DE102020118150A1 - Method, test structure, test device and device - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Geometrie einer Messspitze (100) für ein Rastersondenmikroskop vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte:a) Erzeugen (S1) zumindest einer Prüfstruktur (200), welche Erhebungen (210) im Wechsel mit Vertiefungen (220) in einer ersten Richtung (I) aufweist, wobei die Erhebungen (210) und Vertiefungen (220) parallel zueinander in einer zweiten Richtung (II) senkrecht zur ersten Richtung (I) ausgerichtet sind;b) Abtasten (S2) der Prüfstruktur (200) mit der Messspitze (100) zum Ermitteln eines Profils (300) der Prüfstruktur (200); undc) Bestimmen (S3) der Geometrie der Messspitze (100) in Abhängigkeit des ermittelten Profils (300).A method for determining a geometry of a measuring tip (100) for a scanning probe microscope is proposed. The method comprises the steps: a) Generating (S1) at least one test structure (200) which has elevations (210) alternating with depressions (220) in a first direction (I), the elevations (210) and depressions (220 ) are aligned parallel to one another in a second direction (II) perpendicular to the first direction (I);b) scanning (S2) the test structure (200) with the measuring tip (100) to determine a profile (300) of the test structure (200); andc) determining (S3) the geometry of the measuring tip (100) as a function of the determined profile (300).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Geometrie einer Messspitze für ein Rastersondenmikroskop, eine Prüfstruktur, eine Prüfvorrichtung und eine Vorrichtung zum Analysieren und/oder Bearbeiten einer Probe.The present invention relates to a method for determining a geometry of a measuring tip for a scanning probe microscope, a test structure, a test device and a device for analyzing and/or processing a sample.
Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Lithographiemaske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.Microlithography is used to produce microstructured components such as integrated circuits. The microlithography process is carried out using a lithography system which has an illumination system and a projection system. The image of a lithography mask (reticle) illuminated by the illumination system is projected by the projection system onto a substrate coated with a light-sensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection system, for example a silicon wafer, in order to place the mask structure on the light-sensitive coating of the substrate transferred to.
Zur Erzielung kleiner Strukturgrößen und damit der Erhöhung der Integrationsdichte der mikrostrukturierten Bauelemente wird zunehmend Licht mit sehr kurzen Wellenlängen eingesetzt, das beispielsweise als tiefes Ultraviolett (DUV, von engl. „deep ultra-violet“) oder extremes Ultraviolett (EUV, von engl. „extreme ultra-violett“) bezeichnet wird. DUV weist beispielsweise eine Wellenlänge von 193 nm auf und EUV weist beispielsweise eine Wellenlänge von 13,5 nm auf. Die Lithographiemasken weisen dabei selbst Strukturgrößen auf, die im Bereich von 5 - 100 nm liegen. Die Herstellung solcher Lithographiemasken ist sehr aufwändig und daher kostenintensiv, insbesondere da die Lithographiemasken defektfrei sein müssen, da ansonsten nicht sichergestellt ist, dass eine mit der Lithographiemaske erzeugte Struktur die erwünschte Funktion aufweist. Aus diesem Grund werden Lithographiemasken beispielsweise verifiziert, das heißt, die Defektfreiheit der Lithographiemaske wird geprüft. Dabei werden Defekte erkannt und lokalisiert, was eine gezielte Reparatur der Defekte ermöglicht. Typische Defekte sind das Fehlen von vorgesehenen Strukturen, da beispielsweise ein Ätzvorgang nicht erfolgreich ablief, oder aber es sind nicht vorgesehene Strukturen vorhanden, da beispielsweise ein Ätzvorgang zu schnell vorangeschritten ist oder an einer falschen Stelle gewirkt hat. Diese Defekte lassen sich durch gezieltes Ätzen von überschüssigem Material oder gezieltes Abscheiden von zusätzlichem Material an den entsprechenden Positionen beseitigen, was beispielsweise mittels Elektronenstrahl-induzierten Prozessen (FEBIP, von engl. „focussed electron beam induced processing“) sehr gezielt möglich ist.In order to achieve small structure sizes and thus increase the integration density of the microstructured components, light with very short wavelengths is increasingly being used, which is known, for example, as deep ultraviolet (DUV, from English "deep ultra-violet") or extreme ultraviolet (EUV, from English "". extreme ultra-violet”). DUV has a wavelength of 193 nm, for example, and EUV has a wavelength of 13.5 nm, for example. The lithography masks themselves have structure sizes in the range of 5-100 nm. The production of such lithography masks is very complex and therefore expensive, in particular since the lithography masks must be free of defects, since otherwise it cannot be ensured that a structure produced with the lithography mask has the desired function. For this reason, lithography masks are verified, for example, that is to say that the lithography mask is checked for freedom from defects. Defects are detected and localized in the process, which enables the defects to be repaired in a targeted manner. Typical defects are the absence of intended structures, for example because an etching process did not run successfully, or structures that were not intended are present because, for example, an etching process progressed too quickly or worked at the wrong place. These defects can be eliminated by targeted etching of excess material or targeted deposition of additional material at the appropriate positions, which is possible in a very targeted manner, for example, using electron beam induced processes (FEBIP).
Während des Reparaturvorgangs wird vorzugsweise mittels eines Rasterelektronenmikroskops das Voranschreiten des Vorgangs ständig überwacht. Das Elektronenmikroskop bietet eine hierfür geeignete Ortsauflösung, die im Bereich weniger Nanometer liegt. Nachteilig ist es jedoch, dass die zu untersuchende Oberfläche allein anhand von Kontrasten aufgrund unterschiedlicher Wechselwirkungen des Elektronenstrahls mit den Oberflächenatomen darstellbar ist. Daher enthält das Bild eines Elektronenmikroskops typischerweise keine Information über die Höhe der Oberfläche.During the repair process, the progress of the process is continuously monitored, preferably by means of a scanning electron microscope. The electron microscope offers a spatial resolution suitable for this, which is in the range of a few nanometers. However, it is disadvantageous that the surface to be examined can be represented solely on the basis of contrasts due to different interactions of the electron beam with the surface atoms. Therefore, the image of an electron microscope typically contains no information about the height of the surface.
Die Rastersondenmikroskopie (SPM, von engl. „scanning probe microscopy“) ist eine bildgebende Methode, mit der Höheninformationen der zu untersuchenden Oberfläche ermittelt werden können. Hierzu wird eine Messsonde verwendet, die direkt mit der Oberfläche in Wechselwirkung tritt, und die über die Oberfläche gerastert wird. Die Wechselwirkung kann bei der Rasterkraftmikroskopie (AFM, von engl. „atomic force microscopy“) auf einem direkten Kontakt, auf einer vander-Waals Wechselwirkung oder weiteren physikalischen Wechselwirkungen sowie Mischungen daraus basieren. Beispielsweise wird die Wechselwirkung für jede Rasterposition der Messsonde konstant gehalten, indem eine Höhe der Messsonde über der Oberfläche mittels eines Mikroaktuators eingestellt wird. Die Messsonde wird auch als Spitze bezeichnet. Die Geometrie der Spitze hat erheblichen Einfluss auf die Wechselwirkung zwischen der Spitze und der Oberfläche, insbesondere bei scharfen Strukturen. Das Ergebnis einer solchen Messung entspricht in etwa einer Faltung der Spitzengeometrie mit der Oberflächengeometrie. Daher ist es vorteilhaft, die Spitzengeometrie genau zu kennen, um das Messergebnis richtig interpretieren zu können.Scanning probe microscopy (SPM) is an imaging method that can be used to determine height information of the surface to be examined. A measuring probe is used for this purpose, which interacts directly with the surface and which is scanned over the surface. In atomic force microscopy (AFM), the interaction can be based on direct contact, on a van der Waals interaction or on other physical interactions and mixtures thereof. For example, the interaction is kept constant for each grid position of the measuring probe by adjusting a height of the measuring probe above the surface using a microactuator. The measuring probe is also referred to as a tip. The geometry of the tip has a significant impact on the interaction between the tip and the surface, especially for sharp structures. The result of such a measurement roughly corresponds to a convolution of the tip geometry with the surface geometry. It is therefore advantageous to know the tip geometry precisely in order to be able to correctly interpret the measurement result.
Die nachfolgenden Druckschriften beschäftigen sich mit der Berücksichtigung des Einflusses der Geometrie oder Form einer Messspitze eines SPM auf SPM-Bilder einer Probenoberfläche:
Beispielsweise kann mittels Teststrukturen, deren Geometrie bekannt ist und die mit der Messspitze gemessen werden, durch „Entfaltung“ des Messsignals mit der bekannten Teststruktur-Geometrie, auf die Geometrie der Spitze geschlossen werden. Die dann bekannte Spitzengeometrie kann benutzt werden, um das Messignal einer unbekannten Struktur zu „entfalten“ und somit Rückschlüsse auf deren tatsächliche Geometrie zu ziehen. Allerdings verändert sich eine Messspitze aufgrund der ständigen Wechselwirkung mit der Oberfläche während ihrer Verwendung, weshalb die Spitzengeometrie regelmäßig nachkontrolliert werden sollte. Dies kann sehr zeitintensiv sein, insbesondere wenn die Messspitze hierzu zu einer separaten Teststruktur verfahren werden muss oder gar aus der Messvorrichtung ausgebaut werden müsste. Es ist deshalb wünschenswert, eine Möglichkeit zur Charakterisierung der Geometrie der Messspitze zu haben, die exakt ist und dennoch keinen großen Aufwand bereitet, insbesondere wenig Zeit benötigt.For example, using test structures whose geometry is known and which are measured with the measuring tip, the geometry of the tip can be deduced by “unfolding” the measurement signal with the known test structure geometry. The tip geometry that is then known can be used to "unfold" the measurement signal of an unknown structure and thus draw conclusions about its actual geometry. However, a measuring tip changes during its use due to the constant interaction with the surface, which is why the tip geometry should be checked regularly. This can be very time-consuming, especially if the measuring tip has to be moved to a separate test structure or even has to be removed from the measuring device. It is therefore desirable to have an option for characterizing the geometry of the measuring tip that is exact and yet does not involve a great deal of effort, and in particular requires little time.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Verwendung einer Messspitze in Prozessen zur Analyse oder Bearbeitung von Oberflächen, insbesondere von mikrostrukturierten Oberflächen, zu verbessern.Against this background, one object of the present invention is to improve the use of a measuring tip in processes for analyzing or processing surfaces, in particular microstructured surfaces.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Geometrie einer Messspitze für ein Rastersondenmikroskop vorgeschlagen. In einem ersten Schritt a) wird zumindest eine Prüfstruktur erzeugt, welche Erhebungen im Wechsel mit Vertiefungen in einer ersten Richtung aufweist, wobei die Erhebungen und Vertiefungen parallel zueinander in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung ausgerichtet sind. In einem zweiten Schritt b) wird die Prüfstruktur mit der Messspitze in der ersten Richtung sowie in einer dritten Richtung senkrecht zur ersten und zweiten Richtung zum Ermitteln eines Profils der Prüfstruktur abgetastet. In einem dritten Schritt c) wird die Geometrie der Messspitze in Abhängigkeit des ermittelten Profils ermittelt.According to a first aspect, a method for determining a geometry of a measuring tip for a scanning probe microscope is proposed. In a first step a), at least one test structure is produced which has elevations alternating with depressions in a first direction, the elevations and depressions being aligned parallel to one another in a second direction perpendicular to the first direction. In a second step b), the test structure is scanned with the measuring tip in the first direction and in a third direction perpendicular to the first and second directions to determine a profile of the test structure. In a third step c), the geometry of the measuring tip is determined as a function of the determined profile.
