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    Calibration standard for 2-D and 3-D profilometry in the sub-nanometer range and method of producing it
    2.
    发明授权
    Calibration standard for 2-D and 3-D profilometry in the sub-nanometer range and method of producing it 失效
    亚纳米范围内二维和三维轮廓测量的校准标准及其制作方法

    公开(公告)号：US5960255A

    公开(公告)日：1999-09-28

    申请号：US842307

    申请日：1997-04-24

    申请人： Johann W. Bartha ,  Thomas Bayer ,  Johann Greschner ,  Martin Nonnenmacher, deceased ,  Helga Weiss

    发明人： Johann W. Bartha ,  Thomas Bayer ,  Johann Greschner ,  Martin Nonnenmacher, deceased ,  Helga Weiss

    IPC分类号： B32B9/00 ,  G01B5/20 ,  G01Q60/00 ,  G01R31/26 ,  H01L21/00 ,  H01L21/311 ,  H01L21/66 ,  H01L21/76

    CPC分类号： G01Q40/02 ,  B82Y35/00 ,  Y10S438/975 ,  Y10S977/852 ,  Y10S977/878 ,  Y10T428/24926

    摘要： A calibration standard comprises a supporting structure (1) of single crystal material with at least one pair of different kinds of structures consisting of a raised line (2) and a trench (3). These structures have the identical width in the range of about 500 nm. The single crystal material preferably is silicon with (110)-orientation. A method of producing the calibration standard comprises the steps: providing two polished wafers of the same single crystal material and with the same crystal orientation, forming an oxide layer on the polished surface of the first wafer, bonding the second wafer to the first oxidized wafer with the polished surfaces of the wafers facing each other, cutting the bonded structure transverse to the polished surfaces, selectively etching both the wafers to a defined depth to expose a portion of the oxide layer, masking the portions of the oxide layer now representing the raised line (2) and selectively etching the oxide layer in the unmasked areas to a defined depth to form the trench (3). The calibration standard overcomes the problem of measuring the diameter of an ultrafine tip for AFM/STM profilometry in the sub-nanometer range.

    摘要翻译： 校准标准包括具有由凸起线（2）和沟槽（3）组成的至少一对不同种类的结构的单晶材料的支撑结构（1）。 这些结构具有在约500nm范围内相同的宽度。 单晶材料优选为具有（110）取向的硅。 一种生产校准标准的方法包括以下步骤：提供相同单晶材料的两个抛光晶片并具有相同的晶体取向，在第一晶片的抛光表面上形成氧化物层，将第二晶片接合到第一氧化晶片 其中晶片的抛光表面彼此面对，切割与抛光表面横向的结合结构，选择性地将两个晶片刻蚀到限定的深度以暴露氧化物层的一部分，掩盖现在代表凸起的氧化物层的部分 线（2），并且将未掩模区域中的氧化物层选择性蚀刻到限定的深度以形成沟槽（3）。 校准标准克服了在亚纳米范围内测量AFM / STM轮廓测量法的超细尖端直径的问题。

    Micromechanical sensor for AFM/STM profilometry
    4.
    发明授权
    Micromechanical sensor for AFM/STM profilometry 失效
    用于AFM / STM轮廓测量的微机械传感器

    公开(公告)号：US6091124A

    公开(公告)日：2000-07-18

    申请号：US876167

    申请日：1997-06-13

    申请人： Thomas Bayer ,  Johann Greschner ,  Helga Weiss

    发明人： Thomas Bayer ,  Johann Greschner ,  Helga Weiss

    IPC分类号： G01B7/30 ,  G01L1/14 ,  G01N37/00 ,  G01Q60/16 ,  G01Q60/38 ,  G01Q70/10 ,  G01Q70/14 ,  G01H23/00

    CPC分类号： G01Q60/16 ,  B82Y35/00 ,  G01Q60/38 ,  G01Q70/10 ,  G01Q70/14 ,  Y10S977/878

    摘要： The invention pertains to a micromechanical sensor for AFM/STM profilometry which consists of a beam with a point for interaction with a test surface to be sampled on one end and a fixing block on the other end. The point consists of a basically conical shank with a countersunk point at the end of the shank. The micromechanical sensor has excellent mechanical rigidity and is particularly suited to the measurement of extremely deep and narrow structures with positive side flank angles.

