DE19825404A1

DE19825404A1 - Needle probe for scanning probe microscope, having toughened carbon, metallic or organometallic coating

Info

Publication number: DE19825404A1
Application number: DE19825404A
Authority: DE
Inventors: Bernd Irmer; Armin Kriele; Heribert Lorenz; Martin Wendel
Original assignee: Bernd Irmer; Armin Kriele; Heribert Lorenz; Martin Wendel
Current assignee: Nanotools GmbH
Priority date: 1998-06-06
Filing date: 1998-06-06
Publication date: 1999-12-09
Anticipated expiration: 2018-06-07
Also published as: DE19825404C2

Abstract

The scanning probe microscope has a probe consisting of a substrate (1) with a structure (8) which has a coating (5), which may also cover the substrate. The coating is a carbon modification possessing the hardness of diamond but being less brittle and more elastic, and may be fused on to the structure. Preferably, the substrate has pyramidal shape and the structure has a needle point. Preferably, the point structure is electrically conducting. The substrate (1) may be an insulating material, such as silicon dioxide or silicon nitride, a semiconductor, such as gallium arsenide, or noble metal conductor, e.g. gold or platinum. The needle structure and/or its coating may be metallic or organometallic. Independent claims are given for the probe and the method of its manufacture.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rastersondenmikroskop mit einer Sondeneinrich tung, eine Sondeneinrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen einer ent sprechenden Sondeneinrichtung.The invention relates to a scanning probe microscope with a probe device device, a probe device and a method for producing an ent speaking probe device.

Aus der EP 0 438 579 A2 sind Rastersondenmikroskope, Sonden sowie Herstellungsverfahren hierfür bekannt. Insbesondere sind dort Sonden be schrieben, die eine nadelförmige Struktur im Nanometer-Maßstab aufweisen. Diese Struktur besteht aus einer Kohlenstoffmatrix und ist auf einer kegeli gen Siliciumspitze angeordnet. Diese Spitze besitzt zwar den Vorteil, daß mit ihr Oberflächen sehr gut abgetastet werden können, da sie sehr dünn und lang sind. Ihre Festigkeit in axialer Richtung ist relativ groß. Nachteilig ist jedoch, daß die Spitze, bei seitlich auf die Spitze einwirkenden Kräften, sehr empfindlich ist. Hierbei kommt es sehr schnell und häufig vor, daß die nadelförmige Spitze abbricht. Die Sonde ist damit unbrauchbar und muß erneuert werden.Scanning probe microscopes, probes as well as EP 0 438 579 A2 Manufacturing process known for this. In particular, there are probes wrote that have a needle-like structure on a nanometer scale. This structure consists of a carbon matrix and is on a cone arranged towards the silicon tip. This tip has the advantage that with it surfaces can be scanned very well because they are very thin and are long. Their strength in the axial direction is relatively high. Disadvantageous is, however, that the tip, with forces acting laterally on the tip, is very sensitive. It happens very quickly and often that the needle-shaped tip breaks off. The probe is therefore unusable and must be used to be renewed.

Durch die US-P 5,383,354 ist es ferner bekannt, Sonden mit Kohlenstoff zu beschichten. Eine derart beschichtete Sonde wird in Kontakt mit einer Ober fläche gebracht, um diese abzutasten. Durch die Beschichtung wird zwar erreicht, daß die Sonde beim Abtasten nicht so schnell zerstört wird wie bis her bekannte Sonden, da die Kohlenstoffschicht eine Verschleißschicht auf der Sonde bildet. Als sehr nachteilig erweist sich hierbei, daß nur relativ große Sondenspitzen mit dieser Beschichtung erzeugt werden, die dadurch auch nur grobe Oberflächenstrukturen abtasten können. Darüber hinaus können bei der Abtastung von Oberflächen ungewollte Artefakte auftreten, wenn die Spitze nicht gleichmäßig oder unvollkommen beschichtet ist.From US-P 5,383,354 it is also known to probe with carbon coat. Such a coated probe is in contact with an upper brought to scan this. Because of the coating ensures that the probe is not destroyed as quickly as until well-known probes, because the carbon layer on a wear layer the probe forms. It proves to be very disadvantageous that only relative Large probe tips are produced with this coating, which thereby can only sense rough surface structures. Furthermore unwanted artifacts can occur when scanning surfaces, if the tip is not evenly or imperfectly coated.

Die Anwendungen der Rastersondenmikroskopie sind sehr stark einge schränkt, da es mit den bisher bekannten Sondeneinrichtungen nicht mög lich ist, dauerhaft bei einer gleichbleibenden hohen Sensitivität der Son deneinrichtung Oberflächen abzurastern. Außerdem entstehen zusätzlich hohe Kosten dadurch, wenn Sondeneinrichtungen infolge mangelnder Sta bilität sehr schnell unbrauchbar werden, oder z. B. durch nicht fehlerfreie Be schichtungen die Rasterung von Oberflächenstrukturen verfälschen.The applications of scanning probe microscopy are very strong limits, since it is not possible with the previously known probe devices is permanent with a constant high sensitivity of the son raster the surfaces. In addition, arise high costs if probe devices due to lack of sta bility very quickly unusable, or z. B. by not error-free loading layers falsify the grid of surface structures.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und eine sehr sensitive Sondeneinrichtung zu schaffen, die dauerhaft sensitiv, robust und verschleißfest und darüber hin aus einfach herzustellen ist.The object of the present invention is therefore the above To avoid disadvantages and a very sensitive probe device create that permanently sensitive, robust and wear-resistant and beyond is easy to manufacture.

Die Aufgabe wird hinsichtlich des Rastersondenmikroskops durch die Merk male des Anspruchs 1, hinsichtlich der Sondeneinrichtung durch die Merk male des Anspruchs 15 sowie hinsichtlich des Verfahrens zum Herstellen einer Sondeneinrichtung durch die Merkmale des Anspruches 29 gelöst.The task is performed with regard to the scanning probe microscope by the Merk male of claim 1, with respect to the probe device by the Merk male of claim 15 and with regard to the method for manufacturing a probe device solved by the features of claim 29.

Erfindungsgemäß weist ein Rastersondenmikroskop eine Sondeneinrichtung auf, die aus einem Substrat und einer darauf angeordneten Struktur besteht, wobei auf dem Substrat und/oder auf der Struktur eine Beschichtung ange ordnet ist. Mittels der Beschichtung ist es möglich, eine größere Kontaktflä che zwischen Substrat und der darauf angeordneten Struktur zu erzielen, wodurch die Struktur mehr und besser stabilisiert werden kann und außer dem die Haftung der Struktur auf dem Substrat erhöht wird.According to the invention, a scanning probe microscope has a probe device which consists of a substrate and a structure arranged thereon, wherein a coating is provided on the substrate and / or on the structure is arranged. By means of the coating it is possible to have a larger contact area surface between the substrate and the structure arranged thereon, whereby the structure can be stabilized more and better and except which increases the adhesion of the structure to the substrate.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter dem Begriff Struktur sowohl nagelartige Spitzen als auch speziell konstruierte Ausformungen verstanden, die nicht nur zur Abrasterung von Oberflächen dienen, sondern ferner als eine Art Werkzeug auf eine Oberfläche einwirken können.In the context of the present invention, the term structure both nail-like tips and specially designed shapes understood that not only serve to scan surfaces, but can also act as a kind of tool on a surface.

