用于检查和/或处理样品的设备和方法与流程

本专利申请要求于2018年6月21日提交的，题为“vorrichtungundverfahrenzumuntersuchenund/oderzumbearbeiteneinerprobe”的德国专利申请de102018210098.5的权益，该专利被转让给其受让人，并且通过引用将其整体明确地并入本文。

1.技术领域

本发明涉及一种用于检查和/或处理样品的设备和方法。特别地，本发明涉及用于移动样品的粒子的设备和方法。

2.

背景技术：

由于在半导体产业中的集成密度越来越高，光刻掩模不得不在晶片上成像越来越小的结构。在光刻方面，通过将光刻系统的曝光波长移至甚至更短的波长，可以解决集成密度增长的趋势。当前在光刻系统或光刻技术系统中频繁地用作光源的是发射近似193nm波长的arf(氟化氩)准分子激光器。

来自周围环境的粒子可能沉积在光刻掩模、光掩模或简单掩模上，并且损害所述掩模的成像功能。作为标准，在掩模制造期间以及在掩模的操作期间，通过清洁步骤从掩模的表面上移除粒子。通常，粒子可能出现在样品上，并且对样品的功能具有负面影响。

光刻掩模的减小的结构尺寸增加清洁过程的难度。此外，由于减小的曝光波长，在晶片上的曝光过程期间，在掩模的表面上吸附的甚至较小的异物或污物粒子也变得可见。

下面以示例性方式提及了借助于纳米操纵器或微型操纵器(例如扫描探针显微镜的测量尖端)检查纳米粒子的移动的一些文档：h.h.pieper：2012年的奥斯纳布吕克大学的论文，《具有萤石结构的原始和金覆盖的表面的形态和电势(morphologyandelectricpotentialofpristineandgoldcoveredsurfaceswithfluoritestructure)》；s.darwich等人：2011年的beilsteinj.nanotechnol.第2卷第85-98页的《在动态模式下用原子力显微镜操纵金胶体纳米粒子：粒子-基板化学和形态以及操作条件的影响(manipulationofgoldcolloidalnanoparticleswithatomicforcemicroscopyindynamicmode：influenceofparticle-substratechemistryandmorphology，andoperatingconditions)》；h.h.pieper等人：2013年的《物理化学化学物理(phys.chemistrychemicalphysics)》第14第15361ff页的《单晶的ceo2(111)表面和si(111)支撑的二氧化铈膜的形态和纳米结构(morphologyandnanostructureofceo2(111)surfacesofsinglecrystalsandsi(111)supportedceriafilms)》；e.gallagher等人：2013年的《bacus》第3卷第3期第1-8页的《euvl掩模修复：使用纳米加工的扩展选项(euvlmaskrepair：expandingoptionswithnanomachining)》；m.martin等人：1998年9月的《应用物理快报(appl.phys.lett.)》第72卷第11期第1505-1507页的《利用非接触原子力显微镜操纵银纳米粒子(manipulationofagnanoparticlesutilizingnoncontactatomicforcemicroscopy)》”；p.j.durston等人：1998年1月的《应用物理快报(appl.phys.lett.)》第72卷第2期第176-178页的《使用扫描隧道显微镜在石墨烯上操纵钝化金团簇(manipulationofpassivatedgoldclustersongraphitewiththescanningtunnelingmicroscop)》；r.requicha：《纳米技术在线(nanotechnologyonline)》的《使用原子力显微镜的纳米操纵(nanomanipulationwiththeatomicforcemicroscope)》，isbn：9783527628155；c.baur等人：1998年的《纳米技术》第9卷第360-364页的《通过机械推动来纳米粒子操纵：潜在现象和实时监控(nanoparticlemanipulationbymechanicalpushing：underlyingphenomenaandreal-timemonitoring)》；jdbeard等人：2009年的《纳米技术》第20卷第445302期第1-10页的《用于纳米光刻和生物应用的原子力显微镜纳米解剖刀(anatomicforcemicroscopenanoscalpelfornanolithographyandbiologicalapplications)》”；us6812460b1；以及us8696818b2。

以下以示例性方式指定的文档涉及借助于原位提升的方法制造tem样品：j.mayer等人：2007年5月的《mrs公报(mrsbulletin)》第32卷第400-407页的《tem样品制备和fib诱发的损坏(temsamplepreparationandfib-induceddamage)》；b.myers：2009年的西北大学-埃文斯顿的nuance中心的《使用fib/sem的tem样品制备(temsamplepreparationwiththefib/sem)》；m.schaffer等人：2012年的《超显微术》第114卷第62-71页的《通过fib在低电压处的原子stem的样品制备(samplepreparationforatomicstematlowvoltagesbyfib)”；和us2017/0256380a1。

在1994年9月的《科学仪器综述(rev.sci.instrum)》的第65卷第9期第2853-2954页的《新型afm/stm/sem系统(anovelafm/stm/semsystem)》文献中，作者a.v.ermakov和e.l.garfunkel描述了电子束的使用以便检测afm的悬臂的振动。

美国专利文档us4440475描述了扫描电子显微镜和光学显微镜的组合，其中当光学显微镜在具有较高分辨率的操作模式下操作时，一些光学光束在扫描电子显微镜的柱中被引导。

us7395727b2描述了纳米操纵器，其允许检测其尖端降落在样品表面上。

在一个仪器中的扫描粒子显微镜和扫描探针显微镜的组合出于空间原因而需要将两个显微镜空间分开，因此两个显微镜的操作之间的切换变得复杂和缓慢。如果将两个显微镜紧密地相邻彼此布置，则必须在两个显微镜的性能中找到折衷。

因此，本发明解决了指定促进改进样品的检查和/或处理的设备和方法的问题。

3.

技术实现要素：

根据本发明的一个示例性实施例，该问题由根据权利要求1和12的设备以及由根据权利要求17的方法来解决。在第一实施例中，用于检查和/或处理样品的设备包括：(a)用于提供带电粒子束的扫描粒子显微镜，该带电粒子束可以被指引在样品的表面上；(b)具有可偏转探针的扫描探针显微镜；(c)其中，检测结构附接到可偏转探针。

根据本发明的设备可以具有紧凑的构造，因为以与用于确定扫描探针显微镜的探针偏转的常规光指针系统相似的方式，扫描粒子显微镜的带电粒子束与附接到扫描探针显微镜的探针的检测结构一起组合地使用。扫描探针显微镜的探针与扫描粒子显微镜的带电粒子束的相互作用区域可以重叠，而不必关于两个显微镜的能力做出折衷。此外，可以在扫描粒子显微镜操作模式与扫描探针显微镜操作模式之间非常快速地切换。特别地，扫描粒子显微镜的带电粒子束可以用于监控扫描探针显微镜的探针接近样品和/或使用探针的样品的处理。

扫描粒子显微镜可以配置为实行以下组中的至少一个要素：将带电粒子束指引到检测结构上，在检测结构之上实行带电粒子束的线性扫描，以及在检测结构之上扫描带电粒子束。

检测结构的材料成分可以不同于可偏转探针的材料成分。检测结构和探针的不同材料成分导致二次电子产率的变化或背向散射电子的背向散射系数的变化，这促进检测扫描探针显微镜的探针的偏转。

该检测结构可以具有圆柱形、圆锥形、杆形或n边形的结构，其中n≥3。

检测结构可以附接到所述探针的前侧，并且测量尖端可以附接到探针的背侧。

检测结构可以包括至少两个具有不同原子数的分开的相邻材料。

检测结构的至少两个分开的相邻材料可以沿着可偏转探针的纵轴分开。

该检测结构可以配置为优化带电二次电子和/或背向散射电子的发射。

该检测结构可以包括检测区域，该检测区域配置为优化带电二次电子和/或背向散射电子的发射。

在未偏转的探针的情况中，检测区域可以对准为使得其与带电粒子束成±未偏转的角度。

检测区域可以实施为在一距离之上将由检测区域产生的测量信号从检测区域上的带电粒子束的入射表面解耦，该距离为带电粒子束的至少10个、优选地至少50个、更优选地至少100个并且最优选地至少500个束直径。

检测区域满足至少两个功能。首先，它优化了由带电粒子束引起的检测区域的测量信号。其次，检测区域简化了探针上带电粒子束的调整。一方面，这是通过使带电粒子束相对于检测区域刻意离焦来实现的，并且另一方面，是通过调整带电粒子束相对于探针的纵轴的容差来实现。在此描述的第一示例性实施例中，带电粒子束优选地作为固定束被指引到探针的检测区域上。

带电粒子束的束直径限定为强度已经下降到最大强度的一半的宽度，即强度分布的fwhm(半高全宽)宽度。

检测区域可以包括探针的宽度的90％、优选地50％、更优选地30％、最优选地10％。

像光指针系统的聚焦光束一样，描述的第一示例性实施例中的带电粒子束使用相当大百分比的检测。

检测区域的尺寸可以促进使用束检测探针的偏转，该束的横截面面积大于10nm²、优选地50nm²、更优选地100nm²且最优选地大于500nm²。

带电粒子束的横截面面积涉及其强度轮廓的半高全宽(fwhm)。

该实施例促进带电粒子束相对于探针的检测区域的刻意离焦。因此，可以减少由于带电粒子束而由检测区域诱导的测量信号的空间依赖性。

检测区域可以具有矩形实施例。此外，检测区域可以相对于探针的表面布置在60区至90区、优选地70选至90选、更优选地80优至90优、并且最优选地85且至90且的角度范围中。

由于检测区域的该实施例，可以借助于带电粒子束和对应布置的检测器来近似地再现常规扫描探针显微镜的光学指针系统。

检测结构和探针可以以整体的方式制造。但是，也可以分别制造探针和检测结构，并在第二步骤中例如通过粘接将检测结构施加到探针。此外，可以在探针中提供切口，可以将检测结构插入到该切口中。

带电粒子束和探针的表面可以包括60粒至120子、优选地70选至110地、更优选地80优至100选以及最优选地85最至95最的角度范围。

由于探针实质上水平布置，因此样品同样可以以水平方式布置。因此，相对于扫描探针显微镜的探针和/或扫描粒子显微镜的带电粒子束，可以容易地固定并精确地定位大样品，例如晶片或光刻掩模。