    摘要翻译： 本发明涉及用于AFM / STM轮廓测量的微机械传感器，其由具有与待测样品在一端被取样的测试表面相互作用的点和另一端的固定块组成的光束组成。 该点包括在柄端部具有埋头点的基本上圆锥形的柄。 微机械传感器具有优异的机械刚度，特别适用于具有正侧面角的极深和窄结构的测量。

    Method of producing ultrafine silicon tips for the AFM/STM profilometry
    5.
    发明授权
    Method of producing ultrafine silicon tips for the AFM/STM profilometry 失效
    生产AFM / STM型材超导硅胶的方法

    公开(公告)号：US5242541A

    公开(公告)日：1993-09-07

    申请号：US568451

    申请日：1990-08-16

    申请人： Thomas Bayer ,  Johann Greschner ,  Yves Martin ,  Helga Weiss ,  Hemantha K. Wickramasinghe ,  Olaf Wolter

    发明人： Thomas Bayer ,  Johann Greschner ,  Yves Martin ,  Helga Weiss ,  Hemantha K. Wickramasinghe ,  Olaf Wolter

    IPC分类号： G01B7/34 ,  G01B21/30 ,  G01N27/00 ,  G01Q10/04 ,  G01Q60/04 ,  G01Q60/16 ,  G01Q60/38 ,  G01Q70/10 ,  H01J37/28 ,  H01L21/00 ,  H01L21/66

    CPC分类号： G01Q60/38 ,  B82Y35/00 ,  G01Q60/04 ,  G01Q60/16 ,  G01Q70/10 ,  Y10S977/878

    摘要： A method is described for producing ultrafine silicon tips for the AFM/STM profilometry comprising:1. providing a silicon substrate and applying a silicon dioxide layer thereto;2. producing a mask in said silicon dioxide layer by photolithography and wet or dry etching;3. producing a tip shaft by transferring the mask pattern, produced in step 2, by reactive ion etching into the silicon substrate;4. thinning the shaft and forming a base by isotropic wet etching; and5. removing the mask by etching.The resulting tip shaft with a rectangular end may be pointed by argon ion milling.In a second embodiment there is an anisotropic wet etching step, prior to step 5, through the intact silicon dioxide mask, producing a negative profile of the shaft immediately below the mask. After this etching step the mask is removed by etching.

    摘要翻译： 描述了一种用于生产用于AFM / STM轮廓测量法的超细硅尖端的方法，包括：1.提供硅衬底并向其施加二氧化硅层; 2.通过光刻和湿法或干蚀刻在所述二氧化硅层中产生掩模; 3.通过将在步骤2中产生的掩模图案通过反应离子蚀刻转移到硅衬底中来生产尖端轴; 4.通过各向同性湿法蚀刻使轴变薄并形成基座; 和5.通过蚀刻去除掩模。 所产生的具有矩形端部的尖端轴可以通过氩离子铣削来尖。 在第二实施例中，在步骤5之前，通过完整的二氧化硅掩模存在各向异性湿法蚀刻步骤，从而产生正好在掩模下面的轴的负轮廓。 在该蚀刻步骤之后，通过蚀刻除去掩模。

    Calibration standards for profilometers and methods of producing them
    7.
    发明授权
    Calibration standards for profilometers and methods of producing them 失效
    轮廓仪的校准标准及其制作方法

