Elektronenabtaster zur Strukturabbildung von Oberflächen und dünnen Schichten

Zusammenfassung

Von den elektronenoptischen Methoden zur Abbildung der Struktur von Oberflächen und dünnen Schichten sind grundsätzlich die mitruhendem Elektronenstrahl, d. h. gleichzeitiger Bestrahlung aller Teile des Objektes, zu unterscheiden Von denen mitbewegtem Elektronenstrahl („Elektronenabtaster“). Bei diesen befindet sich das Objekt auf einer Metallplatte („lSignalplatte“), die als Prallelektrode in einer Kathodenstrahlröhre angeordnet ist; der spitze Elektronenstrahl tastet die Oberfläche des Objektes in Form eines Parallelzeilenrasters ab. Zur Wiedergabe des Strukturbildes wird die Signalplatte über einen Verstärker mit der Steuerelektrode einerBildschreibröhre verbunden, deren Elektronenstrahl sich synchron mit dem Objektabtaststrahl bewegt. Das „elektrische Bildsignal“ entsteht dabei in dem Stromkreis der am Objekt ausgelösten Sekundärelektronen; das Strukturbild kommt also durch Sekundäremissionsunterschiede in der Objektoberfläche zustande. Bei schlecht leitenden bzw. isolierenden Objekten ist diesem Sekundäremissionsbild noch ein Bild der Widerstandsbzw. Kapazitätsverteilung des Objektes überlagert. Das Auflösungsvermögen für kleinste Strukturabstände (geometrisches Auflösungsvermögen) und für kleinste Strukturunterschiede (Kontrastauflösungsvermögen) wird diskutiert. Die Anwendungsmöglichkeiten der Strukturabbildung mit dem Elektronenabtaster werden an einigen Beispielen gezeigt.