在本申请的此处和其他地方，表达“实质上”表示当使用根据现有技术的测量仪器来测量测量变量时测量变量在其误差容差内的指示。

检测结构可以具有对于二次电子的发射优化的材料成分。为此，例如具有高原子数的材料(诸如金)是有利的。

检测区域可以具有曲率。检测区域的曲率可以实施为使探针的偏转的测量信号线性化。

探针的偏转典型地导致检测区域的测量信号的强烈变化，特别是非线性变化。通过适当设计探针的振动的闭合环路控制，可以补偿这种非线性。然而，还可以选择检测区域的表面形式或曲率，使得在探针的偏转与由探针上布置的检测区域产生的测量信号之间实际上存在线性关系。在该示例性实施例中，带电粒子束在检测区域之上的平移不变性被放弃。

扫描粒子显微镜可以实施为将固定的带电粒子束指引到检测区域上。

检测结构可以包括至少一个面状元件，并且面状元件的法向向量可以被指引为实质上平行于或反平行于可偏转探针的纵轴。

至少一个面状元件可以包括矩形结构，该矩形结构在探针的大部分宽度之上延伸。探针的大部分宽度表示大于探针的宽度的50％的探针的宽度部分。

检测结构可以附接到可偏转探针的背侧。测量尖端可以附接到检测结构。

检测结构可以包括至少两个面状元件，该至少两个面状元件沿着可偏转探针的纵轴布置。至少两个面状元件可以彼此平行地布置。至少两个面状元件可以具有不同的高度。至少两个面状元件可以包括矩形结构。

扫描粒子显微镜可以实施为沿着可偏转探针的纵轴扫描带电粒子束。

检测结构和测量尖端可以附接到可偏转探针的相同侧。检测结构和测量尖端可以附接到可偏转探针的背侧。测量尖端可以附接到检测结构。

检测结构可以包括至少一个标记。

至少一个标记可以实施为在探针偏转的情况下使得扫描粒子显微镜的图像中的位置变化，所述位置的变化允许要确定的探针的偏转。

在检测区域的形式的检测结构的上述第一示例性实施例中，典型地将离焦的带电粒子束固定地定位在检测区域上。在第二示例性实施例中，在探针上布置至少一个标记的探针的区域之上扫描聚焦的电子束。探针的偏转通过至少一个标记在标记图像中的侧向偏移来检测。检测结构的该示例性实施例的优点在于，在扫描粒子显微镜的柱内的检测器(即，镜头中检测器)可以用于检测探针的偏转。这促进上述设备的紧凑的实施例。扫描粒子显微镜以扫描模式操作，以达到分析样品和/或探针或者探针的偏转的目的。这意味着扫描粒子显微镜的设定仅需在扫描样品或光刻元件与扫描探针之间略微变化。这促进在元件的扫描与探针的扫描之间快速切换。

所述至少一个标记可以实施为尖端并且可以布置在探针的表面上，其上带电粒子束入射在探针上。所述至少一个标记可以包括与探针的材料不同的材料。特别地，标记可以包括优化探针与至少一个标记之间的材料对比度的材料。

因此，当成像标记或包括标记的探针的区域时，标记的成像除拓扑对比度以外还产生材料对比度。

检测结构可以包括至少两个标记，它们的高度彼此不同。至少两个标记可以布置在实质上垂直于探针的纵轴延伸的线上。

探针上布置的具有不同高度的两个标记通过差异测量促进了在探针偏转的情况下对探针的侧向偏移的确定，所述差异测量允许准确度的提高，以该准确度可以确定探针的偏转。特别地，在以两个标记的形式实施的检测结构的情况下，可以避免实行参考测量。

根据本发明的设备还可以具有光学光指针系统，并且检测结构可以包括反射结构，该反射结构实施为反射光学光指针系统的光学辐射，并且该反射结构可以相对于可偏转探针的前侧以不同于零的角度布置。

该实施例促进，在扫描粒子显微镜和扫描探针显微镜与样品的共同或至少部分重叠的相互作用区域中，使用带电粒子束和扫描探针显微镜的探针同时或顺序地检查和/或处理样品。此外，该实施例允许第一工具处理样品，并且允许第二工具检查或监控处理进程。

反射结构可以包括反射镜。反射结构可以包括金属或金属回火层。反射结构与探针的前侧之间可以包括70结至100构、优选地75选至95选、更优选地80优至90优以及最优选地83最至87最的范围的角度。反射结构可以包括成像功能。

扫描探针显微镜的相互作用区域和扫描粒子显微镜的相互作用区域可以至少部分重叠。

使用扫描粒子显微镜对标记的成像可以通过以第一频率扫描带电粒子束来实现，其中，第一频率比探针的振动频率高至少5倍、优选地10倍、更优选地30倍、并且最优选地100倍。然而，第一频率也可以低于探针的振动频率。

此外，根据本发明的设备可以包括信号处理单元，该信号处理单元配置为使用频闪效应以图示的方式捕获探针的甚至高振动频率。

探针可以具有开口，该开口实施为使得带电粒子束可以穿过开口被指引到样品上。此外，探针的开口可以实施为使得带电粒子束可以穿过开口扫描样品以达到成像目的。

开口的尺寸选择为使得一方面不必限制带电粒子束的扫描区域。另一方面，垂直于探针的纵轴延伸的开口的宽度特别地选择成使得不存在探针的机械稳定性的风险。

开口可以具有任何形式。优选的是对称的开口，例如圆形、三角形、矩形或正方形开口。

该配置促进探针与样品的相互作用区域以及带电粒子束与样品的相互作用区域的非常良好重叠。特别地，该配置允许例如确定在样品上存在的粒子相对于探针与粒子的相互作用区域的位置。当借助于探针操纵粒子时，这具有很大的优势。此外，在探针的该实施例中，通过扫描粒子显微镜的带电粒子束可以在检查样品与检查探针之间非常快速且简单地切换。

探针可以具有导电的实施例，以达到屏蔽和/或补偿样品的静电电荷的目的。

如果使用带电粒子束检查和/或处理电绝缘样品(例如，光刻掩模)，则样品可以是带静电的。通常，紧密网状的网格形式的屏蔽设备被施加到扫描粒子显微镜的粒子光学单元的输出，以屏蔽例如光刻掩模的样品的静电电荷。如果扫描探针显微镜的探针放置在扫描粒子显微镜的出口下方，则没有用于扫描粒子显微镜的屏蔽设备的空间。借助于具有导电实施例的扫描探针显微镜的所述探针，探针可以至少部分附加地采用屏蔽元件的功能。特别地，如果探针具有用于通行带电粒子束的开口，则这适用。

如果当探针接近样品表面时确定样品具有静电电荷，则可以通过向导电探针施加电压来补偿样品的静电电荷，使得即使样品具有静电电荷，通过探针对样品表面的无风险检查也成为可能。

探针可以连接到压电四相(quad-morph)压电致动器，该压电致动器配置为偏转探针。

管状压电致动器通常用于将扫描探针显微镜的探针定位在样品表面上。然而，压电致动器的该实施例对于根据本发明的设备的扫描探针显微镜是不利的，因为在最佳情况的场景中，扫描粒子显微镜的带电粒子束的出口通常距样品的表面几毫米的距离。以四相致动器元件的形式实现的压电致动器以最佳方式利用了带电粒子束的出口与样品之间的可用的限制空间，而不必采取机械不稳定的替代解决方案。

根据本发明的设备可以包括控制单元，该控制单元实施为在一时间间隔内在光刻元件的坐标系与探针的坐标系之间实行坐标变换，该时间间隔＜50μs、优选地＜10μs、更优选地＜1μs、最优选＜0.1μs。

扫描探针显微镜通常构造为使得压电致动器的坐标系与样品或其上布置样品的样品台的坐标系关于彼此对准。然而，这通常在扫描粒子显微镜和扫描探针显微镜的组合的情况下、在两个显微镜的原位配置的情况下，是不可能的，由于在空间方面的已经前述的限制。根据本发明的设备的控制单元能够实际上实时地(即，以最小延迟)实行坐标变换。该能力促进设备对探针的检测的偏转的快速反应。可以很大程度上避免由于设备的配置引起的根据本发明的设备的吞吐量的限制。快速坐标变换可以在控制单元中实现，控制单元例如为fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)的形式。

此外，控制单元可以配置为实行根据本发明的方法的方法步骤。

在第二实施例中，用于检查和/或处理样品的设备包括：(a)用于提供带电粒子束的扫描粒子显微镜，该带电粒子束可以被指引在样品的表面上；(b)扫描探针显微镜，具有可偏转的探针和用于检测探针的偏转的光指针系统；(c)其中，光指针系统至少部分在扫描粒子显微镜的柱中被引导。

根据本发明的设备的该实施例允许非常紧凑地实现扫描粒子显微镜和扫描探针显微镜的组合，它们与样品或光刻元件的相互作用区域重叠。尽管根据本发明的设备的结构紧凑，但是可以通过已经证明其价值的光指针系统来检测扫描探针显微镜的探针的偏转。

扫描粒子显微镜在它的带电粒子束的出口处可以具有用于光指针系统的至少一个透镜，该透镜具有用于带电粒子束通行的开口。用于光指针系统的透镜可以实施为环形透镜。

扫描粒子显微镜可以包括光指针系统的窗口和偏转反射镜。偏转反射镜可以使光指针系统的光学辐射偏转实质上90°。偏转反射镜可以具有用于带电粒子束通行的开口。

这允许光源(例如其可以由激光器实现)和光电检测器(例如其可以以四象限光电二极管的形式实施)布置在扫描粒子显微镜的外部。

布置在扫描粒子显微镜中的光指针系统的光学元件可以具有实质上光学透明且导电的涂层。光学透明且导电的涂层可以包括铟锡氧化物(ito)层。

光学元件的导电涂层(即扫描粒子显微镜中的透镜和反射镜)可以实质上防止由于散射电子的光学部件的静电充电。

根据本发明的设备可以包括光源，该光源布置在扫描粒子显微镜的外部并且实施为偏转探针，其中，光源的光学强度在扫描粒子显微镜中部分地被引导。用于偏转探针的光源可以使用在扫描粒子显微镜中的光指针系统的光学元件。光源可以包括激光器系统。光源可以使用与光指针系统的光源不同的波长范围。