    公开(公告)号：US5578745A

    公开(公告)日：1996-11-26

    申请号：US419295

    申请日：1995-04-10

    申请人： Thomas Bayer ,  Johann Greschner ,  Yves Martin ,  Klaus Meissner ,  Helga Weiss

    发明人： Thomas Bayer ,  Johann Greschner ,  Yves Martin ,  Klaus Meissner ,  Helga Weiss

    IPC分类号： G01N1/00 ,  G01B1/00 ,  G01B7/34 ,  G01N27/00 ,  G01N37/00 ,  G01Q40/02 ,  H01L21/20

    CPC分类号： G01Q40/02 ,  B82Y35/00 ,  Y10S977/86

    摘要： Adjacent shaped grooves are placed in single crystal structure with great accuracy and known dimensions by a combination of anisotropic and isotropic etching to produce a scanning probe microscope calibration standard with fine V-shaped grooves forming a prismatically shaped ridge or blade between them. A probe microscope to be calibrated is used to profile the tip of the ridge in a number of places along the length of the ridge. With knowledge of the sidewall angles and tip radius of the calibration standard both the flat tip dimensions of a probe with a flared tip and the tip radius of a probe with a conical tip can be calculated from the profile they produce.

    摘要翻译： 相邻的形状的槽通过各向异性和各向同性蚀刻的组合以高精度和已知的尺寸放置在单晶结构中，以产生具有精细的V形槽的扫描探针显微镜校准标准，在它们之间形成棱镜状的脊或刀片。 要校准的探针显微镜用于沿着脊的长度在多个位置分布脊的尖端。 通过了解校准标准的侧壁角度和尖端半径，可以从其产生的轮廓计算具有喇叭形尖端的探头的平坦末端尺寸和具有锥形尖端的探针的尖端半径。

    Method of producing micromechanical sensors for the AFM/STM profilometry
    8.
    发明授权
    Method of producing micromechanical sensors for the AFM/STM profilometry 失效
    生产用于AFM / STM特性测定的微观传感器的方法

    公开(公告)号：US5116462A

    公开(公告)日：1992-05-26

    申请号：US568286

    申请日：1990-08-16

    申请人： Johann W. Bartha ,  Thomas Bayer ,  Johann Greschner ,  Georg Kraus ,  Helga Weiss ,  Olaf Wolter

    发明人： Johann W. Bartha ,  Thomas Bayer ,  Johann Greschner ,  Georg Kraus ,  Helga Weiss ,  Olaf Wolter

    IPC分类号： G01B7/34 ,  B44C1/22 ,  B81C1/00 ,  C03C15/00 ,  C23F1/00 ,  G01N27/00 ,  G01Q60/04 ,  G01Q70/16 ,  H01J37/28 ,  H01L21/306 ,  H01L41/09

    CPC分类号： G01Q60/04 ,  B82Y35/00 ,  G01Q70/16

    摘要： A micromechanical sensor is described for the AFM/STM profilometry, incorporating a cantilever beam with at least one tip at its end and a mounting block at the opposite end. A method is described incorporating the steps of coating a wafer substrate with an insulating layer, forming a mask in the insulating layer, etching a trench in the wafer substrate, removing the insulating layer, coating the desired cantilever beam and tip material, respectively, etching the cantilever beam and tip material, and removing at least a portion of the supporting wafer material from the bottom side. The invention overcomes the problem of forming a micromechanical sensor having a cantilever beam, a tip with a predetermined shape and a mounting block.

