JPH0340352A - 複合走査型トンネル顕微鏡 - Google Patents
複合走査型トンネル顕微鏡Info
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- JPH0340352A JPH0340352A JP17479489A JP17479489A JPH0340352A JP H0340352 A JPH0340352 A JP H0340352A JP 17479489 A JP17479489 A JP 17479489A JP 17479489 A JP17479489 A JP 17479489A JP H0340352 A JPH0340352 A JP H0340352A
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- Japan
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- stm
- optical microscope
- sample
- microscope
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- Pending
Links
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- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 50
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
走査型トンネル顕微鏡と光学顕微鏡を複合しＳＴＭの探
針の指定を容易にした複合走査型トンネル顕微鏡に関す
る。
針の指定を容易にした複合走査型トンネル顕微鏡に関す
る。
ＳＴＭをユニット部（Ｚ粗動、ＰＺＴ、探針）とステー
ジ部（ｘｙステージ、除振台、試料ホルダー〉に分離で
きるような構成とし、ステージ部ユニソト部、接続部に
精密なマウント機構を有し、ユニット部の脱着による位
置再現性を±１μ程度とした。一方補助的観測手段とし
て光学顕微鏡を有し、ユニット部と同一のマウントを有
し、ユニットと光学顕微鏡を交換しても両者の位置再現
性は±１μ程度とした。又、光学Ｓ！ｉ′ｉ微鏡の接眼
部に、ＳＴＭ探針位置指定のためにクロスカーソルがＸ
。
ジ部（ｘｙステージ、除振台、試料ホルダー〉に分離で
きるような構成とし、ステージ部ユニソト部、接続部に
精密なマウント機構を有し、ユニット部の脱着による位
置再現性を±１μ程度とした。一方補助的観測手段とし
て光学顕微鏡を有し、ユニット部と同一のマウントを有
し、ユニットと光学顕微鏡を交換しても両者の位置再現
性は±１μ程度とした。又、光学Ｓ！ｉ′ｉ微鏡の接眼
部に、ＳＴＭ探針位置指定のためにクロスカーソルがＸ
。
ｙに移動可能な機構を設けた。一方、試料ステージ上に
ＳＴＭの走査領域内（１０μ程度）でその場所が同定で
きる。特異的パターンを持った標準サンプルを有する。
ＳＴＭの走査領域内（１０μ程度）でその場所が同定で
きる。特異的パターンを持った標準サンプルを有する。
従来のＳＴＭは、試料と探針の位置関係を観測する手段
として、長動作距離（１０ｅｆｉ程度）の実体顕微鏡を
用い、試料面を斜め上より観測していた。
として、長動作距離（１０ｅｆｉ程度）の実体顕微鏡を
用い、試料面を斜め上より観測していた。
試料面を斜方より観測するために試料全面を−度に結像
することができず、又実体顕微鏡を使用するため倍率も
２００倍解像度１０μ程度しか得られず、試料の微細な
場所への位置合わせが困難であった。
することができず、又実体顕微鏡を使用するため倍率も
２００倍解像度１０μ程度しか得られず、試料の微細な
場所への位置合わせが困難であった。
３７Ｍ装置は、原子レベルが観測できる分解能を持つ反
面、走査領域が狭く、最大でもＩＯμ程度である。この
ため試料の観察したい部分をＳＴＭで測定するためには
、この１０μの走査領域へ試料又は探針を位置合わせす
る必要がある。前述のように実体Ｗ４微鏡で斜方より試
料面をｔｉ３１ｉ１１１１１した場合、試料面全面でピ
