DE19816914B4

DE19816914B4 - Abtastmikroskop

Info

Publication number: DE19816914B4
Application number: DE19816914A
Authority: DE
Inventors: Shigeru Wakiyama; Naohiko Fujino
Original assignee: SII NanoTechnology Inc
Current assignee: Hitachi High Tech Science Corp
Priority date: 1997-04-16
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2018-04-17
Also published as: KR100528400B1; US6184519B1; JPH10288618A; DE19816914A1; KR19980081483A

Abstract

Abtastmikroskop mit:
– einer Stufe zum Beobachten und Auswerten einer Form, einer Beschaffenheit oder dergleichen einer Probenoberfläche,
– einer Struktur mit einer groben Stufe zum groben Positionieren und einem Feinganggetriebe zum feinen Positionieren einer Probe (7) relativ in drei Dimensionen (x, y, z);
– einem Detektierbereich (8) zum Detektieren einer physikalischen Größe, wie zum Beispiel einer atomaren Kraft oder dergleichen, die von der Probe (7) empfangen wird;
– einer Steuereinrichtung zum Konstanthalten eines Abstandes zwischen der Probe (7) und dem Detektierbereich (8);
– einer elektrischen Steuerungseinheit zum Steuern des Detektierbereichs (8);
– einem Computer zur Steuerung; und
– einem Antivibrationstisch (13) zum Reduzieren einer von den Installationsumständen verursachten Vibrationsübertragung, wobei die Struktur des Antivibrationstisches (13) einer Einrichtung zum Detektieren der Änderungsrate einer Grundplatte (14) und der Vibrationsänderung eine Vibration mit einer entgegengesetzten Phase bezüglich der von den Installationsumständen bewirkten Vibration hinzuaddiert, wodurch...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abtastmikroskop, das eine physikalische Größe mit hoher Auflösung detektieren kann, bei dem ein Antivibrationstisch, der ausgezeichnet ist, einem Abtastmikroskop hinzugefügt ist, wie zum Beispiel einem AFM (atom force microscope) oder einem Magnetmikroskop, um eine physikalische Größe, wie zum Beispiel eine atomare Kraft, die aus einer Probe erhalten wird, zu detektieren, selbst wenn sich das System in einem störenden Raum, wie einem Reinraum oder dergleichen, für eine Halbleiterfertigung befindet, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Das AFM, das eine Art von Abtastmikroskop ist, wird als ein Beobachtungsmittel von Oberflächenformen für eine neue isolierende Substanz angesehen und erforscht, seit es durch G. Sinnig erfunden wurde, der der Erfinder von STM war (Physical Review Letters, vol. 56, Seite 930, 1986). Im Prinzip wird die atomare Kraft, die zwischen der Probe und einem Detektionschip wirkt, dessen spitzes Ende ausreichend geschärft ist, als eine Auslenkung eines Federelementes gemessen, an dem der Detektionschip montiert ist, wobei die Oberfläche der Probe abgetastet wird, während die Auslenkungsgröße des Federelementes konstant gehalten wird, und wobei die Form der Probenoberfläche als Form-Information gemessen wird, und zwar als ein Steuersignal um die Auslenkungsgröße des Federelementes konstant zu halten.
Die Detektionseinrichtung für die Auslenkung des Federelements ist zumeist in ein optisches System und in ein STM-System unterteilt, das einen Tunnelstrom verwendet.
Das STM-System verwendet ein sogenanntes Tunnelphänomen, bei dem ein Strom zu fließen beginnt, wenn eine Spannung an zwei Leitern angelegt ist, wenn diese in einer Entfernung von einigen Nanometern bis einigen Angström dicht aneinander gebracht sind. Das Federelement ist leitfähig ausgestaltet. Eine scharfe Metallnadel wird dicht an das Federelement herangebracht, etwa in 1 Nanometer Entfernung. Somit wird bewirkt, dass ein Tunnelstrom dort hindurchfließt. Seine Stromstärke wird als ein Auslenkungssignal des Federelementes gesteuert.
Es wird auch berichtet, dass ein optisches System verwende wird, beispielsweise unter Verwendung eines Interferenz-Verfahrens (Journal of Vacuum Science Technology A6(2), Seite 266, März/April 1988) oder beispielsweise ein sogenanntes optisches Hebelsystem, bei dem ein Laserstrahl auf das Federelement gerichtet wird und eine Ablenkung eines von dort gebrochenen Lichtes durch ein optisches Detektionselement als Auslenkungssignal detektiert wird (Journal of Applied Physics 65(1), Seite 164, Januar 1989).