根据本发明的设备可以具有紧凑的结构，由于偏转的激发和偏转的检测使用扫描粒子显微镜内的相同的光学元件。

此外，根据本发明的设备可以包括用于存储至少一个前驱气体的至少一个第一容器和用于存储至少一个蚀刻气体的至少一个第二容器。此外，根据本发明的设备可以包括用于储备附加气体的至少一个第三容器。必要时，可以将附加气体与前驱气体或蚀刻气体混合，以便辅助样品上和/或探针上的局部沉积反应，或者以便辅助样品上和/或探针上的局部蚀刻反应。

在根据本发明的设备的情况下，在容器中存储的气体不仅允许检查样品(例如光刻掩模和/或晶片)，而且还允许处理该样品。

根据本发明的设备可以配置为在扫描探针显微镜的探针上沉积牺牲尖端。可以借助于扫描粒子显微镜的带电粒子束和在第一容器中存储的一种或多种前驱气体在扫描探针显微镜的探针上沉积牺牲尖端。

带电粒子束可以通行穿过探针，以达到沉积牺牲尖端的目的。扫描探针显微镜还可以实施为使探针绕其纵轴旋转。

上述设备还可以实施为将在样品上存在的粒子连接到探针。可以通过由带电粒子束对前驱气体诱导的沉积过程，通过在探针和/或粒子上沉积材料来将粒子连接到探针。

带电粒子束可以通行穿过探针以达到沉积连接材料的目的。此外，带电粒子束可以被引导穿过探针的开口以达到沉积连接材料的目的。

此外，根据本发明的设备可以实施为将连接到探针的粒子与探针分开。可以通过实行局部ebie(电子束诱导蚀刻)过程将粒子与探针分开。

即使从难以接近的样品的点，也可以通过将粒子连接到扫描探针显微镜的探针而可靠地移除粒子。样品的清洁过程通常无法在难以接近的点处达到粒子。

连接材料可以在探针与粒子之间形成连接，所述连接是在限制的程度上可拆卸的或不可拆卸的。

如果连接材料在探针或探针的牺牲尖端与粒子之间形成在一定程度上可拆卸的连接，则这是有利的。在这种情况下，探针可以用于连续移除许多粒子。但是，连接材料还可以在探针与粒子之间实现不可拆卸的连接。在这种情况下，使用新的探针替换已负载有粒子的探针。

用于在探针上和/或粒子上沉积连接材料的前驱气体可以包括来自以下组的至少一个要素：乙烯(c2h4)、苯乙烯(c8h8)、芘(c16h10)、十六烷(c16h34)、液体石蜡、甲酸(ch2o2)、丙酸(c3h6o2)和甲基丙烯酸甲酯(c5h8o2)。

如果连接材料具有大的碳成分，则是有利的。连接材料的大的碳成分促进将从样品移除的粒子与扫描探针显微镜的探针简单地分开。此外，在ebie过程中在探针与粒子之间的连接的分开期间，主要地或至少部分地包括碳的连接材料形成了挥发性化合物，其可以容易地从局部过程的反应区域中移除。

用于连接探针和粒子的材料可以是导电的。用于沉积导电连接材料的前驱气体可以包括羰基金属。羰基金属可以包括来自以下组的至少一个要素：六羰基铬(cr(co)6)、六羰基钼(mo(co)6)、六羰基钨(w(co)6)、八羰基二钴(co2(co)8)、十二羰基三钌(ru3(co)12)和五羰基铁(fe(co)5)。

蚀刻气体可以包括水蒸气、过氧化氢、二氟化氙(xef2)、二氯化氙(xecl2)、四氯化氙(xecl4)、xno、xno2、xono2、x2o、xo2、x2o2、x2o4和x2o6(其中x是卤素)和亚硝酰氯(nocl)。

探针可以包括用于检查样品的测量尖端。根据本发明的设备可以实施为将牺牲尖端沉积到探针上。此外，所描述的设备可以实施为将牺牲尖端沉积在探针的测量尖端上。

出于在探针上沉积牺牲尖端的目的，如果牺牲尖端的尖端和带电粒子束是共线的，则是有利的。因此，如果探针实施为绕它的纵轴可旋转，这是有利的。典型地，必须调整带电粒子束的参数，以达到沉积牺牲尖端的目的。

牺牲尖端的长度的范围可以为50nm至10μm、优选地为100nm至5μm、更优选地为200nm至2μm、并且最优选为500nm至1μm。牺牲尖端可以具有圆柱形形式，其直径的范围为5nm至1000nm、优选地为10nm至500nm、更优选地为15nm至200nm、并且最优选地为20nm至100nm。

探针的牺牲尖端可以为碳基的。用于沉积牺牲尖端的前驱气体包括来自以下的至少一个要素：乙烯(c2h4)、苯乙烯(c8h8)、芘(c16h10)、十六烷(c16h34)、液体石蜡、甲酸(ch2o2)、丙酸(c3h6o2)和甲基丙烯酸甲酯(c5h8o2)。

牺牲尖端可以是导电的。用于沉积导电牺牲尖端的前驱气体可以包括羰基金属。羰基金属可以包括来自以下组的至少一个要素：六羰基铬(cr(co)6)、六羰基钼(mo(co)6)、六羰基钨(w(co)6)、八羰基二钴(co2(co)8)、十二羰基三钌(ru3(co)12)和五羰基铁(fe(co)5)。

探针可以包括连带测量尖端和固定区域的悬臂，该固定区域附接到与测量尖端相对的悬臂的端部。探针通过它的固定区域可以连接到扫描探针显微镜的压电致动器。

带电粒子束可以包括以下组的至少一个要素：电子束和离子束。

用于检查样品的电子束实质上不会损坏样品，例如光刻元件。此外，用于沉积牺牲尖端和/或用于将牺牲尖端连接到粒子的电子束诱导的沉积过程的优点在于，可以精确地定位沉积反应。此外，通过将ebie过程用于从探针或从牺牲尖端移除粒子，可以保持对探针或牺牲尖端的低损坏。

粒子的直径可以为5nm至10μm、优选地为10nm至5μm、更优选地为15nm至20μm、并且最优选地为20nm至1μm。

定位为接收粒子的探针的牺牲尖端距要移除的粒子的距离可以为0nm至2000nm、优选地为0nm至500nm，更优选为0nm至100nm并且最优选地为0nm至50nm。

样品可以包括光刻元件。光刻元件可以包括来自以下组的至少一个元件：光刻掩模，纳米压印光刻的模板以及晶片。光刻掩模可以包括反射或透射掩模。此外，光刻掩模可以包括任何掩模类型。

所述设备可以包括一个或多个位移元件，所述位移元件被实行为在三个空间方向上进行探针与样品之间的相对移动。

根据本发明的设备可以包括修改的扫描电子显微镜和至少一个原子力显微镜。

根据本发明的设备还可以包括用于检测x射线辐射的检测器。

在样品(例如光掩模)上只能以非常有限的程度检查粒子。首先，粒子通常位于难以接近的样品的点处。其次，原位分析选项是非常受限的，因为，当然一方面粒子的分析不应修改样品的周围区域。另一方面，粒子的分析不应围绕粒子的样品伪造。如果借助于清洁过程从样品移除粒子，则通常在分析粒子的材料成分中会丢失所述粒子。

与激发从样品移除的粒子的带电粒子束组合，检测器可以用于确定粒子的材料成分。

在一个实施例中，在样品上移动粒子的方法包括以下步骤：(a)在要移动的粒子附近定位相对于光刻元件可移动的探针；(b)使用扫描粒子显微镜的带电粒子束、在扫描粒子显微镜中至少部分被引导的光指针系统，或包括在探针上布置的反射结构的光指针系统，所述反射结构在探针的表面以不同于零的角度布置，以达到在定位期间确定探针的偏转的目的；(c)通过相对于样品移动探针来移动粒子。

扫描粒子显微镜的带电粒子束可以用于检查样品。然后应该借助于扫描探针显微镜的探针移动由带电粒子束标识的粒子。通过移动，粒子应该从它在样品上的锚定或锁定脱离，使得在清洁过程中可以从样品移除粒子。通过移动探针，还可以将粒子输送到样品上粒子不会损害样品(例如光刻元件)的功能的位置。在光掩模的情况下，这例如可以是光掩模或吸收图案元件的非活动区域。

探针必须定位在粒子上或附近，以达到移动标识的粒子的目的。使扫描探针显微镜的探针接近样品表面是危险的过程，因为在此过程中样品和/或探针可能会损坏。因此，必需监控该过程。由于在此使用发现粒子的扫描粒子显微镜的带电粒子束，使用在扫描粒子显微镜中至少部分地引导光学辐射的光指针系统，或者使用在扫描探针显微镜的探针上具有反射结构的光指针系统，所述反射结构相对于探针表面的角度不为零，因此根据本发明的方法一方面需要用于使探针相对于标识的粒子对准的最小费用，并且另一方面促进探针无风险地接近要移动的样品或粒子。此外，光指针系统的使用促进确定施加在探针上的力并且因此确定对探针的控制。

探针相对于样品的定位可以包括确定在探针与样品之间的作用的力。

通过测量探针与样品之间的相互作用，可以避免当探针接近样品的表面时对探针和/或样品的损坏。

根据本发明的方法还可以包括以下步骤：使用扫描粒子显微镜的粒子束对样品和/或粒子成像。

所描述的方法还可以包括以下步骤：在确定探针的偏转与样品的成像之间切换。

所描述的方法的显著优点在于，扫描粒子显微镜和扫描探针显微镜的组合(它们与样品的相互作用区域重叠)促进在单独显微镜的操作模式之间快速切换。因此，除探针接近样品的过程以外，还可以监控粒子在样品表面上的移动。因此，试错过程的性质可以至少部分地从粒子在样品上的移动移除。

根据本发明的方法还可以包括以下步骤：将探针连接到粒子。将探针连接到粒子可以包括以下步骤：在探针和/或粒子上沉积材料。

除借助于扫描探针显微镜的探针移动粒子以外，还可以通过将材料沉积在这两个元件上或之间来将粒子连接到探针。在探针与粒子之间产生稳定的机械连接之后，可以通过在探针与样品之间实行相对移动来以限定的方式移动粒子。特别地，可以从样品移除粒子。

