DE102022129709A1 - Verfahren zur Präparation eines Querschnitts mit einem fokussierten Ionenstrahl - Google Patents

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Präparation eines Querschnitts in einem Substrat wird mit wenigstens einem fokussierten Ionenstrahl eine Schnittfläche in dem Substrat erzeugt, wobei vor und während der Erzeugung der Schnittfläche ein Oberflächenbereich des Substrats am Rand der Schnittfläche mit einer Hartmaske geschützt wird, die als Einzelteil bereitgestellt und mit wenigstens einem Mikromanipulator am Rand der Schnittfläche positioniert wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Hartmaske nicht am Substrat fixiert, sondern während der Erzeugung der Schnittfläche mit dem Mikromanipulator gehalten wird. Mit dem Verfahren wird die Bearbeitungszeit für die Erstellung des Querschnitts reduziert und eine Kontamination der Oberfläche durch artfremde Materialien in der Halbleiterfertigung vermieden.

Description

  • Technisches Anwendungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Präparation eines Querschnitts in einem Substrat, bei dem mit wenigstens einem fokussierten Ionenstrahl eine Schnittfläche in dem Substrat erzeugt wird, wobei vor und während der Erzeugung der Schnittfläche ein Oberflächenbereich des Substrats am Rand der Schnittfläche mit einer Hartmaske geschützt wird, die als Einzelteil bereitgestellt und mit wenigstens einem Mikromanipulator am Rand der Schnittfläche positioniert wird.
  • Fokussierte Ionenstrahlen eignen sich zur Herstellung von Querschnitten in Substraten, die anschließend beispielsweise mittels Elektronenmikroskopie näher untersucht werden können. So werden FIB-Anlagen (FIB: Focused Ion Beam) unter anderem in der Halbleiterindustrie dafür eingesetzt, Prozesskontrollen oder Fehleranalysen durchzuführen. Mit dem fokussierten Ionenstrahl kann lokal an einer gewünschten Position des Substrats ein Querschnitt präpariert werden, ohne das Substrat, beispielsweise einen Wafer, oder das jeweilige Bauelement brechen und schleifen zu müssen. Durch die Erzeugung einer geeigneten Schnittfläche mit dem fokussierten Ionenstrahl werden lediglich einzelne Bauelemente oder Teststrukturen auf dem Substrat zerstört.
  • Zum Einsatz kommen dabei in seltenen Fällen Ein-Strahl-Anlagen, in denen lediglich eine Ionensäule senkrecht eingebaut ist, und Zwei-Strahl-Anlagen, in denen neben einer senkrecht eingebauten Elektronensäule eine zweite, gekippte Ionensäule angeordnet ist. Dadurch können nach der Präparation des Querschnitts zerstörungsfrei Querschnittsaufnahmen mittels REM (Raster-Elektronen-Mikroskopie) erstellt werden. Die Substratauflage bzw. Bühne ist in diesen Systemen entsprechend kippbar.
  • Bei der Erzeugung von Schnittflächen für Materialanalysen mittels FIB muss zum Schutz der Oberfläche vor der Erzeugung der Schnittfläche eine Schutzschicht oder Schutzmaske aufgebracht werden. Diese dient dem Schutz der obersten Materialschichten, sowie in der oberen Region, um Kantenabrundungen und somit Messfehler zu vermeiden.
  • Stand der Technik
  • Für den Schutz der Oberfläche und die Vermeidung von Kantenverrundungen sind bisher zwei unterschiedliche Techniken bekannt. Bei der ersten Technik wird eine Schutzschicht im Oberflächenbereich am Rand der zu erzeugenden Schnittfläche abgeschieden, wie dies bspw. aus T. Ishitani et al., „Cross-sectional sample preparation by focused ion beam: a review of ion-sample interaction", Microsc Res Tech. 1996, 35(4), Seiten 320-333 beschrieben ist. Die Abscheidung erfolgt bei Nutzung einer Zwei-Strahl-Anlage mit Hilfe des Elektronen- und des Ionenstrahls aus der Gasphase. Da die Abscheidung der Schicht mit dem Ionenstrahl die Oberfläche der Probe schädigen würde, muss zunächst mit dem Elektronenstrahl eine erste dünne Schicht (Schichtdicke ca. 200 nm) abgeschieden werden. Auf diese Schicht wird dann mit Hilfe des Ionenstrahls gasinduziert eine zweite Schicht mit einer größeren Dicke (Schichtdicke ca. 3 bis 8 µm) abgeschieden. Je tiefer sich die zu erzeugenden Querschnitte in das Substrat erstrecken sollen oder je härter das Substratmaterial ist, desto dicker muss diese Schicht sein. Die Gesamtabscheidezeit variiert dabei von ca. 20 Minuten bei Standardschnitten (ca. 15 µm Breite) bis zu 60 Minuten bei größeren Querschnitten (ca. 70 µm Breite).
