Das Layout für die Spitzencharakterisierung enthält eine Reihe von in Silizium geätzten sehr glatten und scharfkantigen Liniengittern mit senkrechten Flanken.

Die Abmessungen jedes Kalibrierchips betragen 8 x 8 mm². Im Zentrum der Kalibrierchips, wo die zweistufigen Findestrukturen enden, sind 3 Gruppen von 5-linigen Gittern mit verschiedenen nominellen Breiten (300, 500 und 800 nm) angeordnet. Der Abstand zwischen den Linien beträgt ca. 1µm. Jede Gruppe hat eine nominelle Länge von 20µm.

Die Strukturen sind scharfkantig mit Kantenradien kleiner als 2 nm. Die Kantenrauigkeit ist besser als 5 nm (3σ).  

Spezifikation
Substrat	Material: <110> Si Chipgröße: 8 x 8 mm² Oberflächenrauigkeit: < 1 nm
Findestrukturen	Gräben im Si-Substrat·Tiefe: 1 µm
Gittertypen	1-dimensional
Gittergröße	normalerweise 10 x 10 µm²
Linienbreiten (CD)	nominell: 300 nm, 500 nm, 800 nm Linienbreitenabweichung längs der Linien (innerhalb eines 10 µm langen Bereichs): < 5 nm 1σ
Perioden	µm + CD value Unsicherheit der Hauptperiode: 3 nm 1σ
Strukturtiefe	ca. 1 µm
Kantenradius	2 nm
Kantenrauigkeit	± 4 nm (3σ)
Flankenwinkel	89°
Zertifizierung	Linienbreiten (CD)-, Perioden- und Tiefenkalibrierung durch die PTB Braunschweig auf Anfrage.

Strukturdetails

Prinzip der Ermittlung der AFM-Spitzengeometrie

Die Methode der in-situ Charakterisierung beruht auf der AFM-Messung von bekannten Liniengitterstrukturen und der Berechnung der Spitzengeometrie aus den Messergebnissen (siehe Bild).

Die Flanken der Kalibrierstrukturen sind steiler als der halbe Konuswinkel der Messspitze. Folglich spiegeln die gemessenen Strukturflanken die Geometrie der Messspitze wider. Wenn außerdem im Vergleich zum Messspitzenradius der Kantenradius der Kalibrierstruktur vernachlässigt werden kann, dann stellen die gemessenen Radien auch den Messspitzenradius dar. Mit Hilfe dieser Standards kann die Geometrie und der Radius der Messspitze vor und nach einer AFM-Messung schnell bestimmt werden.