根据本发明的方法还可以包括以下步骤：借助于带电粒子束和用于电磁辐射的能量分散检测器来分析粒子。带电粒子束可以激发粒子，并且可以通过能量分散x射线辐射检测器分析源自粒子的x射线辐射。

将探针连接到粒子的优点在于，可以供应联接到探针的粒子以检查它的材料成分，而不受样品周围环境的影响。因此，可以至少部分地确定(一个或多个)粒子生成源。因此，粒子分析表示用于移除该粒子源(这些粒子源)的重要步骤。

所描述的方法还可以包括以下步骤：从探针移除粒子。从探针移除粒子还可以包括实行由带电粒子束诱导的局部蚀刻过程。

通过从探针移除粒子，负载有粒子的探针不需要被替换，而是可以用于移动或移除其他粒子。

确定探针的偏转可以包括：将带电粒子束定位在附接到探针的检测区域上。

所描述的方法还可以包括以下步骤：带电粒子束的横截面积设定为使得束的横截面积大于10nm²、优选地20nm²、更优选地50nm²、并且最优选地大于100nm²。

如上面已经解释的，在根据本发明的方法的第一示例性实施例中，带电粒子束相对于附接到探针的检测区域故意离焦，使得减少探针的带电粒子束诱导的测量信号的空间依赖性。此外，在该示例性实施例中，带电粒子束不在探针之上扫描；代替地，将其设定在探针的面状交互作用区域内的固定位置。

确定探针的偏转可以包括：在探针之上扫描带电粒子束。特别地，确定探针的偏转可以包括：在探针的具有至少一个标记的区域之上扫描带电粒子束。

根据本发明的方法还可以包括以下步骤：将探针之上的带电粒子束的扫描与探针的振动同步。

所描述的方法还可以包括以下步骤：在一时间间隔内在探针的坐标系与样品的坐标系之间实行坐标变换，该时间间隔为＜50μs、优选地＜10μs、更优选地＜1μs、并且最优选＜0.1μs。

根据本发明的方法还可以包括以下步骤：使用能量分散x射线辐射检测器来检测源自粒子的x射线辐射。

最后，计算机程序可以包括指令，这些指令在由计算机系统执行时使得根据权利要求1至12中任一项所述的设备执行根据权利要求17所述的方法步骤。

4.附图说明

参考附图，以下详细的说明书描述本发明的目前优选的示例性实施例，附图中：

图1示意性地示出了具有悬臂、测量尖端和固定区域的探针；

图2示意性地再现了通过包括具有检测区域和检测结构的探针的第一示例性实施例的截面；

图3图示了作为在激发电子束与检测器之间的角度的函数的二次电子产率；

图4图示了通过在样品表面之上振动的探针的示意性截面图，在上部分图像中所述探针具有检测区域(图解450)，并且阐明了在上部分图像的探针的振动期间检测区域的极端位置以及下部分图像中相关联的二次电子信号(图解490)；

图5再现了在上部分图像(图解550)中图4的上部分图像，其中探针包括检测结构的第二示例性实施例，且表示了在上部分图像的探针的振动期间检测结构的极端位置下以及在下部分图像中的相关联的背向散射电子(图解590)；

图6再现了作为原子数的函数的二次电子产率δ和背向散射系数η；

图7示意性地呈现了探针到样品表面的接近过程的时间轮廓以及相关联的二次电子信号；

图8图示了穿过样品之上的探针的示意性截面图，其中探针的悬臂具有检测区域和用于带电粒子束通行的开口；

图9呈现了穿过样品之上的探针的示意性截面图，其中探针的悬臂具有检测结构的第二实施例和用于带电粒子束通行的开口；

图10再现了具有弯曲检测区域的探针的示意性截面图；

图11在左部分图像中图示了穿过探针的示意性截面图，所述探针具有标记的形式的检测结构的其他示例性实施例，并且在右局部图像中阐明了在探针偏转的情况中在探针的图像中的标记的侧向偏移；

图12再现了图11，其中，检测结构以具有不同高度的两个标记的形式实施；

图13在下部分图像中指定了以两个面状元件的形式的检测结构的其他示例性实施例，两个面状结构沿着探针的纵轴在距彼此的一距离处相对于纵向轴横向地布置，并且在上部分图像中呈现了沿着探针的纵轴在两个面状元件之上带电粒子束的线扫描的情况中的测量信号；

图14再现了在探针的测量尖端接触探针的表面时候的图13；

图15示意性地图示了矩形元件的形式的检测结构的各种示例性实施例的侧视图和正视图；

图16示意性地阐明了与探针的各种测量尖端组合的检测结构的其他示例性实施例的侧视图和正视图；

图17图示了用于扫描粒子显微镜的信号处理单元及其与扫描探针显微镜的探针驱动器的连接以及其与扫描粒子显微镜的带电粒子束的扫描信号的发生器的连接的截面图；

图18示意性地图示了纳米操纵器，其坐标系相对于样品台的坐标系旋转；

图19示意性地图示了用于在扫描电子显微镜的线圈的出口与样品之间定位和偏转探针的四相压电致动器(quad-morphpiezo-actuator)的使用；

图20是通过牺牲尖端的示意性截面图，该牺牲尖端附接至探针的测量尖端且定位在光掩模上存在的粒子附近的扫描电子显微镜的柱的出口的下方；

图21示意性地阐明了通过实行局部沉积过程将图20的粒子连接到牺牲尖端的方式；

图22示意性地图示了从光掩模移除连接到牺牲尖端的粒子的过程；

图23示意性地再现了通过实行局部蚀刻过程将粒子与牺牲尖端分开的方式；

图24图示了扫描电子显微镜和原子力显微镜的组合的截面图；

图25示出了穿过扫描电子显微镜和原子力显微镜的组合的截面图，其中用于检测原子力显微镜的探针的偏转的光指针系统的辐射在扫描电子显微镜的柱中部分地被引导；

图26呈现了穿过扫描粒子显微镜、扫描探针显微镜和光指针系统的组合的示意性截面图，其中光指针系统具有在探针上布置的反射结构，所述反射结构以不同于零的角度布置在扫描探针显微镜的探针上；

图27呈现了穿过扫描电子显微镜和纳米操纵器的组合的截面图，其以相对于样品法线旋转的方式布置在扫描电子显微镜的柱中；

图28再现了使用图24至图26的设备中的一个的样品的处理进程的流程图；以及

图29图示了根据本发明的方法的流程图；

5.具体实施方式

下面使用光刻掩模的示例更详细地解释用于检查和/或处理样品的根据本发明的设备和根据本发明的方法的当前优选的实施例。然而，根据本发明的设备和根据本发明的方法的使用不限于下面讨论的示例。而是，这些总体上可以用于检查和/或处理光刻元件。特别地，本申请中描述的设备和方法可以用于分析和/或修改具有纳米范围内的结构的高度敏感的样品。作为示例，根据本发明的设备和根据本发明的方法可以用于检查和/或修改生物样品。

图1示意性地呈现了用于扫描探针显微镜的探针100的示例。示例性探针100包括弯曲梁110或杠杆臂110。此后弯曲梁110——如在技术领域中的习惯——被称为悬臂110。探针100的悬臂110在一端(自由端)具有测量尖端120。测量尖端120被施加到探针100的悬臂110的背侧125。下面，与测量尖端120相对的侧被称为探针100的前侧115或顶侧115。在图1的示例中，测量尖端120包括具有小曲率半径的细长薄尖端，该尖端实施为分析样品表面，诸如掩模或晶片。在与测量尖端120相对端或自由端，探针100的悬臂110具有固定区域130。借助于固定区域130，探针100可以连接到压电致动器，该压电致动器并入到扫描探针显微镜(图1中未图示)的测量头中。

探针100的悬臂110可以通过固定区域130的移动而移动。特别地，可以激发悬臂110振动。为此，如上已经所述，探针100的固定区域130可以连接到压电致动器，该压电致动器可以激发悬臂110振动，例如以探针100(未在图1再现)的共振频率或在共振频率附近振动。悬臂110的振动模式可以在测量尖端120接近样品的表面的期间被使用和/或用于感测粒子的区域中的样品。

下面，术语“样品”包括在其至少一个表面上具有在微米和/或纳米范围内的尺寸的结构元件的元件。结构元件包括预期的结构和在样品上不应该存在的结构元件，例如粒子。特别地，样品可以包括光刻元件。光刻元件包括用于光刻掩模、晶片和/或纳米压印技术的模板。

悬臂110可以具有双形态(bimorphic)结构，即，包括彼此叠置的两个互连层，所述层展示不同的热膨胀性质(图1中未图示)。取决于实施例，由于将能量沉积到所述悬臂中，因此悬臂110可以朝向或远离样品表面弯曲。作为示例，可以通过使用激光束的辐射将能量局部地引入到悬臂110中。此外，还可以将电阻器附接到悬臂110，以便通过局部加热使后者朝向或远离样品表面弯曲(图1中未示出)。

如上面已经解释的那样，探针100可以通过固定区域130(在图1中未图示)连接到例如压电致动器形式的致动器。压电致动器可以偏转探针100的悬臂110。特别地，压电致动器可以在样品表面的方向上移动测量尖端120。此外，压电致动器可以激发探针100的悬臂110振动。优选地，压电致动器以探针100的共振频率或接近探针100的共振频率来激发悬臂110。悬臂110可以包括电阻元件，该电阻元件用于使悬臂110朝向或远离掩模的表面弯曲。此外，可以使用用于偏转探针100的附加光源，所述光源的光束在扫描粒子显微镜中部分地被引导。

此外，由于静电力和/或基于反压电效应，可以偏转悬臂110。此外，磁场(磁致伸缩)可以用于使悬臂110朝向样品表面或远离样品表面移动。

探针100的悬臂110的与测量尖端120相对的表面可以配备有薄的金属反射层，以便增加悬臂110的表面对于用作光指针(图1中未示出)的光束的反射率。

在上部分图像中，图2示出了穿过具有悬臂110和测量尖端220的探针200的示意性截面图，该测量尖端220已经相对于探针100的测量尖端120倾斜。带电粒子束可以通过测量尖端220的该布置来感测测量尖端220的尖端225。特别地，带电粒子束可以确定测量尖端220与样品表面之间的接触和/或距在样品表面上存在的粒子的距离。

