DE102007027509A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Partikel-Sonden für die Rastersondenmikroskopie - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Partikel-Sonden für die Rastersondenmikroskopie Download PDF

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Lukas Eng
Thomas Härtling
Phillip Olk
Marc Tobias Wenzel
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Technische Universitaet Dresden
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Herstellung von Partikel-Sonden für die Rastersondenmikroskopie unter Verwendung von Raster (xyz) geätzten Plateau-Sonden (4, 5, 6) auf einer Scheibe (3) aus Halbleitermaterial. Die Aufgabe besteht darin, dass eine willkürliche Auflesung und eine zeitaufwändige Abrasterung des die Partikel aufweisenden Substrats sowie eine aufwändige Ausbildung von ultimativen spitzen Sondenspitzenbereichen bei der Sondengestaltung vermieden werden. Die Lösung besteht darin, dass die Vorrichtung (1) enthält: - einen ersten Lateralpositionierer (2) für die Scheibe (3), die mehrere in Raster (xyz) geätzte Plateau-Sonden (4, 5, 6) aufweist, deren Plateaus (7, 8, 9) mit Haftstoffen (10) versehen sind, - einen zweiten Lateralpositionierer (11) für ein Partikelreservoir (12), das aus einem Substrat (13) mit Raster (x'y'z') gestützten Fixierinseln (14, 15, 16), in denen sich die Partikel (17, 18, 19) befinden, besteht, wobei der zweite Lateralpositionierer (11) zum ersten Lateralpositionierer (2) einen vorgegebenen vertikalen Abstand (a) aufweist, - eine Rasterpositioniereinrichtung (20) zur übereinstimmenden Lageeinstellung zwischen den Plateau-Sonden (4, 5, 6) und den Partikeln (17, 18, 19) und - eine Vertikal-Verschiebeinrichtung (21), die mit den beiden Lateralpositionierern und der Rasterpositioniereinrichtung (20) in mechanischer und elektrischer Verbindung steht und die die Lateralpositionierer (2, 11) vertikal relativ ...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Partikel-Sonden für die Rastersondenmikroskopie unter Verwendung von Raster geätzten Sonden auf Scheiben aus Halbleitermaterial.
  • In der optischen Rastersondenmikroskopie ist es von Nutzen, über eine Sonde zu verfügen, deren optische, magnetisch, chemisch, biologisch aktiver Teil aus einem nanoskaligen Partikel an der Spitze der Sonde besteht.
  • Solche Sonden können nach folgendem Verfahren hergestellt werden, das in der Druckschrift Sqalli, Bernal, Hoffmann, Marquis-Weible: Improved Tip performance for scanning near-field optical microscopy by the attachment of a single gold nanoparticle, Applied Physics Letters, Volume 76, No. 15, p. 2134-2136, beschrieben ist, bei dem die Sondenspitzen in eine Suspension mit Nanopartikeln getaucht werden und dann auf ein Anlegen eines Nanopartikels gehofft wird.
  • Ein anderes Verfahren ist in der Druckschrift Kalkbrenner, Ramstein, Mlynek und Sandoghdar: A single gold particle as a probe for apertureless near-field optical microscopy, Journal of Microscopy, Volume 202-1, p.72-76 (2001) beschrieben, bei dem eine metallfreie Sonde mit einem vorgegebenen Haftmolekül zur Anbindung eines nanoskaligen Partikels beschichtet wird. Ein Substrat trägt das anzubringende Nanopartikel. Die Sonde wird als Rastersonde über das Substrat bewegt, wobei die Partikel eine Höheninformation erzeugen. Aus der Höheninformation wird ein Partikel lokalisiert und ausgewählt. Die Position des ausgewählten Nanopartikels wird angefahren und die Höhenregelung derart manipuliert, dass das Nanopartikel vom Haftmolekül gebunden werden kann.
  • Ein Problem bei beiden Verfahren besteht darin, dass entweder die Sondenherstellung in ihrer tatsächlichen Ausführung willkürlich oder die Abrasterung des Substrates zeitaufwändig und die optische Qualität des Nanopartikels ungewiss ist. Es ist eine nachträgliche optische Charakterisierung des so angebundenen Nanopartikels erforderlich, was sich jedoch für Partikel, die kleiner als 100 nm sind, als schwierig bis unmöglich erweist.