  • Bei der zweiten bekannten Technik wird anstelle der Schutzschicht ein quaderförmiges Einzelteil aus einem entsprechend harten Material als Hartmaske am Oberflächenbereich fixiert, also angeklebt oder angeschweißt. Dieses Teil wird mittels eines Lift-Out-Systems der FIB-Anlage, also eines Mikromanipulators, auf die gewünschte Stelle positioniert und durch gasunterstützte Abscheidung oder Elektronenstrahlsensitiven Lack an den Rändern auf der Oberfläche fixiert. Die Nadel des Mikromanipulators, an dem dieses Teil befestigt ist, wird nach der Fixierung abgeschnitten und herausgefahren. Diese Technik verringert die langen Abscheidezeiten, da die Fixierungszeit unabhängig von der Größe des zu erzeugenden Querschnitts nur etwa 15 Minuten beträgt.
  • Bei beiden Techniken kommen gasinduzierte Abscheidungsprozesse zum Einsatz, die zusätzlich Zeit beanspruchen. Durch die Aufbringung von Material entsteht außerdem eine Verunreinigung auf der Substratoberfläche, die gerade im Bereich der Halbleiterfertigung im Hinblick auf die Halbleitermaterialien und die Prozessierung in Reinräumen zu Kontaminationsproblemen führt. Im schlimmsten Fall kann der Wafer danach nicht mehr weiter genutzt werden, wodurch gerade bei teuren Halbleitermaterialien hohe Verluste entstehen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Präparation eines Querschnitts in einem Substrat mit einem fokussierten Ionenstrahl anzugeben, das einen geringeren Zeitaufwand erfordert und keine oder nur eine gegenüber den bekannten Techniken verringerte Kontamination der Substratoberfläche verursacht.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie dem Ausführungsbeispiel entnehmen.
  • Bei dem vorgeschlagenen Verfahren zur Präparation eines Querschnitts in einem Substrat wird mit wenigstens einem fokussierten Ionenstrahl eine Schnittfläche in dem Substrat erzeugt, die anschließend beispielsweise mittels Elektronenmikroskopie untersucht werden kann. Vor der Erzeugung der Schnittfläche mit dem Ionenstrahl wird ein Oberflächenbereich des Substrats am Rand der Schnittfläche mit einer Hartmaske geschützt, die als vorzugsweise quaderförmiges Einzelteil bereitgestellt und mit wenigstens einem Mikromanipulator am Rand der gewünschten Schnittfläche positioniert wird. Das vorgeschlagene Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Hartmaske nicht an Oberfläche des Substrats fixiert also nicht mit dieser verbunden, sondern während der Erzeugung der Schnittfläche mit dem Mikromanipulator in der entsprechenden Position gehalten wird. Nach der Erzeugung der Schnittfläche, oder auch einer sich anschließenden Untersuchung der Schnittfläche, wird diese Hartmaske dann mit dem Mikromanipulator wieder vom Substrat entfernt.
  • Das vorgeschlagene Verfahren erfordert somit keine gasinduzierten Abscheidungsprozesse zur Erzeugung einer Schutzschicht oder zur Fixierung der als Einzelteil bereitgestellten Hartmaske. Dadurch entfallen die Prozesszeiten für diese Abscheideprozesse. Vor allem kann keine Verunreinigung der Substratoberfläche durch für die Abscheidung genutzte Materialien entstehen.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird die Hartmaske bei dem Verfahren nicht auf die Oberfläche des Substrats aufgesetzt, kommt also nicht mit dieser in Berührung. Die Unterseite der Hartmaske bleibt dabei vielmehr in einem möglichst geringen Abstand zur Substratoberfläche, der vorzugsweise weniger als 1 µm beträgt. Optimal sind hierbei Abstände im Bereich von 100 oder mehreren 100 nm. Auch mit einem derartigen Abstand zur Oberfläche oder bei porösem Material oder strukturierter Oberfläche ist es auf diese Weise möglich, entsprechende Querschnitte zu erstellen. Die Hartmaske schwebt dabei über der Substratoberfläche und bringt keine Verunreinigung auf diese Oberfläche.