检测区域230的形式的检测结构230被附接到探针200的前侧115，该前侧与背侧125相对，在该背侧上布置测量尖端120。在图2所图示的示例中，检测区域230相对于探针200的前侧表面115的角度为近似40°，该前侧与具有测量尖端120的探针200的背侧表面125相对。在替代的示例性实施例中，检测区域230相对于探针200的前侧表面115的角度范围为80°至88°。

探针200和检测区域230可以具有完整的实施例。然而，由材料来制造检测区域230是有利的，该材料的发射能力针对在朝前方向上的二次带电粒子而优化。为此适合的是其原子具有高原子数的材料，诸如钨、锇、铟、铂或金。

图2的图解250以放大的方式示出了带电粒子束240在探针200的检测区域230上的入射。带电粒子束240可以包括电子束和/或离子束。在不失一般性的情况下，为简化起见，在以下观察中，带电粒子束240限制为电子束240，并且二次带电粒子260限制为二次电子260。对于在检测区域230上入射的离子束，可以类似地进行以下观察。

电子束240由于与检测区域230的材料的相互作用而产生二次电子。二次电子包括散射或背向散射的电子和二次电子(se)。产生的二次电子具有宽的能量谱。通常，二次电子的频谱具有几个电子伏特(ev)的区域内的峰，接着是宽的背景。由于能量守恒，二次电子的最大能量受到在检测区域230上入射的电子束240的动能的限制。

二次电子指代在离开检测区域后的动能＜50ev的所有二次电子。它们最可能的能量位于2至5ev的能量范围内。由于它们的低动能以及因此在检测区域230的材料中的低范围，se源自检测区域230的薄表面层，该层的厚度为5nm至50nm。se由电子束240与检测区域230的材料的原子壳的非弹性相互作用产生。

产生的具有更大动能的二次电子被称为背向散射二次电子(bse)或简称为背向散射电子(be)。bse的广谱与电子束240的电子有关，电子由于在检测区域230的材料中的许多散射过程而已经失去其一些动能。来自检测区域230的出射表面的直径和bse的穿透深度取决于检测区域230的材料和电子束240的能量。两者的量级为微米。

以下考虑与se有关，即动能＜50ev的二次电子。如图2的图解250所阐明，可以由检测区域230在朝前方向和朝后方向上发射se。如果se260由带电粒子主束240入射其上的检测区域230的表面发射，则se260在朝前方向上离开检测区域230。相反，如果se270由与带电粒子主束240的入射区域相对的检测区域230的表面发射，则se270在朝后方向上离开检测区域230。

检测区域230的材料成分选择为使得在朝前方向上发射的二次电子(se)260的发射率最大化并且在朝后方向上发射的二次电子270的发射率最小化。为此，有利的是为检测区域230选择具有高原子数的材料。

二次电子产率或se产率δ被限定为发射的二次电子的数目与电子束240的一次电子的数目的商。se产率对检测区域上的入射角的依赖性由以下公式近似地描述(参见a.g.libinson：1998年的《扫描》第21卷第23-26页的《低激发处的二次电子发射的倾斜依赖性(tiltdependenceofthesecondaryelectronemissionatlowexcitation)》：

其中δse(0)表示垂直入射在样品上的电子束的se产率，θ表示样品相对于水平取向的旋转角度，即θ＝90°描述电子束在样品上的掠入射，并且η表示材料和能量的依赖系数，该系数典型地在0.8到1.2的范围内。

借助于指定的公式，可以优化材料成分、材料强度或材料厚度以及检测区域230相对于入射电子束240的取向，使得对于带电粒子束240的预先确定的电子能量，在朝前方向上发射的se260的低噪声和低失真se信号是从检测区域230获得的。图2中的上部图解示意性地图示了检测区域230在朝前方向上发射的se260的轨迹。se260入射在检测系统290或检测器290的入射开口280上，该开口被设计为检测二次电子270。作为示例，检测器290可以由闪烁计数器和光电倍增器组合，例如形式为everhart-thornley检测器。

在图2中示意性图示的电子束240、检测器、se260和检测器的配置包括se检测器290。还可以使用两个或更多个se检测器290来检测se260。

图3中的图解300示出了作为入射电子束240与检测区域230之间的角度的函数的se信号强度。与图2所图示的不同，在该示例性实施例中，检测区域230几乎垂直于探针200的平面或入射电子束240的束轴，并且检测区域仅具有小于10°的小角度。由于抽吸电压被施加到检测系统290，所以几乎所有二次电子都由检测系统290记录。在图3所图示的示例中，选择电子束240的掠入射以便优化se产率的角度依赖性。从上面指定的公式显而易见的，如预期的，在指定的小角度范围内，se产率δ比线性略微更强地增加。

图4的上部分图像或图解450示出了图2的探针200，其在样品400(例如光刻元件400)上方振动。探针200的振动由双向箭头410表示。探针200绕垂直于纸的平面的轴线振动。图4中的图解450的快照示出了在探针200与样品400之间最接近时的探针200或其测量尖端220。在图1的上下文中描述用于激发探针100、200振动的各种选项。

图4中的下部分图像或图解490阐明了在两个极端点(即探针200的测量尖端220的移动方向的反向点)处探针200的检测区域230的取向。在由双向箭头460表示的检测区域230的布置中，检测区域230具有与图2的探针200实质上相同的对准。由于等式1中指定的角度依赖性，在这种配置中se产率高。如图4的图解490所指定，se检测器290的se信号具有最大值。

在双向箭头470上方图示的布置中，由于探针200的偏转，检测区域230已经实质上旋转到水平方向上。由于se产率的角度依赖性，在检测区域230的该位置中se产率低。因此，由检测系统记录的二次电子的数目远低于上面解释的配置的二次电子的数目。

图5的上部分图像中的图解550示意性地呈现了具有检测结构530的探针500的第二示例性实施例。像在图4中，探针500在样品400上方振动。这再次由双向箭头410阐明。在图5所图示的示例中，检测结构530包括具有两层的矩形结构530，其材料具有不同的原子数。

首先，图6呈现了作为原子数或质子数的函数的二次电子产率δ。se产率δ的测量数据来自d.b.wittry：1966年于巴黎赫尔曼的《optiquedesrayonsxetmicroanalyse》(编辑为r.castaing，p.deschamps，j.philibert)的第185页。其次，图6再现了作为原子数的函数的背向散射电子的背向散射系数η。背向散射系数η的测量数据已经取自以下文献：1966年在巴黎赫尔曼举办的《第四届关于x射线光学和显微分析的国际会议的论文集(proc.4thinternat.congressonx-rayopticsandmicroanalysis)》(编辑为r.castaing、p.deschamps和j.philibert)的第1509页的k.f.j.heinrich的《x射线光学和显微分析(x-rayopticsandmicroanalysis)》。se产率δ和背向散射电子(bse)的系数作为原子数的函数而变化。优选地，将原子数尽可能远的材料用于检测结构530，以达到确定探针500的偏转的目的。作为示例，背向散射系数的商显著大于五，以用于将由碳(z＝6)制成的检测结构530与以下金属中的一个的组合：钽(z＝73)、钨(z＝74)、铼(z＝75)、锇(z＝76)、铟(z＝77)、铂(z＝78)和金(z＝79)。

返回参考图5中的图解500，电子束240被指引到检测结构530的层上。由检测结构530发射的电子束240的电子由箭头560阐明。在图5中所图示的快照中，探针500或其测量尖端220最接近样品400。电子束240被指引到检测结构530的具有低原子数或质子数的层533。在一个振动周期的范围内，电子束240两次在检测结构530之上通行，并且在探针500与样品400之间的距离最大的情况下在反向点处将电子束指引在检测结构530的具有高原子数的层536上。

图5中的下部分图像或图解590表示了在两个极值点(即探针500的测量尖端220的移动方向的反向点)处电子束在探针500的检测结构530上的入射。在通过双向箭头560表示的电子束240与检测结构530之间的配置中，电子束240入射在检测结构530的具有高原子数的层536上，并且由电子束240的发射电子560引起的bse信号具有最大值。如在图5中的图解550的上下文中所解释的，此时，探针500的测量尖端120具有距样品400的最大距离。

在双向箭头570所阐明的时候，电子束240被指引在检测结构530的层533上，该层533的材料具有低原子数。由层533发射的电子束的电子560的背向散射系数η小，并且bse检测器仅登记低信号。此时，探针500的测量尖端220距样品400的距离最小。

图7中的图解700示意性地示出了探针200、500接近样品400的过程，所述接近通过以下来监控：通过使用电子束240辐射检测区域230或检测结构530并且使用检测器290检测二次电子260(如图2的上下文中所解释的)，或者通过检测背向散射或发射的电子560。为了清楚起见，在图7的图解720、740和760中已经抑制检测区域250或检测结构530以及电子束240。

图解720表示探针200、500的自由振荡。探针200、500的无阻碍的振动由图解720中的双向箭头710表示。实线770呈现了探针200、500的测量尖端220距样品400的表面的平均距离的时间曲线。曲线或振动780示出了作为时间的函数的检测器290的se信号480或背向散射电子560的bse信号580。通常，探针200、500的非阻碍的振动的频率位于10hz至10mhz的范围内。在图7所图示的示例中，振动频率位于45khz。典型地，探针的自由振动振幅在5nm至5μm的范围内。在图7的示例中，振动振幅为近似200nm。

图7中的图解740呈现了一种配置，其中测量尖端120与样品400之间的平均距离以线性方式减小，即，探针200、500下降到样品400上。在每个振动周期期间，只要探针200、500的振动振幅变得比平均距离770小两倍，探针200、500就开始降落在样品400的表面上。在测量尖端220与样品400接触的振动周期期间的时间部分随着探针200、500的测量尖端220与样品400的表面之间的平均距离消失而增加。只要在振动期间测量尖端120与样品400接触，曲线780的振幅就开始减小。如果探针200、500的测量尖端220不再从样品400的表面提升，则se信号480或bse信号580消失，因为se产率的角度依赖性实质上不再变化并且因此每单位时间检测的二次电子260不再变化。

