vor einem Ausführen der Schritte (b) bis (d) hinsichtlich des zweiten Transducers umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, worin das Einstellen der Abstände zwischen einer Probe und den wenigstens zwei Transducern (50, 51, 60, 61, 62, 63) an jeder von den wenigstens zwei Transducern angefahrenen Stellen der Probe vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, worin an jeder von den Transducern (50, 51, 60, 61, 62, 63) angefahrenen Stelle den in Schritt (d) festgestellten Signalstärken entsprechende Werte aufgezeichnet werden.