Wenn das Abtastmikroskop ein solches ist, bei dem ein Tastkopf, der in einer auf die Probe ausgerichteten Position angeordnet ist, die atomare Kraft von der Probe aufnehmen soll, dann wird es ein AFM genannt. Wenn es eine magnetische Kraft ist, dann wird es ein Magnetmikroskop genannt. Es wird auf ein solches Bezug genommen, das einen Zustand einer Probe detektieren kann, indem diverse von der Probe erzeugte Kräfte detektiert werden.
Das Abtastmikroskop ist mit einer besonders hoch empfindlichen Detektiereinheit ausgestattet, so dass eine Auswirkung eines Unterschiedes bezüglich der Form oder dergleichen zwischen den Atomen festgestellt werden kann. Da das Tastmikroskop mit der hochempfindlichen Detektiereinheit ausgestattet ist, kann andererseits mit Sicherheit gesagt werden, dass das Abtastmikroskop auch bezüglich von Vibrationen oder Geräuschen aus der Umgebung empfindlich ist. Wenn nämlich die Probe und die Detektiereinheit durch die Vibrationen oder Geräusche aus der Umgebung relativ zueinander verändert werden (Vibrieren) dann wird die Komponente der Veränderung ebenso detektiert. Deshalb wird die Veränderungskomponente durch die Vibration von der Umgebung durch die Detektiereinheit detektiert, wodurch sie mit der Signalkomponente, die den Probenzustand repräsentiert, überlagert wird. Als Folge wird die Auflösung des Abtastmikroskops verschlechtert. Aus diesem Grund wird es im Allgemeinen, um den ungünstigen Effekt der Vibration zu vermeiden, so ausgestaltet, dass es hinsichtlich seiner Größe klein ist und eine hohe Steifigkeit aufweist. Es besteht jedoch ein Bedarf dafür, jede beliebige Position an einem Acht-Zoll-Wafer zu messen, wie er kürzlich einem System zur Herstellung von Halbleitern zugeführt worden ist. Dabei ist ein Abtastmikroskop (Abtastmikroskop mit großem Objekttisch) vorgesehen, bei dem ein großer Objekttisch installiert ist. Wenn jedoch das Tastmikroskop groß ausgestaltet ist, wird es schwierig, den ungünstigen Effekt von Vibrationen des Installationsplatzes zu vermeiden. Im Übrigen ist ein großes Tastmikroskop detailliert in der Literatur beschrieben (Journal of Vacuum Science Technology B 12(3), Mai/Juni 1994, Seite 1572).
Die Vibration des Bodens, auf dem die Einrichtung vorgesehen ist, ist die hauptsächliche Vibration aus der Umgebung. Eine Vielzahl von Frequenzkomponenten sind abhängig von den Installationsverhältnissen in den Bodenvibrationen vorhanden. Es gibt eine Vibration, die eine niedrige Frequenzkomponente, etwa mehrere Hz (10 Hz oder weniger) hat. Im Allgemeinen ist bei dem elementaren Teil, wie der Detektiereinheit oder dergleichen des Abtastmikroskops, ein Antivibrationstisch vorgesehen, um den ungünstigen Effekt der Vibrationen des Bodens zu verringern und er ist auf der Basis des Antivibrationstisches strukturiert. Im Allgemeinen werden pneumatische Einrichtungen als Antivibrationstische verwendet. Da jedoch der pneumatische Federmechanismus im Grunde ein Federelement aufweist, hat es einen Resonanzpunkt. üblicherweise liegt der Resonanzpunkt bei einem niedrigen Wert im Bereich von ungefähr 1 bis 3 Hz. Bei solch einem Antivibrationstisch, der einen niedrigen Resonanzpunkt hat, ist es unmöglich, die Vibrationskomponente für Vibrationen (mit ungefähr 4 Hz oder weniger) zu reduzieren, die eine niedrige Frequenz haben, die die Vibrationskomponente des Bodens ist. Umgekehrt wird diese auf dem Antivibrationstisch verstärkt. Da andererseits in einem System zum Herstellung von Halbleitern reine Verhältnisse benötigt werden, ist die Massenproduktion in reinen Verhältnissen entwickelt worden, die im allgemeinen Reinraum genannt werden. Da der Reinraum jedoch für reine Lufträume gedacht ist, strömt reine Luft in den Raum und es sind auch viele Vorrichtungen oder Auswertungsvorrichtungen vorgesehen, so dass Verhältnisse vorhanden sind, in denen diverse Stärkungen erzeugt werden. Auch das Gebäude selbst, in dem der Reinraum angeordnet ist, weist die Vibrationskomponenten auf. Aus diesem Grund ist eine Vibration, die eine hohe Frequenz hat oder eine Vibration niedriger Frequenz auf dem Boden innerhalb des Reinraumes vorhanden.