Um die Stabilität der Sondeneinrichtung noch weiter zu erhöhen, ist die Be schichtung über den Bereich des Übergangs zwischen Substrat und Struktur hinaus angeordnet. Durch die Beschichtung über eine größere Fläche wird neben einer Verbesserung der Stabilität und der Haftung der Struktur auf dem Substrat dafür gesorgt, daß das Substrat und die Struktur vor z. B. me chanischen Einwirkungen besser geschützt sind.In order to further increase the stability of the probe device, the Be layering over the area of the transition between substrate and structure arranged out. By coating over a larger area in addition to improving the stability and adhesion of the structure the substrate ensured that the substrate and the structure before z. B. me mechanical influences are better protected.

Ebenso ist es auch möglich, daß die Beschichtung teilweise bzw. ab schnittsweise auf der Struktur und/oder auf dem Substrat ausgebildet sind. Die Beschichtung kann längs und quer bezüglich einer Vorzugsrichtung der zu beschichtenden Oberflächen von Substrat und/oder Struktur, die z. B. durch eine Oberflächennormale vorgegeben ist, ausgebildet sein. Hierdurch können entsprechend den Anforderungen an die Anwendung spezielle Son deneinrichtungen ausgebildet werden. Darüber hinaus werden zum Teil sehr teuere Materialien zur Herstellung von der Beschichtung und/oder der Struktur eingespart. Zum anderen gelingt es damit auch, bei besonderen z. B. mechanischen Beanspruchungen bestimmte Abschnitte einer Struktur zu verstärken bzw. zu schützen.It is also possible that the coating partially or from are formed in sections on the structure and / or on the substrate. The coating can be applied lengthways and crossways with respect to a preferred direction to be coated surfaces of substrate and / or structure which, for. B. is predetermined by a surface normal. Hereby can special Son facilities are trained. In addition, some become very expensive materials for the production of the coating and / or the Structure saved. On the other hand, it also works with special ones e.g. B. mechanical stresses certain sections of a structure to strengthen or protect.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Beschichtung als Stützeinrichtung ausgebildet. Dies ist insofern sinnvoll, da die Struktur infol ge von z. B. mechanischen Einwirkungen verformt wird, diesen Einwirkungen gezielt entgegenzuwirken, indem z. B. Stützstreben oder dergleichen aus gebildet werden. Ein Verbiegen der Struktur wird dadurch zuverlässig verhin dert.In an advantageous development of the invention, the coating is as Support device trained. This makes sense insofar as the structure follows ge of z. B. mechanical actions is deformed, these actions counteract specifically by z. B. support struts or the like be formed. This reliably prevents the structure from bending different.

Um eine höhere Festigkeit der Sondeneinrichtung zu erreichen, sind die Be schichtung und die Struktur verschmolzen, da infolge des Schmelzprozesses sich eine festere innere Verbindung zwischen Beschichtung und Struktur ausbildet. Hierdurch wird zusätzlich die Haftung der Struktur und der Schutz vor Einwirkung auf die Struktur wesentlich verbessert.In order to achieve a higher strength of the probe device, the Be layering and the structure fused because of the melting process there is a stronger internal connection between coating and structure trains. This additionally increases the liability of the structure and the protection significantly improved before impacting the structure.

Vorzugswürdig in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es, das Substrat pyramidenförmig oder kegelartig oder als Erhebung auszubilden. Eine derartige Ausbildung erleichtert die Anordnung einer Struktur auf der Spitze oder im Bereich der Spitze bzw. der Erhebung. Darüber hinaus kann die Sondeneinrichtung leichter und schneller mit einer Beschichtung verse hen werden.It is preferable in a further embodiment of the invention that To form the substrate pyramid-shaped or conical or as an elevation. Such training facilitates the arrangement of a structure on the Peak or in the area of the peak or the elevation. Furthermore, can verse the probe device more easily and quickly with a coating will be.

Um besondere Ausgestaltungen der Erfindung herstellen zu können, ist die Struktur leitfähig und die Beschichtung isolierend ausgebildet. In diesem Fall kann die Sondeneinrichtung so gestaltet werden, daß sie als besondere Meßeinrichtung für Oberflächen oder als Bearbeitungswerkzeug für Oberflä chen verwendet werden kann, da infolge der Isolierung die Wechselwirkun gen zwischen der Struktur und einer Oberfläche erheblich reduziert wird. Die Beschichtung wirkt hierbei als eine Art Abschirmung.In order to be able to produce special configurations of the invention, the Structure conductive and the coating insulating. In this case can the probe device be designed so that it is special Measuring device for surfaces or as a processing tool for surfaces Chen can be used as the interaction due to the isolation conditions between the structure and a surface is significantly reduced. The Coating acts as a kind of shield.

Wenn die Struktur und/oder die Beschichtung aus einer Kohlenstoffmodifi kation bestehen, ergeben sich insbesondere verbesserte mechanische Ei genschaften der Sondeneinrichtungen gegenüber konventionellen neben den Vorteilen bei den Anwendungen. So sind die Struktur und/oder die Be schichtung hinsichtlich ihrer Härte stärker ausgebildet, ohne gleichzeitig ei ne geringere Biegsamkeit aufzuweisen. Ferner sind die Struktur und/oder die Beschichtung in ihrer Leitfähigkeit durch die Prozeßparameter steuerbar.If the structure and / or the coating from a carbon modifi cation exist, there are in particular improved mechanical egg properties of the probe devices compared to conventional ones the advantages of the applications. So are the structure and / or the loading Stratification in terms of hardness, without egg to have less flexibility. Furthermore, the structure and / or the conductivity of the coating can be controlled by the process parameters.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Kohlenstoffmodifikation im wesentlichen die Härte von Diamant auf, wobei die Kohlenstoffmodifikation eine geringere Sprödheit und/oder eine höhere Flexibilität bzw. Elastizität als beispielsweise Diamant aufweisen kann. Damit lassen sich sehr robuste und lange haltbare Strukturen bzw. Beschichtungen herstellen. Bei Anwen dungen können deshalb mehr Untersuchungen mit derselben Sondenein richtung durchgeführt werden.In a development of the invention, the carbon modification in essential to the hardness of diamond, with the carbon modification a lower brittleness and / or a higher flexibility or elasticity than diamond, for example. This makes it very robust and produce long-lasting structures or coatings. With users Therefore, more examinations can be carried out with the same probes direction.