  • In einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Sondern für die Rastersondenmikroskopie werden spitze Sonden durch Ätzen von Siliziumscheiben (engl. wafer) hergestellt. Dabei werden aus einer einzelnen Siliziumscheibe hunderte von Sonden parallel und gleichzeitig freigeätzt, wobei die relativen und absoluten Positionen der Sondenspitzen durch ein vorgegebenes Raster definiert sind.
  • Ein Problem besteht darin, dass im Allgemeinen für die relative Wechselwirkung beim Auflesen des Partikels durch die Sondenspitzen die Genauigkeit des Auflesens eines Partikels zur zugehörigen ausgebildeten Spitze relativ gering ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Partikel-Sonden für die Rastersondenmikroskopie anzugeben, die derart geeignet ausgebildet sind, dass einerseits eine willkürliche Auflesung und eine zeitaufwändige Abrasterung des die Partikel aufweisenden Substrats weitgehend vermieden wird. Andererseits soll ebenfalls die aufwändige Ausbildung von ultimativen spitzen Sondenspitzenbereichen bei der Sondengestaltung vermieden werden.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 6 gelöst. Die Vorrichtung zur Herstellung von Partikel-Sonden für die Rastersondenmikroskopie unter Verwendung von Raster (xyz) geätzten Plateau-Sonden auf Scheiben aus Halbleitermaterial enthält gemäß Patentanspruch 1
    • – einen ersten Lateralpositionierer für die Scheibe, die mehrere in Raster (xyz) geätzte Plateau-Sonden aufweist, deren Plateaus mit Haftstoffen versehen sind,
    • – einen zweiten Lateralpositionierer für ein Partikelreservoir, das aus einem Substrat mit Raster (x'y'z') gestützten Fixierinseln, in denen sich die Partikel befinden, besteht, wobei der zweite Lateralpositionierer zum ersten Lateralpositionierer einen vorgegebenen vertikalen Abstand a aufweist,
    • – eine Rasterpositioniereinrichtung zur übereinstimmenden Lageeinstellung zwischen den Plateau-Sonden und den Partikeln und
    • – eine Vertikal-Verschiebeinrichtung, die mit den beiden Lateralpositionierern und der Rasterpositioniereinrichtung in mechanischer und elektrischer Verbindung steht und die die Lateralpositionierer vertikal relativ zueinander bewegt, wobei vor dem Auflesevorgang die beiden Raster (xyz) und (x'y'z') sowohl in vertikaler und lateralen Positionen in Übereinstimmung gebracht sind, so dass beim Auflesevorgang zeitparallel mit jedem Plateau-Partikel-Kontakt Partikel-Sonden entstehen.
  • Die Rasterpositioniereinrichtung kann als Steuereinheit ausgebildet sein und mit den Lateralpositionierern und der Vertikal-Verschiebeeinrichtung in signaltechni scher Verbindung stehen und entsprechende programmtechnische Mittel zur Steuerung des Herstellungsprozesses der Partikel-Sonden aufweisen.
  • Der Rasterpositioniereinrichtung kann aber auch ein Computer als Steuereinheit zugeschaltet sein, der auch mit den Lateralpositionierern und der Vertikal-Verschiebeeinrichtung in signaltechnischer Verbindung steht und der entsprechende programmtechnische Mittel zur Steuerung des Herstellungsprozesses der Partikel-Sonden enthält.
  • Das Plateau weist im Allgemeinen einen vorgegebenen Durchmesser D auf, wodurch eine Plateau-Sonde mit stumpfer Spitze ausgebildet ist.
  • Die Fixierinseln können Vertiefungen im Substrat darstellen oder durch eine fotolithografisch gestützte lokale Funktionalisierung des Substrats ausgebildet sein.
  • Das Halbleitermaterial der Scheiben kann neben Silizium z. B. auch Siliziumnitrid od. dgl. sein.
