Rasterelektronenmikroskopie zur Charakterisierung von Mikro- und Nanostrukturen
Der Arbeitsgruppe steht ein Rasterelektronenmikroskop (REM) des Typs Zeiss Supra 35 VP zur Verfügung, das in einer Reinraumumgebung installiert ist (siehe Bild 1).
Bild 1: Rasterelektronenmikroskop Zeiss Typ Supra 35 VP
Das Gerät wird u.a. zur Untersuchung von Strukturen eingesetzt, die als Strukturbreitennormale für die optische Metrologie verwendet werden. Das Gerät liefert wertvolle Daten über die Mikro- und Nanostrukturen, z.B. Aussagen über die Kantenqualität der Strukturen.
Eine Besonderheit des Gerätes ist die Option, Aufnahmen bei einem Gasdruck von etwa 10 bis etwa 100 Pa in der Probenkammer durchzuführen. Dies ermöglicht die Aufnahme auch von nichtleitenden Proben.
Quantitative Auswertung der REM-Aufnahmen
Zur Auswertung der REM-Aufnahmen von Mikro-und Nanostrukturen wurde zusammen mit dem Fachbereich 5.2 der PTB ein Modell der elektronenoptischen Abbildung entwickelt, bei dem gerätespezifische Parameter und Objektparameter berücksichtigt werden. Es können mit Hilfe dieses Modells die Kantenpositionen der abgebildeten Objekte bestimmt werden.
Bild 2 zeigt als Beispiel eine REM-Aufnahme eines ca. 300 nm breiten Si-Stegs mit senkrechten Kanten. Die Grafiken in Bild 3 zeigen die gemessenen REM-Signalstärken für beide Kanten und die dazugehörigen Modellkurven mit den daraus ermittelten Kantenpositionen.
Das Modell ist auch für Strukturen mit nicht-senkrechten Kanten anwendbar, siehe Bild 4. Man erhält dann aus dem Modell die Positionen der Kanten am Boden und am oberen Plateau der Struktur.
Bild 2: REM-Aufnahme eines 300 nm breiten Steges aus Silizium und REM-Signalstärke senkrecht zu dem Steg (gelb)
Bild 3: REM-Signalstärke (schwarze Punkte) und Modellkurven (blaue Linien) und die aus dem Modell abgeleiteten Kantenpositionen (rote senkrechte Striche) für den Steg in Bild 1
Bild 4: Anwendung des Kantenoperators für eine Struktur mit nicht-senkrechten Kanten: Die Modellkurve gibt das gemessene REM-Profil gut wieder.
Ansprechpartner
| Dr. Egbert Buhr | Dipl.-Ing. (FH) Detlef Bergmann Tel.: 0531 592-4226 Fax: 0531 592-4264 E-Mail:  Detlef Bergmann |
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