Um die elektrische Leitfähigkeit der Sondeneinrichtung zu erhöhen, können in einer Weiterbildung der Erfindung die Struktur und/oder die Beschichtung aus Metall und/oder metallischen und/oder metallorganischen Verbindungen bestehen. Hierdurch gelingt es, bei Untersuchungen oder Einwirkungen der Sondeneinrichtung auf die Oberflächen bessere Ergebnisse zu erreichen.In order to increase the electrical conductivity of the probe device, in a development of the invention, the structure and / or the coating made of metal and / or metallic and / or organometallic compounds consist. This makes it possible to investigate or influence the Probe device on the surfaces to achieve better results.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Beschichtung aus dem gleichen Mate rial wie die Struktur besteht. Insbesondere ist es damit möglich, eine gute und stabile Verbindung zwischen der Beschichtung und der Struktur herzu stellen.It is also advantageous if the coating is made of the same mate rial how the structure exists. In particular, it is possible to have a good one and stable connection between the coating and the structure put.

Als vorzugswürdig ist es weiter, wenn das Substrat aus Silicium oder Silici um-Verbindungen besteht. Dieser Substratträger ist in der Anwendung be reits gut bewährt und günstig in der Anschaffung. Es sind selbstverständlich auch andere Stoffe und Materialien als Substrat denkbar und möglich. Je nach Bedarf können Materialien verwendet werden, die den besonderen Erfordernissen gerecht wird.It is also preferable if the substrate is made of silicon or silici um connections exist. This substrate carrier is in use Well proven and inexpensive to buy. It goes without saying other substances and materials are also conceivable and possible as substrates. Each if necessary, materials can be used that are special Meets requirements.

In einer Alternative kann das Substrat aus Materialien mit isolierenden, z. B. SiO₂, SiN₄, oder halbleitenden, bspw. GaAs, oder leitenden, bspw. Pt, Au, Eigenschaften bestehen. Die leitenden Materialien sind vorzugsweise Edel metalle. Das Substrat kann jeweils nach Anwendung der Sondeneinrichtung entsprechende günstige Eigenschaften für die Untersuchungen z. B. in der Biologie oder Medizin aufweisen.In an alternative, the substrate can be made of materials with insulating, e.g. B. SiO ₂ , SiN ₄ , or semiconducting, for example GaAs, or conductive, for example Pt, Au, properties exist. The conductive materials are preferably noble metals. After application of the probe device, the substrate can have corresponding favorable properties for the examinations, e.g. B. in biology or medicine.

Besonders vorteilhaft ist es, die Sondeneinrichtung auf einem Ausleger, ins besondere einem Cantilever, anzuordnen. Die Sondeneinrichtung kann damit kostengünstig hergestellt werden, da für die Herstellung der Sonden einrichtung herkömmliche Cantilever verwendet werden. Diese Cantilever sind günstig in der Anschaffung, so daß in dem weiteren Herstellungspro zess auf den Cantilever lediglich die Struktur und/oder die Beschichtung aufgebracht werden.It is particularly advantageous to ins the probe device on a cantilever especially a cantilever. The probe device can can be manufactured inexpensively because of the manufacture of the probes conventional cantilever can be used. This cantilever are inexpensive to purchase, so that in the further manufacturing pro only the structure and / or the coating on the cantilever be applied.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Sondeneinrichtung vorzuschlagen.Another object of the invention is a method of manufacture to propose such a probe device.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels eines Verfahrens zum Herstel len einer Sondeneinrichtung dadurch gelöst, indem eine Energieübertragung auf und/oder um die Stelle erfolgt, an der die Struktur auf dem Substrat an geordnet ist oder wird, eine gasförmige Atmosphäre in der Umgebung dieser Stelle sich befindet, aus der gasförmigen Atmosphäre sich Atome und/oder gasförmige Verbindungen infolge der Energieübertragung an und/oder um die genannte Stelle anlagern und eine Beschichtung auf dem Substrat und/oder auf der Struktur ausbilden oder eine Beschichtung und Struktur auf dem Substrat ausbilden. Dieses Herstellungsverfahren ermöglicht das Auf bringen einer Beschichtung auf einem Substrat und/oder auf einer Struktur, wobei in diesem Fall die Struktur auf dem Substrat bereits angeordnet ist oder die Ausbildung der Beschichtung und der Struktur auf dem Substrat erfolgt, vorzugsweise gleichzeitig bzw. in einem Verfahrensabschnitt.According to the invention, this object is achieved by means of a method of manufacture len a probe device solved by an energy transfer on and / or around the point at which the structure on the substrate is or will be ordered, a gaseous atmosphere in the vicinity of this Is located, atoms and / or from the gaseous atmosphere gaseous compounds due to the energy transfer to and / or around add the mentioned place and a coating on the substrate and / or form on the structure or a coating and structure form the substrate. This manufacturing process enables the on bring a coating on a substrate and / or on a structure, in which case the structure is already arranged on the substrate or the formation of the coating and the structure on the substrate takes place, preferably simultaneously or in one process section.

Um die Beschichtung und/oder die Struktur exakt auszubilden, ist es erfor derlich, daß die Energieübertragung gerichtet und/oder definiert und/oder punktuell und/oder strahlförmig und/oder zeitlich vorbestimmt erfolgt. Durch eine exakte Kontrolle der Energieübertragung läßt sich das Wachstum bzw. die Wachstumsgeschwindigkeit der Beschichtung bzw. der Struktur genau steuern. Die hohen Anforderungen an die Sondeneinrichtung erfordern ein Aufbringen der Beschichtung und/oder der Struktur in einer sehr präzisen Weise. So kann die Beschichtung aufgebracht werden, in dem beispielswei se aus einer Energiestrahlquelle auf einen exakt definierten Bereich zeitlich begrenzt eine dosierte Energiemenge übertragen wird. Hierdurch sind dann die für das Aufbringen der Beschichtung günstigen Voraussetzungen ge schaffen.In order to form the coating and / or the structure exactly, it is necessary derlich that the energy transfer directed and / or defined and / or is carried out punctually and / or in the form of a beam and / or in a predetermined time. By the growth or the growth rate of the coating or structure exactly Taxes. The high demands on the probe device require one Application of the coating and / or structure in a very precise Wise. So the coating can be applied in which, for example se from an energy beam source to a precisely defined area in time limits a metered amount of energy is transmitted. This will then the favorable conditions for applying the coating ge create.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Energieüber tragung mittels einer entsprechenden Führungseinrichtung. Unter Füh rungseinrichtung ist hierbei jede Einrichtung zu verstehen, die unter ande rem eine Kontrolle der Energieübertragung in dem oben genannten Sinne ermöglicht. Diese können weiterhin beispielsweise auch Fokussiereinrich tungen oder Selektionseinrichtungen, z. B. Filtereinrichtungen für Geschwin digkeit, Energie etc. sowie optische Filter usw., umfassen. Weiter ist es vor teilhaft, die Struktur und/oder die Beschichtung auszubilden, in dem die Energieübertragung durch Variation der Energiedichte und/oder der Strom dichte und/oder der Zeitdauer der Energieübertragung erfolgt. Die Variation dieser Parameter lassen ebenfalls eine exakte Kontrolle der Energieübertra gung zu.In an advantageous development of the invention, the energy is transferred wearing by means of an appropriate guide device. Under guidance rungseinrichtung is to be understood here any device, among others rem a control of energy transfer in the above sense enables. These can also, for example, focus devices lines or selection devices, e.g. B. filter devices for Geschwin density, energy etc. as well as optical filters etc. It is further ahead partial to form the structure and / or the coating in which the Energy transfer by varying the energy density and / or the current density and / or the duration of the energy transfer takes place. The variation these parameters also allow precise control of the energy transfer to.