ントが合わず、又倍率、解像とも低いため、ステージ部
での探針と試料の位置合わせを１０μ以下の精度で行う
のは難しいという問題点がある０本発明はかかる問題点
を解決するためになされたものであって、ＳＴＭのトン
ネルユニット部と同一構造のマウントに光学顕微鏡を取
り付け、光学Ｂｍ鏡とトンネルユニットを交換しても、
ステージ部との位置再現性を±ｌμ程度とし、さらにＳ
ＴＭの探針位置の指定を可能にした３７Ｍ装置を提供す
ることを目的とする。
面、走査領域が狭く、最大でもＩＯμ程度である。この
ため試料の観察したい部分をＳＴＭで測定するためには
、この１０μの走査領域へ試料又は探針を位置合わせす
る必要がある。前述のように実体Ｗ４微鏡で斜方より試
料面をｔｉ３１ｉ１１１１１した場合、試料面全面でピ
ントが合わず、又倍率、解像とも低いため、ステージ部
での探針と試料の位置合わせを１０μ以下の精度で行う
のは難しいという問題点がある０本発明はかかる問題点
を解決するためになされたものであって、ＳＴＭのトン
ネルユニット部と同一構造のマウントに光学顕微鏡を取
り付け、光学Ｂｍ鏡とトンネルユニットを交換しても、
ステージ部との位置再現性を±ｌμ程度とし、さらにＳ
ＴＭの探針位置の指定を可能にした３７Ｍ装置を提供す
ることを目的とする。
本発明が上記目的を達成するために採用した主たる手段
は下記の通りである。即ち、 （１） 同型のマウント機構を備えた走査型トンネル
顕微鏡鏡筒と光学顕微鏡鏡筒、前記マウント機構に接合
するマウント機構を備えたステージ部からなり、上記ス
テージ部には位置合わせ用標準試料が測定試料とともに
併置されていることを特徴とする複合走査型トンネル顕
微鏡。
は下記の通りである。即ち、 （１） 同型のマウント機構を備えた走査型トンネル
顕微鏡鏡筒と光学顕微鏡鏡筒、前記マウント機構に接合
するマウント機構を備えたステージ部からなり、上記ス
テージ部には位置合わせ用標準試料が測定試料とともに
併置されていることを特徴とする複合走査型トンネル顕
微鏡。
（２） 上記光学Ｗ４徽鏡鏡筒の接眼部にクロスカー
ソルｘｙ移動機構を設けたことを特徴とする請求項ｌ記
載の複合走査型トンネル顕微鏡。
ソルｘｙ移動機構を設けたことを特徴とする請求項ｌ記
載の複合走査型トンネル顕微鏡。
トンネルユニット部と同一構造のマウントに光学ｇｌＩ
微鏡を取り付け、光学顕微鏡とトンネルユニットを交換
しても、ステージ部との位置再現性を±ｌμ程度とし、
一方、光学顕微鏡の接眼部にクロスカーソルをｘ、ｙに
移動できる機構をもたせたのでＳＴＭの探針位置の指定
が可能になった。
微鏡を取り付け、光学顕微鏡とトンネルユニットを交換
しても、ステージ部との位置再現性を±ｌμ程度とし、
一方、光学顕微鏡の接眼部にクロスカーソルをｘ、ｙに
移動できる機構をもたせたのでＳＴＭの探針位置の指定
が可能になった。
上記手段を用いると、試料面を垂直方向より短動作距離
で観測できるため、光学顕微鏡として高倍率（１０００
倍程度）高解像度（０，５μ）程度の物で試料面を観測
可能となる。又、試料全面でピントも合い１μ程度の精
細な試料形状まで観測できる。
で観測できるため、光学顕微鏡として高倍率（１０００
倍程度）高解像度（０，５μ）程度の物で試料面を観測
可能となる。又、試料全面でピントも合い１μ程度の精
細な試料形状まで観測できる。
一方、３７Ｍ探針と試料の位置合わせは、前述の標準試
料をＳＴＭで１０μ走査を行い、特徴的な形状の画像壱
表示しておく０次にトンネルユニット部と光学＝ｎａ鏡
を交換して、標準サンプルのどの部分がＳＴＭ像で走査
されたか探し、その位置へ接眼部のクロスカーソルを移
動することによってＳＴＭの探針位置が判明する０次に
測定試料を光学顕微鏡で観測し、クロスカーソル位置へ
測定箇所を移動する。光学顕微鏡とトンネルユニ７トを
再度交換しＳＴＭの画像を得る。従って、光学顕微鏡と
トンネルユニット部を交換しても±１μ程度の位置再現
性を持つマウントが必要となる。
料をＳＴＭで１０μ走査を行い、特徴的な形状の画像壱
表示しておく０次にトンネルユニット部と光学＝ｎａ鏡
を交換して、標準サンプルのどの部分がＳＴＭ像で走査