最终，图7中的图解760阐明了探针200、500的测量尖端120不再从样品400的表面提升的状态。

图8示意性地示出了穿过具有悬臂810和测量尖端220的探针800的截面图，像在图2、4、5和7中，测量尖端远离探针800的固定区域130而倾斜地指向。探针800的悬臂810具有检测区域230。此外，探针800的悬臂810具有开口820，电子束840可以穿过该开口820在测量尖端120的尖端650的区域中扫描或服务样品400的表面830。与前面的示例性实施例中描述的不同，聚焦的电子束840用于扫描样品表面830。出于检测由样品400发射的se260和背向散射电子(bse)560，可以使用在扫描粒子显微镜的柱中布置的检测器290或第二检测器(图8中未示出)。

样品400(例如光刻掩模400)可以是电绝缘的或至少包括电绝缘的区域。电绝缘区域可以在使用带电粒子束(例如电子束840)辐射期间以静电方式带电。因此，由电子束840产生的图像畸变。由于没有将探针800的测量尖端220和检测区域230施加到悬臂810的自由端，而是代替地悬臂810在测量尖端220的尖端830的区域中具有开口820，所以探针800的悬臂810可以很大程度上屏蔽样品表面830的静电充电，并且因此避免样品400的成像畸变。为了探针800能够用作电屏蔽元件，探针800的悬臂810必须具有导电实施例。

如果悬臂810此外设计为使得可以对其施加电压，则这可以用来使用扫描探针显微镜的探针800检查带静电电荷的样品400。通过向探针800的悬臂810施加电压可以很大程度上补偿样品400的静电充电。这促进探针800对样品500的无风险感测。在不补偿样品400的静电充电的情况下，在测量尖端120的尖端830与样品400之间可能会出现电弧，因此测量尖端120和/或样品400可能被损坏或甚至不可修复地被损坏。

图9再现了图8，其中唯一的区别是探针900具有检测结构530而不是检测区域230。探针800和900的功能被耦合到对其和测量尖端220的定位，并且独立于用于检测探针800和900的偏转的检测结构230、530。因此，关于图8的解释同样适用于图9。

图10再现了探针1000，其具有以弯曲检测区域1030的形式的检测结构的第三示例性实施例。如等式(1)所表示，se产率δ(θ)强烈非线性依赖于电子束240入射在探针200的检测区域230上的角度θ。虽然二次电子260的信号为非线性，但是可以在闭合控制环路中在z方向(即，在垂直方向)上调节探针200的移动。

为了简化探针200的z移动的闭合环路控制，检测结构可以被弯曲为使得尽管探针200偏转或振动，但是电子束1040总是以相同的角度或以近似相同的角度冲击弯曲检测区域1030。这意味着检测区域1030的曲率再现了在电子束240的入射区域中探针1000的偏转的轨迹。因此，由于se产率的角度依赖性很大程度上被补偿，在探针1000的偏转与由检测器290测量的se信号之间产生实际线性的关系。然而，由于以弯曲检测区域1030形式实施的检测结构，因此必须放弃在弯曲检测区域1030之上的入射电子束1040在探针1000的纵向方向上的平移不变性。

图11阐明了检测结构的另一示例性实施例，该检测结构使得可以借助于电子束1140，通常借助于带电粒子束1140来检测扫描探针显微镜的探针1100的偏转。在图11所图示的示例中，检测结构1130具有尖端的形式的标记1130，该标记被施加到与探针1100的悬臂110的测量尖端120相对的表面。在图11的示例中，标记1130从探针1100的悬臂110的自由端1160以与测量尖端120实质上相同的距离固定。然而，这不是标记1130的功能的先决条件。然而，将标记1130附接到悬臂110的自由端1160附近是有利的，因为当偏转探针1100的悬臂110时，这最大化检测的标记1130的变化。为了最大化由电子束1140产生的标记1130的图像的对比度，如果标记1130使用的材料与探针1100的悬臂110的材料不同，则是有利的。

图11中的右部分图像示意性地示出了由于探针1100的偏转而引起的探针1100的标记1130的侧向位移1150。在使用电子束1140成像期间，可以从标记1130的侧向位移1150确定探针1100的偏转。与使用检测区域230、1030来确定偏转不同，电子束1140优选地以聚焦的方式在具有标记1130的探针1100的区域之上被引导，以达到通过扫描电子显微镜将标记1130成像的目的。

图12呈现了探针1200，其具有两个标记1240和1260的形式的检测结构1230。两个标记1240和1260再次以尖端的形式实施，但是所述尖端具有不同的高度。在图12的示例中，标记1240和1260沿着探针1200上的一条线附接，所述线垂直于探针1200的纵轴。虽然该布置不是标记1240和1260的功能性的先决条件，但是它简化了在由电子束1140成像期间由于探针1200偏转而引起的标记1240和1260的侧向位移的情况下测量信号的评估。

图12的右部分图像再现了不同高度的两个标记1240和1260的侧向位移1250。与图11中仅具有一个标记1130的示例性实施例相比，具有两个标记1240和1260的探针1200允许实行不同的测量，以达到确定探针1200在两个标记1240和1260的图像中的偏转的目的。与图11中的探针1100相比，这提高了确定探针1200的偏转的测量准确度。

图13再现了检测结构1330的另一示例性实施例，该检测结构使得可以借助于电子束，通常借助于带电粒子束来检测扫描探针显微镜的探针1300的偏转。就像随后的图14一样，图13中没有图示电子束。在图13中指定的示例中，检测结构1330具有两个矩形元件1340和1360，它们被施加到与探针1300的悬臂110的测量尖端220相对的表面115或顶侧115。矩形元件1340、1360在探针1300的宽度的较大部分之上延伸。矩形元件1340、1360的表面法线实质上平行于探针1300的纵轴或悬臂110。在图13的示例中，两个矩形元件1340、1360具有不同的高度。然而，该性质对于其作为检测结构1330的功能不是必需的。此外，具有任何薄或片层状结构的元件1340和1360可以用于产生检测结构1330。

优选地，矩形的一般片层状的元件1340、1360的材料成分不同于悬臂110或其表面的材料成分。因此，除拓扑对比度以外，电子束的电子附加地产生材料对比度。具有高原子数的材料优选用于矩形或片层状元件1340、1360。如果背向散射电子用于检测元件1340和1360的形式的检测结构1330，则这适用。然而，还可以通过沉积碳最大程度地产生矩形或片层状的元件1340、1360。在该实施例中，二次电子可以用于检测元件1340和1360的形式的检测结构1330。在探针1300的纵轴的方向上的电子束或带电粒子束的线扫描足以检测两个元件1340和1360。

图13中的上部分图像呈现了在检测结构1330的两个元件1340、1360之上的线扫描的情况中的测量信号。如上已经解释的，二次电子260和/或背向散射电子560可以用于检测检测结构1330。测量信号的曲线1380在各个情况下示出当在线扫描期间电子束感测检测结构1330的元件1340和1360时的峰值。在图13中的上部分图像中，两个峰具有实质上相同的高度，因为矩形或片层状元件1340和1360的材料成分实质上相同。然而，这不是检测结构1330的功能的先决条件。而是，检测结构1330的两个元件1340和1360可以由不同的材料制造。

图13中的下部分图像示出了振动探针1300在其零交叉期间的快照。图14再现了探针1300的测量尖端120最接近样品400时候的图13。在扫描探针显微镜的大多数操作模式中，此时，测量尖端120与探针400的表面650机械接触。由于探针1300或其悬臂110的曲率，在悬臂110的纵向方向上的电子束的线扫描检测的两个元件1340和1360之间的表观间距小于图13中的情况。因此，检测结构1330允许检测探针1300的偏转，并且因此允许使用扫描探针显微镜的探针1300检查和/或处理样品400。检测结构1330的优点在于，由于两个矩形或片层状元件1340和1360而不需要参考测量。

图15中的两个左下部分图像1505示出了已经讨论的探针500和1300的侧视图。两个右下部分图像1555再现了探针500和1300的前视图。此外，左上部分图像1505呈现了探针1500的侧视图，而右上部分图像1555呈现了具有在探针1500的前侧表面115上的检测结构1530的探针1500的前视图。检测结构1530具有矩形元件，其在探针1500的大部分宽度之上延伸。检测结构1530的矩形元件朝向顶部逐渐收缩。如已经在图13的上下文中解释的，如果在探针1500的检测结构1530的材料成分与探针1500的悬臂110的材料成分上存在差异，则是有利的。与图13中的检测结构1330不同，图15中的单个矩形元件的形式的检测结构1530需要参考测量，以便从由检测结构1530引起的se和/或bse电子的测量信号的峰值的位移检测探针1500的偏转。

图16阐明了检测结构1630和1690的其他示例性实施例。与图15相似，左部分图像1605呈现了侧视图，右部分图像1655提供探针1600、1640和1670的前视图。在上部分图像的探针1600的情况下，与测量尖端220不同，测量尖端150指向探针1600的保持板130。矩形检测结构1630应用于与测量尖端150相同的表面125。与探针200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500的先前讨论的实施例相比，该配置简化了探针1600的制造。由于检测结构1630以一角度放置，所以在探针1600的纵向方向上的线扫描产生了二次电子和/或背向散射电子的测量信号的宽的最大值。测量信号的宽度随着探针1600的振动频率而周期性地变化。

在中央部分图像1605和1655中再现的配置中，在探针1640的悬臂110上沉积在上部分图像中再现的检测结构1630。于是，用于探针1640的测量尖端170沉积在检测结构1630上。与测量尖端220和150不同，测量尖端170基本垂直地竖立在探针1640的悬臂110的背侧表面125上。像是对于探针1600，测量尖端170和检测结构1630被附接在探针1640的用于探针1640的悬臂110的下侧125，从而简化了探针1640的制造。此外，探针1640的配置是有利的，因为悬臂110的下侧125具有距样品400的表面650的较大距离。

图16中的下部分图像1605和1655再次呈现了探针1670的示例性实施例，其中测量尖端120附接到探针1670的悬臂110的背侧125。探针1670的悬臂110在前侧115上具有杆状的检测结构1690。代替杆状的检测结构1690，探针1670可以具有以其他形式实施的检测结构。作为示例，检测结构1690可以以圆柱体的形式或以圆锥体的形式来实现(图16中未示出)。此外，检测结构1690可以实施为具有任何轮廓。与检测结构1630不同，检测结构1690通过平面扫描在探针1670的悬臂110的前侧115之上成像。