Ohne die Basis der Erfindung zu verlassen, ist es ebenso möglich, daß die Energieübertragung ortsfest ist und statt dessen das Substrat mit der Be schichtung und der Struktur bewegt wird. Diese Bewegungen können in jede Raumrichtung ausgeführt werden und vertikale wie horizontale Verschie bungen und/oder Rotationen umfassen. Entscheidend ist, daß eine Relativ bewegung zwischen der Energieübertragung und dem Substrat stattfindet.Without departing from the basis of the invention, it is also possible that the Energy transfer is stationary and instead the substrate with the loading layering and the structure is moved. These movements can be in any Spatial direction and vertical as well as horizontal displacement exercises and / or rotations. The key is that a relative movement between the energy transfer and the substrate takes place.

Als Quellen für die Energieübertragung eignen sich insbesondere Elektro nenquellen und/oder Laserquellen und/oder Ionenquellen. Diese Strahlquel len sind in vielfachen Anwendungen bereits erprobt und sind weiter leicht in eine entsprechende Vorrichtung einzubauen und zu bedienen bzw. zu kon trollieren.Electro are particularly suitable as sources for energy transmission sources and / or laser sources and / or ion sources. This beam source len have already been tried and tested in multiple applications and are still easy to use to install and operate a corresponding device or to con troll.

Insbesondere ist es für die Erfindung von Vorteil, wenn die Energieübertra gung über die Umgebung und/oder den Bereich der Stelle, an der die Struktur auf dem Substrat angeordnet ist, in vorbestimmten Verlaufsmustern, vorzugsweise rasterförmig, spiralförmig oder dergleichen, geführt wird. Infol ge der vorbestimmten Verlaufsmuster erzielt man ein gleichmäßiges Ausbil den der Beschichtung und/oder der Struktur. Das Verlaufsmuster kann hier bei so gewählt werden, daß entsprechend den Anforderungen an die Son deneinrichtung und ihrer späteren Anwendung die Beschichtung und/oder die Struktur besondere Gestaltungen aufweisen.In particular, it is advantageous for the invention if the energy transfer the environment and / or the area of the site where the Structure is arranged on the substrate, in predetermined course patterns, is preferably guided in a grid, spiral or the like. Info a predetermined training pattern is achieved to achieve a uniform training that of the coating and / or the structure. The gradient pattern can be found here be chosen so that according to the requirements of the Son the device and its later application the coating and / or the structure has special designs.

Ferner besteht eine vorteilhafte Variante der Erfindung darin, daß die Fläche der Umgebung bzw. der Stelle, auf der die Energieübertragung erfolgt, ver ringert bzw. vergrößert wird. Hierdurch wird es im Falle der Flächenverringe rung möglich, die Beschichtung und/oder die Struktur derart zu gestalten und an die Erfordernisse an eine Sondeneinrichtung anzupassen, daß bei spielsweise eine kegelartige Beschichtung um eine Struktur unter einer ge nauen Kontrolle der Energieübertragung ausgebildet werden kann.Furthermore, an advantageous variant of the invention is that the surface the environment or the place where the energy transfer takes place, ver is reduced or enlarged. This will make it in the case of area reductions tion possible to design the coating and / or the structure in this way and to adapt to the requirements of a probe device that at for example, a cone-like coating around a structure under a ge precise control of energy transmission can be trained.

Eine weitere bevorzugte Variante des Verfahrens besteht darin, daß die Dauer der Energieübertragung auf einen Punkt zur Ausbildung der Struktur länger ist als die Dauer der Energieübertragung auf einen anderen Punkt zur Ausbildung der Beschichtung. Durch die unterschiedliche Dauer der Ener gieübertragung erreicht man, daß die Struktur bzw. die Beschichtung unter schiedliche mechanische Eigenschaften aufweisen. Eine längere Dauer der Energieübertragung auf einen Punkt führt im allgemeinen dazu, daß an die sem Punkt eine festere Verbindung ausgebildet wird. Durch die verschiede ne Zeitdauer der Energieübertragung ist es deshalb möglich, eine Struktur mit einer größeren Steifigkeit und eine Beschichtung mit einer geringereren Festigkeit auszubilden. Die Beschichtung dient in diesem Fall neben einer Versteifung der Struktur ebenso als eine Art Schutzummantelung der Struk tur.Another preferred variant of the method is that the Duration of energy transfer to a point to form the structure is longer than the duration of the energy transfer to another point Formation of the coating. Due to the different duration of the energy Energy transfer achieves that the structure or the coating underneath have different mechanical properties. A longer duration of Energy transfer to a point generally leads to the fact that the a stronger connection is formed at this point. Through the various ne time period of energy transfer it is therefore possible to have a structure with greater stiffness and a coating with less Train strength. In this case, the coating serves alongside one Stiffening of the structure as a kind of protective covering for the structure door.

Eine derartige besondere und bevorzugte Ausgestaltung kann darin beste hen, daß die Beschichtung teilweise bzw. abschnittsweise ausgebildet wird. Außerdem kann die Beschichtung gezielt Verdickungen und Verdünnungen aufweisen, so daß beispielsweise die Struktur entsprechend der Geometrie mechanisch versteift oder biegsam bzw. elastisch wird.Such a special and preferred embodiment can do the best hen that the coating is partially or sectionally formed. In addition, the coating can target thickening and thinning have, so that for example the structure according to the geometry mechanically stiffened or flexible or elastic.

Ebenso kann eine besondere Ausgestaltung der Beschichtung darin liegen, wenn die Beschichtung als Stützeinrichtung ausgebildet wird. Als Stütz einrichtung wird jede Einrichtung verstanden, die dazu dient, die Struktur bzw. das Substrat zu verstärken und somit vor mechanischen Beanspru chungen insbesondere zu schützen. Ohne den Boden der Erfindung zu ver lassen, wird als Stützeinrichtung u. a. auch eine Konstruktion verstanden, die die elastischen Eigenschaften entsprechend den Anforderungen der Anwen dung unterstützen.A special configuration of the coating can also be if the coating is designed as a support device. As a support facility means any facility that serves the structure or to reinforce the substrate and thus before mechanical stress protect in particular. Without ver the bottom of the invention leave, is used as a support device u. a. also understood a construction that the elastic properties according to the requirements of the users support.

Es ist weiterhin vorzugswürdig, wenn die Beschichtung und die Struktur ver schmolzen werden. Infolge des Verschmelzens ergeben sich wesentlich bessere mechanische bzw. elastische Eigenschaften, da durch das Ver schmelzen sich besonders feste und harte Verbindungen zwischen der Be schichtung und der Struktur ergeben.It is also preferable if the coating and the structure ver be melted. As a result of the merger, there are significant better mechanical or elastic properties, as the Ver especially strong and hard connections between the Be melt layering and structure.

