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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Inspektionsverfahren und eine Inspektionshalterung für einen Wafer und insbesondere ein Inspektionsverfahren und eine Inspektionshalterung für die Ritzlinien eines Wafers.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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1 zeigt schematisch einen Wafer, der zu inspizieren ist. Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Herstellungsprozess für integrierte Schaltkreise typischerweise einen Wafervereinzelungsschritt, in welchem ein vollständig verarbeiteter und zu inspizierender Wafer 10 vereinzelt wird, nachdem ein Vereinzelungsband 20 (dicing – tape) an seiner Rückseite angebracht ist.
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Wenn ein Chip 11 auf dem zu inspizierenden Wafer 10 während des Wafervereinzelungsschritts beschädigt wird, ohne unmittelbar entdeckt zu werden, und in den folgenden Schritten verwendet wird, wird das entstehende Produkt fehlerhaft sein. Folglich wird ein schlechter Chip 11, der der Entdeckung entgeht, eine erhebliche Verschwendung an Zeit und Material in den folgenden Schritten verursachen. Wenn der zu inspizierende Wafer nach dem Wafervereinzelungsschritt inspiziert wird, kann der beschädigte Chip 11 zu einem früheren Zeitpunkt gefunden werden und daran gehindert werden, den verbleibenden Herstellungsprozess zu durchlaufen.
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2 ist eine Schnittansicht einer Ritzlinie. Allgemein gesagt ist, wie in 1 und 2 gezeigt, der Teil eines Chips 11, der am leichtesten während des Wafervereinzelungsschritts beschädigt wird, in der Nähe einer Ritzlinie 12 und die betroffene Ritzlinie wird letztendlich eine unebene Oberfläche aufweisen. Ein in einem oberen Bereich einer lateralen Seite eines Chips 11 in der Nähe einer Ritzlinie 12 verursachter Schaden wird allgemein als ein oberer Oberflächendefekt 111 bezeichnet und ein in einem unteren Bereich einer lateralen Seite eines Chips 11 in der Nähe einer Ritzlinie 12 verursachter Schaden wird als ein unterer Oberflächendefekt 112 bezeichnet. Während das Entdecken von unteren Oberflächendefekten 112 einer Ritzlinie 12 genauso wichtig wie das Entdecken von oberen Oberflächendefekten 111 der Ritzlinie 12 ist, wird die Entdeckung von unteren Oberflächendefekten 112 erheblich durch das Vereinzelungsband 20 unterhalb des Wafers 10 behindert.
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3 zeigt schematisch eine konventionelle Möglichkeit, untere Oberflächendefekte zu detektieren. Wie in einem Bereich A der 3 gezeigt, propagiert Licht immer entlang von Pfaden, die sich in Richtungen der Streuenergieverteilung erstrecken. Beim Detektieren von unteren Oberflächendefekten 112 kann ein präzises unteres Oberflächenbild nur erhalten werden, wenn sich das Inspektionslicht entlang eines idealen bildoptischen Pfades 11 bewegt. Da jedoch die Oberfläche des Vereinzelungsbands 20 nicht eine ideale glatte optische Oberfläche ist, verändert die Polarisierbarkeit der Oberflächengrenzschicht des Vereinzelungsbands 20 als Reaktion auf das Licht die polarisierte Streuenergieverteilung an der Oberfläche des Mediums. Als Ergebnis verändert die Streuung des Lichts die Richtungen der Lichtenergieverteilung an der brechenden Grenzschicht und das Licht wird stattdessen entlang des optischen Pfads L' verteilt. Das so erhaltene Inspektionsbild wird verzerrt sein und kann nicht verwendet werden, um zu bestimmen, ob untere Oberflächendefekte 112 existieren. Es ist deshalb sehr wünschenswert, dass ein Verfahren und ein Apparat zum Inspizieren der Ritzlinien eines Wafers untere Oberflächendefekte 112 klar detektieren können.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung offenbart ein Inspektionsverfahren und eine Inspektionshalterung für die Ritzlinien eines Wafers, wobei das Inspektionsverfahren die Schritte umfasst: Bereitstellen eines zu inspizierenden Wafers, Verbinden mit einem transparenten Träger und Inspizieren der Ritzlinien. Die vorliegende Erfindung erhöht die Bildauflösung der Ritzlinien, was es einfach macht, die unteren Oberflächendefekte der Ritzlinien zu detektieren.