DE10027060B4

DE10027060B4 - Abtastspitzen,Verfahren zur Herstellung und Verwendung derselben, insbesondere für die Rastersondenmikroskopie

Info

Publication number: DE10027060B4
Application number: DE10027060A
Authority: DE
Inventors: Lukas Dr. Howald; Loris Dr. Scandella; Urs Dr. Staufer; Terunobu Dr. Akiyama
Original assignee: Nanosurf AG
Current assignee: Nanosurf AG
Priority date: 2000-06-05
Filing date: 2000-06-05
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2020-06-06
Also published as: DE10027060A1; US6767696B2; US20010050342A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung und/oder Reparatur von sehr feinen Spitzen aus einem fotostrukturierbaren Material auf einem Träger, insbesondere zur Verwendung in der Rastersondenmikroskopie, dadurch gekennzeichnet, dass
– der Träger auf einer Belichtungsmaske ausgerichtet wird, deren Belichtungsausschnitt der herzustellenden oder zu reparierenden Spitze entspricht,
– das fotostrukturierbare Material auf die Belichtungsmaske und den Träger aufgebracht wird,
– über die Belichtungsmaske eine Belichtung des fotostrukturierbaren Materials vorgenommen wird,
– in an sich bekannter Weise das belichtete fotostrukturierbare Material gehärtet und das unbelichtete entfernt wird und
– der Träger mit der Spitze und die Belichtungsmaske voneinander gelöst werden.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft sogenannte Abtastspitzen (Tips) in Sonden, wie sie insbesondere für Rasterkraftmikroskope und andere abtastende Mikroskope, sog. Rastersondenmikroskope (Scanning Probe Microscopes), erforderlich sind, um ein Messobjekt abzutasten. Von der Feinheit der Spitze, d.h. deren möglichst kleinem Krümmungsradius, hängt die mit einem solchen Mikroskop mögliche Auflösung in erster Linie ab. Im Einzelnen betrifft die Erfindung eine neuartige Methode zur Herstellung solcher Abtastspitzen, Sonden mit nach dieser Methode hergestellten Abtastspitzen und schließlich die Verwendung solcher Abtastspitzen in einem Rastersondenmikroskop.

In der Rastersondenmikroskopie wird als Sonde üblicherweise eine Abtastspitze verwendet, welche die Wechselwirkung zwischen der Sonde und einem Messobjekt, d.h. einer Probe, aufnimmt und einer geeigneten Elektronik zuführt. Für die Abtastung der Probe werden im Wesentlichen zwei Methoden verwendet. Einmal die sogenannte statische Betriebsart, bei welcher die Sonde auf einem Federbalken oder Cantilever angebracht ist und in feiner Berührung (tatsächlich fast berührungslos) mit der Probe steht, und anderseits die dynamische Betriebsart, bei welcher die Sonde auf einem mechanischen Resonator angebracht ist und nahe über der Probenoberfläche schwingt. In der statischen Betriebsart werden die Auslenkungen des Federbalkens ausgewertet; in der dynamischen Betriebsart hingegen die Frequenz- oder Amplitudenänderung der Schwingung. Die Frequenz- oder Amplitudenänderung kann durch akustische Kopplung zwischen Sonde und Probe hervorgerufen sein – sog. akustische Nahfeldmikroskopie – oder, mit wesentlich höherer Auflösung, die bis zur molekularen oder atomaren Auflösung reicht, durch atomare Kräfte zwischen Sonde und Probe – sog. Kraftmikroskopie oder Atomic Force Microscopy, üblicherweise abgekürzt mit AFM. Die erreichbare Auflösung ist bei all diesen Mikroskopen in grossem Maße von der Feinheit der Abtastspitze abhängig, d.h. von einem möglichst kleinen Radius an deren äußerster, der Probe gegenüberliegenden Spitze.