Dieses Verfahren weist den Vorteil auf, dass die Geometrie der Messspitze mit einer vergleichsweise einfachen Prüfstruktur schnell und einfach ermittelt werden kann. Aufgrund der Parallelität der Strukturen kann sicher vermieden werden, dass die Messspitze die Prüfstruktur (teilweise) verpasst, wie dies etwa bei säulenartigen Erhebungen oder Vertiefungen der Fall sein kann und was zu Messfehlern führen kann. Dies kann insbesondere in-situ erfolgen, wobei die Prüfstruktur beispielsweise speziell hierfür auf einer zu untersuchenden Probenoberfläche erzeugt wird. Aufgrund der einfachen Geometrie der Prüfstruktur ist diese genau erzeugbar oder herstellbar. Zudem können relevante Abmessungen der Prüfstruktur mit ergänzenden Messmitteln, wie beispielsweise einem Elektronenmikroskop, einfach ermittelt und damit kontrolliert werden. Weiterhin kann mittels der vorgeschlagenen Prüfstruktur die Geometrie der Messspitze gezielt an unterschiedlichen Flanken der Messspitze ermittelt werden.This method has the advantage that the geometry of the measuring tip can be determined quickly and easily with a comparatively simple test structure. Due to the parallelism of the structures, it can be safely avoided that the measuring tip (partially) misses the test structure, as can be the case with columnar elevations or depressions, which can lead to measurement errors. This can in particular take place in situ, with the test structure being produced specifically for this purpose, for example, on a sample surface to be examined. Because of the simple geometry of the test structure, it can be generated or manufactured precisely. In addition, relevant dimensions of the test structure can be easily determined and thus checked with supplementary measuring equipment, such as an electron microscope. Furthermore, using the proposed test structure, the geometry of the measuring tip can be determined in a targeted manner on different flanks of the measuring tip.
Ein Rastersondenmikroskop kann in verschiedenen Betriebsarten betrieben werden. Außer als bildgebendes Messinstrument, mit dem eine dreidimensionale Struktur einer Oberfläche erfassbar ist, kann die Messspitze auch als Mikromanipulator verwendet werden. Den vermessenden Betriebsarten ist es gemein, dass mit der Messspitze die zu erfassende Probenoberfläche abgerastert wird. Für jeden Messpunkt, der beispielsweise durch ein Tupel von (x, y)-Koordinaten bestimmt ist, wird ein Höhenwert, also ein Wert einer z-Koordinate ermittelt. Die horizontale und auch die vertikale Auflösung eines Rastersondenmikroskops liegt im Bereich von unter einem Nanometer. Das Rastersondenmikroskop ist beispielsweise als Rasterkraftmikroskop ausgebildet.A scanning probe microscope can be operated in different operating modes. In addition to being used as an imaging measuring instrument with which a three-dimensional structure of a surface can be recorded, the measuring tip can also be used as a micromanipulator. The measuring operating modes have in common that the sample surface to be measured is scanned with the measuring tip. A height value, ie a value of a z-coordinate, is determined for each measurement point, which is determined, for example, by a tuple of (x,y) coordinates. The horizontal and also the vertical resolution of a scanning probe microscope is in the range of less than one nanometer. The scanning probe microscope is designed, for example, as an atomic force microscope.
Die Messspitze ist beispielsweise an einem freien Ende eines Auslegers (Cantilever) angeordnet. Das dem freien Ende gegenüberliegende Ende des Cantilevers wird von einem Sondenhalter oder Messkopf gehalten, der beispielsweise mittels einer Piezoaktorik in alle drei Raumrichtungen verfahrbar ist. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Sondenhalter drehbar und/oder verkippbar gelagert ist. Die Grundauflösung des Rastersondenmikroskops wird beispielsweise von der Piezoaktorik bestimmt, da diese zum exakten Anfahren der in einem Raster angeordneten Messpunkte zuständig ist. Der Cantilever mit der daran angeordneten Messspitze kann insgesamt als Messsonde bezeichnet werden. Der Cantilever besteht beispielsweise aus einkristallinem Silicium, ja nach Anwendungsfall können aber auch andere Materialien und/oder Materialkombinationen vorgesehen sein.The measuring tip is arranged, for example, at a free end of a cantilever. The end of the cantilever opposite the free end is held by a probe holder or measuring head, which can be moved in all three spatial directions, for example by means of a piezoelectric actuator. In addition, it can be provided that the probe holder is rotatably and/or tiltably mounted. The basic resolution of the scanning probe microscope is determined, for example, by the piezo actuator, since this is responsible for the exact approach to the measuring points arranged in a grid. The cantilever with the measuring tip arranged on it can be referred to overall as a measuring probe. The cantilever consists, for example, of monocrystalline silicon, but depending on the application, other materials and/or material combinations can also be provided.
Es sind verschiedene Arten von Rastersondenmikroskopen bekannt, wie beispielsweise Rastertunnelmikroskope und Rasterkraftkraftmikroskope. Bei Rastertunnelmikroskopen wird eine Spannung zwischen die Messspitze und die Probenoberfläche angelegt und es wird der Strom, der ohne direkten Kontakt der Spitze mit der Oberfläche fließt (der „Tunnelstrom“) gemessen. Die Stromstärke ist ein Indikator für den Abstand zwischen der Messspitze und der Probenoberfläche. Bei Rasterkraftmikroskopen tritt die Messspitze in eine direkte Wechselwirkung mit der Probenoberfläche auf atomarer Ebene. Dies ist nachfolgend etwas näher erläutert.Various types of scanning probe microscopes are known, such as scanning tunneling microscopes and atomic force microscopes. In scanning tunneling microscopes, a voltage is applied between the probe tip and the sample surface, and the current that flows when the tip is not in direct contact with the surface (the “tunneling current”) is measured. The current is an indicator of the distance between the probe tip and the sample surface. In atomic force microscopes, the measuring tip interacts directly with the sample surface at the atomic level. This is explained in more detail below.
Zum Erfassen der Höhe der Probenoberfläche an einem jeweiligen Messpunkt tritt die Messspitze mit der Probenoberfläche in Wechselwirkung. Beispielsweise wird die Messspitze in Kontakt mit der Probeoberfläche gebracht. Hierzu wird die Messsonde von oben an die Probenoberfläche angenähert. Sobald eine Biegung des Cantilevers festgestellt wird, was beispielsweise optisch durch die Ablenkung eines auf der Oberseite des Cantilevers reflektierten Laserstrahls ermittelt wird, ist der Kontakt hergestellt. Die Messspitze wird anschließend im Kontakt mit der Oberfläche gehalten und über die Oberfläche bewegt (gerastert). Die Biegung des Cantilevers ist ein Maß für die Höhe der Oberfläche an einem jeweiligen Rasterpunkt. In diesem Modus wird also beispielsweise eine Höhe des Sondenhalters konstant gehalten. Alternativ hierzu kann die Biegung des Cantilevers konstant gehalten werden, indem die Höhe des Sondenhalters mittels eines entsprechenden Regelkreises geregelt wird. Dann entspricht die Aussteuerung des Sondenhalters in z-Richtung der Höhe der Probenoberfläche. Außer dem Kontaktmodus, bei dem die Messspitze vergleichsweise schnell verschleißt, sind weitere Messmodi möglich, wie ein Nicht-Kontakt-Modus oder ein intermittierender Modus, die sich insbesondere in der Art der Wechselwirkung der Messspitze mit der Oberfläche unterscheiden. Bei diesen Modi wird der Cantilever beispielsweise in eine erzwungene Schwingung mit vorgegebener Frequenz gebracht, die vorzugsweise nahe einer Resonanzfrequenz des Cantilevers ist. Die Schwingung wird derart angeregt, dass das freie Ende des Cantilevers mit der Messspitze in z-Richtung schwingt. Die Resonanzfrequenz hängt hierbei insbesondere von den Eigenschaften des Cantilevers sowie einer vorliegenden Wechselwirkung der Messspitze mit der Probenoberfläche ab. Sobald sich die Wechselwirkung verändert, ändert sich beispielsweise die Resonanzfrequenz und damit die Amplitude der erzwungenen Schwingung bei der vorgegebenen Frequenz. Beispielsweise durch einen geschlossenen Regelkreis wird der Sondenhalter in z-Richtung so nachgeführt, dass die Schwingung erhalten bleibt, womit die Aussteuerung des Sondenhalters in z-Richtung der Höhe der Probenoberfläche entspricht. Diese beispielhaft beschriebenen Messverfahren sind verschiedentlich erweiterbar, und/oder abwandelbar. Ferner sind verschiedene andere Messverfahren möglich.In order to record the height of the sample surface at a respective measuring point, the measuring tip interacts with the sample surface. For example, the measuring tip is brought into contact with the sample surface. To do this, the measuring probe is approached to the sample surface from above. As soon as bending of the cantilever is detected, which is determined optically, for example, by deflecting a laser beam reflected on the upper side of the cantilever, contact is made. The measuring tip is then held in contact with the surface and moved (scanned) over the surface. The deflection of the cantilever is a measure of the height of the surface at a given grid point. In this mode, for example, a height of the probe holder is kept constant. Alternatively, the deflection of the cantilever can be kept constant by controlling the height of the probe holder using an appropriate control loop. Then the modulation of the probe holder in the z-direction corresponds to the height of the sample surface. In addition to the contact mode, in which the measuring tip wears out comparatively quickly, other measuring modes are possible, such as a non-contact mode or an intermittent mode, which differ in particular in the type of interaction between the measuring tip and the surface. In these modes, the cantilever is brought into a forced oscillation with a predetermined frequency, for example, which is preferably close to a resonant frequency of the cantilever. The vibration is excited in such a way that the free end of the cantilever vibrates with the measuring tip in the z-direction. In this case, the resonant frequency depends in particular on the properties of the cantilever and an existing interaction of the measuring tip with the sample surface. As soon as the interaction changes, the resonant frequency changes, for example, and with it the amplitude of the forced oscillation at the specified frequency. For example, the probe holder is tracked in the z-direction by means of a closed control loop in such a way that the oscillation is maintained, whereby the modulation of the probe holder in the z-direction corresponds to the height of the sample surface. These measurement methods described by way of example can be expanded and/or modified in various ways. Various other measurement methods are also possible.
Die Messspitze selbst weist beispielsweise eine pyramidenartige oder nadelartige Form auf. Je nach Anwendungsfall ist eine besonders feine Messspitze von Vorteil, beispielsweise wenn sehr feine Strukturen mit einem hohen Aspektverhältnis mit der Messspitze gemessen werden sollen. Die Geometrie der Messspitze hat einen erheblichen Einfluss auf das mit der Messpitze erfasste Profil einer Probenoberfläche, weshalb es vorteilhaft ist, die Geometrie möglichst genau zu kennen.The measuring tip itself has, for example, a pyramid-like or needle-like shape. Depending on the application, a particularly fine measuring tip is advantageous, for example if very fine structures with a high aspect ratio are to be measured with the measuring tip. The geometry of the measuring tip has a significant influence on the profile of a sample surface recorded with the measuring tip, which is why it is advantageous to know the geometry as precisely as possible.
Je nach dem, wie die Geometrie einer Messspitze aussieht, kann es zu fehlerhaften oder unvollständigen Messergebnissen kommen. Hierzu zwei Beispiele. Eine Messspitze mit einem Spitzendurchmesser von beispielsweise 60 nm kann eine Vertiefung, beispielsweise ein Graben oder ein Loch in der Probenoberfläche, mit einer Breite oder einem Durchmesser von nur 30 nm nicht erfassen, da die Messspitze in die Vertiefung nicht eintauchen kann. Ebenso kann eine Messspitze mit einer Länge von 50 nm eine Vertiefung mit einer Höhe von 100 nm nicht vollständig erfassen.Depending on the geometry of a measuring tip, incorrect or incomplete measurement results can occur. Two examples for this. A probe tip with a tip diameter of, for example, 60 nm cannot detect a depression, for example a ditch or hole in the sample surface, with a width or diameter of only 30 nm, since the probe tip cannot enter the depression. Likewise, a measuring tip with a length of 50 nm cannot completely detect an indentation with a height of 100 nm.
Die Geometrie der Messspitze kann durch verschiedene Parameter charakterisiert werden. Beispielsweise kann ein Durchmesser und eine Länge eine stabförmige Messspitze vollständig charakterisieren. Wenn die Messspitze eine andere Grundform aufweist, wie beispielsweise kegel- oder pyramidenartig, kann auch ein Öffnungswinkel des Kegels oder der Pyramide ein hilfreicher Parameter sein. Eine Messspitze kann aber auch an unterschiedlichen Flanken verschiedene Geometrien aufweisen, so dass die Geometrie der Messspitze vorzugsweise in Bezug auf eine jeweilige Flanke bestimmt wird. Derartige die Geometrie charakterisierende Parameter lassen sich mittels Abtastens der Prüfstruktur und nachfolgende Analyse des dabei erfassten Profils ermitteln.The geometry of the measuring tip can be characterized by various parameters. For example, a diameter and a length can fully characterize a rod-shaped measuring tip. If the measuring tip has a different basic shape, such as a cone or pyramid, an opening angle of the cone or pyramid can also be a helpful parameter. However, a measuring tip can also have different geometries on different flanks, so that the geometry of the measuring tip is preferably determined in relation to a respective flank. Such parameters characterizing the geometry can be determined by scanning the test structure and subsequent analysis of the profile recorded in the process.