In der Abhandlung Yasutake, M. in J. Vac. Sci. Technol. 1994, Bd. 12, Nr. 3, Seiten 1572–1576 werden Messverfahren für Siliziumscheiben und SiO₂-Schichten behandelt. Die Messung erfolgt mittels eines Atomic Force Microscope, wobei ganz allgemein der Aufbau des AFMs auf einem Antivibrationstisch beschrieben ist.
Die EP 0 767 320 A2 beschreibt ein Vibrationsdämpfungsgerät zur Positionierung eines vibrationsisolierenden Tisches, wobei Federelemente für die horizontale Positionierung und eine oder mehrere Luftfedern für die vertikale Positionierung verwendet werden. Diese vor den eigentlichen vibrationsunterdrückenden Maßnahmen stattfindende Positionierung des vibrationsisolierenden Tisches findet dann statt, wenn ein großer und schwerer Gegenstand (mehrere hundert Kilo) auf den vibrationsisolierenden Tisch aufgesetzt wird. Der Positionierungsvorgang dient dazu, den vibrationsisolierenden Tisch im Zentrum zwischen magnetischen Polen horizontaler elektromagnetischer Betätigungsmittel und magnetischer Körper auszubalancieren. Sobald eine Vibration auftritt, kann über die horizontalen oder vertikalen Elektromagneten ein Dämpfungssignal eingespeist werden, so dass Vibrationen mit kleiner Amplitude und somit auch mit nur geringer Intensität gedämpft werden.
Die EP 0 701 314 A2 betrifft ein vibrationsisolierendes Gerät und einen dazugehörigen vibrationsisolierenden Tisch, der zur Unterdrückung von auftretenden Vibrationen mit zwei Beschleunigungssensoren, die jeweils in X- und Y-Richtung ausgerichtet sind, arbeitet.
Die JP 08312715 A bezieht sich wiederum auf eine Vibrationsdämpfungseinrichtung, die mittels zweier Beschleunigungssensoren und zweier elektromagnetischer Spulen eine Vibration ausgehend von dem Untergrund der gesamten Vorrichtung und ausgehend von einem Vibrationsbeseitigungstisch verringert.
Eine ähnliche Vorrichtung zeigt die JP 0 5256642 A .
Auch die Druckschriften US 5,285,995 und EP 0767320 A2 beschreiben einen Antivibrationstisch, der eine Vibrationsdämpfung aufgrund niedriger Frequenzen erlaubt. Dazu werden pneumatische bzw. elektromagnetische Aktuatoren zur aktiven Lageregelung eines Probentisches verwendet. Zur Detektion des Bewegungszustandes des Tisches werden dabei Abstands- und Beschleunigungssensoren eingesetzt. Für die aktive Dämpfung des Systems werden pneumatische Aktuatoren für die Regelung in vertikaler Richtung und elektromagnetische Aktuatoren für die Regelung in horizontaler Richtung verwendet.