Es liegt daher auf der Hand, dass für die Herstellung solcher Abtastspitzen recht aufwendige Verfahren entwickelt werden und große Sorgfalt nötig ist, um die gewünschten, äußerst kleinen Spitzenradien überhaupt herzustellen. Beispiele sind in der Publikation von O. Wolter et al.: "Micromachined Silicon Sensors for Scanning Force Microscopy", veröffentlicht im Journal of Vacuum Science and Technology B, Vol. 9(2), (März/April 1991), Seiten 1353 ff, zu finden. Vielfach sind die Spitzen auch integriert in andere Bauteile der Mikroskope, insbesondere als Teil der Sonde ausgebildet, was ziemlich komplexe Herstellungsprozesse bedingt.

So ist beispielsweise im US-Patent 5 877 412 von Muramatsu ein Verfahren zur Herstellung eines sog. Cantilevers für ein AFM, also eines schwingungsfähigen Auslegers, beschrieben, in dessen Ende eine einkristalline Quarzspitze integriert ist. Hier ist die Abtastspitze also voll in den Cantilever integriert, d.h. ein Teil des Cantilevers. Das komplexe Herstellungsverfahren einer solchen Sonde ist im erwähnten Patent eingehend beschrieben.

Im US-Patent 6 006 594 von Karrai et al. ist eine Sonde für ein AFM dargestellt, dessen Abtastspitze aus einer auf einen Cantilever aufgeklebten Wolframspitze besteht. Hier wird die Abtastspitze als getrenntes Bauteil hergestellt und dann mit einem anderen Teil der Sonde verbunden, nämlich dem schwingenden Cantilever, dessen Frequenzänderung die Messgröße darstellt.

T. Akiyama et al. stellen im IEEE Journal of Microelectromechanical Systems, Vol 8(1), 1999, Seiten 65-70, ein Verfahren vor, bei dem Silizium-Spitzen in einem Batchverfahren auf Cantilever transferiert werden.

Schließlich beschreiben G. Genolet et al. in Rev. Sci. Instr., Vol 70, 1999, Seiten 2398 ff., ein interessantes Herstellungsverfahren für ganze Cantilever aus Fotolack, wobei die Abtastspitze sozusagen integriert ist in einen Fotolack-Cantilever für Rastersondenmikroskope. Insgesamt zielt die darin vorgestellte Lösung auf die Herstellung preiswerter Cantilever, von denen mehrere in einer Art Kassette angeordnet sind. Sollte der "aktive" Cantilever beschädigt werden, wird er mechanisch abgebrochen und entfernt. Danach wird ein "Reserve"-Cantilever aus der Kassette in Abtastposition gefahren und aktiviert.

Im deutschen Patent DE 43 14 301 C1 von Ruf et al. ist Verfahren zur Spitzenherstellung beschrieben, bei dem die belichteten Teile nicht stehen bleiben, sondern weggeätzt werden. Im Vergleich zur vorliegenden Erfindung handelt es sich dabei um ein sozusagen reziprokes Verfahren. Die Belichtung hat mit der Spitzenbildung praktisch nichts zu tun, es wird nur ein Sockel geformt, aus dem dann mittels Ätzung die Spitze geformt wird. Die genaue Ausbildung der Spitze erfolgt dabei durch Einstellung bzw. Variation der Ätzung und nicht durch die Belichtung. Die gewünschte einfache Aufbringung und Ausbildung der Spitze wird also erst durch die Ätzung und nicht – wie bei der vorliegenden Erfindung – bereits durch die Belichtung ermöglicht. Auch ist eine seitliche Anbringung der Spitze unmöglich. Insgesamt erweist sich das im o.g. deutschen Patent beschriebene Verfahren gegenüber dem erfindungsgemäßen nicht nur als wesentlich aufwendiger, sondern es führt auch nicht zum erwünschten Ergebnis.