  • In einer alternativen Ausführungsform kann die Hartmaske auch auf die Substratoberfläche aufgelegt und mit dem Mikromanipulator dort in der entsprechenden Position gehalten werden. Bei einer bevorzugten elektrisch leitfähigen Ausgestaltung der Hartmaske ermöglicht dies, die Aufladung des Substrats durch den Ionenstrahl zu vermeiden. Durch die FIB-Bearbeitung werden sehr viele elektrische Ladungen auf das Substrat aufgebracht, sei es bei der Bearbeitung durch die Ionen (positiv geladen) oder auch bei der optional sich anschließenden Bestrahlung durch Elektronen (negativ geladen) bei Erstellung einer REM-Aufnahme. In letztgenanntem Fall bleibt die Hartmaske dann bis nach Durchführung dieser Aufnahme am Substrat. Die elektrischen Ladungen werden dabei jeweils über die Hartmaske und den Mikromanipulator abgeleitet. Die Aufladung der Substratoberfläche bei geringer oder schlechter Leitfähigkeit der Substratoberfläche (z.B. bei Lacken oder Oxidschichten) führt ansonsten zu einer Bewegung des Substrats bei der Bearbeitung. Durch den Kontakt mit der Nadel des Mikromanipulators über die elektrisch leitende Hartmaske, die über die Nadel und den Mikromanipulator geerdet ist, können die aufgebrachten Ladungen abfließen und die Homogenität und Qualität des Querschnitts gegenüber einer Bearbeitung ohne Kontakt der Hartmaske mit dem Substrat deutlich verbessert werden. Auch bei dieser Ausführungsform wird der Kontakt der Hartmaske mit dem Substrat durch Anheben nach der Querschnittserstellung oder gegebenenfalls nach Durchführung einer REM-Aufnahme o.ä. wieder gelöst. Somit bleibt auch hier keine Kontamination auf der Oberfläche des Substrats.
  • Das Material der Hartmaske wird vor allem im Bereich der Halbleiterfertigung vorzugsweise aus einem Material gewählt, das mit Halbleiterfertigungsprozessen kompatibel ist, also keine artfremde Kontamination in Halbleiter-Reinräumen darstellt. Besonders vorteilhaft kommen hierbei Hartmasken aus Silizium zum Einsatz, die die Anforderungen an eine Hartmaske für Ionenstrahlen erfüllen und sich mit vernünftigem Aufwand herstellen lassen. Diese Hartmasken aus Silizium werden vorzugsweise dotiert, um eine elektrische Leitfähigkeit im Bereich zwischen 1 S/m und 105 S/m zu erhalten. Prinzipiell können natürlich auch Hartmasken aus anderem entsprechend gegenüber Ionenstrahlen resistentem Material eingesetzt werden, beispielsweise aus SiC oder Diamant. Durch Nutzung eines Materials, das in Halbleiter-Reinräumen keine artfremde Kontamination darstellt, stellt auch das von der Hartmaske durch den Ionenstrahl durch Sputtern abgetragene Material bei der Halbleiterfertigung keine Verunreinigung der Substratoberfläche dar.