Obigen Antivibrationstischen liegt sämtlich der Nachteil zugrunde, dass keine Möglichkeit besteht hochfrequentes Rauschen, wie etwa Schall, bei gleichzeitigem Auftreten von Störungen niedriger Frequenz zu dämpfen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Abtastmikroskop anzugeben, bei dem eine neue Vibrationsbasis für das Abtastmikroskop vorgesehen ist, um den Effekt von Vibrationen hoher bis niedriger Frequenz zwangsweise zu verringern, und zwar nicht nur für eine hohe Frequenzkomponente, die durch Geräusche oder dergleichen verursacht wird, sondern auch auf einem Installationsplatz für eine Vorrichtung, wie einem Reinraum oder dergleichen, der eine niederfrequente Komponente mit hoher Intensität hat. Dadurch soll eine Verschlechterung der dem Tastmikroskop eigenen Auflösung ausgeschlossen werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Abtastmikroskop gelöst, mit einer Stufe zum Beobachten und Auswerten einer Form, einer Beschaffenheit oder dergleichen einer Probenoberfläche, einer Struktur mit einer groben Stufe zum groben Positionieren und einem Feinganggetriebe zum feinen Positionieren einer Probe relativ in drei Dimensionen; einem Detektierbereich zum Detektieren einer physikalischen Größe, wie zum Beispiel einer atomaren Kraft oder dergleichen, die von der Probe empfangen wird; einer Steuereinrichtung zum Konstanthalten eines Abstandes zwischen der Probe und dem Detektierbereich; einem Mechanismus zum Durchführen einer groben Bewegung und einer feinen Bewegung einer Vorrichtung; einer elektrischen Steuerungseinheit zum Steuern des Detektierbereichs; einem Computer zur Steuerung; und einem Antivibrationstisch zum Reduzieren einer von den Installationsumständen verursachten Vibrationsübertragung, wobei die Struktur des Antivibrationstisches einer Einrichtung zum Detektieren der Änderungsrate einer Grundplatte und der Vibrationsänderung eine Vibration mit einer entgegengesetzten Phase bezüglich der von den Installationsumständen bewirkten Vibration hinzuaddiert, wodurch zwangsläufig die Änderung reduziert wird, und wobei in der Struktur des steuerbaren Antivibrationstisches eine Änderung eines Luftdrucks für eine vertikale Richtung und eine Drehrichtung geregelt wird, und eine Änderung einer magnetischen Kraft für eine in der Oberflache verlaufende Richtung und eine Drehrichtung gesteuert wird, und wobei der Antivibrationstisch und das Abtastmikroskopelement von einer geräuschdämmenden Schicht oder Struktur zum Reduzieren einer akustischen Vibration bedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die geräuschdämmende Schicht oder Struktur am Antivibrationstisch angeschlagen ist, aber in keinem unmittelbaren Kontakt mit der Grundplatte des Antivibrationstisches steht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Abtastmikroskop von einem sogenannten Antivibrationstisch getragen, bei dem die für den Antivibrationstisch durch Bodenvibrationen verursachten Vibrationen detektiert werden, indem ein Verschiebungsmessgerät verwendet wird, ein Beschleunigungssensor oder dergleichen, und eine Vibration, die eine dieser Vibration entgegengesetzte Phase hat, auf eine Platte des Antivibrationstisches gegeben wird, wodurch die Vibrationen von dem Boden auf die Platte des Antivibrationstisches verringert werden und eine äußere Vibrationskomponente, die auch von den Bodenvibrationen auf den Installationsplatz der Vorrichtung übertragen wird und die eine niedrige Frequenz bis hohe Frequenz hat, reduziert wird. Um eine hochfrequente Komponente, die durch Geräusche oder dergleichen und nicht durch den Boden verursacht wird, zu entfernen, wird die gesamte Abtastmikroskop-Vorrichtung durch eine Abdeckung zur Geräuschreduzierung abgedeckt. Um übrigen ist der aktive Antivibrationstisch detailliert in (Nikkai-MICRO-DEVICE, November 1993, Seite 110, Spalte 1, Zeile 16 bis Seite 111, Spalte 1, Zeile 1 beschrieben.
Durch die Bereitstellung der Einrichtung für die Erfindung ist es möglich, eine Resonanzfrequenz zu reduzieren, die in einem Luftfeder-Typ oder dergleichen erscheint, wobei eine derartige Vorrichtung vorgesehen ist, dass insbesondere eine niedrigfrequente Komponente aus den Schwingungskomponenten vom Boden in eine Signalkomponente, die die Probebedingung darstellt, reduziert werden kann, wodurch es ermöglicht wird, die inhärente Auflösung des Abtastmikroskops zu erhöhen. Ebenso ist das gesamte Abtastmikroskop von einer Geräuschdämmabdeckung überdeckt, wobei Hochfrequenzkomponenten entfernt werden.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
1 ist eine Ansicht, die einen elementaren Teil der Anordnung eines Abtastmikroskops gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 ist ein Diagramm, das die Schwingungs-Dämpfungscharakteristiken eines Schwingungsdämpfungsmechanismus vom Luftfedertyp zeigt; und
3 ist ein Diagramm, das die Schwingungs-Dämpfungscharakteristiken eines Antivibrationstisches zeigt, der in der Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.