In der veröffentlichten PCT-Patentanmeldung WO 99/56176 A1 von Andreoli et al. ist eine weitere Methode beschrieben, mittels der eine Spitze für einen Rastersondenmikroskop hergestellt werden kann, praktisch in einer der üblichen Replika-Techniken. Dazu wird eine Vertiefung in einem Substrat als "Master" erzeugt, das dann mit einem photostrukturierbarem Material gefüllt wird. Letzteres bildet dann die gewünschte Abtastspitze. Die so erzeugte Spitze ist als Massenprodukt sicher preiswert zu fertigen, eine seitliche Spitze mit brauchbarer Qualität und/oder Gleichmäßigkeit kann aber mit diesem Verfahren nicht hergestellt werden. Auch ist eine Anformung einer Spitze an bestehende Teile nicht möglich.

In der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 18 177 A1 von Horn et al. ist ein Verfahren zur Aufrauhung von Kunststoffen beschrieben, wobei es um die Erzeugung einer unregelmässigen Oberflächenstruktur geht, nicht um ein Verfahren zur gesteuerten Spitzenbildung. Es fehlen z.B. eine definierte Maske oder eine definierte Ausrichtung einer solchen, sodass diese Druckschrift nur einen sehr generellen Bezug zur vorliegenden Erfindung aufweist.

Den beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Abtastspitzen auf oder an Cantilevern haftet an, dass sie alle mehr oder minder komplex sind, und dass die Spitzen z.T. nur im Vakuum, in Reinräumen, in Formen oder unter ähnlich beschränkten Bedingungen herstellbar sind. Dies macht die Herstellung langwierig und teuer. Etwas einfacher stellen sich Verfahren dar, bei denen die Spitzen nachträglich auf einen vorfabrizierten, sozusagen fertigen Cantilever aufgebracht werden, jedoch sind die bekannten Verfahren zum nachträglichen Aufbringen von Spitzen (in einem Parallelprozess) auf schon bestehende Federelemente oder Cantilever so geartet, dass die Spitzen senkrecht zur Ebene stehen müssen, in der die Federelemente liegen.

Wie bereits angedeutet, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Abtastspitzen und ähnlichen Einrichtungen anzugeben, das einfacher ist – und damit preiswerter – als die bisherigen Herstellungsverfahren. Auch soll die nachträgliche Anbringung von Abtastspitzen auf vorhandene Strukturen möglich sein. Dabei sollen keine Abstriche in der Qualität der Abtastspitzen oder deren Eignung für hochauflösende Messungen gemacht werden. Der besondere Vorteil der Methode ist die Möglichkeit, Spitzen seitlich an den vorhanden Strukturen anzubringen, das heißt bei einem Parallelprozess innerhalb der Ebene der vorhandenen Strukturen.

Die Erfindung

Ganz allgemein ausgedrückt besteht die Erfindung darin, dass als Material für die Abtastspitze ein Fotolack, allgemeiner ausgedrückt, ein fotostrukturierbares Material, verwendet wird und durch Belichten dieses Materials und nachfolgendes Entwickeln eine Spitze mit einem für die Rastersondenmikroskopie geeigneten Radius erzeugt wird. Derartige Abtastspitzen seien nachfolgend als "Plastikspitzen" bezeichnet.

Während nach dem o.g. Verfahren nach Genolet, ein mechanisches Abformen senkrecht zur Substratoberfläche für die Strukturierung erfolgt, wird im erfindungsgemäßen Verfahren für die Formgebung eine gerichtete, "schiefwinklige" Fotobelichtung benutzt und die Spitzenstruktur insbesondere seitlich am bestehenden Element, z.B. dem Cantilever, angebracht. Insbesondere letzteres ergibt, wie weiter unten erläutert, einen Vorteil, der mit den bekannten Verfahren nicht erzielbar ist.

Weiterhin besteht die Erfindung in einem Verfahren, solche Plastikspitzen in einem Parallelprozess direkt auf Quarz-Cantilevern herzustellen, wobei als Spitzenmaterial vorzugsweise der sog. SU-8 Fotolack verwendet wird, der auf Epoxydharzbasis beruht und vor allem in der Mikrotechnologie eingesetzt wird, dort meist als Ätzmaske.