  • Das Verfahren zur Herstellung von Partikel-Sonden für die Rastersondenmikroskopie unter Verwendung von Raster (xyz) geätzten Plateau-Sonden auf einer Scheibe aus Halbleitermaterial wird mittels der Vorrichtung 1 bis 5 gemäß Patentanspruch 6 mit folgenden Schritten durchgeführt:
    • – Herstellung einer Scheibe aus Halbleitermaterial mit Plateau-Sonden durch einen ein erstes Raster (x,y,z) begleitenden Ätzvorgang,
    • – Einbringen der Scheibe in einen ersten Lateralpositionierer der Vorrichtung unter Berücksichtigung des ersten Rasters (x,y,z),
    • – Einbringen eines Partikelreservoirs mit einem zweiten Raster (x',y',z') für die in rasterbezogenen Fixierinseln eines Substrats vorhandenen Partikel,
    • – Ausbilden eines Abstandes a zwischen beiden Lateralpositionierern,
    • – Vergleichen der Raster (x,y,z) und (x',y',z') und Herstellung der jeweiligen Abstands (b)-Korrespondenz von Plateau-Sonden der Scheibe und von Partikeln des Substrates und
    • – Auslösung des Auflesevorgangs und relative Bewegung der Lateralpositionierer durch die Vertikal-Verschiebeinrichtung zueinander, bis nach haftender zeitparalleler Kontaktierung von Plateau-Sonden und Partikel die Partikel-Sonden entstehen.
  • Beim Auflesevorgang wird eine laterale Positioniergenauigkeit durch den Durchmesser D des Plateaus und die Rasterübereinstimmungsgenauigkeit G zwischen den beiden Rastern (x,y,z) und (x',y',z') der Scheibe aus Halbleitermaterial und des Substrats vorgegeben.
  • Die vertikale Positionierung wird mittels der Vertikal-Verschiebeeinrichtung, die auch aus mindestens einem gesteuerten oder einstellbaren Abstandhalter bestehen kann, erreicht, wobei die mechanische Robustheit der Plateaus für vergleichsweise hohe Toleranzen sorgt.
  • Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mittels mehrerer Zeichnungen näher erläutert: Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Partikel-Sonden für die Rastersondenmikroskopie,
  • 2 eine schematische Darstellung des Auflesevorgangs innerhalb eines Partikelreservoirs an einer einzelnen stumpf ausgebildeten Sondenspitze mit einem ebenen Plateau, wobei in
    2a das aufzulesende Nanopartikel in der Raster gestützten Vertiefung des Substrats aufliegt,
    2b das aufgelesene Nanopartikel an der Plateau-Spitze anliegt und festklebt und
    2c eine schematische Partikel-Sonde gezeigt sind.
  • 3 eine schematische Darstellung des Vorgangs der Parallelisierung nach 2 mit Siliziumscheibe und Partikelreservoir, wobei
  • 3a eine Ausgangsposition vor dem parallelen Herabfahren und
  • 3b eine Endposition nach dem erfolgten parallelen Auflesevorgang zeigen.
  • In 1 ist schematisch eine Vorrichtung 1 zur Herstellung von Partikel-Sonden für die Rastersondenmikroskopie unter Verwendung von Raster (xyz) geätzten Plateau-Sonden 4, 5, 6 auf einer Siliziumscheibe 3, enthaltend
    • – einen ersten Lateralpositionierer 2 für die Siliziumscheibe 3, die mehrere in Raster (xyz) geätzte Plateau-Sonden 4, 5, 6 aufweist, deren Plateaus 7, 8, 9 mit Haftstoffen 10 versehen sind,
    • – einen zweiten Lateralpositionierer 11 für ein Partikelreservoir 12, das aus einem Substrat 13 mit Raster (x'y'z') gestützten Vertiefungen 14, 15, 16, in denen sich die Partikel 17, 18, 19 befinden, besteht, wobei der zweite Lateralpositionierer 11 zum ersten Lateralpositionierer 2 einen vorgegebenen vertikalen Abstand a aufweist,
    • – eine Rasterpositioniereinrichtung 20 zur übereinstimmenden Lageeinstellung zwischen den Plateau-Sonden 4, 5, 6 und den Partikeln 17, 18, 19 und
    • – eine Vertikal-Verschiebeinrichtung 21, die mit den beiden Lateralpositionierern und der Rasterpositioniereinrichtung 20 in mechanischer und elektrischer Verbindung steht und die die Lateralpositionierer 2, 11 vertikal relativ zueinander bewegt,
    wobei vor dem Auflesevorgang die beiden Raster (xyz) und (x'y'z') sowohl in vertikaler und lateralen Positionen in Übereinstimmung gebracht sind, so dass beim Auflesevorgang zeitparallel mit jedem Plateau-Partikel-Kontakt Partikel-Sonden 22, 23, 24 entstehen.