Die Prüfstruktur wird beispielsweise auf einer Oberfläche einer zu untersuchenden Probe erzeugt. Die Oberfläche der zu untersuchenden Probe, auf der die Prüfstruktur erzeugt wird, ist vorzugsweise eben und glatt. Unter „eben“ wird insbesondere verstanden, dass die Oberfläche zumindest in dem Bereich der Prüfstruktur in der durch die erste und die zweite Richtung aufgespannten Ebene liegt. Unter „glatt“ wird insbesondere verstanden, dass die Oberfläche vor dem Erzeugen der Prüfstruktur keine wesentlichen Unebenheiten oder von dieser Ebene abweichenden Strukturen aufweist. Unter „wesentlichen Unebenheiten“ sind beispielsweise Unebenheiten zu verstehen, die mehr als 10% einer Strukturgröße der Prüfstruktur aufweisen. Beispielsweise weist die Prüfstruktur eine Erhebung mit einer Höhe von 20 nm und einer Breite von 10 nm auf, dann wäre die Grenze von unwesentlich zu wesentlich bei 2 nm Höhe und 1 nm Breite. Je nach Anwendungsfall kann das fachmännische Verständnis, was wesentlich oder unwesentlich ist, von diesem Beispiel abweichen.The test structure is generated, for example, on a surface of a sample to be examined. The surface of the sample to be examined, on which the test structure is produced, is preferably flat and smooth. “Flat” is understood in particular to mean that the surface lies in the plane spanned by the first and the second direction, at least in the area of the test structure. “Smooth” means in particular that the surface does not have any significant unevenness or structures deviating from this level before the test structure is created. "Significant unevenness" is to be understood, for example, as unevenness that has more than 10% of a structure size of the test structure. For example, if the test structure has an elevation with a height of 20 nm and a width of 10 nm, then the limit from insignificant to significant would be 2 nm in height and 1 nm in width. Depending on the application, the skilled artisan's understanding of what is essential or non-essential may differ from this example.
Die zumindest eine Prüfstruktur weist Erhebungen im Wechsel mit Vertiefungen in einer ersten Richtung auf, die parallel zueinander in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung ausgerichtet sind. Die Erhebungen sind beispielsweise in Bezug auf einen unteren Punkt in einer Vertiefung erhabene Strukturen und die Vertiefungen sind beispielsweise in Bezug auf einen oberen Punkt einer Erhebung Aushöhlungen. Das heißt, dass die Begriffe Erhebung und Vertiefung relativ zueinander zu verstehen sind. Beispielsweise lassen sich Erhebungen und Vertiefungen in Form von wenigstens einem Graben in einer glatten Oberfläche darstellen. Dann entspricht die Oberfläche, die benachbart zu der Vertiefung (dem Graben) liegt, einer Erhebung. Umgekehrt kann in Bezug auf einen Steg, der eine Erhebung in Bezug auf die Oberfläche darstellt, die an den Steg angrenzende Oberfläche eine Vertiefung bilden. Die Erhebungen und Vertiefungen erstrecken sich vorzugsweise in Richtung einer Flächennormalen bezogen auf die Oberfläche, die die Prüfstruktur trägt. Abweichungen hiervon jedoch ebenfalls möglich.The at least one test structure has elevations alternating with depressions in a first direction, which are aligned parallel to one another in a second direction perpendicular to the first direction. The elevations are, for example, structures that are raised with respect to a lower point in a depression, and the depressions are, for example, hollows with respect to an upper point of a projection. This means that the terms elevation and depression are to be understood relative to one another. For example, elevations and depressions can be represented in the form of at least one trench in a smooth surface. Then, the surface adjacent to the depression (trench) corresponds to a bump. Conversely, with respect to a ridge that is an elevation relative to the surface, the surface adjacent to the ridge may form a depression. The elevations and depressions preferably extend in the direction of a surface normal relative to the surface that carries the test structure. However, deviations from this are also possible.
Dass die Erhebungen und Vertiefungen im Wechsel zueinander vorliegen, heißt insbesondere, dass, wenn man entlang der ersten Richtung die Prüfstruktur schneidet, in alternierender Folge Erhebungen und Vertiefungen vorfindet. Die verschiedenen Erhebungen und Vertiefungen können dabei unterschiedlich ausgebildet sein, also beispielsweise eine Variation in einer Breite, einer Höhe einem Flankenwinkel und dergleichen mehr aufweisen. Vorzugsweise ist die Prüfstruktur zumindest abschnittsweise periodisch ausgestaltet, so dass mehrere, in der ersten Richtung aufeinander folgende Erhebungs-Vertiefungs-Paare jeweils gleich ausgebildet sind, also eine gleiche Geometrie aufweisen. Eine solche regelmäßige Prüfstruktur ermöglicht es, das Profil mit einer signifikanten Statistik an Messpunkten zum Bestimmen der Geometrie der Messspitze zu ermitteln.The fact that the elevations and depressions alternate with one another means in particular that if the test structure is cut along the first direction, elevations and depressions are found in an alternating sequence. The various elevations and depressions can be designed differently, that is, for example, have a variation in width, height, flank angle and the like. The test structure is preferably designed periodically, at least in sections, so that a plurality of pairs of elevations and depressions following one another in the first direction are each of the same design, ie have the same geometry. Such a regular test structure makes it possible to determine the profile with a significant statistic of measuring points for determining the geometry of the measuring tip.
Darunter, dass die Erhebungen und Vertiefungen parallel zueinander in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung ausgerichtet sind, wird insbesondere verstanden, dass beispielsweise eine an eine Kante zwischen einer Erhebung und der benachbarten Vertiefung angelegte Tangente sich in der zweiten Richtung erstreckt. Die Erhebungen und Vertiefungen können damit einen krummlinigen Verlauf aufweisen, in dem Sinne, dass die Tangenten zweier voneinander beabstandeter Punkte an der Kante nicht parallel zueinander sein müssen.The fact that the elevations and depressions are aligned parallel to one another in a second direction perpendicular to the first direction means in particular that, for example, a tangent applied to an edge between an elevation and the adjacent depression extends in the second direction. The elevations and depressions can thus have a curvilinear course, in the sense that the tangents of two points at the edge that are spaced apart from one another do not have to be parallel to one another.
Bevorzugt wird in Schritt b) die Prüfstruktur mit der Messspitze in der ersten Richtung sowie in einer dritten Richtung senkrecht zur ersten und zweiten Richtung zum Ermitteln eines Profils der Prüfstruktur abgetastet.In step b), the test structure is preferably scanned with the measuring tip in the first direction and in a third direction perpendicular to the first and second directions to determine a profile of the test structure.
Das Abtasten erfolgt wie vorstehend beschrieben in Schritt b) derart, dass der Sondenhalter mit der Messsonde die Prüfstruktur abrastert. An jedem Rasterpunkt des Rasters wird ein Höhenwert ermittelt. Der Höhenwert beschreibt dabei einen Abstand des dem Rasterpunkt entsprechenden Punkt der Prüfstruktur zu einem Referenzniveau, das beispielsweise durch eine die Prüfstruktur tragenden Oberfläche einer Probe gegeben ist, in einer zu der ersten und der zweiten Richtung orthogonalen dritten Richtung. Die dritte Richtung wird nachfolgend auch als z-Richtung bezeichnet.As described above, the scanning takes place in step b) in such a way that the probe holder scans the test structure with the measuring probe. A height value is determined at each grid point of the grid. The height value describes a distance from the point of the test structure corresponding to the grid point to a reference level, which is given for example by a surface of a sample bearing the test structure, in a third direction orthogonal to the first and the second direction. The third direction is also referred to below as the z-direction.
Das Abtasten der Prüfstruktur mit der Messspitze erfolgt vorzugsweise linienartig, beispielsweise entlang der ersten Richtung, aber hiervon abweichende Richtungen sind ebenfalls möglich. Eine Linie umfasst dabei beispielsweise 1000 Rasterpunkte und erstreckt sich über eine Distanz von 1 µm. Damit ist die Auflösung der Rasterpunkte entlang der ersten Richtung 1 nm. Eine jeweilige Linie wird vorzugsweise in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung abgetastet, womit jeder Rasterpunkt zweimal erfasst wird. Jedem Rasterpunkt wird dabei ein Höhenwert zugeordnet. Wenn eine erste Linie erfasst wurde, wird die Messspitze senkrecht zu der ersten Linie um einen Rasterpunkt versetzt, und es wird eine zweite, zu ersten Linie parallele Linie abgetastet. Auf diese Weise wird beispielsweise eine 1 µm2 große Fläche der Prüfstruktur mit einer Ortsauflösung von 1 nm2 abgetastet. Das so ermittelte Profil umfasst somit 106 (eine Million) Messpunkte. Je nach Anwendungsfall kann die Auflösung entlang der unterschiedlichen Richtungen variiert werden. Beispielsweise kann die Auslenkung entlang der ersten und/oder zweiten Richtung bis zu 10 µm oder bis zu 100 µm betragen. Weiterhin kann ein Profil in Ausführungsformen auch nur einige wenige Linien, beispielsweise zehn Linien, bis hin zu nur eine einzige Linie, umfassen. Weniger Linien werden in einer kürzeren Zeit erfasst, was vorteilhaft sein kann. Andererseits sind dann weniger Messpunkte vorhanden, um die Geometrie der Messspitze zu bestimmen. Zudem ist es möglich, eine variierende Auflösung zu verwenden, wobei in einem Interessenbereich, in dem beispielsweise eine scharfe Kante der Prüfstruktur angeordnet ist, eine höhere Auflösung genutzt wird als in anderen Bereichen, in denen die Prüfstruktur flach ist.The test structure is preferably scanned with the measuring tip linearly, for example along the first direction, but directions deviating from this are also possible. A line comprises 1000 grid points, for example, and extends over a distance of 1 µm. This means that the resolution of the grid points is ent 1 nm long in the first direction. A respective line is preferably scanned in forward and reverse directions, whereby each raster point is detected twice. A height value is assigned to each grid point. When a first line is detected, the probe tip is offset perpendicular to the first line by one grid point and a second line parallel to the first line is scanned. In this way, for example, a 1 μm 2 area of the test structure is scanned with a spatial resolution of 1 nm 2 . The profile determined in this way thus comprises 10 6 (one million) measurement points. Depending on the application, the resolution can be varied along the different directions. For example, the deflection along the first and/or second direction can be up to 10 μm or up to 100 μm. Furthermore, in embodiments, a profile can also include only a few lines, for example ten lines, down to just a single line. Fewer lines are captured in less time, which can be beneficial. On the other hand, fewer measuring points are then available to determine the geometry of the measuring tip. In addition, it is possible to use a varying resolution, using a higher resolution in an area of interest where, for example, a sharp edge of the test structure is located than in other areas where the test structure is flat.
In dem dritten Schritt c) wird die Geometrie der Messspitze in Abhängigkeit des ermittelten Profils ermittelt. Es ist zu beachten, dass das durch das Abtasten erhaltene Profil nicht das Höhenprofil der Prüfstruktur wiedergibt, sondern einer Faltung der Prüfstruktur-Geometrie mit der Messspitzen-Geometrie entspricht. Durch eine Entfaltung des Profils kann jedoch die Prüfstruktur-Geometrie oder aber die Messspitzen-Geometrie aus dem Profil bestimmt werden. Hierzu sollte die jeweils andere Geometrie möglichst genau bekannt sein. Vorliegend wird die Prüfstruktur nach genauen Vorgaben erzeugt, so dass deren Geometrie bekannt ist. Daher kann aus dem ermittelten Profil die Geometrie der Messspitze bestimmt werden.In the third step c), the geometry of the measuring tip is determined as a function of the determined profile. It should be noted that the profile obtained by scanning does not reflect the height profile of the test structure, but corresponds to a convolution of the test structure geometry with the tip geometry. However, the test structure geometry or the measuring tip geometry can be determined from the profile by unfolding the profile. For this purpose, the respective other geometry should be known as precisely as possible. In the present case, the test structure is generated according to precise specifications, so that its geometry is known. The geometry of the measuring tip can therefore be determined from the determined profile.