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Inspektionsverfahren für Ritzlinien eines Wafers bereit, das die Schritte umfasst: Bereitstellen eines zu inspizierenden Wafers, wobei der zu inspizierende Wafer eine Vielzahl von Chips aufweist, wobei eine Ritzlinie zwischen jeweils zwei benachbarten Chips ausgebildet ist und wobei an einer unteren Oberfläche ein Vereinzelungsband angebracht ist; Verbinden des Vereinzelungsbands mit einem transparenten Träger, der ein erstes flüssiges Medium trägt, wobei das Vereinzelungsband auf dem transparenten Träger platziert wird und lückenlos mit dem ersten flüssigen Medium in Kontakt kommt und wobei eine Differenz der Brechungsindizes des ersten flüssigen Mediums und des Vereinzelungsbands geringer als 0.3 ist; und Inspizieren der Ritzlinien, wobei eine Inspektionslinse eines optischen Inspektionsgeräts von unterhalb der unteren Oberfläche durch den transparenten Träger auf jede der Ritzlinien gerichtet wird, um die Ritzlinien zu inspizieren.
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Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Inspektionshalterung für Ritzlinien eines Wafers bereit, die umfasst: ein Vereinzelungsband, das an einer unteren Oberfläche eines zu inspizierenden Wafers angebracht ist; und einen transparenten Träger zum Lagern eines ersten flüssigen Mediums und zum Ermöglichen, dass das erste flüssige Medium das Vereinzelungsband lückenlos kontaktiert, wobei eine Differenz der Brechungsindizes des ersten flüssigen Mediums und des Vereinzelungsbands geringer als 0.3 ist.
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Die Umsetzung der vorliegenden Erfindung bewirkt mindestens die folgenden vorteilhaften Effekte:
- 1. Die Bildauflösung der Ritzlinien eines Wafers kann verbessert werden, um die Detektion von unteren Oberflächendefekten der Ritzlinien zu ermöglichen.
- 2. Da die Inspektion der Ritzlinien eines Wafers mit leicht verfügbaren und günstigen Materialien verbessert wird, können die Inspektionskosten verringert wird.
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Die detaillierten Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Detail mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben, um es Fachleuten zu ermöglichen, Einblick in die technische Offenbarung der vorliegenden Erfindung zu erhalten, die vorliegende Erfindung entsprechend umzusetzen und unmittelbar die Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung durch Lektüre der Inhalte zu verstehen, die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den beiliegenden Zeichnungen offenbart sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird am besten mit Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung einiger beispielhafter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden, in welchen
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1 eine schematische Zeichnung eines zu inspizierenden Wafers ist;
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2 eine Schnittansicht einer Ritzlinie ist;
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3 schematisch eine konventionelle Möglichkeit zum Detektieren von unteren Oberflächendefekten zeigt;
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4 das Flussdiagramm eines Inspektionsverfahren für die Ritzlinien eines Wafers entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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5 eine Schnittansicht eines zu inspizierenden Wafers entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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6 schematisch zeigt, wie die Inspektion entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
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7 schematisch zeigt, wie die Inspektion entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
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8 eine Schnittansicht einer Inspektionshalterung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist; und
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9 eine Schnittansicht einer Inspektionshalterung entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst mit Bezug auf 4 ein Inspektionsverfahren S100 für die Ritzlinien eines Wafers die Schritte: Bereitstellen eines zu inspizierenden Wafers (Schritt S10), Verbinden mit einem transparenten Träger (Schritt S20) und Inspizieren der Ritzlinien (Schritt S40).