  • Die Rasterpositioniereinrichtung 20 kann als Steuereinheit ausgebildet sein und mit den Lateralpositionierern 2, 11 und der Vertikal-Verschiebeeinrichtung 21 in signaltechnischer Verbindung stehen und entsprechende programmtechnische Mittel zur Steuerung des Herstellungsprozesses der Partikel-Sonden 22, 23, 24 aufweisen.
  • Der Rasterpositioniereinrichtung 20 kann aber auch ein Computer 25 als Steuereinheit zugeschaltet sein, der auch mit den Lateralpositionierern 2, 11 und der Vertikal-Verschiebeeinrichtung 21 in signaltechnischer Verbindung stehen kann und der entsprechende programmtechnische Mittel zur Steuerung des Herstellungsprozesses der Partikel-Sonden 22, 23, 24 enthält.
  • Wie in 2 gezeigt ist, weist vorzugsweise das Plateau 7 einen vorgegebenen Durchmesser D auf, wodurch eine Plateau-Sonde 4 mit stumpfer Spitze 7 ausgebildet ist.
  • Die Plateaus 7, 8, 9 können als ebene oder gewölbte Oberflächen im Sondenspitzenbereich ausgebildet sein.
  • Die Vorrichtung 1 stellt im Wesentlichen eine gesteuerte, einstellbare Positionier- und Halterungseinrichtung dar, mit der aus Plateau-Sonden 4, 5, 6 Partikel-Sonden 22, 23, 24 hergestellt werden können.
  • Das Verfahren zur Herstellung von Partikel-Sonden für die Rastersondenmikroskopie unter Verwendung von Raster (xyz) geätzten Plateau-Sonden 4, 5, 6 auf einer Siliziumscheibe 3 mittels der Vorrichtung 1 weist folgende Schritte auf:
    • – Herstellung einer Siliziumscheibe 3 mit Plateau-Sonden 4, 5, 6 durch einen ein erstes Raster (x,y,z) begleitenden Ätzvorgang,
    • – Einbringen der Siliziumscheibe 3 in einen ersten Lateralpositionierer 2 der Vorrichtung 1 unter Berücksichtigung des ersten Rasters (x,y,z),
    • – Einbringen eines Partikelreservoirs 12 mit einem zweiten Raster (x',y',z') für die in den Vertiefungen 14, 15, 16 eines Substrats 13 vorhandenen Partikel 17, 18, 19,
    • – Ausbilden eines Abstandes a zwischen beiden Lateralpositionierern (2, 11),
    • – Vergleichen der Raster (x,y,z) und (x',y',z') und Herstellung der jeweiligen Abstand(b)-Korrespondenz von Plateau-Sonden 4, 5, 6 der Siliziumscheibe 3 und von Partikeln 17, 18, 19 des Substrates 13 und
    • – Auslösung des Auflesevorgangs und relative Bewegung der Lateralpositionierer 2, 11 durch die Vertikal-Verschiebeinrichtung 21 zueinander, bis nach haf tender zeitparalleler Kontaktierung von Plateau-Sonden 4, 5, 6 und Partikeln 17, 18, 19 die Partikel-Sonden 22, 23, 24 entstehen.