1 ist eine Ansicht, die eine Anordnung einer Vorrichtung zeigt, in die ein Abtastmikroskop mit einem großen Objekttisch installiert ist. Elementare Teile, wie zum Beispiel ein Detektierbereich des Abtastmikroskops sind auf einer Basis 1 angeordnet. Trägerarme 2 und eine X-Achsen-Stufe 3 für die Bewegung in die rechte und linke Richtung, in der Zeichnung die X-Achsen-Richtung, eine Y-Achsen-Stufe 4 für die Bewegung in Rückwärts- und Vorwärtsrichtung, in der Zeichnung die Y-Achsen-Bewegung, und eine Z-Achsen-Stufe 5 für die Bewegung in Aufwärts- und Abwärtsrichtung, in der Zeichnung die Z-Achsen-Richtung, sind als dreidimensionale Stufen auf der Basis 1 befestigt. Eine Probe 7 ist mittels eines Probenhalters 6 an der oben beschriebenen Z-Achsen-Stufe 5 befestigt. Die Probenbefestigung wird im Fall von Scheiben durch Vakuumsaugvorrichtungen umgesetzt. Ein Detektierbereich 8 zum Detektieren einer Oberflächenbeschaffenheit der oben beschriebenen Probe 7 ist in einer gegenüberliegenden Position der oben beschriebenen Probe 7 angeordnet und ein Feinabstimmungsmechanismus ist ebenfalls dort angeordnet. Der oben beschriebene Feinabstimmungsmechanismus 9 ist aus einem piezoelektrischen Element zusammengesetzt, das durch das Anlegen der Spannung deformiert und dazu verwendet wird, den Detektierbereich 8 in drei Richtungen relativ zu der oben beschriebenen Probe 7 zu bewegen. In dieser Ausführungsform wird der Detektierbereich 8 wie einer verwendet, der eine Anordnung für das optische Detektieren einer Verschiebung eines sehr kleinen Federelements hat, das deformiert wird, wenn eine physikalische Kraft, wie zum Beispiel eine magnetische Kraft oder eine atomare Kraft von einer Oberfläche der oben beschriebenen Probe 7 darauf einwirkt. Er ist durch die kompakte Ausbildung eines sogenannten optischen Hebelsystems angeordnet, indem ein Laserstrahl auf das Federelement gerichtet wird und die Abweichung seiner reflektierten Lichtstrahlen von einem optischen Detektierelement als Schiebesignale detektiert wird. Der Feinabstimmungsmechanismus 9 ist auf dem Trägerarm 2 befestigt.
Auch ein optisches Mikroskop 11, das mehrere Objektivlinsen 10 hat, ist in der Y-Richtung relativ zu dem oben beschriebenen Feinabstimmungsmechanismus 9 angeordnet. Die Objektivlinsen 10 sind an einem elektrisch betriebenen Revolver befestigt. Ein Bild des oben beschriebenen optischen Mikroskops 11 wird an einem Monitor mittels einer CCD-Kamera 12 abgebildet. Eine räumliche Verschiebung zwischen der Detektiereinheit 8 und der Position der Probe, wie durch das optische Mikroskop 11 betrachtet, wird in vorteilhafter Weise unter Verwendung der gleichen Referenzprobe berechnet. Dies wird in dem System abgespeichert. Danach kann die Verschiebung unter Verwendung der oben beschriebenen Detektiereinheit detektiert werden, und zwar in der gleichen Position wie diejenige, die durch das optische Mikroskop 11 mit Verwendung der oben beschriebenen dreidimensionalen Stufen 3, 4 und 5 betrachtet wird. Es sei angemerkt, dass eine Beschreibung über dieses Positioniersystem in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer Hei 3-40356 beschrieben ist.