Weiter ist es vorzugswürdig, das Substrat pyramidenförmig oder kegelartig oder als Erhebung auszubilden. Eine derartige Ausformung des Substrats erleichtert die Anordnung der Beschichtung und der Struktur.It is also preferable that the substrate is pyramidal or conical or to train as a survey. Such a shaping of the substrate facilitates the arrangement of the coating and the structure.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung erfolgt die Formung der Struktur durch Änderung des Auftreffwinkels zwischen der Richtung der Energieübertragung und der Fläche der Struktur bzw. des Substrats. Die Änderung des Auftreffwinkels kann z. B. gemäß der oben genannten Relativ bewegung oder mittels einer Führungseinrichtung für die Energieübertra gung vorgenommen werden. Die Strukturen selbst können beliebig gestaltet werden und beliebige Formelemente, wie z. B. Krümmungen, Abzweigungen und dergleichen umfassen. Hierdurch ist es möglich, die Strukturen z. B. als Mehrfachspitzen oder ringförmig usw. auszubilden. In a further embodiment according to the invention, the Structure by changing the angle of incidence between the direction of the Energy transfer and the area of the structure or the substrate. The Changing the angle of incidence can, for. B. according to the above relative movement or by means of a guide device for the energy transfer be made. The structures themselves can be designed as desired be and any shape elements such. B. curvatures, branches and the like. This makes it possible to structure the z. B. as Form multiple tips or ring-shaped, etc.

Zur Reduzierung der Wechselwirkung von Struktur mit einer zu untersu chenden Oberfläche ist die Struktur leitfähig und die Beschichtung isolierend ausgebildet wird. Hierbei schirmt die Beschichtung die Struktur elektrisch ab, so daß z. B. laterale Wechselwirkungskräfte zwischen oberen Atomenlagen einer Vertiefung und der Struktur vermindert werden, wenn die Struktur in eine grabenartige Vertiefung bei Messungen eingebracht wird und/oder die Messung in Flüssigkeit erfolgt.To reduce the interaction of structure with one to be examined The surface is conductive and the coating is insulating is trained. The coating electrically shields the structure, so that z. B. lateral interaction forces between upper atomic layers a depression and the structure can be reduced if the structure in a trench-like depression is introduced during measurements and / or the Measurement takes place in liquid.

Wenn in der gasförmigen Atmosphäre organische Verbindungen vorhanden sind, ist es möglich, die Struktur und/oder die Beschichtung als Kohlenstoff modifikation auszubilden. Die Kohlenstoffmodifikation kann eine große me chanische Härte, in der Regel härter als Diamant aufweisen und zudem gleichzeitig noch flexibel sein, d. h. sie ist weniger spröde als Diamant. Au ßerdem kann die Struktur und/oder die Beschichtung elektrisch leitend oder isolierend ausgeführt werden.If organic compounds are present in the gaseous atmosphere are, it is possible to structure and / or the coating as carbon train modification. The carbon modification can be a big me chanic hardness, usually harder than diamond and moreover be flexible at the same time, d. H. it is less brittle than diamond. Au In addition, the structure and / or the coating can be electrically conductive or be carried out in an insulating manner.

Eine vorteilhafte Steigerung der elektrischen Leitfähigkeit der Sondenein richtung wird dadurch erreicht, falls die Struktur und/oder die Beschichtung aus Metall und/oder metallischen und/oder metallorganischen Verbindungen ausgebildet wird. Die gasförmige Atmosphäre kann gemäß den Anforderun gen gesteuert werden, so daß die Ausbildung von Struktur und/oder Be schichtung exakt erfolgt, wobei die Atmosphäre durch Einleitung von Gasen gezielt geschaffen und verändert wird.An advantageous increase in the electrical conductivity of the probes Direction is achieved if the structure and / or the coating made of metal and / or metallic and / or organometallic compounds is trained. The gaseous atmosphere can be as required gene controlled so that the formation of structure and / or loading stratification takes place exactly, whereby the atmosphere by introducing gases is created and changed in a targeted manner.

Insbesondere ist es vorzugswürdig, wenn das Substrat aus Silicium oder Silicium-Verbindungen besteht, insbesondere weil sich Silicium aufgrund der physikalischen wie mechanischen Eigenschaften als Substrat-Träger be währt hat und sowohl in der Rastersondenmikroskopie wie auch anderen Bereichen angewendet wird.In particular, it is preferable if the substrate is made of silicon or Silicon compounds exist, especially because silicon is due to the physical and mechanical properties as a substrate carrier has lasted and in both scanning probe microscopy and others Areas is applied.

In einer Variante der Erfindung besteht das Substrat aus Materialien mit iso lierenden z. B. SiO₂, SiN₄, oder halbleitenden, bspw. GaAs, oder leitenden, bspw. Pt, Au, Eigenschaften. Vorteilhaft ist es hierdurch, so daß das Substrat bevorzugte physikalische oder chemische Charakteristika z. B. für Oberflächenuntersuchungen in der Biologie aufweist.In a variant of the invention, the substrate consists of materials with insulating z. B. SiO ₂ , SiN ₄ , or semiconducting, for example GaAs, or conductive, for example Pt, Au, properties. This is advantageous, so that the substrate preferred physical or chemical characteristics such. B. for surface studies in biology.

Es stellt eine Vereinfachung des Verfahrens dar, wenn die Beschichtung aus dem gleichen Material wie die Struktur hergestellt wird, da im gleichen Ver fahrensschritt sowohl die Beschichtung wie auch die Struktur aus der gas förmigen Atmosphäre mittels der Energieübertragung entstehen. Außerdem wird hierdurch eine bessere Haftung zwischen der Beschichtung und der Struktur gewährleistet.It represents a simplification of the process when the coating is off the same material as the structure, because in the same ver step both the coating and the structure from the gas shaped atmosphere by means of energy transfer. Furthermore this will result in better adhesion between the coating and the Structure guaranteed.