  • Die bei dem vorgeschlagenen Verfahren als Einzelteile, insbesondere als Klötzchen oder Plättchen, eingesetzten Hartmasken haben vorzugsweise eine Kantenlänge im Bereich von 10 bis 1000 µm. Unter der Kantenlänge ist hierbei die Länge der Kante des vorzugsweise quaderförmigen Einzelteils zu verstehen, die sich entlang des Randes der Schnittfläche erstreckt. Die Kantenlänge muss hierbei so gewählt werden, dass sie wenigstens der Breite der Schnittfläche an der Substratoberfläche entspricht. Bei Nutzung von Ga-FIB-Anlagen werden aufgrund der Anwendungsgebiete dieser Anlagen häufig Hartmasken mit Kantenlängen von 20 bis 30 µm, für Plasma-FIB-Anlagen häufig Hartmasken mit Kantenlängen im Bereich von 400 bis 500 µm eingesetzt. Die Dicke der Hartmasken in Richtung senkrecht zur Substratoberfläche kann in der Größenordnung der Dicke entsprechender Schutzschichten liegen, beispielsweise im Bereich zwischen 3 und 25 µm. Die Breite der Hartmasken (senkrecht zur Dicke und zur Schnittkante) kann nahezu beliebig gewählt werden, solange die Hartmasken noch entsprechend handhabbar sind. Je breiter die Hartmasken gewählt werden, desto öfter lassen sie sich für ein derartiges Verfahren einsetzen.
  • Typische Mikromanipulatoren in FIB-Anlagen weisen eine Nadel auf, an deren Ende dann die Hartmaske befestigt wird. Die Befestigung kann beispielsweise durch gasunterstütztes Abscheiden auf die Kontaktstelle von Hartmaske und Nadel erfolgen, oder auch ganz ohne Gaseinlass mittels gezieltem Redepositions-Sputtern durch den Ionenstrahl. Diese Verbindung bleibt dann auch während der Querschnittserstellung bestehen, bis die Hartmaske durch den Mikromanipulator wieder vom Substrat entfernt wurde. Es ist auch möglich, einen Mikromanipulator einzusetzen, der die Hartmaske in anderer Weise aufnimmt und positioniert, beispielsweise durch eine Klemmvorrichtung.
  • Das vorgeschlagene Verfahren lässt auf allen technischen Gebieten einsetzen, bei denen lokal ein Querschnitt in einem Substrat erzeugt werden soll, der anschließend eine Untersuchung beispielsweise mittels REM ermöglicht. Beispiele sind die Gebiete des Life-Science, der Materialwissenschaften und der Halbleitertechnik. In diesen Gebieten werden geeignete FIB-Systeme und Lift-Out-Systeme, also entsprechende Mikromanipulatoren, eingesetzt, von der Entwicklung in Forschungsinstituten, über die Produktion in Fabriken bis hin zur Fehleranalyse. Beispielsweise stehen in jeder Fabrik von Halbleiterbauelemente-Herstellern mehrere FIB-Anlagen zur Verfügung, die im Schichtbetrieb parallel Querschnitte zur Prozesskontrolle anfertigen. Die Durchführung des Verfahrens ist in allen existierenden FIB-Systemen mit Lift-Systemen möglich. Da die als Hartmaske dienenden Teile mit unterschiedlichen Abmessungen hergestellt werden können, kann das Verfahren sowohl in den weit verbreiteten Ga-FIB-Systemen als auch in Plasma-FIB-Systemen wie z.B. auf Basis von Xe eingesetzt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Das vorgeschlagene Verfahren wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals kurz erläutert. Hierbei zeigen:
    • 1A/B eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrens;
    • 2A/B eine schematische Darstellung einer zweiten Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrens; und
    • 3A/B eine schematische Darstellung der erzeugten Schnittfläche nach Durchführung des Verfahrens gemäß 2.
  • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird mit einem fokussierten Ionenstrahl einer FIB-Anlage lokal ein Querschnitt in einem Substrat, beispielsweise einem Halbleitersubstrat, erzeugt, der dann beispielsweise mittels REM analysiert werden kann. Bei dem Verfahren wird eine Hartmaske als Einzelteil, bspw. in Form eines Klötzchens, eingesetzt, um den an die Schnittfläche angrenzenden Oberflächenbereich des Substrats zu schützen und eine Kantenverrundung zu vermeiden. Die Hartmaske wird dabei nicht wie bei der bisher bekannten Technik auf der Substratoberfläche fixiert bzw. mit der Substratoberfläche fest verbunden, sondern an dem Manipulator, insbesondere der Nadel des Manipulators belassen, mit diesem positioniert und während der Bearbeitung an dieser Position gehalten.
