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Inhaltszusammenfassung für JEOL JSM-840A
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Seite 1: Anleitung Für Das Bedienen Des Rasterelektronenmikroskop „Jeol" Jsm-840A
Bedienungsanleitung Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A Helmut Krechel... -
Seite 2: Inhaltsverzeichnis
Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A Inhaltsverzeichnis Anleitung für das Bedienen des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A....... 1 Inhaltsverzeichnis........................2 Thema: Anleitung für das Bedienen des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A ..4 Betrachten einer Probe ....................... 4 Einschaltvorgang......................5 Bilderzeugung ......................6 Fokussierung und Astigmatismuskorrektur ............... 8 Zusammenfassung...................... - Seite 3 Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A Zusammenfassung....................19 Verwendete Materialien und Ergebnisse................20 Abbildungsverzeichnis ..................... 23 Literaturverzeichnis......................23...
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Seite 4: Thema: Anleitung Für Das Bedienen Des Rasterelektronenmikroskop „Jeol" Jsm-840A
Bilderzeugung mit einem Rasterelektronenmikroskop soll an dieser Stelle nicht weiter eingegangen werden. Vielmehr liegt der Schwerpunkt darauf, dem Anwender Schritt für Schritt zu vermitteln, wie er das Rasterelektronenmikroskop bedienen muss um ein Bild zu erzeugen. Abbildung 1: Schaltpult des Rasterelektronenmikroskops „Jeol“ JSM-840A... -
Seite 5: Einschaltvorgang
Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A 1.1 Einschaltvorgang Um eine Probe betrachten zu können muss das Rasterelektronenmikroskop (engl. Scanning electron microscope, SEM; im deutschen auch REM) zuerst einmal in Betrieb genommen werden. Hierzu müssen die (Diffusions-) Pumpen in Betrieb sein, damit sie das Vakuum im Mikroskop erzeugen bzw. -
Seite 6: Bilderzeugung
Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A Abbildung 2: Turm des Rasterelektronenmikroskops „Jeol“ JSM-840A 1.2 Bilderzeugung Um nun ein Bild von einer Probe (Probenwechsel s. Kap.2) zu bekommen, schaltet man zunächst die Hochspannung (roter Knopf) ein. Unterhalb dieses Knopfes kann man den Wert der Beschleunigungsspannung einstellen und darunter befindet sich der Drehknopf für den... - Seite 7 Probe mit möglichst hoher Intensität trifft, muss die Aperturblende so eingestellt sein, dass der Strahl zentrisch durch die Blendenöffnung trifft. Beim Jeol JSM 840-A gibt es 4 solcher Lochblenden, deren Löcher unterschiedliche Durchmesser (170 µm, 110 µm, 70 µm, 50 µm) besitzen.
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Seite 8: Fokussierung Und Astigmatismuskorrektur
Werte einstellt. Den „FINE“ Knopf nutzt man zur Feinjustierung des Fokus. Nun sieht man wie sich auch die Digitalanzeige („WD“) auf die eingestellte Höhe einpendelt. Abbildung 3: Schaltpult des Rasterelektronenmikroskops „Jeol“ JSM-840A Stellen Sie nun auch den Filamentstrom so ein, dass auf dem Bildschirm ein möglichst helles Bild zu erkennen ist. -
Seite 9: Zusammenfassung
Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A Versuchen Sie dabei auf ein kleines, strukturreiches Objekt (meistens „Dreck“) zu zoomen. Sie sollten nun den Fokus bei einer Vergrößerung von etwa 2000-fach eingestellt haben. Nun wird die Aperturblende feinjustiert. Dazu drücken Sie den „WOB“ Knopf, dieser leuchtet dann, und erhöhen Sie die Amplitude über den Drehknauf darunter. -
Seite 10: Probenwechsel
Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A Kontrast einstellen; Fokus justieren; „Gun Alignment einstellen“; Höhe des Probentellers auf 8 mm einstellen; Filamentstrom maximieren; Objekt fokussieren und vergrößern; Aperturblende justieren; Astigmatismus korrigieren (Spots brennen) 2 Probenwechsel Um einen schnellen Probenwechsel zu ermöglichen, ist das SEM mit einer Schleuse ausgestattet. -
Seite 11: Wechsel
Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A Abbildung 5: Schleuse des Rasterelektronenmikroskops „Jeol“ JSM-840A 2.2 Wechseln der Probe Nachdem Sie die Hochspannung ausgeschaltet haben, stellen sie die Höhe des Probentellers auf 39 mm ein. Nun Drehen sie den Probenteller in die Horizontale indem sie die Neigungswinkelanzeige auf 0 stellen. -
Seite 12: Zusammenfassung
Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A Austauschstab soweit in die Kammer bis das Gewinde des Probentellers erreicht ist. Drehen Sie nun den Stab im Probenteller fest und ziehen Sie den Probenteller langsam vollständig aus der Probenkammer heraus bis Sie die Schleuse wieder schließen können. Das Schließen des Ventils erfolgt in der umgekehrten Reihenfolge. -