Weiterhin ist es vorzugswürdig, wenn die Sondeneinrichtung auf einem Ausleger, insbesondere einem Cantilever, ausgebildet wird. Es können hier zu herkömmliche Cantilever verwendet werden, so daß die Kosten für die Herstellung einer derartigen Sondeneinrichtung reduziert werden können.It is also preferable if the probe device is on a Cantilever, in particular a cantilever, is formed. It can be here used to conventional cantilevers, so the cost of the Production of such a probe device can be reduced.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Below are some embodiments of the invention based on the Drawings explained. Show it:

Fig. 1a-1c einen Herstellungsprozess einer Sondeneinrichtung; Fig. 1a-1c shows a manufacturing process of a probe device;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Sondeneinrichtung; Fig. 2 is a plan view of a probe device;

In den Fig. 1a bis 1c ist eine mögliche Ausführungsform eines Herstel lungsverfahrens für eine Sondeneinrichtung dargestellt. Das Herstellungs verfahren zu einem frühen Zeitpunkt ist in Fig. 1a dargestellt. Auf einem Substrat 1, das pyramidenförmig oder kegelartig ausgebildet sein kann, ist bereits eine Beschichtung 5 um eine Substratspitze 2 appliziert. Die Be schichtung 5 ist sockelartig um die Substratspitze 2 angeordnet. Um die Substratspitze 2 ist ein kugelartiger Bereich 3 ausgebildet, in dem vornehm lich eine gasförmige Atmosphäre vorhanden ist. Mittels eines Elektronen strahls 4, dessen Strahl um die Substratspitze 2 geführt wird, wird die Fläche des Substrats 1 um die Substratspitze 2 herum "energiekontaminiert". Infol ge dieser Energiekontamination und/oder Wechselwirkungen zwischen dem Elektronenstrahl und den Atomen und/oder Molekülen in der gasförmigen Atmosphäre des Bereiches 3 lagern sich Atome und/oder Moleküle an der energiekontaminierten Stelle ab, so daß allmählich eine Beschichtung 5 ausgebildet wurde. Der Elektronenstrahl 4 wird hierbei in vorbestimmten bzw. beliebigen Verlaufsmustern, beispielsweise rasterförmig oder spiral förmig um die Substratspitze 2 herumgeführt. Hierzu ist der Elektronen strahldurchmesser entsprechend klein gewählt und weist eine hohe Ener giedichte auf.In Figs. 1a to 1c a possible embodiment of herstel is averaging method shown for a probe device. The manufacturing process at an early stage is shown in Fig. 1a. A coating 5 is already applied around a substrate tip 2 on a substrate 1 , which can be pyramidal or conical. Be the coating 5 is arranged in a socket-like manner around the substrate tip 2 . A spherical area 3 is formed around the substrate tip 2 , in which a gaseous atmosphere is present. By means of an electron beam 4 , the beam of which is guided around the substrate tip 2 , the surface of the substrate 1 around the substrate tip 2 is "energy contaminated". As a result of this energy contamination and / or interactions between the electron beam and the atoms and / or molecules in the gaseous atmosphere of area 3 , atoms and / or molecules are deposited at the energy-contaminated point, so that a coating 5 was gradually formed. The electron beam 4 is guided around the substrate tip 2 in predetermined or arbitrary course patterns, for example in a grid or spiral shape. For this purpose, the electron beam diameter is chosen to be correspondingly small and has a high energy density.

Bei diesem als Electron-Beam-Deposited-Verfahren bekannten Verfahren findet unter Vakuum eine Wechselwirkung zwischen den im allgemeinen hochenergetischen Elektronen, typischerweise im keV-Bereich, und den Gasatomen bzw. -molekülen der im Vakuum übriggebliebenen oder gezielt eingeleiteten gasförmigen Atmosphäre statt. Hierbei werden Molekülverbin dungen leicht aufgebrochen und es entstehen freie Bindungen bzw. Radika le, die leicht zu einem neuen Gefüge auf dem Substrat polymerisieren und eine Beschichtung ausbilden.In this method known as electron beam deposited method finds an interaction between the in general under vacuum high-energy electrons, typically in the keV range, and the Gas atoms or molecules of those left in the vacuum or targeted initiated gaseous atmosphere instead. Here, molecular compound easily broken open and free bonds or radicals arise le that easily polymerize to a new structure on the substrate and form a coating.

Fig. 1a zeigt das Verfahren zum Zeitpunkt, zu dem auf der Substratspitze 2 eine Nadelspitze 8 gerade ansatzweise ausgebildet wird (siehe Fig. 1b). FIG. 1 a shows the method at the point in time at which a needle tip 8 is just beginning to be formed on the substrate tip 2 (see FIG. 1 b).

Das Verfahren zu einem späteren Zeitpunkt ist in Fig. 1b schematisch ge zeigt. Hierbei ist die Nadelspitze 8 zu einem gewissen Teil, jedoch noch nicht vollständig, bereits auf der Substratspitze 2 ausgebildet. Die Beschich tung 5, die die Nadelspitze 8 umgibt, wird gleichzeitig mit der Nadelspitze 8 ausgebildet. Weiterhin ist die Beschichtung 5 sockelartig ausgebildet und weist eine Oberfläche 7 auf. Auf dieser Oberfläche 7, die sich nach oben hin verjüngt, wird der Elektronenstrahl 4 in vorbestimmten Verlaufsmustern ge führt, so daß gemäß der Energieübertragung und den oben beschriebenen Wechselwirkungen die Beschichtung 5 und die Nadelspitze 8 ausgebildet werden. Hierbei ist die Zeitdauer zur Ausbildung der Beschichtung 5 an ei ner Stelle kürzer als die Zeitdauer der Energiekontamination zur Ausbildung der Nadelspitze 8. Mit anderen Worten: Um eine harte Nadelspitze 8 aus zubilden, muß der Elektronenstrahl am Ort der Nadelspitze 8 länger verwei len, so daß sich dort mehr Atome bzw. Moleküle aus der gasförmigen Atmo sphäre anlagern. Die Verweildauer des Elektronenstrahles 4 zur Ausbildung der Beschichtung 5 ist geringer als zur Ausbildung der Nadelspitze 8, so daß sich weniger Atome bzw. Moleküle dort anlagern.The method at a later point in time is shown schematically in FIG. 1b. To a certain extent, but not yet completely, the needle tip 8 is already formed on the substrate tip 2 . The coating 5 , which surrounds the needle tip 8 , is formed simultaneously with the needle tip 8 . Furthermore, the coating 5 has a base-like design and has a surface 7 . On this surface 7 , which tapers towards the top, the electron beam 4 is guided in predetermined course patterns so that the coating 5 and the needle tip 8 are formed in accordance with the energy transfer and the interactions described above. Here, the period of time for forming the coating 5 at a point is shorter than the period of energy contamination for forming the needle tip 8 . In other words: In order to form a hard needle tip 8 , the electron beam must stay longer at the location of the needle tip 8 , so that more atoms or molecules from the gaseous atmosphere accumulate there. The residence time of the electron beam 4 for the formation of the coating 5 is shorter than for the formation of the needle tip 8 , so that fewer atoms or molecules are deposited there.

Die die Nadelspitze 8 umgebende Beschichtung 5 dient sowohl als eine Art Ummantelung und Schutz als auch zur Verbesserung der Haftung der Na delspitze 8 zum Substrat. Hieraus ergibt sich eine erhöhte Robustheit ge genüber mechanischem Beanspruchungen und somit eine längere Haltbar keit der Nadelspitzen 8 bei deren Einsatz in Rastersondenmikroskopen. Ins gesamt ergibt sich eine verstärkte Verbindung zwischen der Nadelspitze 8 und dem Substrat 1.The coating 5 surrounding the needle tip 8 serves both as a type of sheathing and protection and also to improve the adhesion of the needle tip 8 to the substrate. This results in increased robustness compared to mechanical stresses and thus a longer durability speed of the needle tips 8 when used in scanning probe microscopes. Overall, there is a reinforced connection between the needle tip 8 and the substrate 1 .