Die Schritte b) und c) können immer wieder, beispielsweise vor und nachdem mit der Messspitze eine zu untersuchende Struktur abgetastet wurde, durchgeführt werden. Auf diese Weise lassen sich Veränderungen der Geometrie der Messspitze, die sich auf ein Messergebnis auswirken, frühzeitig erkennen und entsprechend berücksichtigen.Steps b) and c) can be carried out again and again, for example before and after a structure to be examined has been scanned with the measuring tip. In this way, changes in the geometry of the measuring tip that affect a measurement result can be detected early and taken into account accordingly.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Elektronenmikroskop-Bild der zumindest einen Prüfstruktur erfasst und eine Strukturgröße der zumindest einen Prüfstruktur wird aus dem erfassten Elektronenmikroskop-Bild ermittelt. In Schritt c) wird die Geometrie der Messspitze wird in Abhängigkeit des ermittelten Profils und der ermittelten Strukturgröße bestimmt.According to one embodiment of the method, an electron microscope image of the at least one test structure is captured and a feature size of the at least one test structure is determined from the captured electron microscope image. In step c), the geometry of the measuring tip is determined as a function of the determined profile and the determined structure size.
Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass eine Strukturgröße der erzeugten Prüfstruktur mit einer zuverlässigen Methode überprüft wird. Das Elektronenmikroskop-Bild der Prüfstruktur ermöglicht es, Abmessungen der Prüfstruktur in der Ebene, die durch die erste und die zweite Richtung aufgespannt wird, genau zu bestimmten. Damit ist die Strukturgröße der Prüfstruktur zumindest in zwei Dimensionen genau bekannt. Die Strukturparameter, die aus dem Elektronenmikroskop-Bild ermittelt werden, werden beispielsweise als Länge und Breite bezeichnet. Hierbei ist zwischen einer Gesamtlänge/Gesamtbreite, die die Prüfstruktur insgesamt beschreibt, und eine Länge/Breite von einzelnen Erhebungen oder Vertiefungen, die Bestandteil der Prüfstruktur sind, zu unterscheiden. Die Strukturgröße bezieht sich insbesondere auf die Länge/Breit von einzelnen Erhebungen oder Vertiefungen.This embodiment has the advantage that a structure size of the test structure produced is checked using a reliable method. The electron microscope image of the test structure makes it possible to precisely determine dimensions of the test structure in the plane spanned by the first and second directions. The structure size of the test structure is thus precisely known, at least in two dimensions. The structure parameters, which are determined from the electron microscope image, are referred to as length and width, for example. A distinction must be made here between an overall length/overall width, which describes the test structure as a whole, and a length/width of individual elevations or depressions that are part of the test structure. The structure size relates in particular to the length/width of individual elevations or depressions.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden in Schritt a) zumindest zwei Prüfstrukturen erzeugt, welche ein unterschiedliches Aspektverhältnis in Bezug auf die Erhebungen oder Vertiefungen aufweisen, wobei das Aspektverhältnis eine Höhe relativ zu einer Breite der Erhebung oder Vertiefung angibt. In Schritt b) werden die zumindest zwei Prüfstrukturen mit der Messspitze zum Ermitteln eines jeweiligen Profils abgetastet.According to a further embodiment of the method, at least two test structures are produced in step a), which have a different aspect ratio in relation to the elevations or depressions, the aspect ratio specifying a height relative to a width of the elevation or depression. In step b), the at least two test structures are scanned with the measuring tip to determine a respective profile.
Durch die Variation des Aspektverhältnisses lässt sich die Geometrie der Messspitze sehr genau bestimmen. Beispielsweise weist eine erste Prüfstruktur rechteckige Erhebungen/Vertiefungen mit einer Höhe von 50 nm und einer Breite von 25 nm auf. Das Aspektverhältnis beträgt somit 2:1. Die zweite Prüfstruktur weist rechteckige Erhebungen/Vertiefungen mit einer Höhe von 50 nm und einer Breite von 10 nm auf. Das Aspektverhältnis beträgt somit 5:1. Wenn beim Abtasten dieser beiden Prüfstrukturen beispielsweise ermittelt wird, dass das Profil der ersten Prüfstruktur eine Höhe von 50 nm zwischen einem oberen Punkt einer Erhebung und einem unteren Punkt einer Vertiefung aufweist, dann weist die Messspitze einen vorderen Abschnitt mit einer Länge von über 50 nm und einem Durchmesser (entlang der Abtast-Richtung, die hier entlang der ersten Richtung liegt) von unter 25 nm auf. Aus der Steilheit der Flanken des Profils beim Übergang von einer Erhebung zu einer Vertiefung und umgekehrt können weitere Geometrie-Details des vorderen Abschnitts der Messspitze ermittelbar sein. Das Profil der zweiten Prüfstruktur weist dagegen als größte Höhe zwischen einem oberen Punkt einer Erhebung und einem unteren Punkt einer Vertiefung nur 10 nm auf. Hieraus lässt sich bestimmen, dass die Messspitze nicht komplett in die Vertiefungen eintauchen kann und den Boden der Vertiefungen nicht erreicht. Es lässt sich beispielsweise auch ableiten, dass die vorderen zehn Nanometer der Messspitze einen Durchmesser von unter zehn Nanometer aufweisen.The geometry of the measuring tip can be determined very precisely by varying the aspect ratio. For example, a first test structure has rectangular elevations/depressions with a height of 50 nm and a width of 25 nm. The aspect ratio is therefore 2:1. The second test structure has rectangular projections/depressions with a height of 50 nm and a width of 10 nm. The aspect ratio is therefore 5:1. If, for example, when scanning these two test structures, it is determined that the profile of the first test structure has a height of 50 nm between a top point of a projection and a bottom point of a depression, then the measuring tip has a front section with a length of more than 50 nm and a diameter (along the scanning direction, which is here along the first direction) of less than 25 nm. Further geometric details of the front section of the measuring tip can be determined from the steepness of the flanks of the profile during the transition from an elevation to a depression and vice versa. In contrast, the profile of the second test structure has a maximum height of only 10 nm between an upper point of an elevation and a lower point of a depression. From this it can be determined that the measuring tip cannot completely dip into the indentations and the bottom of the indentation not reached. It can also be deduced, for example, that the front ten nanometers of the measuring tip have a diameter of less than ten nanometers.
Durch die Kombination einer Vielzahl unterschiedlicher Prüfstrukturen mit verschiedensten Aspektverhältnissen lässt sich die Geometrie der Messspitze sehr genau bestimmen.By combining a large number of different test structures with a wide variety of aspect ratios, the geometry of the measuring tip can be determined very precisely.
Das Aspektverhältnis ist ein Maß dafür, wie „fein“ oder „dünn“ eine Struktur ist. Das Aspektverhältnis allein legt die Geometrie einer Prüfstruktur jedoch noch nicht fest, sondern es muss eine der beiden Abmessungen, als die Höhe oder die Breite, ebenfalls festgelegt werden.Aspect ratio is a measure of how "fine" or "thin" a structure is. However, the aspect ratio alone does not determine the geometry of a test structure; one of the two dimensions, i.e. the height or the width, must also be specified.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die zumindest zwei Prüfstrukturen sequenziell nacheinander mit zunehmendem oder abnehmendem Aspektverhältnis abgetastet. Das Abtasten wird beendet, wenn bei einer Sequenz mit abnehmendem Aspektverhältnis auf Basis der ermittelten Profile ermittelt wird, dass ein tiefster Punkt einer Vertiefung erreicht wird, oder wenn bei einer Sequenz mit zunehmendem Aspektverhältnis auf Basis der ermittelten Profile ermittelt wird, dass ein tiefster Punkt einer Vertiefung nicht mehr erreicht wird.According to a further embodiment of the method, the at least two test structures are scanned sequentially one after the other with an increasing or decreasing aspect ratio. The scanning is terminated when it is determined on the basis of the determined profiles in a sequence with a decreasing aspect ratio that a deepest point of a depression is reached, or when it is determined on the basis of the determined profiles in a sequence with an increasing aspect ratio that a deepest point of a Deepening is no longer achieved.
Dieses sequenzielle Vorgehen ist vorteilhaft um zielführend eine Grenzgröße, die mit der Messspitze noch fehlerfrei ausmessbar oder erfassbar ist, zu bestimmen. Die Sequenz mit abnehmendem Aspektverhältnis kann dabei den Vorteil haben, dass der vordere Abschnitt der Messspitze sehr genau oder detailliert charakterisiert ist. Die Sequenz mit zunehmendem Aspektverhältnis kann den Vorteil haben, dass bei einem kleineren Aspektverhältnis, das von der Messspitze ohne Probleme aufgelöst wird, grundlegende Eigenschaften der Messspitze ermittelt werden können und auch das erfolgreiche Erzeugen der Prüfstrukturen überprüft werden kann.This sequential procedure is advantageous in order to purposefully determine a limit variable that can still be measured or recorded without errors using the measuring tip. The sequence with decreasing aspect ratio can have the advantage that the front section of the measuring tip is characterized very precisely or in detail. The sequence with increasing aspect ratio can have the advantage that with a smaller aspect ratio, which can be resolved by the measuring tip without any problems, basic properties of the measuring tip can be determined and the successful creation of the test structures can also be checked.
Alternativ zu einem sequenziell zunehmenden oder abnehmenden Aspektverhältnis der nacheinander abzutastenden Prüfstrukturen ist auch ein alternierendes Schema möglich, wobei eine Reihe umfassend jede zweite abzutastende Prüfstruktur ein sequenziell zunehmendes Aspektverhältnis oder sequenziell abnehmendes Aspektverhältnis aufweist, und eine Reihe mit den dazwischenliegenden abzutastenden Prüfstrukturen ebenfalls ein sequenziell zunehmendes Aspektverhältnis oder sequenziell abnehmendes Aspektverhältnis aufweist.As an alternative to a sequentially increasing or decreasing aspect ratio of the test structures to be scanned one after the other, an alternating scheme is also possible, with a row comprising every second test structure to be scanned having a sequentially increasing aspect ratio or sequentially decreasing aspect ratio, and a row with the test structures to be scanned in between also having a sequentially increasing aspect ratio or has a sequentially decreasing aspect ratio.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden in Schritt a) zumindest eine erste Prüfstruktur und eine zweite Prüfstruktur aufweisend Erhebungen im Wechsel mit Vertiefungen in jeweils einer ersten Richtung erzeugt, wobei die erste Richtung der ersten Prüfstruktur mit der ersten Richtung der zweiten Prüfstruktur einen Winkel ungleich 0° einschließt, insbesondere einen Winkel im Bereich von 45° - 90° aufweist. In Schritt b) werden die zumindest zwei Prüfstrukturen mit der Messspitze zum Ermitteln eines jeweiligen Profils abgetastet.According to a further embodiment of the method, in step a) at least a first test structure and a second test structure are produced having elevations alternating with depressions in a first direction in each case, with the first direction of the first test structure having an angle not equal to 0 with the first direction of the second test structure ° includes, in particular an angle in the range of 45 ° - 90 °. In step b), the at least two test structures are scanned with the measuring tip to determine a respective profile.
Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass die Geometrie der Messspitze noch genauer bestimmt werden kann. Insbesondere kann eine Flankengeometrie verschiedener Flanken der Messspitze präzise bestimmt werden.This embodiment has the advantage that the geometry of the measuring tip can be determined even more precisely. In particular, a flank geometry of different flanks of the measuring tip can be precisely determined.