されたか探し、その位置へ接眼部のクロスカーソルを移
動することによってＳＴＭの探針位置が判明する０次に
測定試料を光学顕微鏡で観測し、クロスカーソル位置へ
測定箇所を移動する。光学顕微鏡とトンネルユニ７トを
再度交換しＳＴＭの画像を得る。従って、光学顕微鏡と
トンネルユニット部を交換しても±１μ程度の位置再現
性を持つマウントが必要となる。
第１図に本発明の実施例の概念図を示す。この装置は、
トンネルユニット部１、ステージ部２、及び小型金属顕
微鏡（第４図）よりなる、ステージ部２には、精密マウ
ントリング３があり、凸部４がある。トンネルユニット
部ｌと小型金属顕微鏡には図示しないが同形の凹部のマ
ウントを有する。第２図に精密マウント凸部の例を示す
、精密マウント凸部は精密マウントリング３の上に等配
に３ケの剛球の凸部受け４（第２図（ｂ））を埋め込み
、この３点で荷重を支持する。一方、凹部は第３図＋８
） 〜ｔｃ＞に示す形状５．６． ７よりなる。５で垂
直方向の高さを規制し、６により回転方向を規制し、７
により動径方向を規制する。又、形状６のみを動径方向
に３ケ配しても同様の効果が得られた。又、より一層位
置合わせの精度を増すために、形状６をＭ径方向に配し
、リングの中心に向かってテーパーを持たせるように配
置した。当然のことながらマウントの凸部、凹部を入れ
替えても同様な効果が得られるが、垂直方向に装置を組
み上げる場合は、ステージ部２が凸部の方が塵等の蓄積
が少なく有利である。又、トンネルユニット部１と光学
’ＪＡ６’＆鏡の平面方向の重心位置は、上記支持３点
の中心位置に来るようにし、トンネルユニノド８と、光
学顕微鏡を交換しても支持３点には等しく荷動が分散す
るようにした。上記マウント機構により、トンネルユニ
ノド８と光学顕微鏡をステージ部２に載せ変えた場合の
位置再現性は±１μ程度となり、ＳＴＭの走査域が１０
μあるので光学顕微鏡の視野下で指定した試料位置へＳ
ＴＭの探針を導くことが可能になる。
トンネルユニット部１、ステージ部２、及び小型金属顕
微鏡（第４図）よりなる、ステージ部２には、精密マウ
ントリング３があり、凸部４がある。トンネルユニット
部ｌと小型金属顕微鏡には図示しないが同形の凹部のマ
ウントを有する。第２図に精密マウント凸部の例を示す
、精密マウント凸部は精密マウントリング３の上に等配
に３ケの剛球の凸部受け４（第２図（ｂ））を埋め込み
、この３点で荷重を支持する。一方、凹部は第３図＋８
） 〜ｔｃ＞に示す形状５．６． ７よりなる。５で垂
直方向の高さを規制し、６により回転方向を規制し、７
により動径方向を規制する。又、形状６のみを動径方向
に３ケ配しても同様の効果が得られた。又、より一層位
置合わせの精度を増すために、形状６をＭ径方向に配し
、リングの中心に向かってテーパーを持たせるように配
置した。当然のことながらマウントの凸部、凹部を入れ
替えても同様な効果が得られるが、垂直方向に装置を組
み上げる場合は、ステージ部２が凸部の方が塵等の蓄積
が少なく有利である。又、トンネルユニット部１と光学
’ＪＡ６’＆鏡の平面方向の重心位置は、上記支持３点
の中心位置に来るようにし、トンネルユニノド８と、光
学顕微鏡を交換しても支持３点には等しく荷動が分散す
るようにした。上記マウント機構により、トンネルユニ
ノド８と光学顕微鏡をステージ部２に載せ変えた場合の
位置再現性は±１μ程度となり、ＳＴＭの走査域が１０
μあるので光学顕微鏡の視野下で指定した試料位置へＳ
ＴＭの探針を導くことが可能になる。
第４図に光学ｎｉ微鏡接眼部につけたｘ、ｙ移動機構付
きクロスカーソル９を示すクロスカーソルの移動分解能
は１０μであり、対物レンズを４０倍を使用すると、試
料面では０．２５μまでの位置指定が可能になり、位置
合わせ梢度±１μから見て十分な桔度である。
きクロスカーソル９を示すクロスカーソルの移動分解能
は１０μであり、対物レンズを４０倍を使用すると、試
料面では０．２５μまでの位置指定が可能になり、位置
合わせ梢度±１μから見て十分な桔度である。
次にＳＴＭの探針１０位置と光学顕微鏡のクロスカーソ
ル位置の合わせ方を示す。第５図に示す位置合わせ用標
エセ試料の一例を示す、ＩＯμごとのメツシュによって