Bei dieser Variante des Verfahrens bestehen die Beschichtung 5 und die Nadelspitze 8 aus dem gleichen Material. Je nach Anwendung und Erfor dernis befinden sich in der gasförmigen Atmosphäre im Bereich 3 entspre chende Gase und/oder Moleküle, so daß beispielsweise eine hydrophile bzw. hydrophobe oder eine elektrisch leitende bzw. isolierende Nadelspitze 8 ausgebildet werden kann.In this variant of the method, the coating 5 and the needle tip 8 are made of the same material. Depending on the application and requirements, gases and / or molecules are located in the gaseous atmosphere in the region 3 , so that, for example, a hydrophilic or hydrophobic or an electrically conductive or insulating needle tip 8 can be formed.

Fig. 1c zeigt eine fertige Sondeneinrichtung, bei der das obere Ende der Nadelspitze 8 über die Beschichtung 5 hinausragt. Nach einer anderen Ausführungsform des Verfahrens kann eine Sondeneinrichtung auch da durch geschaffen werden, indem eine Beschichtung auf einem Substrat mit einer bereits darauf angeordneten Nadelspitze ausgebildet werden. Dadurch ist es möglich, abweichend vom hier dargestellten Verfahren, daß Nadelspit ze und die Beschichtung aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind. Die Nadelspitzen der Sondeneinrichtungen können in einem zusätzlichen, hier nicht dargestellten Prozeßschritt weiterbearbeitet werden. Insbesondere können die ausgebildeten Nadelspitzen geschärft werden. Fig. 1c shows a finished probe device in which extends the upper end of the needle tip 8 through the coating layer 5. According to another embodiment of the method, a probe device can also be created by forming a coating on a substrate with a needle tip already arranged thereon. This makes it possible, in deviation from the method shown here, that needle point and the coating are made of different materials. The needle tips of the probe devices can be further processed in an additional process step, not shown here. In particular, the formed needle tips can be sharpened.

Ebenso ist es erfindungsgemäß, wenn in einer anderen Ausführung der Er findung die Struktur bereits auf dem Substrat angeordnet ist und die Be schichtung in einem weiteren Schritt auf aus Substrat und/oder die Struktur aufgebracht wird.It is also according to the invention if the Er the structure is already arranged on the substrate and the loading Layering in a further step on the substrate and / or the structure is applied.

Wie in Fig. 2 dargestellt, kann eine Beschichtung 11 um eine Nadelspitze 10 so angeordnet sein, daß die Beschichtung 11 als Stützeinrichtung der Nadelspitze 10 ausgebildet ist. Auf einem Substrat 9, das sowohl als ebene Fläche als auch als Erhebung ausgebildet sein kann, ist in diesem Fall die Beschichtung 11 kreuzartig auf dem Substrat 9 aufgebracht. Die hierdurch ausgebildete Stützeinrichtung wirkt als eine Art Verstrebung und kann die Sondeneinrichtung bei starken mechanischen Beanspruchungen schützen.As shown in FIG. 2, a coating 11 can be arranged around a needle tip 10 such that the coating 11 is designed as a support device for the needle tip 10 . In this case, the coating 11 is applied cross-wise on the substrate 9 on a substrate 9 , which can be designed both as a flat surface and as an elevation. The support device formed in this way acts as a kind of strut and can protect the probe device in the case of strong mechanical loads.

In Weiterbildungen der Erfindungen kann die Nadel gekrümmt sein. Ferner sind Verdickungen oder Verdünnungen in der Struktur oder der Beschich tung möglich, wodurch Sollbruchstellen in der Sondeneinrichtung genau de finiert werden können.In further developments of the inventions, the needle can be curved. Further are thickening or thinning in the structure or coating device possible, whereby predetermined breaking points in the probe device exactly de can be financed.

Die Nadeln können ferner mit unterschiedlichen Formungen hergestellt wer den. So ist es möglich, die Nadel z. B. mit mehreren Spitzen auszubilden. Darüber hinaus kann die Nadel so konstruiert und hergestellt werden, daß sie auch Strukturen, wie z. B. geschlossene Ringstrukturen in horizontaler und/oder vertikaler Richtung aufweisen kann. Diese Strukturen eröffnen Möglichkeiten, unter anderem bestimmte, exakte und kontrollierte Einwir kungen auf Oberflächen im Nanometer-Bereich mit der Sondeneinrichtung vorzunehmen. In diesem Fall dient die Sondeneinrichtung als eine Art Werk zeug, so daß die Oberflächen beispielsweise für Anwendungen, Untersu chungen oder dergleichen entsprechend manipuliert werden können. Diese hierbei verwendeten Strukturen auf dem Substrat sind ebenfalls mit einer Beschichtung versehen.The needles can also be made with different shapes the. So it is possible to z. B. train with several tips. In addition, the needle can be designed and manufactured in such a way that they also have structures such as B. closed ring structures in horizontal and / or can have a vertical direction. These structures open up Possibilities, including specific, exact and controlled actions on surfaces in the nanometer range with the probe device to make. In this case the probe device serves as a kind of work stuff, so that the surfaces, for example, for applications, subsu Chungen or the like can be manipulated accordingly. This structures used here on the substrate are also marked with a Provide coating.

Die Sondeneinrichtung wird auf einem Cantilever angeordnet, der eine Län ge von ungefähr 100 bis 500 µm, eine Breite von etwa 20 bis 50 µm und ei ner Dicke von circa 5 µm besitzt. Am Ende des Cantilevers befindet sich das Substrat, das in der Regel pyramidal ausgebildet ist mit einer Basislänge von typischerweise 10 bis 50 µm. Die Höhe der Sondeneinrichtung beträgt in etwa 10 bis 50 µm, wobei die Höhe der nadelartigen Struktur ungefähr 1 bis 5 µm und die Breite am Übergang zwischen Struktur und Substratspitze cir ca 50 bis 250 nm beträgt.The probe device is placed on a cantilever that has a length ge of about 100 to 500 microns, a width of about 20 to 50 microns and egg ner thickness of about 5 microns. This is at the end of the cantilever Substrate, which is usually pyramidal with a base length typically from 10 to 50 µm. The height of the probe device is in about 10 to 50 µm, the height of the needle-like structure being about 1 to 5 µm and the width at the transition between structure and substrate tip cir is about 50 to 250 nm.

Mittels der Erfindung gelingt es, Sondeneinrichtungen entsprechend den Anforderungen und Anwendungen als Meßinstrument oder als eine Art Werkzeug "maßgeschneidert" auszubilden. Hierbei ist es möglich, neben der Form bzw. Geometrie auch die stoffliche Zusammensetzung der Sondenein richtung zu bestimmen. So können weiter die Sondeneinrichtungen bei spielsweise bevorzugte mechanische, elektrische und chemische Eigen schaften, die chemisch inert, hydrophil oder hydrophob umfassen, aufwei sen. Insgesamt werden gegenüber den bisher bekannten mit der erfin dungsgemäßen Sondenrichtungen bessere Ergebnisse in der Praxis erzielt.By means of the invention, probe devices according to the Requirements and applications as a measuring instrument or as a kind Train the tool "tailor-made". Here it is possible, in addition to the Shape or geometry also the material composition of the probes to determine direction. So the probe devices can continue preferred mechanical, electrical and chemical properties shafts, which comprise chemically inert, hydrophilic or hydrophobic, on sen. Overall, compared to the previously known inventions probe directions according to the invention achieve better results in practice.