Beispielsweise wird die erste Prüfstruktur entlang ihrer ersten Richtung abgetastet, die in diesem Beispiel x-Richtung genannt wird. Der Sondenhalter bewegt die Messspitze also entlang der x-Richtung hin- und her. Die Trajektorie der Messspitze in x-Richtung trifft daher senkrecht auf eine Kante zwischen einer Erhebung und Vertiefung. In diesem Fall ist die Geometrie der vorderen Flanke oder der hinteren Flanke der Messspitze maßgeblich für das ermittelte Profil. Die zweite Prüfstruktur wird ebenfalls entlang ihrer ersten Richtung abgetastet, die allerdings senkrecht zu der ersten Richtung der ersten Struktur ist, welche daher y-Richtung genannt wird. Der Sondenhalter bewegt die Messspitze also entlang der y-Richtung hin- und her. Die Messspitze trifft auch in diesem Fall senkrecht auf eine Kante zwischen einer Erhebung und Vertiefung. Wenn die Messspitze oder der Sondenhalter die gleiche Ausrichtung wie zuvor aufweist, dann sind nunmehr die seitlichen Flanken der Messspitze maßgeblich für das ermittelte Profil.For example, the first test structure is scanned along its first direction, which in this example is called the x-direction. The probe holder thus moves the measuring tip back and forth along the x-direction. The trajectory of the measuring tip in the x-direction therefore hits an edge between an elevation and a depression perpendicularly. In this case, the geometry of the front edge or the rear edge of the measuring tip is decisive for the determined profile. The second test structure is also scanned along its first direction, which however is perpendicular to the first direction of the first structure, which is therefore called the y-direction. The probe holder thus moves the measuring tip back and forth along the y-direction. In this case, too, the measuring tip strikes an edge between an elevation and a depression perpendicularly. If the measuring tip or the probe holder has the same orientation as before, then the side flanks of the measuring tip are now decisive for the determined profile.
Weitere oder andere Flankenbereiche lassen sich beispielsweise auch dadurch genauer bestimmen, dass der Sondenhalter um einen bestimmten Winkel gedreht wird, so dass ein anderer Flankenbereich bei einem Annähern der Messspitze an eine Kante maßgeblich für das ermittelte Profil ist.Further or other flank areas can also be determined more precisely, for example, by rotating the probe holder by a specific angle, so that another flank area is decisive for the determined profile when the measuring tip approaches an edge.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgen die Schritte a) und b) in derselben Vakuumkammer und/oder ohne Brechen des Vakuums.According to a further embodiment of the method, steps a) and b) take place in the same vacuum chamber and/or without breaking the vacuum.
Die Prüfstruktur wird also insbesondere in-situ erzeugt und anschließend ohne Brechen des Vakuums abgetastet. Ein aufwändiges Einschleusen einer Prüfstruktur und/oder der Messspitze in eine Prozessumgebung entfällt somit. Eine Prozessumgebung weist insbesondere eine Atmosphäre mit sehr genau kontrollierten physikalisch-chemischen Eigenschaften, wie ein Druck, Temperatur und eine Zusammensetzung, insbesondere des Partialdrucks verschiedener in der Atmosphäre vorhandener Spezies, aufThe test structure is thus generated in particular in situ and then scanned without breaking the vacuum. There is thus no need for a time-consuming introduction of a test structure and/or the measuring tip into a process environment. In particular, a process environment comprises an atmosphere with very precisely controlled physico-chemical properties such as pressure, temperature and composition, in particular the partial pressure of various species present in the atmosphere
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt a) ein Erzeugen der zumindest einen Prüfstruktur mithilfe eines fokussierten Teilchenstrahls, insbesondere mit einem Elektronenstrahl, und zumindest eines Präkursor-Gases oder Ätzgases.According to a further embodiment of the method, step a) includes generating the at least one test structure using a focused particle beam, in particular an electron beam, and at least one precursor gas or etching gas.
Die Erzeugung von Strukturen mittels Teilchenstrahl-induzierten Prozessen ist mit einer sehr hohen Genauigkeit, insbesondere einer hohen Ortsauflösung, möglich. Es lassen sich daher Prüfstrukturen mit sehr kleinen Strukturgrößen, die im atomaren Bereich liegen, erzeugen. Die derart erzeugten Prüfstrukturen können beispielsweise Erhebungen mit einer Breite von 1 nm im Wechsel mit Vertiefungen mit einer Breite von 1 nm und einem Aspektverhältnis von 10:1 oder noch mehr aufweisen. Dies ist besonders vorteilhaft mittels Elektronenstrahl-induzierten Prozessen (EBIP) möglich.The generation of structures by means of particle beam-induced processes is possible with a very high level of accuracy, in particular a high spatial resolution. It is therefore possible to create test structures with very small structure sizes, which are in the atomic range. The test structures produced in this way can, for example, have elevations with a width of 1 nm alternating with depressions with a width of 1 nm and an aspect ratio of 10:1 or even more. This is possible in a particularly advantageous manner by means of electron beam-induced processes (EBIP).
Als Präkursor-Gase, die zur Abscheidung oder zum Aufwachsen von erhabenen Strukturen geeignet sind, kommen insbesondere Alkylverbindungen von Hauptgruppenelementen, Metallen oder Übergangselementen in Betracht. Beispiele hierfür sind Cyclopentadienyl-Trimethyl-Platin (CpPtMe3 Me = CH4), Methylcyclopentadienyl-Trimethyl-Platin (MeCpPtMe3), Tetramethylzinn (SnMe4), Trimethylgallium (GaMe3), Ferrocen (Cp2Fe), bis-Aryl-Chrom (Ar2Cr), und/oder Carbonyl-Verbindungen von Hauptgruppenelementen, Metallen oder Übergangselementen, wie beispielsweise Chrom-Hexacarbonyl (Cr(CO)6), Molybdän-Hexacarbonyl (Mo(CO)6), Wolfram-Hexacarbonyl (W(CO)6), DicobaltOctacarbonyl (Co2(CO)8), Triruthenium-Dodecacarbonyl (Ru3(CO)12), EisenPentacarbonyl (Fe(CO)5), und/oder Alkoxydverbindungen von Hauptgruppenelementen, Metallen oder Übergangselementen, wie beispielsweise Tetraethoxysilan (Si(OC2H5)4), Tetraisopropoxytitan (Ti(OC3H7)4), und/oder Halogenidverbindungen von Hauptgruppenelementen, Metallen oder Übergangselementen, wie beispielsweise Wolfram-Hexafluorid (WF6), Wolfram-Hexachlorid (WCl6), Titan-Tetrachlorid (TiCl4), Bor-Trifluorid (BCl3), Silicium-Tetrachlorid (SiCl4), und/oder Komplexe mit Hauptgruppenelementen, Metallen oder Übergangselementen, wie beispielsweise Kupfer-bis-Hexa-Fluoroacetylacetonat (Cu(C5F6HO2)2), Dimethyl-Gold-Trifluoro-Acetylacetonat (Me2Au(C5F3H4O2)), und/oder organische Verbindungen wie Kohlenstoffmonoxid (CO), Kohlenstoffdioxid (CO2), aliphatische und/oder aromatische Kohlenwasserstoffe, und dergleichen mehr.Alkyl compounds of main group elements, metals or transition elements are particularly suitable as precursor gases which are suitable for the deposition or growth of raised structures. Examples include cyclopentadienyl trimethyl platinum (CpPtMe 3 Me = CH 4 ), methylcyclopentadienyl trimethyl platinum (MeCpPtMe 3 ), tetramethyltin (SnMe 4 ), trimethylgallium (GaMe 3 ), ferrocene (Cp 2 Fe), bis-aryl Chromium (Ar 2 Cr), and/or carbonyl compounds of main group elements, metals or transition elements, such as chromium hexacarbonyl (Cr(CO) 6 ), molybdenum hexacarbonyl (Mo(CO) 6 ), tungsten hexacarbonyl (W( CO) 6 ), dicobalt octacarbonyl (Co 2 (CO) 8 ), triruthenium dodecacarbonyl (Ru 3 (CO) 12 ), iron pentacarbonyl (Fe(CO) 5 ), and/or alkoxide compounds of main group elements, metals or transition elements, such as tetraethoxysilane (Si(OC 2 H 5 ) 4 ), tetraisopropoxytitanium (Ti(OC 3 H 7 ) 4 ), and/or halide compounds of main group elements, metals or transition elements, such as tungsten hexafluoride (WF 6 ), tungsten hexachloride (WCl 6 ), titanium tetrachloride (TiCl 4 ), boron trifluoride (BCl 3 ), silicon tetrachloride (SiCl 4 ), and/or complexes with main group elements, metals or transition elements, such as copper bis-hexa-fluoroacetylacetonate (Cu(C 5 F 6 HO 2 ) 2 ), dimethyl gold trifluoro-acetylacetonate (Me 2 Au(C 5 F 3 H 4 O 2 )), and/or organic compounds such as carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), aliphatic and/or aromatic hydrocarbons, and the like.
Das Ätzgas kann beispielsweise umfassen: Xenondifluorid (XeF2), Xenondichlorid (XeCl2), Xenontetrachlorid (XeCl4), Wasserdampf (H2O), schweres Wasser (D2O), Sauerstoff (O2), Ozon (O3), Ammoniak (NH3), Nitrosylchlorid (NOCl) und/oder eine der folgenden Halogenidverbindungen: XNO, XONO2, X2O, XO2, X2O2, X2O4, X2O6, wobei X ein Halogenid ist. Weitere Ätzgase zum Ätzen einer oder mehrerer der abgeschiedenen Prüfstrukturen sind in der US-Patentanmeldung der Anmelderin mit der Nr. 13/0 103 281 angegebenThe etching gas may include, for example: xenon difluoride (XeF 2 ), xenon dichloride (XeCl 2 ), xenon tetrachloride (XeCl 4 ), water vapor (H 2 O), heavy water (D 2 O), oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ) , ammonia (NH 3 ), nitrosyl chloride (NOCl) and/or one of the following halide compounds: XNO, XONO 2 , X 2 O, XO 2 , X 2 O 2 , X 2 O 4 , X 2 O 6 , where X is a halide is. Other etchant gases for etching one or more of the deposited test structures are disclosed in Applicant's US Patent Application Serial No. 13/0103,281
Weitere Zusatzgase, die beim Erzeugen der Prüfstruktur verwendet werden können, umfassen beispielsweise oxidierende Gase wie Wasserstoffperoxid (H2O2), Distickstoffoxid (N2O), Stickstoffoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO2), Salpetersäure (HNO3) und weitere sauerstoffhaltige Gase, und/oder Halogenide wie Chlor (Cl2), Chlorwasserstoff (HCl), Fluorwasserstoff (HF), Iod (I2), Iodwasserstoff (HI), Brom (Br2), Bromwasserstoff (HBr), Phosphortrichlorid (PCl3), Phosphorpentachlorid (PCl5), Phosphortrifluorid (PF3) und weitere halogenhaltige Gase, und/oder reduzierende Gase, wie Wasserstoff (H2), Ammoniak (NH3), Methan (CH4) und weitere wasserstoffhaltige Gase. Diese Zusatzgase können beispielsweise für Ätzprozesse, als Puffergase, als Passivierungsmittel und dergleichen mehr Verwendung finden.Other additive gases that can be used in creating the test structure include, for example, oxidizing gases such as hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), nitrous oxide (N 2 O), nitrous oxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), nitric acid (HNO 3 ) and others Oxygen-containing gases and/or halides such as chlorine (Cl 2 ), hydrogen chloride (HCl), hydrogen fluoride (HF), iodine (I 2 ), hydrogen iodide (HI), bromine (Br 2 ), hydrogen bromide (HBr), phosphorus trichloride (PCl 3 ), phosphorus pentachloride (PCl 5 ), phosphorus trifluoride (PF 3 ) and other halogen-containing gases, and/or reducing gases such as hydrogen (H 2 ), ammonia (NH 3 ), methane (CH 4 ) and other hydrogen-containing gases. These additional gases can be used, for example, for etching processes, as buffer gases, as passivating agents and the like.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist die zumindest eine Prüfstruktur eine in Draufsicht linienartige Struktur mit einem kammartigen Querschnitt auf, wobei der kammartige Querschnitt insbesondere ein im Wesentlichen rechteckiges Profil umfasst.According to a further embodiment of the method, the at least one test structure has a line-like structure in plan view with a comb-like cross-section, the comb-like cross-section in particular comprising a substantially rectangular profile.