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Der Schritt des Bereitstellens eines zu inspizierenden Wafers (Schritt S10) wird nun mit Bezug auf 5 beschrieben. Ein zu inspizierender Wafer 10, der eine Vielzahl von Chips 11 aufweist, wird bereitgestellt, wobei eine Ritzlinie 12 zwischen jeweils zwei benachbarten Chips 11 ausgebildet ist. Um den zu inspizierenden Wafer 10 zu befestigen, wenn der Wafer vereinzelt wird, wird ein Vereinzelungsband 20 an einer unteren Oberfläche 13 des zu inspizierenden Wafers 10 angebracht, was es den Chips 11 ermöglicht, in einer Array-Anordnung an dem Vereinzelungsband 20 zu verbleiben, sobald sie abgetrennt sind. Das Vereinzelungsband 20 kann ein „Blue Tape” sein.
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Der Schritt des Verbindens mit einem transparenten Träger (Schritt S20) ist im Detail wie folgt. Mit Bezug auf 6 trägt ein transparenter Träger 50 ein erstes flüssiges Medium 40. Wenn das Vereinzelungsband 20 auf dem transparenten Träger 50, der das erste flüssige Medium 40 trägt, platziert wird, führt die Oberflächenanziehungskraft des ersten flüssigen Mediums 40 zu einem fugenlosen Kontakt zwischen dem Vereinzelungsband 20 und dem ersten flüssigen Medium 40.
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Wenn der transparenter Träger 50 und das erste flüssige Medium 40 nicht vorhanden sind, fällt ein Inspektionslicht, das durch den unteren Oberflächendefekt 112 reflektiert wurde, direkt auf die Grenzschicht des Vereinzelungsbands 20 und des Luftmediums 61 und direkt in ein Luftmedium 61. Da die Polarisierbarkeit des Vereinzelungsbands 20 in Reaktion auf das Licht die polarisierte Streuenergieverteilung der Grenzschicht zwischen den Medienoberflächen beeinflusst, wird das Reflexionslicht von dem unteren Oberflächendefekt 112, das durch das Vereinzelungsband 20 gebrochen wird, gestreut und folglich von dem idealen bildoptischen Pfad 11 versetzt und dies verursacht Verzerrungen des Inspektionsbilds. Wenn der relative Brechungsindex der Grenzschicht der Medien verändert werden kann, um polarisiertes Streuen durch die Medienoberfläche des Vereinzelungsbands 20 zu schwächen, kann die polarisierte Streuenergieverteilung so eingestellt werden, dass das Licht, das andernfalls von dem idealen bildoptischen Pfad 11 infolge der Streuung versetzt wird, näher an den idealen bildoptischen Pfad 11 gebracht wird, wodurch die Auflösung des Inspektionsbilds verbessert wird.
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Die Streuung des Lichts in einem Medium hängt mit der Polarisierbarkeit des Mediums als Reaktion auf das Licht zusammen. Wenn man Licht als elektromagnetische Wellen behandelt und das Lichtpolarisationsverhalten mit dem elektrischen Feld beschrieben wird, kann die elektrische Polarisierbarkeit ausgedrückt werden durch einen Polarisierungstensor
α e / ij :
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Der Polarisierungstensor
α e / ij ist von den relativen Brechungsindizes an den Mediengrenzschichten abhängig und kann alternativ ausgedrückt werden in einer einfacheren Form als ρ
A (Licht):
wobei n der relative Brechungsindex an der Mediengrenzschicht ist, wobei λ die Wellenlänge des Lichts ist und wobei dn/dc eine Änderung des Brechungsindex (dn) in einer Volumeneinheit (dc) ist. Wenn dn/dc ≈ 0 ist, ist die Polarisierbarkeit der Mediengrenzschicht als Reaktion auf das Licht
was eine Verringerung der Interferenzen von dem Vereinzelungsband bedeutet und was deshalb erlaubt, ein schärferes Inspektionsbild der unteren Oberfläche
13 einer Ritzlinie
12 zu erhalten.
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Entsprechend dem obigen kann ein scharfes Inspektionsbild erhalten werden, wenn die auf dem optischen Pfad geschnittene Mediengrenzfläche zwischen der unteren Oberfläche 13 und einer Inspektionslinse 31 so verändert wird, dass die Brechungsindizes der benachbarten Medien ungefähr die gleichen sind, um die polarisierte Streuung durch das Vereinzelungsband 20 zu verringern. Um sicherzustellen, dass die Brechungsindizes der benachbarten Medien ungefähr die gleichen sind, darf die Differenz der Brechungsindizes des ersten flüssigen Mediums 40 und des Vereinzelungsbands 20 nicht größer als 0.3 sein.