Claims

1. scanning probe microscope with a probe device consisting of a substrate ( 1 , 9 ) and a structure arranged thereon, wherein a coating ( 5 , 11 ) on the substrate ( 1 , 9 ) and / or on the structure ( 8 , 10 ) is arranged.

2. Scanning probe microscope according to claim 1, characterized in that the coating ( 5 , 11 ) over the region of the transition between the substrate ( 1 , 9 ) and structure ( 8 , 10 ) is arranged.

3. scanning probe microscope according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coating ( 5 , 11 ) is arranged partially or in sections.

4. scanning probe microscope according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coating ( 5 , 11 ) is designed as a support device.

5. scanning probe microscope according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coating ( 5 , 11 ) and the structure ( 8 , 10 ) are fused.

6. Scanning probe microscope according to one or more of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 1 , 9 ) is pyramid-shaped or cone-shaped or as an elevation.

7. Scanning probe microscope according to one or more of the preceding claims, characterized in that the structure ( 8 , 10 ) is conductive and the coating ( 5 , 11 ) is designed to be insulating.

8. scanning probe microscope according to one or more of the preceding claims, characterized in that the structure ( 8 , 10 ) and / or the coating ( 5 , 11 ) consists of a carbon modification.

9. Scanning probe microscope according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the carbon modification in essentially has the hardness of diamond, the carbon modification a lower brittleness and / or a higher elasticity can have as diamond.

10. Scanning probe microscope according to one or more of the preceding claims, characterized in that the structure ( 8 , 10 ) and / or the coating ( 5 , 11 ) consists of metal and / or metallic and / or organometallic compounds.

11. Scanning probe microscope according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coating ( 5 , 11 ) consists of the same material as the structure ( 8 , 10 ).

12. Scanning probe microscope according to one or more of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 1 , 9 ) consists of silicon or silicon compounds.

13. Scanning probe microscope according to one or more of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 1 , 9 ) consists of mate rialien with insulating or semiconducting or conductive properties.

14. Scanning probe microscope according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the probe device on egg Nem boom, in particular a cantilever, is arranged.

15. Probe device for scanning probe microscopes, consisting of a substrate ( 1 , 9 ) and a structure arranged thereon, a coating ( 5 , 11 ) being arranged on the substrate ( 1 , 9 ) and / or on the structure ( 8 , 10 ) is.

16. Probe device according to claim 15, characterized in that the coating ( 5 , 11 ) over the region of the transition between the substrate ( 1 , 9 ) and structure ( 8 , 10 ) is arranged.

17. Probe device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coating ( 5 , 11 ) is arranged partially or in sections.

18. Probe device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coating ( 5 , 11 ) is designed as a support device.

19. Probe device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coating ( 5 , 11 ) and the structure ( 8 , 10 ) are fused.

20. Probe device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 1 , 9 ) is pyramidal or cone-shaped or as an elevation.

21. Probe device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the structure ( 8 , 10 ) is conductive and the coating ( 5 , 11 ) is insulating.

22. Probe device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the structure ( 8 , 10 ) and / or the coating ( 5 , 11 ) consists of a carbon modification.

23. Probe device according to one or more of the preceding An sayings, characterized in that the carbon modification in essentially has the hardness of diamond, the carbon modification a lower brittleness and / or a higher elasticity can have as diamond.

24. Probe device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the structure ( 8 , 10 ) and / or the coating ( 5 , 11 ) consists of metal and / or metallic and / or metal organic compounds.

25. Probe device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coating ( 5 , 11 ) consists of the same material as the structure ( 8 , 10 ).

26. Probe device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 1 , 9 ) consists of silicon or silicon compounds.

27. Probe device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 1 , 9 ) consists of materials with insulating or semiconducting or conductive properties.

28. Probe device according to one or more of the preceding An sayings, characterized in that the probe device on a Boom, in particular a cantilever, is arranged.

29. A method for producing a probe device for scanning probe microscopes, consisting of a substrate ( 1 , 9 ) and a structure arranged thereon, wherein

1. there is an energy transfer to and / or around the point at which the structure ( 8 , 10 ) is or will be arranged on the substrate ( 1 , 9 ),
2. there is a gaseous atmosphere in the vicinity of this point,
3. Atoms and / or gaseous compounds from the gaseous atmosphere accumulate as a result of the energy transfer to and / or around the named point
4. and form a coating ( 5 , 11 ) on the substrate ( 1 , 9 ) and / or on the structure ( 8 , 10 ) or
5. form a coating ( 5 , 11 ) and structure ( 8 , 10 ) on the substrate ( 1 , 9 ).

30. The method according to claim 29, characterized in that the ener gie transmission directed and / or defined and / or selective and / or is carried out in a jet-shaped and / or predetermined time.

31. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the energy transfer by means of a guide approximately.

32. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the structure ( 8 , 10 ) and / or coating ( 5 , 11 ) is formed by the energy transfer by variation of the energy density and / or the current density and / or the duration of the energy transfer.

33. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the energy transfer by means of a Electron source and / or laser source and / or ion source takes place.

34. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the energy transfer via the environment and / or the area of the location at which the structure ( 8 , 10 ) on the substrate ( 1 , 9 ) is arranged in predetermined course patterns, preferably grid-shaped, is performed.

35. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the area of the environment or location, on which the energy transfer takes place, is reduced or increased.

36. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the duration of the energy transfer to a point to form the structure ( 8 , 10 ) is longer than the duration of the energy transfer to another point to form the coating.

37. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coating ( 5 , 11 ) is formed partially or in sections.

38. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coating ( 5 , 11 ) is designed as a support device.

39. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coating ( 5 , 11 ) and the structure ( 8 , 10 ) is fused.

40. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 1 , 9 ) is shaped pyramid-shaped or cone-shaped or as an elevation.

41. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the formation of the structure ( 8 , 10 ) takes place by changing the angle of incidence between the direction of energy transfer and the surface of the structure ( 8 , 10 ) or the substrate.

42. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the structure ( 8 , 10 ) is conductive and the coating Be ( 5 , 11 ) is formed insulating.

43. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the structure ( 8 , 10 ) and / or the coating ( 5 , 11 ) is formed from organic compounds.

44. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the structure ( 8 , 10 ) and / or the coating ( 5 , 11 ) is formed from metal and / or metallic and / or organometallic compounds.

45. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 1 , 9 ) consists of silicon or silicon compounds.

46. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 1 , 9 ) consists of materials with insulating or semiconducting or conductive properties.

47. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coating ( 5 , 11 ) is made of the same material as the structure ( 8 , 10 ).

48. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the probe device on an Ausle ger, in particular a cantilever, is formed.