Idealerweise weist die Prüfstruktur ein rechteckiges Profil auf. Da der Teilchenstrahl, beispielsweise der Elektronenstrahl, typischerweise ein gaußförmiges Strahlprofil aufweist, sind die Kanten einer aufgebauten Struktur auf atomarer Ebene nicht scharf, sondern abgerundet. Auch solche Strukturen mit abgerundeten Ecken werden unter „im Wesentlichen rechteckig“ verstanden. Welche Strukturen noch als „im Wesentlichen rechteckig“ anzusehen sind, richtet sich nach dem fachmännischen Verständnis unter Anwendung der einschlägigen Messmethoden. Unter Strahlprofil wird beispielsweise eine Intensitätsverteilung entlang eines Querschnitts durch den Teilchenstrahl senkrecht zu seiner Ausbreitungsrichtung verstanden.Ideally, the test structure has a rectangular profile. Since the particle beam, for example the electron beam, typically has a Gaussian beam profile, the edges of a built-up structure at the atomic level are not sharp but rounded. Structures with rounded corners are also understood to be “substantially rectangular”. Which structures are still to be regarded as "substantially rectangular" depends on the expert understanding using the relevant measurement methods. Beam profile is understood to mean, for example, an intensity distribution along a cross section through the particle beam perpendicular to its direction of propagation.
In weiteren Ausführungsformen weist die zumindest eine Prüfstruktur einen in Draufsicht krummlinigen Verlauf auf. Krummlinig bedeutet beispielsweise, dass die erste Richtung an einer ersten Position eine andere Richtung ist als die erste Richtung an einer zweiten, von der ersten unterschiedlichen Position. Ein Krümmungsradius des krummlinigen Verlaufs ist vorzugsweise größer als eine Breite einer Erhebung oder Vertiefung, insbesondere mehr als das Doppelte des Krümmungsradius und bis zu dem 20-fachen des Krümmungsradius. Die Erhebungen und Vertiefungen können beispielsweise bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig, ausgebildet sein. Das Parallelitätskriterium bleibt hierbei in jedem Punkt der Prüfstruktur gewahrt.In further embodiments, the at least one test structure has a curvilinear shape in plan view. For example, curvilinear means that the first direction at a first position is a different direction than the first direction at a second position different from the first. A radius of curvature of the curvilinear course is preferably greater than a width of an elevation or depression, in particular more than twice the radius of curvature and up to 20 times the radius of curvature. The elevations and depressions can, for example, be arc-shaped, in particular arc-shaped being. The parallelism criterion is maintained at every point of the test structure.
In weiteren Ausführungsformen weist die Prüfstruktur eine regelmäßige Anordnung von Würfeln oder Quadern auf. In der Draufsicht würde diese Prüfstruktur beispielsweise einem Schachbrett gleichen. Diese Prüfstruktur entspricht einer Überlagerung zweier linienartiger Prüfstrukturen mit orthogonaler Ausrichtung an der gleichen Position. Diese Ausführungsform ist besonders platzsparend.In further embodiments, the test structure has a regular arrangement of cubes or cuboids. In the top view, this test structure would resemble a chess board, for example. This test structure corresponds to a superposition of two line-like test structures with orthogonal alignment at the same position. This embodiment is particularly space-saving.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt c) eine Länge eines vorderen Abschnitts der Messpitze, dessen Durchmesser geringer als eine Breite der Vertiefung der Prüfstruktur ist, bestimmt.According to a further embodiment of the method, in step c) a length of a front section of the measuring tip, the diameter of which is less than a width of the depression of the test structure, is determined.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird vor Schritt a) eine Strukturgröße einer mithilfe der Messspitze zu vermessenden oder zu manipulierenden Probe ermittelt und in Schritt a) wird die zumindest eine Prüfstruktur in Abhängigkeit der ermittelten Strukturgröße erzeugt.According to a further embodiment of the method, before step a) a structure size of a sample to be measured or manipulated using the measuring tip is determined and in step a) the at least one test structure is generated as a function of the determined structure size.
Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, wenn es vor allem darauf ankommt zu ermitteln, ob eine vorgegebene Grenz-Strukturgröße mit der jeweiligen Messspitze noch ausmessbar ist. Wenn es beispielsweise in einer Anwendung ausreicht, dass die Messpitze eine Struktur mit einem Aspektverhältnis von 1:1 und einer Höhe von 25 nm fehlerfrei erfasst, dann kann es ausreichend sein, eine Prüfstruktur mit genau diesen geometrischen Eigenschaften zu erzeugen und mit der Messspitze abzutasten.This embodiment is advantageous when it is primarily important to determine whether a specified limit structure size can still be measured with the respective measuring tip. If, for example, in an application it is sufficient for the probe tip to detect a structure with an aspect ratio of 1:1 and a height of 25 nm without errors, then it may be sufficient to create a test structure with precisely these geometric properties and scan it with the probe tip.
Die Messspitze ist insbesondere zum Vermessen und/oder zum Manipulieren einer Photomaske für die Mikrolithographie eingerichtet.The measuring tip is set up in particular for measuring and/or for manipulating a photomask for microlithography.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die in Schritt a) erzeugten Prüfstruktur wieder entfernt, nachdem die Geometrie der Messspitze ermittelt wurde.According to a further embodiment of the method, the test structure produced in step a) is removed again after the geometry of the measuring tip has been determined.
Vorzugsweise wird die Prüfstruktur hierbei mittels eines Teilchenstrahl-induzierten Ätzprozesses mit einem hierfür geeigneten Präkursor-Gas entfernt. Das Präkursor-Gas kann beispielsweise umfassen: Xenondifluorid (XeF2), Xenondichlorid (XeCl2), Xenontetrachlorid (XeCl4), Wasserdampf (H2O), schweres Wasser (D2O), Sauerstoff (O2), Ozon (O3), Ammoniak (NH3), Nitrosylchlorid (NOCl) und/oder eine der folgenden Halogenidverbindungen: XNO, XONO2, X2O, XO2, X2O2, X2O4, X2O6, wobei X ein Halogenid ist. Weitere Ätzgase zum Ätzen einer oder mehrerer der abgeschiedenen Prüfstrukturen sind in der US-Patentanmeldung der Anmelderin mit der Nr. 13/0 103 281 angegeben.In this case, the test structure is preferably removed by means of a particle beam-induced etching process with a precursor gas suitable for this purpose. The precursor gas may include, for example: xenon difluoride (XeF 2 ), xenon dichloride (XeCl 2 ), xenon tetrachloride (XeCl 4 ), water vapor (H 2 O), heavy water (D 2 O), oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), ammonia (NH 3 ), nitrosyl chloride (NOCl) and/or one of the following halide compounds: XNO, XONO 2 , X 2 O, XO 2 , X 2 O 2 , X 2 O 4 , X 2 O 6 , where X is a halide. Other etchant gases for etching one or more of the deposited test structures are disclosed in Applicant's US Patent Application Serial No. 13/0103,281.
Ein solcher Ätzprozess kann vorteilhaft in-situ durchgeführt werden, also ohne, dass ein Vakuum gebrochen und/oder die Probe in eine andere Vorrichtung verbracht werden müsste.Such an etching process can advantageously be carried out in situ, ie without a vacuum having to be broken and/or the sample having to be brought into another device.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Analysieren und/oder Bearbeiten einer Probe, insbesondere einer Photomaske für die Mikrolithographie, vorgeschlagen. In einem ersten Schritt a) wird die Probe mithilfe einer Messspitze eines Rastersondenmikroskops analysiert und/oder bearbeitetet. In einem Schritt b), der vor und/oder nach dem Schritt a) durchgeführt werden kann, wird eine Geometrie der Messspitze gemäß dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt bestimmt.According to a second aspect, a method for analyzing and/or processing a sample, in particular a photomask for microlithography, is proposed. In a first step a), the sample is analyzed and/or processed using a measuring tip of a scanning probe microscope. In a step b), which can be carried out before and/or after step a), a geometry of the measuring tip is determined according to the method according to the first aspect.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgen die Schritte a) und b) in derselben Vakuumkammer und/oder ohne Brechen des Vakuums.According to one embodiment of the method, steps a) and b) take place in the same vacuum chamber and/or without breaking the vacuum.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt b) die zumindest eine Prüfstruktur auf der Probe und/oder einem Substrat innerhalb einer Vakuumkammer des Rastersondenmikroskops erzeugt.According to a further embodiment of the method, in step b) the at least one test structure is produced on the sample and/or a substrate within a vacuum chamber of the scanning probe microscope.
Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Prüfstruktur zum Bestimmen einer Geometrie einer Messspitze eines Rastersondenmikroskops vorgeschlagen. Die Prüfstruktur weist Erhebungen im Wechsel mit Vertiefungen in einer ersten Richtung, wobei die Erhebungen und Vertiefungen parallel zueinander in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung ausgerichtet sind, auf.According to a third aspect, a test structure for determining a geometry of a measuring tip of a scanning probe microscope is proposed. The test structure has elevations alternating with depressions in a first direction, with the elevations and depressions being aligned parallel to one another in a second direction perpendicular to the first direction.
Die im Rahmen des ersten Aspekts beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale der Prüfstruktur gelten für die vorgeschlagene Prüfstruktur entsprechend und umgekehrt.The embodiments and features of the test structure described in the context of the first aspect apply correspondingly to the proposed test structure and vice versa.
Die Prüfstruktur weist insbesondere Erhebungen und Vertiefungen auf, deren Breite in einem Bereich von 1 - 50 nm und deren Höhe in einem Bereich von 1 — 100 nm liegt. Man kann auch sagen, dass die Prüfstruktur eine Struktur bei Ortsfrequenzen im Bereich von 10/µm — 1000/µm aufweist, was auch als Auflösung der Prüfstruktur bezeichnet werden kann. Die Prüfstruktur kann derart ausgebildet sein, dass die Auflösung räumlich-zweidimensional variiert, also beispielsweise entlang der ersten Richtung größer/kleiner wird. Die Funktion, die die Variation beschreibt, ist beispielsweise eine Stufenfunktion mit abschnittsweise konstanter Auflösung, oder auch eine stetige, kontinuierliche Funktion. Beispielsweise kann die Auflösung linear ansteigen, oder auch logarithmisch oder exponentiell ansteigen und/oder die Funktion weist eine Kombination unterschiedlicher Anteile auf.In particular, the test structure has elevations and depressions whose width is in a range of 1-50 nm and whose height is in a range of 1-100 nm. It can also be said that the test structure has a structure at spatial frequencies in the range of 10/µm - 1000/µm, which can also be referred to as the resolution of the test structure. The test structure can be designed in such a way that the resolution varies spatially and two-dimensionally, that is to say it becomes larger/smaller along the first direction, for example. The function that describes the variation is, for example, a step function with a resolution that is constant in sections, or a constant, continuous function. For example, the resolution can increase linearly, or also increase logarithmically or exponentially and/or the function has a combination of different components.
Die Prüfstruktur kann derart ausgebildet sein, dass ein Aspektverhältnis der Erhebungen und Vertiefungen entlang der ersten Richtung variiert. Dabei kann beispielsweise jeweils ein Erhebungs-Vertiefungs-Paar ein bestimmtes erstes Aspektverhältnis aufweisen, und das folgende Erhebungs-Vertiefungs-Paar kann ein anderes Aspektverhältnis aufweisen.The test structure can be designed in such a way that an aspect ratio of the elevations and depressions varies along the first direction. In this case, for example, one pair of elevations and depressions can have a specific first aspect ratio, and the following pair of elevations and depressions can have a different aspect ratio.
Die Prüfstruktur kann ferner derart ausgebildet sein, dass die Strukturgröße der Erhebungen und Vertiefungen entlang der ersten Richtung bei konstantem Aspektverhältnis variiert. Dabei kann jeweils ein Erhebungs-Vertiefungs-Paar eine bestimmte erste Strukturgröße mit einem bestimmten Aspektverhältnis aufweisen, und das folgende Erhebungs-Vertiefungs-Paar kann eine andere Strukturgröße bei dem gleichen bestimmten Aspektverhältnis aufweisen.The test structure can also be designed in such a way that the structure size of the elevations and depressions varies along the first direction with a constant aspect ratio. In this case, one elevation-depression pair can have a specific first structure size with a specific aspect ratio, and the following elevation-depression pair can have a different structure size with the same specific aspect ratio.