Die Erfindung betrifft außerdem Sonden mit so erzeugten Plastikspitzen und ihre Verwendung, insbesondere in der Rastersondenmikroskopie.

Der ungewöhnliche Ansatz der Erfindung besteht darin, dass ein Zwischenschritt und das dabei verwendete Material einer speziellen Herstellungstechnologie, hier der Halbleiterfertigung, für einen anderen Zweck und ein neues Ergebnis verwendet wird. Zwar wird dies bereits in der Publikation von Genolet et al. angedeutet, aber nicht konsequent bis zum Ende durchgeführt. Vor allem ist die Möglichkeit der Anfertigung (oder Reparatur) in situ überhaupt nicht erkannt, da ein völlig gegensätzlicher Ansatz, nämlich der einer nachschiebbaren Reservespitze gewählt wurde. In situ bedeutet hier, dass die Plastikspitzen im Wafer an eine bereits vorliegende (massenfabrizierte) Struktur angeformt werden könnten.

Damit wurde von Genolet et al. ein besonderer Vorteil, dass nämlich die Verarbeitung des Fotolackmaterials in normaler Umgebung, also ohne Vakuum, Reinstraum oder dergleichen Beschränkungen, durchgeführt werden kann, überhaupt nicht genutzt.

Ein weiterer, ganz allgemeiner Vorteil ist, dass die für die Mikroelektronik entwickelten Herstellungsverfahren derzeit einen enorm hohen technischen Standard erreicht haben. Diese Technologie und die dazu erforderlichen Einrichtungen sind marktgängig und daher mit vertretbarem Aufwand in hoher Qualität erhältlich.

Auch dadurch lässt sich die Erfindung einfach an unterschiedliche Gegebenheiten anpassen und kann in einfacher Weise modifiziert werden. So kann sie zur Herstellung von Abtastspitzen ebenso benutzt werden wie zur Anbringung zusätzlicher Spitzen an einer Sonde. Andererseits kann die Erfindung auch dazu dienen, mikromechanische Sensoren oder Sonden herzustellen oder zu reparieren, die in anderen Vorrichtungen als Rastersondenmikroskopen verwendet werden, z.B. in Profilometern und Messtastern. Für letztere kommt es nicht notwendigerweise auf extrem kleine Spitzen-Krümmungsradien an, son dern häufig auf eine optimal kontrollierte Geometrie der Spitze. Dies ist beim erfindungsgemäßen Verfahren ohne weiteres möglich durch entsprechende Ausbildung der Maske, d.h. deren Form und Größe, und durch entsprechende Wahl des Winkels, unter dem die Belichtung des fotostrukturierbaren Materials erfolgt.

Insbesondere eignet sich die Erfindung zur Herstellung von hochwertigen Cantilevern, indem Spitzen nachträglich auf vergleichsweise preiswerte, massenfabrizierte Stimmgabelquarze aufgebracht werden.

Durch die Möglichkeit der seitlichen Anordnung am Cantilever kann außerdem die Spitze bereits dann angebracht werden, wenn sich der Cantilever (zusammen mit einer Vielzahl von identischen) noch "in situ" im Wafer befindet, womit wiederum eine präzise und kostengünstige Massenherstellung ermöglicht wird.

Weitere Anwendungen und Ausführungsformen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und aus den Patentansprüchen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. In diesen zeigen die 1a–1d verschiedene Verfahrensschritte und schließlich das Ergebnis dieser Schritte.
Als erstes wird die Maske präpariert. Wie oben bereits erwähnt, ist bei der Anwendung im AFM der Krümmungsradius der Abtastspitze das entscheidende Güte-Kriterium – je kleiner, desto besser. Die "Schärfe" der Spitze hängt nun in erster Linie von den Maßen und der Auslegung der benutzten Maske ab. Für eine optimale lithografische Auflösung ist eine Quarz-Maske am besten geeignet. Mit einer quadratischen Fünf-Zoll-Maske, aufgeteilt in vier Teile, wurden die besten Ergebnisse erzielt. Dies deswegen, da

a). die Maske so klein sein muss, dass sie in den engen Raum der benutzten Ausrichteinrichtung passt, wenn letztere geneigt wird; und
b). auf diese Art vier im Wesentlichen identische Masken in einem Arbeitsgang erhalten werden.