  • Der Auflesevorgang ist im Detail in den 2, 2a, 2b angegeben, wobei in 2a die Plateau-Sonde 4 mit dem Plateau 7 einschließlich des Durchmessers D und das Raster (x4y4z4 – x'17y'17z'17) korrespondierende Partikel 17 in der Vertiefung 14 in einem vorgegebenen Abstand b positioniert sind. Die Pfeilrichtung 26 gibt das vertikale Herabfahren der Siliziumscheibe 3 an. Die Kontaktstellung 27 zwischen Plateau 7 und Partikel 17 erfolgt in 2b, wobei die Anbindung des Partikels 17 an den Haftstoff 10 des Plateaus 7 erfolgt. Nach der Anbindung, die zugleich die Auflesung darstellt, erfolgt in 2c das Zurückfahren 28 der jetzt entstandenen Partikel-Sonde 22 in die ursprüngliche Ausgangsposition.
  • In 3, 3a, 3b sind schematische Darstellungen des Parallelisierungs-Vorgangs der Auflesung im Ganzen nach 2 mit Siliziumscheibe 3 und Partikelreservoir 12 angegeben, wobei 3a eine Ausgangsposition vor dem parallelen Herabfahren 26 und 3b eine Endposition nach Zurückfahren 28 durch die Vertikal-Verschiebeeinrichtung 21 nach dem erfolgten parallelen Auflesevorgang zeigen.
  • Zum Verfahren kann ergänzt werden, dass bei einer Verfügung über eine Rasteranordnung (x,y,z) von im Partikelreservoir 12 vorhandenen Partikeln 17, 18, 19, welche in ihrer Verteilung der Raster (x'y'z') gestützten Anordnung der Plateau-Sonden 4, 5, 6 in der Siliziumscheibe 3 mit einer Genauigkeit G in der Rasterübereinstimmung entspricht, durch das Verfahren die zuvor per Haftstoff 10 oder mit einem Haftvermittler-Molekül präparierten, noch an der Siliziumscheibe 3 befindlichen Plateau-Sonden 4, 5, 6 zeitparallel mit einem Partikel 17, 18, 19 versehen werden können, indem die Siliziumscheibe 3 und das partikeltragende Substrat 13 angenähert werden. Hierbei ist die notwendige laterale Positioniergenauigkeit durch den Durchmesser D und die Rasterübereinstimmungsgenauigkeit G gegeben. Alternativ können die Partikel 17, 18, 19 in einer geschlossenen Lage auf dem Substrat 13 liegen, wobei der Durchmesser D so während des Ätzprozesses gewählt wird, dass nur ein Partikel 17, 18, 19 an die Spitze 7,8,9 der Plateau-Sonde 4,5,6 passt.
  • Ist das Substrat 13 mit den vorgegebenen Partikeln 17, 18, 19 im entsprechenden Raster (x'y'z') mit Fixierinseln vorhanden, z. B. durch die Vertiefungen 14, 15, 16 im Substrat 13 oder durch eine elektronenstrahl- oder fotolithografisch gestützte lokale Funktionalisierung, so kann die Vertikal-Verschiebeeinrichtung 21 ein vorgegebener Abstand a zwischen den beiden Lateralpositionierern 2 und 11 vorgegeben sein, wobei durch das relative Aufeinanderzubewegen der Scheibe 3 und des Substrates 13 alle Spitzen 4, 5, 6 in einem Arbeitsgang mit Partikeln 17, 18, 19 versehen werden können, wie in 3, 3a, 3b gezeigt ist. Dabei ist die notwendige laterale Positioniergenauigkeit G in Bezug auf die Fixierinseln 14, 15, 16 durch den Plateaudurchmesser D bestimmt und stellt in Anbetracht der Toleranzen in der Halbleiterindustrie keine wesentliche Herausforderung dar. Die absolute Positionierung lässt sich z. B. mechanisch durch Anlegen an Kanten oder durch elektrische oder optische mit Passmarken arbeitende Verfahren gewährleisten.
  • Die vertikale Positionierung kann mittels der Vertikal-Verschiebeeinrichtung 21 oder durch mindestens einen analogen gesteuerten oder einstellbaren Abstandshalter erreicht werden, der sich zwischen Substrat 13 und Siliziumscheibe 3 befinden kann, wobei die mechanische Robustheit der Plateaus 7, 8, 9 für vergleichsweise hohe Toleranzen sorgt.
  • Es ist bei einem der Partikelgröße D angepassten Plateau 7, 8, 9 hinreichend, das Nanopartikelreservoir 12 als zweidimensionale geschlossenen Partikellage auszubilden, da dann genau ein Partikel 17, 181, 19 an jede Sondenspitze 7, 8, 9 passt.