Weiterhin sind alle der oben beschriebenen elementaren Teile 1 bis 12 auf einer Grundplatte 14 eines Antivibrationstisches 13 angeordnet. Das Ausführungsbeispiel basiert auf einem Antivibrationstisch mit aktiver Steuerung, der von einem Hersteller des Antivibrationstisches in der Vorrichtung zum Verkauf installiert ist. Ein Verschiebungsmessgerät 15 ist für jede Richtung der Achsen X, Y und Z und den Drehrichtungen (Rollen, Pendeln und Neigen), die die Verschiebungsdetektiereinheit der Grundplatte 14 des Antivibrationstisches relativ zu der Verschiebung zwischen der oben beschriebenen Grundplatte 14 des Antivibrationstisches und dem oben beschriebenen Antivibrationstisch 13 oder einer externen Turbulenz vorgesehen, die durch eine Bodenvibration, wie zum Beispiel eine Beschleunigung der oben beschriebenen Grundplatte des Antivibrationstisches verursacht ist. Ein Beschleunigungssensor 16 ist als Einrichtung zum Detektieren einer Änderungsrate zusätzlich zu dem Verschiebungsmessgerät 15 vorgesehen. Eine schwingungserzeugende Kraft, die eine entgegengesetzte Phase zu derjenigen der Änderungsrate hat, die von dem Verschiebungsmeßgerät 15 und dem Beschleunigungssensor 16 detektiert wird, wird an die Grundplatte des Antivibrationstisches weitergegeben. Es ist auch möglich, mit der Schwingungssteuerung für die entgegengesetzte Phase auf die Drehrichtungen als ein vereinfachtes System zu verteilen. Aus diesem Grund ist die Struktur der Grundplatte 14, in welcher eine Steuerung zum Setzen der Verschiebung relativ zu der Verschiebung, die durch die externe Vibration verursacht wird, vorgesehen. In dem Antivibrationstisch, der in der Ausführungsform verwendet wird, wird ein Mechanismus zur Ausführung der Verschiebungssteuerung durch einen pneumatischen Druck in der vertikalen Richtung (Z) und den Drehrichtungen verwendet, und ein Mechanismus (VCM) zur Steuerung der Verschiebung, die durch eine magnetische Kraft gesetzt wird, bei der Steuerung der in der Oberfläche liegenden Richtungen (X, Y) verwendet.
Auch in dieser Ausführungsform sind die Elemente des Abtastmikroskops, die auf dem oben beschriebenen Antivibrationstisch und auf der Grundplatte des Antivibrationstisches gebildet sind, mit einer Geräuschdämmabdeckung 17, welche eine Struktur zum Reduzieren der akustischen Vibration hoher Frequenzen hat, abgedeckt. Im Hinblick auf den akustisch-mechanischen Wirkungsgrad und die Metallplatte ist die Geräuschdämmabdeckung 17 aus einer Lamellenstruktur aus einem geräuschdämmenden Material hergestellt und gebildet, das aus einem behandelten Harz mit Metallspänen und geräuschabsorbierendem Material, in dem Metallspäne mit geschäumtem Material gemischt sind, hergestellt ist.
Auch wenn die Vorrichtung in einem sterilen Raum installiert ist, so dass der Anteil der Hochfrequenzkomponenten zu den Niederfrequenzkomponenten groß ist, besteht mit einer derartigen Struktur nicht die Gefahr der Schwingungsdämpfungscharakteristiken eines herkömmlichen Antivibrationstisches, der die Resonanzfrequenz einer Luftfeder wie in dem in 2 gezeigten Federsystem oder dergleichen hat, sondern einen Vibrationsdämpfungsmechanismus, der ausgezeichnete Vibrationsdämpfungscharakteristiken wie in dem in 3 gezeigten Niederfrequenzbereichen hat, und sie wird für die interne Struktur des Abtastmikroskops verwendet, wobei sie in der Lage ist, das Rauschen zu reduzieren, das durch die niederfrequenten Schwingungen von der Bodenvibration verursacht wird. Es ist daher möglich, die Beobachtung zu ermöglichen, während eine hohe Auflösung erhalten bleibt, die inhärent durch das Abtastmikroskop bereitgestellt wird. Es ist auch möglich, die Hochfrequenzkomponenten durch die Geräuschdämmabdeckung zu entfernen.