Der Maskenhersteller garantiert 0,7 μm Öffnung an der kritischsten Stelle oder Ecke. Dieses Maß sollte so klein wie möglich sein um möglichst scharfe Spitzen zu erzielen. Durch Elektronenstrahl-Lithografie und/oder Proximity-Effekte ließe sich dieses Maß noch weiter verkleinern, doch ist dieser Aufwand nicht immer notwendig.
Im nächsten Schritt wird der Cantilever oder dasjenige Bauteil, auf den die Spitze aufgebracht werden soll, präpariert. In 1a ist dieser Cantilever als "Tuning Fork" bezeichnet. Im gezeigten und beschriebenen Beispiel wird ein entsprechender Halbleiterwafer mit H₂SO₄ + H₂O₂ gereinigt, um jegliches organische Material von der Oberfläche zu entfernen. Da Gold beispielsweise von H₂SO₄ nicht angegriffen und beseitigt wird, ist es vorzuziehen, den für das benutzte Photoresist-Material, hier EPON SU-8 (z.B. von den Firmen Micro Resist Technology oder SOTEC), vorgesehenen Primer zu benutzen. In diesen kann der Wafer getaucht werden und danach getrocknet werden, oder der Wafer kann dem Primer in gasförmigen Zustand ausgesetzt werden.
Der eigentliche Prozess, hier beispielhaft beschrieben, läuft nun folgendermaßen ab. In den Figuren ist links der jeweilige Prozessschritt im Schnitt dargestellt; rechts dagegen in der Draufsicht.

• Die Maske ("Glass Mask" in 1a) wird bei 200°C für 30 Minuten getrocknet. Dies ist nur nötig, wenn kein Primer verwendet wird.
• Auf die Maske wird eine dünne Schicht Hexamethyldisilizane (HMDS) aufgebracht. Diese Schicht verhindert zu gutes Haften des SU-8 Fotolacks und erleichtert damit die Ablösung der später erzeugten Fotolack-Blocks. Im Beispiel wurde das HMDS in bekannter Weise zweimal aus der Gasphase abgelagert.
• Der Cantilever-Wafer ("Tunig Fork" in 1a) wird auf die Maske gelegt und ausgerichtet. Dies kann manuell unter einem optischen Mikroskop geschehen.
• Nun wird der Fotolack aufgebracht. Im Beispiel wird zuerst mittels weniger Tropfen des Fotolacks der Cantilever-Wafer auf der Maske gehalten und dann der größere Teil des Fotolacks durch sog. Spin-Coating aufgebracht. Genau wurden hier 5 Sekunden lang 500 Touren/Minute und 60 Sekunden lang 2000 Touren/Minute benutzt. Es ist allerdings auch möglich, den Fotolack ohne Spin-Coating aufzubringen indem man einige Tropfen aufträgt und den Wafer entsprechend schräg hält, damit der Fotolack verläuft.
• Der Wafer wird nun auf einer Heizplatte vorgebacken. Dabei ist es notwendig, zur Vermeidung von unerwünschten Blasen im Fotolack die Temperatur graduell zu erhöhen, beispielsweise die Heizplatte innert 10 Minuten von 40°C auf 95°C und dann für 70 Minuten auf 95°C zu halten. Das Abkühlen danach muss ebenfalls vorsichtig geschehen. Vorzugsweise wird dafür eine programmierbare Heizplatte verwendet.
• Nachfolgend, wie in 1b gezeigt, wird der Fotolack belichtet. Im Beispiel wird eine Belichtung von 250 mJ/cm² für ca. 18 Sekunden vorgenommen. Dabei wird die Maske durch einen kleinen Metallrahmen (oder andere geeignete Maßnahmen) so gegenüber der UV-Quelle gehalten, dass das UV-Licht der Fotolack in einem Winkel von 30 Grad beleuchtet. Hier kann auch eine einfache UV-Lampe benutzt werden, die entsprechend geneigt angewendet wird.
• Das Backen nach der Belichtung erfolgt entweder für 10 Minuten bei 120°C oder für 60 Minuten bei 50°C, beides auf einer Heizplatte. In beiden Fällen erfolgt die Polymerisation einwandfrei. Die höhere Temperatur erzeugt offensichtlich einen höheren thermischen Stress, der wiederum die Ablösung der Blöcke aus Fotolack von der Maske erleichtert. Allerdings kann die höhere thermische Belastung auch zu Brüchen im Halbleiter-Wafer führen.
• Danach erfolgt die Entwicklung des Fotolacks in Propylen Glykol Monomethylether-Acetat (PGMEA, z.B. von der Firma FLUKA) bei Raumtemperatur. Im Beispiel wurde ca. 12 Stunden entwickelt; dies scheint insgesamt unproblematisch. Der Fotolack sollte in der Entwicklungslösung nach unten gerichtet sein.
• Danach wird der Wafer in Isopropylalkohol gewaschen und anschließend getrocknet. Dies ist in 1c gezeigt.
• Nun wird der Wafer (die "Tuning Fork") mechanisch von der Maske getrennt, an der er durch Photoresist-Rückstände haftet. Der fertige Wafer mit der neuen Spitze ist in 1d dargestellt und kann nun eingesetzt werden.