Eine solche Variation des Aspektverhältnisses oder der Strukturgröße kann gemäß einer Stufenfunktion oder auch gemäß einer stetigen Funktion kontinuierlich erfolgen. Vorzugsweise sind dabei Abschnitte mit jeweils konstanter Geometrie der Prüfstruktur entlang der ersten Richtung größer als ein unterer Grenzwert. Der untere Grenzwert kann beispielsweise derart bestimmt sein, dass ein jeweiliger Abschnitt wenigstens zehn Erhebungs-Vertiefungs-Paare umfasst.Such a variation of the aspect ratio or the structure size can take place continuously according to a step function or also according to a continuous function. Sections with a constant geometry of the test structure along the first direction are preferably larger than a lower limit value. The lower limit value can be determined, for example, in such a way that a respective section comprises at least ten pairs of elevations and depressions.
Die Prüfstruktur ist vorzugsweise mittels eines Teilchenstrahl-induzierten Prozesses, insbesondere mit einem Elektronenstrahl in Verbindung mit einem geeigneten Präkursor-Gas, hergestellt. Hierbei können Ätzprozesse, die Material abtragen, und/oder Abscheideprozesse, die Material auftragen, zum Einsatz kommen.The test structure is preferably produced by means of a particle beam-induced process, in particular with an electron beam in connection with a suitable precursor gas. Etching processes that remove material and/or deposition processes that apply material can be used here.
In Ausführungsformen kann die Prüfstruktur weiterhin eine Mehrzahl von abgerundeten, beispielswiese kreisförmigen, säulenartigen Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweisen, die vorzugsweise regelmäßig angeordnet sind und ein bestimmtes Aspektverhältnis aufweisen.In embodiments, the test structure can also have a plurality of rounded, for example circular, columnar elevations and/or depressions, which are preferably arranged regularly and have a specific aspect ratio.
Gemäß einem vierten Aspekt wird die Verwendung einer Prüfstruktur gemäß dem dritten Aspekt zum Bestimmen einer Geometrie einer Messspitze eines Rastersondenmikroskops vorgeschlagen.According to a fourth aspect, the use of a test structure according to the third aspect for determining a geometry of a measuring tip of a scanning probe microscope is proposed.
Gemäß einem fünften Aspekt wird eine Prüfvorrichtung zum Bestimmen einer Geometrie einer Messspitze für ein Rastersondenmikroskop vorgeschlagen. Die Prüfvorrichtung umfasst eine Erzeugungseinheit zum Erzeugen zumindest einer Prüfstruktur, welche Erhebungen im Wechsel mit Vertiefungen in einer ersten Richtung aufweist, wobei die Erhebungen und Vertiefungen parallel zueinander in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung ausgerichtet sind. Weiterhin weist die Prüfvorrichtung eine Abtasteinheit zum Abtasten der Prüfstruktur mit der Messspitze zum Ermitteln eines Profils der Prüfstruktur auf. Eine Bestimmungseinheit der Prüfvorrichtung ist zum Bestimmen der Geometrie der Messspitze in Abhängigkeit des ermittelten Profils eingerichtet.According to a fifth aspect, a testing device for determining a geometry of a measuring tip for a scanning probe microscope is proposed. The testing device includes a generating unit for generating at least one test structure which has elevations alternating with depressions in a first direction, the elevations and depressions being aligned parallel to one another in a second direction perpendicular to the first direction. Furthermore, the testing device has a scanning unit for scanning the test structure with the measuring tip to determine a profile of the test structure. A determination unit of the testing device is set up to determine the geometry of the measuring tip as a function of the determined profile.
Die für das vorgeschlagene Verfahren gemäß dem ersten Aspekt beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die vorgeschlagene Prüfvorrichtung entsprechend.The embodiments and features described for the proposed method according to the first aspect apply accordingly to the proposed testing device.
Die Prüfvorrichtung ist vorteilhaft dazu eingerichtet, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.The testing device is advantageously set up to carry out the method according to the first aspect.
Die Erzeugungseinheit ist insbesondere dazu eingerichtet, eine Prüfstruktur gemäß dem dritten Aspekt zu erzeugen.The generation unit is set up in particular to generate a test structure according to the third aspect.
Die Bestimmungseinheit kann hardwaretechnisch und/oder softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die Bestimmungseinheit zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die Bestimmungseinheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als ein Algorithmus, als ein neuronales Netzwerk, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.The determination unit can be implemented in terms of hardware and/or software. In the case of a hardware implementation, the determination unit can be embodied, for example, as a computer or as a microprocessor. In the case of a software implementation, the determination unit can be embodied as a computer program product, as a function, as a routine, as an algorithm, as a neural network, as part of a program code or as an executable object.
Gemäß einem sechsten Aspekt wird eine Vorrichtung zum Analysieren und/oder Bearbeiten einer Probe, insbesondere einer Photomaske für die Mikrolithographie, vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst eine Analyse- und Bearbeitungseinheit zum Analysieren und/oder Bearbeiten der Probe mithilfe einer Messspitze eines Rastersondenmikroskops. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Prüfvorrichtung gemäß dem fünften Aspekt, wobei die Prüfvorrichtung zum Bestimmen einer Geometrie der Messspitze vor und/oder nach dem Analysieren und/oder Bearbeiten der Probe eingerichtet ist.According to a sixth aspect, a device for analyzing and/or processing a sample, in particular a photomask for microlithography, is proposed. The device includes an analysis and processing unit for analyzing and/or processing the sample using a measuring tip of a scanning probe microscope. Furthermore, the device comprises a testing device according to the fifth aspect, wherein the testing device is set up to determine a geometry of the measuring tip before and/or after the analysis and/or processing of the sample.
Die für das vorgeschlagene Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die vorgeschlagene Vorrichtung entsprechend.The embodiments and features described for the proposed method according to the second aspect apply accordingly to the proposed device.
Die Vorrichtung ist vorteilhaft dazu eingerichtet, das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt auszuführen.The device is advantageously set up to carry out the method according to the second aspect.
„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist."A" is not necessarily to be understood as being limited to exactly one element. Rather, a plurality of elements, such as two, three or more, can also be provided. Any other count word used here should also not be understood to mean that there is a restriction to precisely the stated number of elements. Rather, numerical deviations upwards and downwards are possible, unless otherwise stated.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. The person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
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1a zeigt eine schematische Ansicht einer Messsonde für ein Rastersondenmikroskop; -
1b zeigt drei verschiedene Messspitzen mit unterschiedlichen Geometrien; -
2 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Prüfstruktur; -
3 zeigt schematisch ein Abtasten einer Prüfstruktur mit einer Messspitze und ein resultierendes Profil; -
4 zeigt ein schematisches Elektronenmikroskop-Bild einer Probe mit mehreren Prüfstrukturen; -
5 zeigt Querschnitte durch zwei Prüfstrukturen mit unterschiedlichem Aspektverhältnis; -
6 zeigt eine Sequenz mit drei Prüfstrukturen mit abnehmendem Aspektverhältnis und die korrespondierenden Profile; -
7 zeigt ein Elektronenmikroskop-Bild einer Prüfstruktur und das korrespondierende Profil; -
8 zeigt ein Diagramm in dem beispielhaft die Eindringtiefe einer Messspitze als Funktion einer Strukturgröße der Prüfstruktur dargestellt ist; -
9 zeigt eine Anordnung einer Mehrzahl unterschiedlicher Prüfstrukturen; -
10 zeigt drei weitere unterschiedliche Ausführungsformen von Prüfstrukturen; -
11 zeigt schematisch eine zu analysierende Probe; -
12 zeigt ein beispielhaftes Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Analysieren und Bearbeiten einer Probe mit einer Prüfvorrichtung; und -
13 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Bestimmen einer Geometrie einer Messspitze.
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1a shows a schematic view of a measuring probe for a scanning probe microscope; -
1b shows three different measuring tips with different geometries; -
2 shows a schematic view of a first embodiment of a test structure; -
3 shows schematically a scanning of a test structure with a measuring tip and a resulting profile; -
4 shows a schematic electron micrograph of a sample with multiple test structures; -
5 shows cross-sections through two test structures with different aspect ratios; -
6 shows a sequence with three test structures with decreasing aspect ratio and the corresponding profiles; -
7 shows an electron microscope image of a test structure and the corresponding profile; -
8th shows a diagram in which the penetration depth of a measuring tip is shown as a function of a structure size of the test structure; -
9 shows an arrangement of a plurality of different test structures; -
10 shows three further different embodiments of test structures; -
11 shows schematically a sample to be analyzed; -
12 12 shows an exemplary block diagram of an embodiment of an apparatus for analyzing and processing a sample with a test device; and -
13 shows a schematic block diagram of an embodiment of a method for determining a geometry of a measuring tip.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.Elements that are the same or have the same function have been provided with the same reference symbols in the figures, unless otherwise stated. Furthermore, it should be noted that the representations in the figures are not necessarily to scale.