Seite 13: Elektronenstrahllithographie Mit Dem Programm „Elphy Quantum
Stellen der Lack entfernt. (Es gibt auch Lacke für den umgekehrten Prozeß. Bei diesen bleibt der belichtete Lack stehen und die unbelichteten Stellen werden abgelöst.) Am „Jeol“ JSM-840A wird für die Elektronenstrahllithographie ein Computer mit der Software „ELPHY Quantum“ von Raith verwendet. In diesem Kapitel geht es darum den Umgang mit der Software kennen zu lernen und damit erste Strukturen zu erstellen sowie diese zu schreiben. -
Seite 14: Bilderzeugung Auf Dem Pc
Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A 3.1 Bilderzeugung auf dem PC Ein Bild, das Sie nach den Einstellungen (in Kap. 1) auf dem Bildschirm generiert haben, können Sie nun in den Computer einscannen, muss man zunächst ein Bild mit dem SEM sozusagen per Hand erzeugen (s. -
Seite 15: Koordinatentransformation
Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A 3.2 Koordinatentransformation Um eine Struktur belichten zu können muss zunächst das Koordinatensystem ((XY)-System) des Probentellers mit dem der Probe ((UV)-System) abgeglichen werden, damit der Elektronenstrahl auf der Probe am gewünschten Ort schreiben kann. Dies geschieht durch eine Koordinatentransformation vom (XY)- in das (UV)-System, die das Programm für Sie... -
Seite 16: Schreibvorlagen Betrachten Und Erstellen
Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A Fenster „Stage Control“ über das Menü „Destination“ durch Eingabe der richtigen (UV)- Koordinaten den Probenteller so steuern, das Sie die gewünschte Stelle auf der Probe anschauen oder beschreiben können. Im Fenster „Coordinates“ sehen Sie immer die aktuellen (XY)- und (UV)-Koordinaten. -
Seite 17: Schreiben
Dosis über „Options“ -> „Dose colors...“ ein. Wenn Sie die gewünschte Struktur vorbereitet haben, speichern Sie sie ab und beenden Sie den „GDSII Editor“. Abbildung 7: Joystick, Probenstrommessgerät, etc. des Rasterelektronenmikroskops „Jeol“ JSM-840A 3.4 Schreiben Für die Belichtung mit dem SEM muss ein entsprechender Lack auf die Probe aufgebracht werden. - Seite 18 Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A Die Probe wird wie in Kap. 2 beschrieben in das SEM eingebracht. Stellen Sie das SEM so ein, dass Sie ein scharfes kontrastreiches Bild sehen (s. Kapitel 1: Bilderzeugung) möglichst ohne dabei die Probe zu belichten (nur auf schmale Randbereiche der Probe scharf stellen).
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Seite 19: Zusammenfassung
Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A den Eingabefeldern für die (UV)-Koordinaten die Größe eingegeben. Nun müssen Sie noch den Ort („Position“) auf der Probe eingeben, an dem die Struktur geschrieben werden soll. Geben Sie dazu einfach die gewünschten (UV)-Koordinaten in die Eingabefelder ein. Nun drücken Sie den Knopf „Exposure Parameter>>“... -
Seite 20: Verwendete Materialien Und Ergebnisse
Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A 4 Verwendete Materialien und Ergebnisse Während meines 4-wöchigen Praktikums habe ich die Bedienung des SEM „Jeol“ JSM-840A erlernt und Elektronenstrahlschreiben mit der Schreibsoftware „ELPHY Quantum“ (Fa. Raith) auf GaAs Waferstücken getestet. Ziel war es, möglichst feine Strukturen zu schreiben bzw. -
Seite 21: Abbildung 9: Überbelichtete Chessy-Struktur
Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A mehr ab und der Lack wird zu einem Umkehrlack wie auf „Abbildung 9: Überbelichtete Chessy-Struktur“ zu sehen ist. Abbildung 9: Überbelichtete Chessy-Struktur Optimale Ergebnisse erzielt man bei Strukturen die 1 μm groß oder größer sind bei einer Dosisbandbreite von 0,4 bis 0,6 facher Dosis (bei einem Probenstrom von ca. -
Seite 22: Abbildung 10: Verzerrte Chessy-Struktur (Quadratgröße: 0,7Μm)
Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A Abbildung 10: Verzerrte Chessy-Struktur (Quadratgröße: 0,7μm) Abbildung 11: Gelungene Chessy-Struktur... -
Seite 23: Abbildungsverzeichnis
Die Bedienung des Rasterelektronenmikroskop „Jeol“ JSM-840A 5 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Schaltpult des Rasterelektronenmikroskops „Jeol“ JSM-840A......4 Abbildung 2: Turm des Rasterelektronenmikroskops „Jeol“ JSM-840A ........6 Abbildung 3: Schaltpult des Rasterelektronenmikroskops „Jeol“ JSM-840A......8 Abbildung 4: Probentelleraustauschstab .................. 10 Abbildung 5: Schleuse des Rasterelektronenmikroskops „Jeol“ JSM-840A......11 Abbildung 6: Beamblanker des Rasterelektronenmikroskops „Jeol“...