  • 1A/B zeigt hierzu stark schematisiert eine erste Ausgestaltung des Verfahrens, in der das Substrat 1, der fokussierte Ionenstrahl 2 und die im Substrat 1 zu erzeugende Schnittfläche angedeutet sind. In diesem Beispiel wird die an der Nadel 5 des Mikromanipulators befestigte Hartmaske 4 aus dotiertem Silizium vor Beginn der Bearbeitung über dem Substrat so positioniert, dass die in diesem Beispiel rechte untere Kante genau über der Kante der zu erzeugenden Schnittfläche liegt. Die Positionierung erfolgt in diesem Beispiel derart, dass die Unterseite der Hartmaske 4 in einem kleinen Abstand zur Oberfläche des Substrats 1 gehalten wird, dieses also während der Bearbeitung nicht berührt. Die Hartmaske 4 schwebt also während der Bearbeitung über dem Substrat 1 und bringt keine Verunreinigung auf die Substratoberfläche. Das bei der Bearbeitung durch den Ionenstrahl 2 durch Sputtern von der Maske 4 abgetragene Silizium, das auf das Substrat 1 trifft, stellt in Halbleiter-Reinräumen keine artfremde Kontamination dar. Die Hartmaske 4 wird während der gesamten Bearbeitung, also der Erzeugung der gewünschten Schnittfläche, an dieser Position gehalten und erst anschließend mit dem Mikromanipulator wieder entfernt. Auf diese Weise kann die Hartmaske 4 mehrfach wiederverwendet werden. 1A zeigt hierbei eine Ausgestaltung mit einem Ein-Strahl-FIB-System, bei dem lediglich eine Ionensäule senkrecht eingebaut ist, 1B eine Ausgestaltung mit einem Zwei-Strahl-FIB-System, das neben einer senkrecht eingebauten Elektronensäule eine demgegenüber gekippte Ionensäule aufweist. Die Hartmaske 4 muss bei beiden Ausgestaltungen entsprechend unter unterschiedlichen Winkeln an der Nadel 5 des Mikromanipulators befestigt werden, wie dies aus den 1A und 1B ersichtlich ist.
  • Bei einer anderen Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrens, wie sie in 2A/B schematisch dargestellt ist, wird die Hartmaske 4 durch den Manipulator während der Bearbeitung nicht in einem kleinen Abstand über der Substratoberfläche gehalten, sondern auf diese aufgesetzt und in dieser Position dann mit dem Mikromanipulator gehalten. Durch die Dotierung der Silizium-Hartmaske 4, wie sie in diesem Beispiel ebenfalls verwendet wird, weist diese eine elektrische Leitfähigkeit auf, durch die eine Aufladung des Substrats 1 durch die Bearbeitung mit dem Ionenstrahl vermieden wird. Die Hartmaske 4 ist dabei über die Nadel 5 und den Mikromanipulator entsprechend geerdet. Im Anschluss an die Erzeugung der Schnittfläche wird die Hartmaske 4 wiederum mit dem Mikromanipulator vom Substrat 1 entfernt und kann mehrmals wiederverwendet werden. 2A zeigt hierbei wiederum eine Ausgestaltung mit einem Ein-Strahl-FIB-System, bei dem lediglich eine Ionensäule senkrecht eingebaut ist, 1B eine Ausgestaltung mit einem Zwei-Strahl-FIB-System, das neben einer senkrecht eingebauten Elektronensäule eine demgegenüber gekippte Ionensäule aufweist. Die Hartmaske 4 muss bei beiden Ausgestaltungen wiederum unter unterschiedlichen Winkeln an der Nadel 5 des Mikromanipulators befestigt werden, wie dies aus den 2A und 2B ersichtlich ist.
  • Die Hartmaske kann vor allem in der Ausgestaltung der 2 auch noch für die Erstellung einer REM-Aufnahme der Schnittfläche auf dem Substrat verbleiben, um wiederum eine Aufladung des Substrats 1 durch den Elektronenstrahl zu vermeiden. Zwei-Strahl-FIB-Anlagen weisen sowohl eine Ionenstrahlsäule als auch eine dagegen gekippte Elektronenstrahlsäule auf, um die mit dem Ionenstrahl präparierte Schnittfläche dann durch Erstellung einer REM-Aufnahme mit dem Elektronenstrahl zu analysieren. 3A/B zeigt hierzu stark schematisiert die mit dem Ionenstrahl erzeugte Schnittfläche 3 und den auf diese Schnittfläche fallenden Elektronenstrahl 6 zur Erstellung einer REM-Aufnahme, jeweils für das Ein-Strahl-FIB-System der 2A ( 3A) und für das Zwei-Strahl-FIB-System der 2B (3B). Mit dem Ionenstrahl wurde hierbei eine entsprechend größere Vertiefung im Substrat 1 erzeugt, deren eine Seitenwand die gewünschte Schnittfläche 3 darstellt, wie dies in 3A/B angedeutet ist.