图17中的图解1700示意性地示出了穿过设备的截面图，该设备可以用于测量在扫描过程期间探针800、900、1670的振动的激发。设备的核心是信号处理单元1750。经由连接1765，后者接收扫描电子显微镜1710的测量数据。信号处理单元1750借助于等效时间采样(ets)来减慢扫描电子显微镜1710的测量数据。这意味着探针800、900、1670的测量信号以比探针800、900、1670的振动频率低得多的频率来记录。为此，信号处理单元1750具有门控积分器和/或矩形波串(boxcar)平均器。

探针驱动器1720经由连接1715激发探针500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670振动。在图17中图示的示例中，这是探针1200。探针驱动器1720经由连接1725将激励频率转发到延迟单元1730。延迟单元1730经由连接1735将触发信号转发到偏转发生器1740，所述偏转发生器经由连接1745控制在检测结构1230之上的标记1240、1260之上的电子束1140的扫描1780。

通常，扫描探针显微镜构造为使得压电致动器的坐标系和样品台1110的坐标系关于彼此对准。然而，由于当扫描粒子显微镜与扫描探针显微镜或纳米操纵器组合时的空间限制，这通常是不可能的。图18中的图解1800示出了具有用于保持样品400的支撑件1820的样品台1810。样品台1810的坐标系由附图标记1830表示。样品400由纳米操纵器1840的处理头1860的尖端1850处理。由于因为图18中未图示的扫描粒子显微镜而限制的空间，因此纳米操纵器1840的坐标系1870相对于样品台1810的坐标系1830旋转。为了在两个坐标系1830与1870之间实行快速坐标变换，纳米操纵器1840的控制单元可以配备有asic(专用集成电路)，例如，该asic可以在少于10μs的时间内实行坐标系1830和1870之间的坐标变换。在替代实施例中，坐标系统1830与1870之间的坐标变换可以通过模拟电子件来实行。在两个实施例中，用于坐标变换的变换时间足够短，以便不会延迟或实质上不会延迟在闭合控制环路中操作的探针的控制信号。

图19示出了在扫描粒子显微镜和扫描探针显微镜以最大可能程度组合的情况下利用限制的空间量的其他选项。典型地，借助于管状压电致动器来定位扫描探针显微镜的探针100、200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670。作为示例，图18中的纳米操纵器1840的处理头1860同样具有管状的压电致动器。但是，如果将这些器具与扫描探针显微镜组合，则管的形状对于在纳米操纵器1840或扫描探针显微镜中使用是不利的。如图19所阐明，扫描粒子显微镜的柱1920将样品400与柱的出口1930之间的空间限制到几毫米。如果使用四相压电致动器1910代替管状压电致动器，则可以以最佳方式利用样品400与柱1920之间的空间。

图20阐明了在将两个显微镜的相互作用区域重叠在样品上的附加条件下，在将扫描粒子显微镜和扫描探针显微镜或纳米操纵器1840组合的设备的恶劣空间条件下样品的处理。在图20中的图解2000中，样品是光刻掩模2010，其包括基板2020和吸收图案元件2030。损害掩模2010的成像性质的粒子2050存在于掩模2010的基板2020上。在掩模2010上方示意性地图示扫描粒子显微镜的柱1920的出口1930。

在图20所图示的示例中，牺牲尖端2040已经沉积(图20中未示出)在探针100、200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670的测量尖端120、150、170、220上，或者在纳米操纵器1840的尖端1850上。在测量尖端120、150、170、220或尖端1850上提供前驱气体的条件下，牺牲尖端2040已经可以借助于带电粒子束(例如电子束)来沉积。含有碳的前驱气体或羰基金属可以用作前驱气体。

图21重复了图20在牺牲尖端2040已经定位在粒子2050的附近或定位在粒子2050上之后的配置。为了清楚起见，已经从图21省略柱1920。在已经完成牺牲尖端2040的定位过程之后，在粒子2050的区域中提供前驱气体2150。这在图21中由虚线箭头阐明。此外，在粒子2050的区域中提供电子束2140，所述电子束触发材料2160在粒子2050和牺牲尖端2040的尖端上的局部沉积过程。

在粒子2050已经连接到测量尖端2040的尖端之后，通过移动探针100、200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670或纳米操纵器1840，可以从掩模2010的基板2020移除粒子2050。图22中的图2200通过箭头2250图示该步骤。

牺牲尖端2040已经沉积在测量尖端120、150、170、220或尖端1850上的优点在于，在ebie(电子束诱导蚀刻)过程中可以将从掩模2010移除的粒子2050从牺牲尖端2040移除。图23阐明了粒子2050通过电子束2340和蚀刻气体2350(由虚线箭头表示)从牺牲尖端2040的移除。

在ebie过程完成之后，仅已经略微修改的牺牲尖端2040可用于移除其他粒子。在从牺牲尖端2040移除粒子2050之前，可以通过使用电子束2340的辐射且在能量色散检测器中对由粒子2050发射的x射线辐射的分析来确定粒子2050的材料成分。

图24示出了通过设备2400的一些重要部件的示意性截面图，可以通过该设备2400检查和/或处理样品400或光刻元件2010。可以在设备2400中安装和使用具有检测结构230、530、1030、1130、1230、1330、1530、1630、1690的探针200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670。设备2400包括扫描电子显微镜(sem)2410的形式的修改的扫描粒子显微镜2410和原子力显微镜(afm)2470的形式的扫描探针显微镜2470。

在图24的sem2410中，电子枪2412产生电子束2415，其作为聚焦的电子束由在柱2417中布置的成像元件(图24中未图示)指引到样品2422上的位置2420上，该样品可以包括样品400或掩模2010。样品2422布置在样品台2525(或台)上。此外，sem2410的柱2417的成像元件可以将电子束160扫描在样品2422之上。可以使用sem2410的电子束2415检查样品2422。此外，电子束2415可以用于诱导粒子束诱导的沉积过程和/或ebie过程。另外，sem2410的电子束2415可以用于分析粒子2050。此外，电子束2415可以用于感测扫描探针显微镜2470的探针200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670。

检测器2427登记来自电子束2415由样品2422背向散射的电子以及在样品2422中由电子束2415产生的二次电子。此外，当扫描施加到探针1100、1200、1670的(一个或多个)标记1030、1240、1260、1690时，检测器2427识别产生的二次电子。在电子柱2417中布置的检测器2427被称为“镜头中检测器”。在各种实施例中，可以将检测器2427安装在柱2417中。检测器2427还可以用于检测从样品2422或探针100、200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670或者施加到探针200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670的检测结构230、530、1030、1130、1230、1330、1530、1630、1690背向散射的电子。检测器2427由设备2400的控制装置2430来控制。此外，设备2400含有图2的检测系统290。检测系统290同样由控制装置2430来控制。

设备2400含有第三检测器2435。第三检测器2435被设计为检测电磁辐射，特别是在x射线区域中的电磁辐射。因此，检测器2435促进由电子束2415激发的粒子2050的分析，以便确定所述粒子的材料成分。在粒子2050的分析期间，降低样品台2425和/或从电子束2415的束方向移除样品2422。检测器2435同样由控制装置2430来控制。

控制装置2430和/或计算机系统2440可以设定电子束2415的参数以用于诱导的沉积过程或ebie过程以及用于分析粒子2050。此外，设备2400的控制装置2430接收检测器2427的测量数据。控制装置2430可以从测量数据生成图像，所述图像表示在监控器2437上。此外，控制装置2430可以从检测系统290的二次电子260接收测量数据，并且在计算机系统2440的监控器2437上显示所述测量数据。此外，控制装置2430可以含有asic，该asic可以在样品台2425的坐标系与探针100、200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670的坐标系之间实行快速(＜10μs)坐标变换。此外，计算机系统2440或控制单元可以含有信号处理单元1750，其将探针100、200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670的振动的激发与电子束2415的扫描相互匹配。

如上面已经解释的，修改的sem2410的电子束2415可以用于诱导电子束诱导的沉积过程和ebie过程。图24的示例性扫描电子显微镜2410具有三个不同的供应容器2445、2450和2455，以达到实行这些过程的目的。

第一供应容器2445存储第一前驱气体，例如羰基金属(例如六羰基铬(cr(co)6))或含碳前驱气体(诸如芘)。上面还指定其他含碳前驱气体。借助于在第一供应容器2445中存储的前驱气体，可以在局部化学反应中将牺牲尖端2040或连接材料2160沉积在牺牲尖端2040或粒子2050上，而sem2410的电子束2415充当能量供应体以便于在应该沉积材料的位置处将第一供应容器2445中存储的前驱气体分解。这意味着，电子束2415和前驱气体2150的组合设置导致对于牺牲尖端2014和/或连接材料2150的局部沉积实行ebid(电子束诱导的沉积)过程。修改的sem2410与第一供应容器2445结合地形成沉积设备。

可以将电子束2415聚焦成几纳米的斑直径。因此，ebid过程允许以空间分辨率为较低两位数的纳米范围来局部沉积连接材料2150。

在图24中图示的设备2400中，第二供应容器2450存储蚀刻气体，其使执行电子束诱导蚀刻(ebie)过程成为可能。借助于电子束诱导的蚀刻过程，可以从牺牲尖端2040移除粒子2050。蚀刻气体2350可以包括例如二氟化氙(xef2)、氯(cl2)、氧(o2)、臭氧(o3)、水蒸气(h2o)、过氧化氢(h2o2)、一氧化二氮(n2o)、一氧化氮(no)、二氧化氮(no2)、硝酸(hno3)、氨(nh3)或六氟化硫(sf6)。因此，修改的sem2410与第二供应容器2450组合地形成分开设备。

可以将附加气体存储在第三供应容器2455中，附加气体在必要时能够被添加到第二供应容器2450中保持可用的蚀刻气体2350或添加到第一供应容器2445中存储的前驱气体2150。替代地，第三供应容器2455可以存储第二前驱气体或第二蚀刻气体。