    摘要翻译： 描述了一种用于制造用于AFM / STM轮廓测量法的微机械传感器的方法，该方法由其端部具有至少一个尖端的悬臂梁和相对的一个安装块组成，包括：1.用绝缘层双面涂覆晶片衬底 ; 3，使用第一光刻步骤和反应离子蚀刻法，在晶片的顶侧上的绝缘层中制造掩模以用于将来的沟槽或凹槽蚀刻，以及在晶片的底侧的绝缘层中的掩模。 通过反应离子或各向异性湿蚀刻分别在晶片衬底中产生沟槽或凹槽，然后通过蚀刻从顶侧除去绝缘层：4.用所需的悬臂涂覆晶片表面和沟槽或凹槽 梁和尖端材料; 分别在第二光刻步骤和干蚀刻或湿蚀刻步骤中对悬臂梁和尖端进行抛光; 以及6.通过底面掩模的各向异性湿蚀刻从底侧移除支撑晶片材料。 在优选的实施例中，悬臂梁的顶侧上的与底部的剩余片晶片相对应的区域在约300℃和1000V下通过“隆隆”键合与玻璃块接合。此外，表面 可以在第一步骤中涂覆具有非共形步骤覆盖的材料，并且在具有保形阶段覆盖层的材料的第二步中涂覆晶片衬底和沟槽。 悬臂梁和尖端在保形台阶覆盖层中露出，并通过底侧掩模的选择性蚀刻去除支撑晶片和非共形台阶覆盖层。 本发明还包括用于AFM / STM轮廓测量的微机械传感器，其由一件材料微机械地制造。

    Method of producing a calibration standard for 2-D and 3-D profilometry in the sub-nanometer range
    9.
    发明授权
    Method of producing a calibration standard for 2-D and 3-D profilometry in the sub-nanometer range 失效
    在亚纳米范围内制作2-D和3-D轮廓测量法的校准标准的方法

    公开(公告)号：US06218264B1

    公开(公告)日：2001-04-17

    申请号：US09314410

    申请日：1999-05-19

    申请人： Johann W. Bartha ,  Thomas Bayer ,  Johann Greschner ,  Martin Nonnenmacher ,  Helga Weiss

    发明人： Johann W. Bartha ,  Thomas Bayer ,  Johann Greschner ,  Martin Nonnenmacher ,  Helga Weiss

    IPC分类号： H01L21311

    CPC分类号： G01Q40/02 ,  Y10S438/975 ,  Y10S977/852 ,  Y10S977/878 ,  Y10T428/24926

    摘要： A calibration standard comprises a supporting structure (1) of single crystal material with at least one pair of different kinds of structures consisting of a raised line (2) and a trench (3). These structures have the identical width in the range of about 500 nm. The single crystal material preferably is silicon with (110)-orientation. A method of producing the calibration standard comprises the steps: providing two polished wafers of the same single crystal material and with the same crystal orientation, forming an oxide layer on the polished surface of the first wafer, bonding the second wafer to the first oxidized wafer with the polished surfaces of the wafers facing each other, cutting the bonded structure transverse to the polished surfaces, selectively etching both the wafers to a defined depth to expose a portion of the oxide layer, masking the portions of the oxide layer now representing the raised line (2) and selectively etching the oxide layer in the unmasked areas to a defined depth to form the trench (3). The calibration standard overcomes the problem of measuring the diameter of an ultrafine tip for AFM/STM profilometry in the sub-nanometer range.

    摘要翻译： 校准标准包括具有由凸起线（2）和沟槽（3）组成的至少一对不同种类的结构的单晶材料的支撑结构（1）。 这些结构具有在约500nm范围内相同的宽度。 单晶材料优选为具有（110）取向的硅。 一种生产校准标准的方法包括以下步骤：提供相同单晶材料的两个抛光晶片并具有相同的晶体取向，在第一晶片的抛光表面上形成氧化物层，将第二晶片接合到第一氧化晶片 其中晶片的抛光表面彼此面对，切割与抛光表面横向的结合结构，选择性地将两个晶片刻蚀到限定的深度以暴露氧化物层的一部分，掩盖现在代表凸起的氧化物层的部分 线（2），并且将未掩模区域中的氧化物层选择性蚀刻到限定的深度以形成沟槽（3）。 校准标准克服了在亚纳米范围内测量AFM / STM轮廓测量法的超细尖端直径的问题。