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Der Schritt des Inspizierens der Ritzlinien (Schritt S40) wird wie folgt ausgeführt. Eine Ritzlinie 12 wird durch den transparenten Träger 50 von unterhalb der unteren Oberfläche 13 durch Ausrichten der Inspektionslinse 31 eines optischen Inspektionsgeräts 30 auf die Ritzlinie 12 inspiziert. Das durch das optische Inspektionsgerät 30 empfangene Licht ist sichtbares Licht oder Infrarotlicht.
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Da das Vereinzelungsband 20 einen Brechungsindex n von ungefähr 1.544 aufweist, kann das erste flüssige Medium 40 Wasser, dessen Brechungsindex n ungefähr 1.333 ist, Glycerol, dessen Brechungsindex n ungefähr 1.473 ist, Isopropylalkohol, dessen Brechungsindex n ungefähr 1.378 ist, oder Ethanol sein, dessen Brechungsindex n ungefähr 1.36 ist. Andererseits kann der transparenter Träger 50 aus Glas hergestellt sein, dessen Brechungsindex n ungefähr 1.52 ist. Da die Brechungsindizes der benachbarten Medien ungefähr die gleichen sind, ist der optische Pfad L'', entlang dem sich das durch das Vereinzelungsband 20 reflektierte Inspektionslicht durch das erste flüssige Medium 40 und den transparenten Träger 50 bewegt, sehr nahe an dem idealen bildoptischen Pfad L.
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Der geringe Unterschied zwischen dem optischen Pfad L'' und dem idealen bildoptischen Pfad 11 entsteht durch das Luftmedium 61 zwischen dem transparenten Träger 50 und der Inspektionslinse 31, wobei der Brechungsindex n des Luftmediums 61 ungefähr 1 ist. Das Luftmedium 61 bewirkt, dass der optische Pfad L'' des Inspektionslichts leicht an der Grenzschicht zwischen dem transparenten Träger 50 und dem Luftmedium 61 abgelenkt wird. Trotzdem ist der Unterschied zwischen dem idealen bildoptischen Pfad L und dem optischen Pfad L'' so gering, dass die Auflösung eines durch das Inspektionsverfahren S100 aufgenommenen Bilds von der unteren Oberfläche einer Ritzlinie 12 das übertrifft, was durch die konventionellen Inspektionsverfahren erreicht werden kann.
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Um das vorhergehende Ausführungsbeispiel zu verbessern kann das Inspektionsverfahren S100 ferner den Schritt des Verbindens mit einem zweiten flüssigen Medium (Schritt S30) vor dem Schritt S40 umfassen, wie in 4 und 7 gezeigt. Schritt S30 ist dafür gedacht, die Bildauflösung weiter zu erhöhen, und umfasst das Aufbringen eines zweiten flüssigen Mediums zwischen dem transparenten Träger 50 und der Inspektionslinse 31, wobei das zweite flüssige Medium auch Wasser, Glycerol, Isopropylalkohol oder Ethanol sein kann. Das Hinzufügen des zweiten flüssigen Mediums 60 hilft, die Abweichung vom optischen Pfad, die durch das Luftmedium 61 verursacht wird, zu korrigieren und erlaubt es aufgrund der sich ergebenden Uniformität der Brechungsindizes des Vereinzelungsbands 20, des ersten flüssigen Mediums 40, des transparenten Trägers 50 und des zweiten flüssigen Mediums 60, dass das durch den unteren Oberflächendefekt 112 reflektierte Inspektionslicht durch das Vereinzelungsband 20, das erste flüssige Medium 40, den transparenten Träger 50 und das zweite flüssige Medium 60 hindurch geht, ohne dass die Richtungen der Lichtenergieverteilung durch Streuung geändert werden. Im Ergebnis bewegt sich das Licht im Wesentlichen entlang des idealen bildoptischen Pfades L (d. h. entlang des optischen Pfades L''') und ein ausreichend scharfes Inspektionsbild kann mit dem optischen Inspektionsgerät 30 als eine Basis gewonnen werden, anhand der bestimmt werden kann, ob eine Ritzlinie 12 untere Oberflächendefekte 112 aufweist.