在图24的扫描电子显微镜2410中，供应容器2445、2450和2455的每一个具有其自身控制阀2446、2451和2456，以便于监控或控制每单位时间提供的对应气体的量，即在样品2422上电子束2415的入射的位置2420处的气体体积流量。控制阀2446、2451和2456由控制装置2430来控制和监控。使用这个，可以设定在处理位置2420处提供气体的分压条件，以用于在宽范围中实行ebid和/或ebie过程。

此外，在图24的示例性sem2410中，每个供应容器2445、2450和2455具有其自身的气体馈送线系统2447、2452和2457，其用喷嘴2448、2453和2458终止在电子束2415在样品2422上的入射点2420的附近。

供应容器2445、2450和2455可以具有它们自身温度设定元件和/或控制元件，这允许对应的供应容器2445、2450和2455的冷却和加热两者。这使以相应最优的温度存储并且特别地提供前驱气体和/或蚀刻气体2350(未在图24示出)成为可能。

控制装置2430可以控制供应容器2445、2450、2455的温度设定元件和温度控制元件。在ebid和/或ebie处理过程期间，供应容器2445、2450、2455的温度设定元件还可以用于通过选择适当的温度来设定其中存储的(一个或多个)前驱气体2150的蒸气压。

设备2400可以包括多于一个供应容器2445，以便存储两个或更多个前驱气体2150。此外，设备2400可以包括多于一个的供应容器2450，以便存储两个或更多个蚀刻气体1650。

可以在环境条件下或在真空室2460中操作图24中所图示的扫描电子显微镜2410。实现ebid和ebie过程需要真空室2460中相对于环境压力的负压。出于该目的，图24中的sem2410包括生成和维持真空室2460所需要的负压的泵系统2462。在封闭的控制阀2446、2451和2456的情况下，在真空室1460中实现＜10^-40pa的剩余气体压力。泵系统2462可以包括用于以下的分开的泵系统：用于提供sem2410的电子束2415的真空室2460的上部分，以及下部分2465或反应室2465(图24未示出)。

另外，图24中所图示的示例性设备2400包括扫描探针显微镜2470，其在设备2400中以扫描力显微镜(sfm)2470或原子力显微镜(afm)2470的形式来实施。扫描探针显微镜2470可以接收探针100、200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670。此外，afm2470可以用于检查光掩模2010和/或分析粒子2050。

在图24的设备2400中图示扫描探针显微镜2470的测量头2475。测量头2475包括保持设备2480。通过保持设备2480(图24中未示出)将测量头2475固定到设备2400的框架。以四相压电致动器1910的形式的压电致动器附接到测量头2475的保持设备2480，该压电致动器1910促进压电致动器1910的自由端的在三个空间方向(图24中未示出)上的移动。探针200固定到压电致动器1910的自由端。然而，四相压电致动器1910还可以接收探针100、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670(图24中未示出)。探针200的悬臂110的自由端具有测量尖端220和检测区域230的形式的检测结构230。

如图24由箭头表示，样品台2425可以由定位系统2427在三个空间方向上相对于afm2470的测量头2475和/或电子束2415的入射点2420来移动。在图24的示例中，定位系统2427以多个微操纵器或位移元件的形式来实施。样品台2425在样品平面(即xy平面，其垂直于电子束2415的束方向)中的移动可以由两个干涉仪(图24中未示出)控制。在替代的实施例中，定位系统2427可以附加地含有压电致动器(图24中未示出)。定位系统2427由控制装置2430的信号控制。在替代的实施例中，控制装置2430不会移动样品台2425，而是移动afm2470的测量头2475的保持设备2480。此外控制装置2430在高度(z方向)上执行样品2422或掩模2010的粗糙定位，并且测量头2480的压电致动器1910执行afm2470的精确高度设定是可能的。控制装置2430可以是设备2400的计算机系统2440的一部分。

afm2470可以用于相对于粒子2050定位探针100、200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670。此外，afm2470可以用于通过移动从光刻掩模2010上移除载有负载有粒子2050的探针200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670。

图25示出了设备2500的截面，该设备同样可以用于检查和/或处理光刻元件。与设备2400不同，设备2500在不改变扫描探针显微镜2470的探针100的情况下运行。代替图24中的电子束2415，设备2500使用光指针系统2550来检测扫描探针显微镜2470的探针100的偏转。电子源2412(或更一般地是粒子源)产生电子束2415或带电粒子束。束光学单元的两个部分2505和2515将电子束2415聚焦到透镜2510的出口2590上。在图24的上下文中解释的检测器2427位于设备2500的柱1920中。

下面描述在扫描电子显微镜2410上采取的修改，以便在扫描电子显微镜的柱1920内部分地引导光指针系统2550。扫描电子显微镜的柱1920包括窗口2580，以便将光指针系统2550的光学辐射与柱1920内的真空环境耦合或解耦。透镜2510附接到柱1920的出口1930，该透镜将在柱1920内引导的辐射与柱1920解耦或者将由探针100反射的光耦合到柱1920中。

图25中的示例性光指针系统2550使用激光系统2520(例如半导体激光器)来将光2560穿过窗口2580经由偏转反射镜2530和透镜2510转向到探针100的悬臂110上。由探针100或探针100的悬臂110的顶侧115所反射的光2570由透镜2510收集，并经由偏转反射镜2530和窗口2580转向到光检测器2540上。作为示例，光电检测器2540可以实施为四象限光电二极管。为了防止由在柱1920内散射的电子引起的静电充电，光学窗口2580、偏转反射镜2530和透镜2510可以涂覆有光学透明且导电的层，例如氧化铟锡层。

图26中的图解2605示意性地示出了光学光指针系统2650的第二示例性实施例的一些部件的截面图，该光学光指针系统允许扫描粒子显微镜2410和扫描探针显微镜2770的组合具有重叠的相互作用区域2660，而对两个工具2410和2470的能力没有负面影响。扫描粒子显微镜由扫描电子显微镜2410的束光学单元的下部分2515阐明。电子束2415在束光学单元2515或柱1920的输出1930处离开扫描粒子显微镜2410，并且所述电子束在相互作用区域2660中入射在样品400上。

扫描探针显微镜2470的探针2600定位在柱1920下方，所述探针的测量尖端120同样在相互作用区域2660中与样品400相互作用。反射元件2630在探针2600的前侧115上以相对于悬臂110的表面不同于零的角度附接到探针2600。光指针系统2650的在图26中未图示的光源经由透镜2670将光或光学辐射2610辐射到反射元件2630上。反射元件2630将光学辐射2620反射穿过光指针系统2650的透镜2670到光指针系统2650的图26中同样抑制的检测系统上。反射元件2630可以包括反射镜。然而，反射元件2630还可以具有弯曲的形式，因此，除了反射光学辐射2610以外，附加地成像反射的辐射2620。

反射元件2630可以相对于探针2600的悬臂110的表面115以50°至85°的角度范围来布置。在图26所呈现的示例中，反射元件2630的角度为近似75°。反射元件2630可以包括金属涂层，例如金，银或铝涂层。

图27示出了通过设备2700的示意性截面图，该设备2700将扫描电子显微镜1710、2410和纳米操纵器1840以及用于x射线辐射的能量色散检测器2435组合。扫描电子显微镜1710、2410的柱1920相对于设备2700中的样品法线倾斜，以便提供更多空间用于使用纳米操纵器1840处理样品400。在图17和24的讨论的上下文中已经解释设备2700的部件。

图28中的流程图2800提供了处理进程的概览，该处理进程可以通过设备2400和2700中的任何一个在样品400上实行。在步骤2805中，方法开始。在第一步骤2810中，将扫描电子显微镜2410切换到力测量模式中；即，电子束240、1040定位在探针200、500、1000的检测区域230、530上，或者电子束1140在探针1100、1200、1670的(一个或多个)标记1130、1240、1460或检测结构1130、1230、1690之上扫描。还可以在探针1300、1500、1600、1640的检测结构1330、1530、1630、1670之上以线扫描来扫描电子束。

因此，在步骤2820中，使探针100、200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670的测量尖端120、150、170、220接近样品400；在该过程中，借助于电子束240、1140监控探针100、200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670的偏转。一旦已经完成接近过程，在步骤2825中将扫描电子显微镜2410的电子束聚焦在样品400上，并且通过扫描样品400来记录测量尖端120、150、170、220的周围环境的图像。

在判定框2830中做出的判定为，样品400的处理进程是力控制的(即，电子束240被指引到探针200、800、1000的检测区域230、1030或探针1100、1200的标记1130、1240、1260)还是图像控制的(即，电子束840在过程期间在样品400之上扫描)。

如果使用力控制的模式，则在步骤2835中将扫描电子显微镜2410切换回到力测量模式中。在步骤2840中，样品400由探针200、800、900、1000的测量尖端220处理。在样品400的处理2840期间，例如，粒子2050可以在样品400上移位，和/或可以将粒子从样品400移除，如在图20至22的上下文中所解释的。在步骤2845中，由电子束840重新扫描样品400，以便检验处理进程是否成功。在步骤2860中，得到的sem图像由设备2400、2500、2700的监控器2437显示。

如果在判定框2830中做出了关于以图像控制的方式监控处理进程的判定，则在步骤2850中将扫描电子显微镜切换到成像模式中，即，电子束840在处理进程期间在样品400之上扫描。在步骤2855中实行样品400的处理，并且在步骤2860中将在已经完成处理进程之后所记录的样品400的图像显示在设备2400、2500或2700的监控器2437上。在框2865中，处理进程结束。

最后，图29中的流程图2900示意性地示出了从光刻元件400、2010中移动粒子2050的过程的基本步骤。在步骤2910中，方法开始。在步骤2920中，在要移动的粒子2050的附近定位相对于样品400或光刻元件2010可移动的探针100、200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670。在下一个步骤2930中，使用扫描粒子显微镜2410的带电粒子束240、1140，在扫描粒子显微镜2410中至少部分被引导的光指针系统2550、2650，或者包括在探针2600上布置的反射结构2630的光指针系统2650，所述反射结构在探针2600的前侧115上以不同于零的角度布置，以达到在定位期间确定探针100、200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670的偏转目的。于是，在步骤2940中，通过相对于样品400、2010移动探针100、200、500、800、900、1000、1100、1200、1300、1500、1600、1640、1670，移动粒子2050。最终，在步骤2950中，方法结束。