Der Cantilever 110 und die Messspitze 100 können einstückig ausgeführt werden. Beispielsweise kann der Cantilever 120 und die Messspitze 100 aus einem Metall, wie etwa Wolfram, Kobalt, Iridium, einer Metalllegierung, aus einem Halbleiter, wie etwa Silicium, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid oder Siliciumoxid gefertigt werden. Vorzugsweise wird die Messspitze 100 mittels eines Teilchenstrahl-induzierten Prozesses auf dem Cantilever 120 aufgewachsen. Die Messspitze 100 kann zudem aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein, wie beispielsweise einen Sockel aus einem ersten Material und eine Spitze aus einem zweiten Material aufweisen. Es ist auch möglich, den Cantilever 110 und die Messspitze 100 als zwei getrennte Komponenten zu fertigen und anschließend miteinander zu verbinden. Dies kann beispielsweise durch Kleben erfolgen.The
Die
Die erste Messspitze 100a weist beispielsweise eine kegelförmige Geometrie auf. Diese läuft konisch zur Spitze hin zu, wobei der Querschnitt jeweils kreisförmig ist, wie die beispielhaften Querschnitte C1, C2, C3 zeigen.The
Die zweite Messspitze 100b weist beispielsweise eine pyramidenartige Geometrie mit dreieckiger Grundfläche C1, C2, C3 auf. Die jeweilige Ecke der dreieckigen Grundfläche bildet eine Flanke F1, F2, F3 der Messspitze 100b. Die Flanke F1 verläuft im Wesentlichen senkrecht in Bezug auf die Querschnitte C1, C2, C3, die beiden Flanken F2, F3 weisen eine Verkippung auf. Damit ist diese Messspitze 100b dazu geeignet, senkrechte Kanten einer Struktur zu erfassen, wenn die Messspitze 100b mit der Flanke F1 der Struktur angenähert wird.The
Die dritte Messspitze 100c weist einen zylindrischen Verlauf auf, wobei der Querschnitt C1 entlang der Länge der Messspitze 100c im Wesentlichen konstant ist.The
Die Prüfstruktur 200 wurde in diesem Beispiel durch ein Abscheiden von Material an den Positionen der Erhebungen 210 erzeugt. Man kann sagen, dass die Erhebungen 210 aufgewachsen wurden. Das Aufwachsen erfolgte hierbei entlang der dritten Richtung III, die senkrecht auf der ersten Richtung I und der zweiten Richtung II steht. Die dritte Richtung III ist hier beispielsweise parallel zu einer Flächennormalen (nicht gezeigt) des Substrats 230.In this example, the
Die Erhebungen 210 und Vertiefungen 220 sind in diesem Beispiel gleichförmig gestaltet, das heißt, die Breite einer Erhebung 210 und die Breite einer Vertiefung 220 sind jeweils gleich. Beispielsweise beträgt die Breite 10 nm und die Höhe der Erhebungen 210 über dem Substrat beträgt 30 nm. Damit weisen die Erhebungen 210 und die Vertiefungen 220 ein Aspektverhältnis von 3:1 auf.The
Die Messsonde 110 wird parallel zu der ersten Richtung I vor- und zurückbewegt, wobei ein Regelkreis (nicht dargestellt) die Wechselwirkung der Messspitze 100 mit der Oberfläche der Prüfstruktur 200 konstant hält, indem der Sondenhalter 140 mit der Messsonde 110 in der dritten Richtung III verstellt wird. Schematisch und zum erleichterten Verständnis ist in der
Daher ergibt sich das in dem rechten Diagramm dargestellte Profil 300 als das Abtastergebnis der Prüfstruktur 200. Die gestrichelten Linien stellen dabei die eigentliche Geometrie der Prüfstruktur 200 dar. Aus diesem Beispiel ist ersichtlich, dass das Profil 300, das durch das Abtasten ermittelt wird, nicht der tatsächlich vorliegenden Struktur entspricht. Vielmehr ist das Profil 300 eine Faltung der Geometrie der Prüfstruktur 200 und der Geometrie der Messspitze 100. Wenn hierbei die eine oder andere Geometrie bekannt ist, kann durch Entfaltung des Profils 300 die jeweils andere Geometrie bestimmt werden. Wenn also die Geometrie der Prüfstruktur 200 bekannt ist, kann die Geometrie der Messspitze 100 bestimmt werden.Therefore, the
Durch eine vorteilhafte Gestaltung der Prüfstruktur 200 lassen sich auf diese Weise verschiedene Geometrie-Parameter der Messspitze 100, wie beispielsweise eine Länge, einen Durchmesser als Funktion der Länge, einen Anstellwinkel eine Flanke der Messspitze in unterschiedlichen Richtungen und dergleichen bestimmen. Unter dem Bestimmen der Geometrie der Messspitze wird vorliegend verstanden, dass wenigstens einer der Geometrie-Parameter bestimmt wird.An advantageous design of the
Durch die unterschiedliche Auflösung der Prüfstrukturen 200a, 200c oder 200b, 200d lassen sich verschiedene Geometrie-Parameter einer Messspitze 100 (siehe
Die drei dargestellten Prüfstrukturen 200a - c werden sequenziell mit zunehmendem Aspektverhältnis mit einer Messspitze 100 (siehe
Aus diesen drei Messungen lässt sich auf einen Blick erkennen, dass diese Messspitze 100 nicht geeignet ist, um Vertiefungen mit einem Durchmesser von 5 nm und einem Aspektverhältnis von 10:1 zu analysieren. Als Grenzwert für die Eignung der Messspitze 100 könnte die Strukturgröße der mittleren Prüfstruktur 200b angegeben werden. Aus den ansteigenden Flanken der Profile 300a - c kann auf eine Geometrie der jeweiligen Flanke F1 - F3 (siehe
Es ist erkennbar, dass bis zu einer Breite B1 von 20 nm die Eindringtiefe ΔH im Wesentlichen 0 ist. Hieraus kann geschlossen werden, dass die Messspitze 100 an dem vorderen Ende einen Durchmesser von etwa 20 nm aufweist. Die Eindringtiefe ΔH nimmt dann stetig zu, wobei aus einem jeweiligen Wert der Durchmesser der Messspitze 100 bei einem der Eindringtiefe ΔH entsprechenden Abstand von dem vorderen Ende der Messspitze 100 abgelesen werden kann. Beispielhaft ist dies für die Vertiefung 220 mit einer Breite B1 von 40 nm dargestellt. Bei einer Eindringtiefe ΔH von 20 nm weist die Messspitze 100 somit einen Durchmesser von 40 nm auf. Ab einer Breite B1 von 70 nm erreicht die Messspitze 100 den Boden der Vertiefung 220 bei einer Eindringtiefe ΔH von 70 nm.It can be seen that the penetration depth ΔH is essentially 0 up to a width B1 of 20 nm. From this it can be concluded that the measuring
Bei der Prüfstruktur 200a weisen die Erhebungen 210 und Vertiefungen 220 eine Kreisbogenform auf, wobei ein jeweiliger Kreisbogen einen Winkel von 90° überspannt. Die Prüfstruktur 200a weist zudem eine Variation der Strukturgröße, insbesondere der Breite B1, B2, die beispielhaft für zwei der Kreisbögen eingezeichnet ist, in radialer Richtung auf. Die als Kreisbögen ausgebildeten Erhebungen 210 und Vertiefungen 220 weisen einen gemeinsamen Mittelpunkt auf. An drei Kanten zwischen einer Erhebung 210 und einer Vertiefung 220 ist jeweils eine Tangente T eingezeichnet. Die jeweilige Tangente T bezieht sich dabei auf einen Punkt des jeweiligen Kreisbogens, der einem Schnittpunkt mit einer in radialer Richtung verlaufenden Linie I entspricht. Bezogen auf diese radiale Richtung sind die Erhebungen 210 und Vertiefungen 220 parallel zueinander ausgerichtet. Die radiale Richtung entspricht somit der ersten Richtung I und die tangentiale Richtung entspricht der zweiten Richtung II.In the case of the
Außer kreisbogenförmigen Strukturen können die Erhebungen 210 und Vertiefungen 220 weitere krummlinige oder geschwungene Verläufe aufweisen.In addition to structures in the shape of a circular arc, the
Die Prüfstruktur 200b weist eine schachbrettartige Anordnung der Erhebungen 210 und Vertiefungen 220 auf. Diese Ausführungsform vereint auf kleiner Fläche zwei orthogonal zueinander angeordnete Prüfstrukturen 200. In diesem Beispiel ist die Strukturgröße gleichmäßig, aber es ist auch eine Variation der Strukturgröße möglich, beispielsweise eine zeilenweise Erhöhung oder Verkleinerung der Strukturgröße oder des Aspektverhältnisses.The
Die Prüfstruktur 200c weist eine linienförmige Struktur mit kammartigem Querschnitt auf, wobei entlang der ersten Richtung I eine Breite B1 der Vertiefungen 220 graduell reduziert wird. Damit ergibt sich die Möglichkeit, mit einem einzigen Abtastvorgang eine Grenzgröße zu ermitteln, die mit der jeweiligen Messspitze 100 noch einwandfrei erfassbar ist. Diese Ausführungsform kann daher zu einem schnelleren Bestimmen der Geometrie der Messspitze 100 beitragen.The
Wie vorstehend anhand der
Die Vorrichtung 500 ist insbesondere zum Analysieren und Bearbeiten von Lithographiemasken 10 (siehe
Die Vorrichtung 500 weist zudem eine Analyse- und Bearbeitungseinheit 520 auf, die hier als ein Rasterkraftmikroskop ausgebildet ist. Das Rasterkraftmikroskop 520 umfasst eine Abtasteinheit 514, die einen Sondenhalter 140 aufweist, der mittels einer Mehrzahl an Piezo-Aktuatoren (nicht gezeigt) in wenigstens drei Raumrichtungen verfahrbar ist. Zusätzlich kann der Sondenhalter 140 in einer oder mehreren Achsen drehbar gelagert sein, um eine Verkippung auszugleichen oder gezielt herbeizuführen und/oder um eine relative goniometrische Ausrichtung in Bezug auf die Probe 10 anzupassen. Der Sondenhalter 140 ist insbesondere zum Aufnehmen einer Messsonde 110 (siehe
Um die Geometrie der Messspitze 100 in-situ zu bestimmen, kann mittels der Erzeugungseinheit 512 eine Prüfstruktur 200 mit vorgegebener Geometrie, insbesondere mit vorbestimmtem Aspektverhältnis, erzeugt werden. Die Prüfstruktur 200 kann dabei wie anhand der
Die Vorrichtung 500 umfasst zudem eine Bestimmungseinheit 516, die hier als ein Bestandteil eines extern des Vakuum-Gehäuses 501 angeordneten Steuerrechners 503 ausgebildet ist. Die Bestimmungseinheit 516 ist insbesondere zum Bestimmen der Geometrie der Messpitze 100 auf Basis eines mit der Messspitze 100 erfassten Profils 300 (siehe
Das Rasterkraftmikroskop 520 kann auch als Mikromanipulator genutzt werden. Hierbei wird beispielsweise die Messspitze 100 an eine zu manipulierende Position der Probe 10 bewegt und dort beispielsweise in Kontakt mit der Probe gebracht. Auf diese Weise kann beispielsweise auf der Probenoberfläche haftender Schmutz, wie Staubpartikel, von der Messspitze 100 aufgenommen und somit entfernt werden.The atomic force microscope 520 can also be used as a micromanipulator. In this case, for example, the measuring
Die Prüfvorrichtung 510 umfasst zumindest die Erzeugungseinheit 512, die Abtasteinheit 514 und die Bestimmungseinheit 516.The test device 510 comprises at least the
Wenn die Geometrie der Messspitze 100 bestimmt ist, kann die Messpitze 100 zum Analysieren und/oder Bearbeiten einer Probe 10 verwendet werden. Insbesondere ist dann eine Eignung der Messspitze 100 für eine bestimmte Analyseaufgabe oder Bearbeitungsaufgabe bekannt. Mit der Messspitze 100 ermittelte Profile 300 lassen sich auf Basis der bekannten Geometrie der Messpitze 100 mit hoher Zuverlässigkeit in Höhenprofile der abgetasteten Oberfläche überführen.Once the geometry of the
Vorteilhaft kann durch wiederholtes Abtasten der Prüfstruktur 200 mit der Messspitze 100 eine Veränderung der Geometrie der Messspitze, die beispielsweise aufgrund von Verschleiß oder einer Abnutzung eintreten kann, erkannt werden, so dass die tatsächliche Geometrie der Messspitze 100 überwacht werden kann und fehlerhafte Messungen vermieden werden können.Advantageously, by repeatedly scanning the
Weiterhin kann die erzeugte Prüfstruktur 200 in-situ, also ohne Brechen des Vakuums, wieder entfernt werden, beispielsweise mittels eines Teilchenstrahl-induzierten Ätzprozesses.Furthermore, the
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.Although the present invention has been described using exemplary embodiments, it can be modified in many ways.
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Probesample
- 1111
- Probentischrehearsal table
- 1212
- Substratsubstrate
- 1414
- Beschichtungcoating
- 100100
- Messspitzemeasuring tip
- 100a - c100a - c
- Messspitzemeasuring tip
- 101101
- Abschnittsection
- 102102
- Abschnittsection
- 110110
- Messsondemeasuring probe
- 120120
- Cantilevercantilever
- 130130
- Befestigungsabschnittattachment section
- 140140
- Sondenhalterprobe holder
- 200200
- Prüfstrukturtest structure
- 200a - f200a-f
- Prüfstrukturtest structure
- 210210
- Erhebungelevation
- 220220
- Vertiefungdeepening
- 230230
- Substratsubstrate
- 300300
- Profilprofile
- 300a - c300a - c
- Profilprofile
- 400400
- Elektronenmikroskop-BildElectron Microscope Image
- 500500
- Vorrichtungcontraption
- 501501
- Vakuumgehäusevacuum housing
- 502502
- Vakuumpumpevacuum pump
- 503503
- Steuerrechnertax calculator
- 510510
- Prüfvorrichtungtesting device
- 512512
- Erzeugungseinheitgenerating unit
- 514514
- Abtasteinheitscanning unit
- 516516
- Bestimmungseinheitunit of determination
- 520520
- Analyse- und BearbeitungseinheitAnalysis and processing unit
- 530530
- Gas-Bereitstellungseinheitgas supply unit
- 532532
- VentilValve
- 534534
- Leitungmanagement
- 540540
- Elektronensäuleelectron column
- 541541
- Elektronenquelleelectron source
- 542542
- Elektronenstrahlelectron beam
- 543543
- Elektronenmikroskop electron microscope
- ΔHΔH
- Eindringtiefepenetration depth
- AV1AV1
- Aspektverhältnisaspect ratio
- AV2AV2
- Aspektverhältnisaspect ratio
- BB
- Strukturgrößestructure size
- B1B1
- Breitebroad
- B2B2
- Breitebroad
- C1C1
- Schnittcut
- C2C2
- Schnittcut
- C3C3
- Schnittcut
- DD
- Defektstrukturdefect structure
- H1H1
- Höheheight
- H2H2
- Höheheight
- II
- erste Richtungfirst direction
- IIII
- zweite Richtungsecond direction
- IIIIII
- dritte Richtungthird direction
- S1S1
- Verfahrensschrittprocess step
- S2S2
- Verfahrensschrittprocess step
- S3S3
- Verfahrensschrittprocess step
- TT
- Tangentetangent
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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