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Mit Bezug auf 8 mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine Inspektionshalterung 70 für die Ritzlinien eines Wafers ein Vereinzelungsband 20 und einen transparenten Träger 50. Die Verwendung der Inspektionshalterung 70 für die Inspektion der Ritzlinien 12 hilft, die Bildauflösung zu verbessern.
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Das Vereinzelungsband 20 ist an einer unteren Oberfläche 13 eines zu inspizierenden Wafers 10 angebracht, wobei der zu inspizierende Wafer 10 eine Vielzahl von Chips 11 und zwischen jeweils zwei benachbarten Chips 11 ausgebildete Ritzlinien 12 aufweist.
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Der transparente Träger 50 trägt ein erstes flüssiges Medium 40. Wenn das Vereinzelungsband 20 auf dem transparenten Träger 50 platziert wird, ist es dank der Oberflächenadhäsionskraft des ersten flüssigen Mediums 40, das durch den transparenten Träger 50 getragen wird, in fugenlosen Kontakt mit dem ersten flüssigen Medium 40.
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Wie schon vorher gesagt, wird, wenn die Brechungsindices der Medien, die zwischen dem Vereinzelungsband 20 und einem optischen Inspektionsgerät liegen, ungefähr gleich sind, das Inspektionsbild relativ wenig durch Oberflächenstreuung des Vereinzelungsbands 20 gestört. Deshalb darf die Differenz der Brechungsindizes des ersten flüssigen Mediums 40 und des Vereinzelungsbands 20 nicht größer als 0.3 sein. Beispielsweise kann das erste flüssige Medium Wasser, Glycerol, Isopropylalkohol oder Ethanol sein, während der transparente Träger 50 aus Glas hergestellt ist, dessen Brechungsindex n ungefähr 1.52 und nahe an dem Brechungsindex des Vereinzelungsbands 20 (1.544) ist. Wenn Materialien, die den vorher genannten Kriterien genügen, verwendet werden, wird das durch den unteren Oberflächendefekt 112 (gezeigt in 2, 6 und 7) reflektierte Inspektionslicht 20 durch das erste flüssige Medium 40 und den transparenten Träger 50 im Wesentlichen entlang des idealen bildoptischen Pfades hindurch gehen, was das Erlangen eines hochauflösenden und wenig verzerrten Inspektionsbilds ermöglicht.
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Wie in 9 gezeigt kann die Inspektionshalterung 70 ferner eine Klammervorrichtung 80 zum Klemmen und dadurch zum Fixieren von zwei Enden des Vereinzelungsbands 20 umfassen. Wenn der zu inspizierende Wafer 10 an dem Vereinzelungsband 20 angebracht ist, dient die Klammervorrichtung 80 auch dazu, den zu inspizierenden Wafer 10 so zu fixieren, dass ein optisches Inspektionsgerät jede Ritzlinie 12 inspizieren kann. Des Weiteren kann, wenn die Klammervorrichtung 80 das Vereinzelungsband 20 klemmt, der zu inspizierende Wafer 10 leicht bewegt werden, um folgende Tests oder den Rest des Herstellungsprozesses zu realisieren.
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Die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sind oben anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele offenbart, um es Fachleuten zu ermöglichen, Einsicht in die Inhalte der vorliegenden Erfindung zu erlangen und die vorliegende Erfindung entsprechend umzusetzen. Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sollen nicht als einschränkend für den Umfang der vorliegenden Erfindung ausgelegt werden. Deshalb sollen alle äquivalenten Modifikationen oder Änderungen, die an den vorher genannten Ausführungsbeispielen vorgenommen werden, in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
was eine Verringerung der Interferenzen von dem Vereinzelungsband bedeutet und was deshalb erlaubt, ein schärferes Inspektionsbild der unteren Oberfläche