Aus dem Gesagten ist klar erkennbar, dass das Verfahren gemäß der Erfindung ohne große Schwierigkeit an bestehenden Strukturen eingesetzt werden kann, da weder extreme Temperaturen notwendig sind noch gravierende Beschränkungen auftreten. Auch ist offensichtlich, dass das Verfahren keine extreme genau einzuhaltenden Randbedingungen erfordert, so dass ein Gelingen einer Spitze oder einer anderen herzustellenden Form, gleich für welchen Zweck, mit großer Wahrscheinlichkeit gegeben ist. Das Verfahren lässt sich außerhalb des Reinraums in normaler Laborumgebung anwenden.
Natürlich lässt sich dieses einfache und robuste Verfahren bei prinzipiell gleicher oder ähnlicher Wirkungsweise modifizieren, auch dies sollte eine Fachperson ohne Schwierigkeiten durchführen können. So kann das im obigen Beispiel beschriebene, hochaußflösende (negative) Fotoresist-Material EPON SU-8, das sich als besonders geeignet erwiesen hat, z.B. durch das (positive) AZ 4262 oder 4562 der Firma Hoechst ersetzt werden.
Auch ist der im Ausführungsbeispiel angegebene Winkel von 30° für die gerichtete Schrägbelichtung keinesfalls immer der ideale Winkel für beste Ergebnisse, sondern muss je nach Größe und Form der Maske und der gewünschten Lackspitze modifiziert werden. Wichtig ist aber, dass die Belichtung nicht senkrecht, sondern schräg zur Cantilever-Oberfäche erfolgt.
Es ist auch offensichtlich, dass das Verfahren, wie eingangs erwähnt, an einer Vielzahl von Cantilevern, die sich am Ende ihres eigenen Herstellungsprozesses noch ungeteilt im Wafer befinden, sozusagen parallel ausgeführt werden kann, indem eine entsprechend ausgebildete Vielfachmaske gemäß der Erfindung eingesetzt wird und damit eine Vielzahl von Spitzen gleichzeitig erzeugt wird.
Lackspitzen gemäß der Erfindung haben sich als besonders geeignet erwiesen beim Mikroskopieren von weichen Proben, also Proben mit einer elastischen oder plastischen Oberfläche, wie sie beispielsweise bei der Untersuchung von organischen Materialien und Geweben anfallen. Auch für Untersuchungen im Vakuum haben sich Sonden mit Lackspitzen gemäß der Erfindung als äußerst vorteilhaft erwiesen.
Die Verwendung von Lackspitzen mit größeren Krümmungsradien und/oder bestimmten Kantenwinkeln kann für andere Anwendungen als der Rastersondenmikroskopie angezeigt sein, beispielsweise bei Profilometern oder Messtastern für spezielle Zwecke. Dies wurde oben bereits erwähnt. Für die Fachperson sollte es ohne Mühe möglich sein, in solchen Fällen die Belichtungsmaske entsprechend zu gestalten und insbesondere den Belichtungswinkel so zu wählen, dass das gewünschte Spitzenprofil erzeugt wird. Auch ist es denkbar, die Profilgestaltung mittels der Variation des verwendeten Fotolacks noch weiter den gegebenen Notwendigkeiten anzupassen.