  • Bei der Ausgestaltung des Verfahrens ohne Kontakt der Hartmaske mit der Substratoberfläche erfolgt bei geeigneter Wahl des Hartmasken-Materials keine Kontamination der Substratoberfläche bei Reinraum-Prozessen in der Halbleiterfertigung. Das Verfahren weist eine Zeitersparnis im Vergleich zu den in der Beschreibungseinleitung genannten bisherigen Techniken auf, die - je nach Technik - zwischen 15 und 60 Minuten beträgt. Die bei dem Verfahren eingesetzten Hartmasken lassen sich mehrfach wiederverwenden und verringern somit die Kosten der Präparierung. Bei der anderen Ausgestaltung des Verfahrens, bei dem die Hartmaske auf die Substratoberfläche aufgesetzt wird, treten die gleichen Vorteile auf. Zusätzlich kann durch diese Ausgestaltung eine Reduktion von Aufladungen des Substrats durch Ableitung der elektrischen Ladungen über die über den Mikromanipulator geerdete Hartmaske erfolgen. Das Verfahren ermöglicht natürlich nicht nur die Bearbeitung von Halbleitersubstraten, sondern auch von Substraten aus anderen Materialien wie beispielsweise Keramik, Metall, Polymer oder Komposit-Materialien. Mit dem Verfahren lassen sich auch Lamellen im Substrat herstellen, die anschließend abgetrennt und beispielsweise mittels TEM analysiert werden können. Die Herstellung von Lamellen erfordert die Erzeugung von zwei zueinander parallelen Schnittflächen in geringem Abstand entsprechend der Lamellendicke zueinander.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Substrat
    2
    fokussierter Ionenstrahl
    3
    Schnittfläche
    4
    Hartmaske
    5
    Nadel des Mikromanipulators
    6
    Elektronenstrahl
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • T. Ishitani et al., „Cross-sectional sample preparation by focused ion beam: a review of ion-sample interaction“, Microsc Res Tech. 1996, 35(4), Seiten 320-333 [0005]

Claims (7)

  1. Verfahren zur Präparation eines Querschnitts in einem Substrat (1) mit mindestens einem fokussierten Ionenstrahl (2), bei dem mit dem Ionenstrahl (2) eine Schnittfläche (3) in dem Substrat (1) erzeugt wird, wobei vor und während der Erzeugung der Schnittfläche (3) ein Oberflächenbereich des Substrats (1) am Rand der Schnittfläche (3) mit einer Hartmaske (4) geschützt wird, die als Einzelteil bereitgestellt und mit wenigstens einem Mikromanipulator am Rand der Schnittfläche (3) positioniert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartmaske (4) nicht am Substrat (1) fixiert sondern während der Erzeugung der Schnittfläche (3) mit dem Mikromanipulator gehalten wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Hartmaske (4) eine Hartmaske aus Silizium, insbesondere aus dotiertem Silizium, eingesetzt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Hartmaske (4) eine elektrisch leitfähige Hartmaske mit einer Leitfähigkeit zwischen 1 S/m und 105 S/m eingesetzt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartmaske (4) vor dem Positionieren mit einer Nadel (5) des Mikromanipulators fest verbunden wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartmaske (4) in einem Abstand über dem Oberflächenbereich positioniert wird, der weniger als 1 um beträgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartmaske (4) eine Kantenlänge einer am Rand der Schnittfläche (3) positionierten Kante der Hartmaske (4) aufweist, die zwischen 10-600pm beträgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Präparation des Querschnitts in einem HalbleiterSubstrat bei der Halbleiterfertigung.
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Non-Patent Citations (2)

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Title
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T. Vermeij et al., Preventing damage and redeposition during focused ion beam milling: the "umbrella" method, Ultramicroscopy 186 (2018), S. 35 - 41

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