  • Die Erfindung eröffnet folgende Möglichkeiten:
    • – Durch die Vorrichtung 1 ist keine zeitaufwändige xy-Abrasterung des Substrates 13 zur Auflesung der Nanopartikel 17, 18, 19 erforderlich,
    • – für die Sonden 4, 5, 6 brauchen schließlich nur eine stumpfe Spitzen 7, 8, 9 eingesetzt zu werden, da an den Spitzen 7, 8, 9 nur die Wechselwirkung der Nanopartikel 17, 18, 19 von Interesse ist, wobei die stumpfen Sondenspitzen 7, 8, 9 mit herkömmlicher Lichtmikroskopie sichtbar sind.
    • – Es reicht ein einmaliges Herabfahren der mit einem Haftstoff 10 versehenen Plateau-Sonden 4, 5, 6, um ein Nanopartikel 17, 18, 19 pro Plateau-Sonde 4, 5, 6 des Partikelreservoirs 12 aufzulesen,
    • – der Auflesevorgang in z/z'-Richtung der in 1 angegebenen xyz-/x'y'z'-Raster bzw. Koordinatensysteme kann zeitlich schnell und mit einfachen Mitteln vollzogen werden.
  • 1
    Vorrichtung
    2
    erster Lateralpositionierer
    3
    Scheibe aus Halbleitermaterial
    4
    erste Plateau-Sonde
    5
    zweite Plateau-Sonde
    6
    dritte Plateau-Sonde
    7
    erstes Plateau
    8
    zweites Plateau
    9
    drittes Plateau
    10
    Haftstoff
    11
    Zweiter Lateralpositionierer
    12
    Partikelreservoir
    13
    Substrat
    14
    erste Fixierinsel
    15
    zweite Fixierinsel
    16
    dritte Fixierinsel
    17
    erstes Partikel
    18
    zweites Partikel
    19
    drittes Partikel
    20
    Rasterpositioniereinrichtung
    21
    Vertikal-Verschiebeeinrichtung
    22
    erste Partikel-Sonde
    23
    zweite Partikel-Sonde
    24
    dritte Partikel-Sonde
    25
    Computer
    26
    Herabfahren
    27
    Kontaktstellung
    28
    Zurückfahren
    D
    Durchmesser
    G
    Genauigkeit
    xyz
    erstes Raster
    x'y'z'
    zweites Raster
    a
    Abstand der Positionierer
    b
    Aufleseabstand
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Sqalli, Bernal, Hoffmann, Marquis-Weible: Improved Tip performance for scanning near-field optical microscopy by the attachment of a single gold nanoparticle, Applied Physics Letters, Volume 76, No. 15, p. 2134-2136 [0003]
    • - Kalkbrenner, Ramstein, Mlynek und Sandoghdar: A single gold particle as a probe for apertureless near-field optical microscopy, Journal of Microscopy, Volume 202-1, p.72-76 (2001) [0004]

Claims (8)

  1. Vorrichtung (1) zur Herstellung von Partikel-Sonden für die Rastersondenmikroskopie unter Verwendung von Raster (xyz) geätzten Plateau-Sonden (4, 5, 6) auf einer Scheibe (3) aus Halbleitermaterial, enthaltend – einen ersten Lateralpositionierer (2) für die Scheibe (3), die mehrere in Raster (xyz) geätzte Plateau-Sonden (4, 5, 6) aufweist, deren Plateaus (7, 8, 9) mit Haftstoffen (10) versehen sind, – einen zweiten Lateralpositionierer (11) für ein Partikelreservoir (12), das aus einem Substrat (13) mit Raster (x'y'z') gestützten Fixierinseln (14, 15, 16), in denen sich die Partikel (17, 18, 19) befinden, besteht, wobei der zweite Lateralpositionierer (11) zum ersten Lateralpositionierer (2) einen vorgegebenen vertikalen Abstand (a) aufweist, – eine Rasterpositioniereinrichtung (20) zur übereinstimmenden Lageeinstellung zwischen den Plateau-Sonden (4, 5, 6) und den Partikeln (17, 18, 19) und – eine Vertikal-Verschiebeinrichtung (21), die mit den beiden Lateralpositionierern und der Rasterpositioniereinrichtung (20) in mechanischer und elektrischer Verbindung steht und die die Lateralpositionierer (2, 11) vertikal relativ zueinander