Claims

Abtastmikroskop mit: – einer Stufe zum Beobachten und Auswerten einer Form, einer Beschaffenheit oder dergleichen einer Probenoberfläche, – einer Struktur mit einer groben Stufe zum groben Positionieren und einem Feinganggetriebe zum feinen Positionieren einer Probe (7) relativ in drei Dimensionen (x, y, z); – einem Detektierbereich (8) zum Detektieren einer physikalischen Größe, wie zum Beispiel einer atomaren Kraft oder dergleichen, die von der Probe (7) empfangen wird; – einer Steuereinrichtung zum Konstanthalten eines Abstandes zwischen der Probe (7) und dem Detektierbereich (8); – einer elektrischen Steuerungseinheit zum Steuern des Detektierbereichs (8); – einem Computer zur Steuerung; und – einem Antivibrationstisch (13) zum Reduzieren einer von den Installationsumständen verursachten Vibrationsübertragung, wobei die Struktur des Antivibrationstisches (13) einer Einrichtung zum Detektieren der Änderungsrate einer Grundplatte (14) und der Vibrationsänderung eine Vibration mit einer entgegengesetzten Phase bezüglich der von den Installationsumständen bewirkten Vibration hinzuaddiert, wodurch zwangsläufig die Änderung reduziert wird, und wobei in der Struktur des steuerbaren Antivibrationstisches (13) eine Änderung eines Luftdrucks für eine vertikale Richtung (z) und eine Drehrichtung geregelt wird, und eine Änderung einer magnetischen Kraft für eine in der Oberfläche verlaufende Richtung (x, y) und eine Drehrichtung gesteuert wird, und wobei der Antivibrationstisch (13) und das Abtastmikroskopelement von einer geräuschdämmenden Schicht oder Struktur (17) zum Reduzieren einer akustischen Vibration bedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die geräuschdämmende Schicht oder Struktur (17) am Antivibrationstisch (13) angeschlagen ist, aber in keinem unmittelbaren Kontakt mit der Grundplatte (14) des Antivibrationstisches (13) steht.
Abtastmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektierbereich (8) zum Detektieren einer physikalischen Größe auf der Seite des Feinganggetriebes (9) angeordnet ist und das Abtastmikroskop als strukturelles Element den steuerbaren Antivibrationstisch (13) enthält.
Abtastmikroskop nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Luftdruckgeber zum Erzeugen eines geregelten Luftdrucks, mit dem die Vibrationsrate der Grundplatte (14) geregelt wird, damit der Antivibrationstisch (13) die Schwingungen mit der entgegengesetzten Phase bezüglich der Schwingungs-Änderung hinzuaddiert.
Abtastmikroskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine magnetische Kraft geregelt wird, mit der die Vibrationsrate der Grundplatte (14) gesteuert oder geregelt wird, damit der Antivibrationstisch (13) die Vibration mit der entgegen gesetzten Phase bezüglich der Vibrationsänderung hinzuaddiert.
Abtastmikroskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein von einer Spannung deformierbares piezoelektrisches Element geregelt wird, mit dem die Vibrationsrate der Grundplatte (14) gesteuert oder geregelt wird, damit der Antivibrationstisch (13) die Vibration mit der entgegengesetzten Phase bezüglich der Vibrationsänderung hinzuaddiert.
Abtastmikroskop nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Größe, die für die Änderungsrate der Grundplatte (14) in Bezug auf die Vibration des Antivibrationstisches (13) detektiert wird, eine relative Verschiebung zwischen dem Antivibrationstisch (13) und einem Vibrationsdämpfungsträger oder einem Untergrund an der Installationsstelle ist.
Abtastmikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Größe, die für die Änderungsrate der Grundplatte (14) in Bezug auf die Vibration des Antivibrationstisches (13) detektiert wird, eine Beschleunigung des Antivibrationstisches (13) und eines Vibrationsdämpfungsträgers oder eines Untergrundes an der Installationsstelle ist.
Abtastmikroskop nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein ruhendes elektrisches Kapazitätsverschiebungsmessgerät (15) als Detektiereinrichtung für die Änderungsrate der Grundplatte (14) bezüglich der von den Umständen verursachten Vibration vorgesehen ist.
Abtastmikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektromagnetisches Detektionsverschiebungsmessgerät (15) als Detektiereinrichtung für die Änderungsrate der Grundplatte (14) bezüglich der von den Umständen verursachten Vibration vorgesehen ist.
Abtastmikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Detektionsverschiebungsmessgerät (15) als Detektiereinrichtung für die Änderungsrate der Grundplatte (14) bezüglich der von den Umständen verursachten Vibration vorgesehen ist.
Abtastmikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Servobeschleunigungssensor (16) als Detektiereinrichtung für die Änderungsrate der Grundplatte (14) bezüglich der von den Umständen verursachten Vibration vorgesehen ist.
Abtastmikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein piezoelektrischer Beschleunigungssensor (16) als Detektiereinrichtung für die Änderungsrate der Grundplatte (14) bezüglich der von den Umständen verursachten Vibration vorgesehen ist.