Diese und ähnliche Erweiterungen und Modifikationen sollen von den nachfolgenden Patentansprüchen natürlich ebenfalls umfasst werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung und/oder Reparatur von sehr feinen Spitzen aus einem fotostrukturierbaren Material auf einem Träger, insbesondere zur Verwendung in der Rastersondenmikroskopie, dadurch gekennzeichnet, dass – der Träger auf einer Belichtungsmaske ausgerichtet wird, deren Belichtungsausschnitt der herzustellenden oder zu reparierenden Spitze entspricht, – das fotostrukturierbare Material auf die Belichtungsmaske und den Träger aufgebracht wird, – über die Belichtungsmaske eine Belichtung des fotostrukturierbaren Materials vorgenommen wird, – in an sich bekannter Weise das belichtete fotostrukturierbare Material gehärtet und das unbelichtete entfernt wird und – der Träger mit der Spitze und die Belichtungsmaske voneinander gelöst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtung gerichtet, insbesondere schräg in Richtung auf die Spitze zu, erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtung unter einem Winkel von ca. 30° zur Senkrechten auf der Belichtungsmaske und/oder zur Oberfläche des Trägers erfolgt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die herzustellende oder zu reparierende Spitze auf der Belichtungsmaske aufliegt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Ausrichten des Trägers eine geringe Menge des fotostrukturierbaren Materials auf die Belichtungsmaske aufgebracht wird, so dass der Träger auf letzterer haftet.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennschicht vorgesehen ist zum leichteren Ablösen des Trägers mit der Spitze von der Belichtungsmaske.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein fotostrukturierbares Polymer verwendet und für dessen Aufbringen das sog. Spin-Coating benutzt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtungsmaske vorzugsweise aus Quarz besteht und der Belichtungsausschnitt einen Radius der Spitze von weniger als 1 μm, vorzugsweise ca. 0,7 μm, aufweist.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Form und Ausschnitt der Belichtungsmaske und/oder der Belichtungswinkel derart gewählt werden, dass eine Spitze mit vorbestimmtem Radius und/oder Kantenwinkel entsteht.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – eine Vielzahl von Trägern sich ungeteilt auf einem Wafer befindet, – die Belichtungsmaske eine Vielzahl von entsprechend angeordneten Belichtungsausschnitten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – das fotostrukturierbare Material auf die Belichtungsmaske und Träger aufgebracht wird, – über die Belichtungsmaske eine gleichzeitige, schräge Belichtung aller vorgesehenen Träger auf dem Wafer erfolgt und das belichtete fotostrukturierbare Material gehärtet und das unbelichtete entfernt wird, und – die Belichtungsmaske von dem Wafer abgelöst wird.
Sonde mit einer Spitze, insbesondere für die Verwendung in der Rastersondenmikroskopie, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestellt wurde.