bewegt, wobei vor dem Auflesevorgang die beiden Raster (xyz) und (x'y'z') sowohl in vertikaler und lateralen Positionen in Übereinstimmung gebracht sind, so dass beim Auflesevorgang zeitparallel mit jedem Plateau-Partikel-Kontakt Partikel-Sonden (22, 23, 24) entstehen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterpositioniereinrichtung (20) als Steuereinheit ausgebildet ist und mit den Lateralpositionierern (2, 11) und der Vertikal-Verschiebeeinrichtung (21) in signaltechnischer Verbindung steht sowie entsprechende programmtechnische Mittel zur Steuerung des Herstellungsprozesses der Partikel-Sonden (22, 23, 24) aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasterpositioniereinrichtung (20) ein Computer (25) als Steuereinheit zugeschaltet ist, der auch mit den Lateralpositionierern (2, 11) und der Vertikal-Verschiebeeinrichtung (21) in signaltechnischer Verbindung steht und der entsprechende programmtechnische Mittel zur Steuerung des Herstellungsprozesses der Partikel-Sonden (22, 23, 24) enthält.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Plateau (7, 8, 9) einen vorgegebenen Durchmesser (D) aufweist, wodurch eine Plateau-Sonde (22, 23, 24) mit stumpfer Spitze ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierinseln Vertiefungen (14, 15, 16) im Substrat (13) darstellen oder durch eine elektronenstrahl- oder fotolithografisch gestützte lokale Funktionalisierung des Substrats (13) ausgebildet sind.
  6. Verfahren zur Herstellung von Partikel-Sonden für die Rastersondenmikroskopie unter Verwendung von Raster (xyz) geätzten Plateau-Sonden (4, 5, 6) auf einer Scheibe (3) aus Halbleitermaterial mittels der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5 mit folgenden Schritten: – Herstellung einer Scheibe (3) aus Halbleitermaterial mit Plateau-Sonden (4, 5, 6) durch einen ein erstes Raster (x,y,z) begleitenden Ätzvorgang, – Einbringen der Scheibe (3) in einen ersten Lateralpositionierer (2) der Vorrichtung (1) unter Berücksichtigung des ersten Rasters (x,y,z), – Einbringen eines Partikelreservoirs (12) mit einem zweiten Raster (x',y',z') für die in rasterbezogenen Fixierinseln (14, 15, 16) eines Substrats (13) vorhandenen Partikel (17, 18, 19), – Ausbilden eines Abstandes a zwischen beiden Lateralpositionierern (2, 11), – Vergleichen der Raster (x,y,z) und (x',y',z'), und Herstellung der jeweiligen Abstands (b)-Korrespondenz von Plateau-Sonden (4, 5, 6) der Scheibe (3) und von Partikeln (17, 18, 19) des Substrates (13) und – Auslösung des Auflesevorgangs und relative Bewegung der Lateralpositionierer (2, 11) durch die Vertikal-Verschiebeinrichtung (21) zueinander, bis nach haftender zeitparalleler Kontaktierung von Plateau-Sonden (4, 5, 6) und Partikeln (17, 18, 19) die Partikel-Sonden (22, 23, 24) entstehen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auflesevorgang eine laterale Positioniergenauigkeit durch den Durchmesser (D) des Plateaus (7, 8, 9), und die Rasterübereinstimmungsgenauigkeit (G) zwischen den beiden Rastern (x,y,z) und (x',y',z') der Scheibe (3) aus Halbleitermaterial und des Substrats (13) vorgegeben wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Positionierung mittels der Vertikal-Verschiebeeinrichtung (21), die auch aus mindestens einem gesteuerten oder einstellbaren Abstandshalter bestehen kann, erreicht wird, wobei die mechanische Robustheit der Plateaus (7, 8, 9) für vergleichsweise hohe Toleranzen sorgt.
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