区切られていてその内部には、その場所の座標を示す。
ル位置の合わせ方を示す。第５図に示す位置合わせ用標
エセ試料の一例を示す、ＩＯμごとのメツシュによって
区切られていてその内部には、その場所の座標を示す。
文字又は数字が書かれている。この標準試料をＳＴＭで
測定しての画像より座標を読み取る０次に光学顕微鏡を
マウントの上に載せＳＴＭ像の得られた座標の所へ光学
顕微鏡のクロスカーソルを移動する。このクロスカーソ
ル位置がＳ Ｔ Ｍの探針位置となる０次に標！１！試
料と測定試料を交換し、クロスカーソル位置へ試料の観
測域を一致するようにステージ等で送る０次に光学顕微
鏡ユニットとＳＴＭユニントを交換してＳＴＭの測定を
行う。
測定しての画像より座標を読み取る０次に光学顕微鏡を
マウントの上に載せＳＴＭ像の得られた座標の所へ光学
顕微鏡のクロスカーソルを移動する。このクロスカーソ
ル位置がＳ Ｔ Ｍの探針位置となる０次に標！１！試
料と測定試料を交換し、クロスカーソル位置へ試料の観
測域を一致するようにステージ等で送る０次に光学顕微
鏡ユニットとＳＴＭユニントを交換してＳＴＭの測定を
行う。
前述のような構成にした結果、試料の任意位置へ±１μ
程度の猜度でＳＴＭの探針を位置合わせすることが可能
になった。又、試料を垂直方向より観測できるため金属
顕微鏡で高倍率高解像度で試料を観測できるようになっ
た。
程度の猜度でＳＴＭの探針を位置合わせすることが可能
になった。又、試料を垂直方向より観測できるため金属
顕微鏡で高倍率高解像度で試料を観測できるようになっ
た。
凸部の説明図、第３図は本発明の一実施例に用いる精密
マウント凹部受けの説明図、第４図は本発明の一実施例
に用いる光学顕微鏡を示す図、第５図は本発明の一実施
例に用いる位置合わせ用標準試料の一例を示す図である
。 ・トンネルユニノド部 ・ステージ部 ・桔密マウントリング ・凸部受け ・トンネルユニソト ・光学顕微鏡接眼部 ・探針 ・試料 猜密移動ステージ 以 上 出廓人 セイコー電子工業株式会社
マウント凹部受けの説明図、第４図は本発明の一実施例
に用いる光学顕微鏡を示す図、第５図は本発明の一実施
例に用いる位置合わせ用標準試料の一例を示す図である
。 ・トンネルユニノド部 ・ステージ部 ・桔密マウントリング ・凸部受け ・トンネルユニソト ・光学顕微鏡接眼部 ・探針 ・試料 猜密移動ステージ 以 上 出廓人 セイコー電子工業株式会社
Claims (2)
- （１）同型のマウント機構を備えた走査型トンネル顕微
鏡鏡筒と光学顕微鏡鏡筒、前記マウント機構に接合する
マウント機構を備えたステージ部からなり、上記ステー
ジ部には位置合わせ用標準試料が測定試料とともに併置
されていることを特徴とする複合走査型トンネル顕微鏡
。 - （２）上記光学顕微鏡鏡筒の接眼部にクロスカーソルｘ
ｙ移動機構を設けたことを特徴とする請求項１記載の複
合走査型トンネル顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17479489A JPH0340352A (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 複合走査型トンネル顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17479489A JPH0340352A (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 複合走査型トンネル顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0340352A true JPH0340352A (ja) | 1991-02-21 |
Family
ID=15984787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17479489A Pending JPH0340352A (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 複合走査型トンネル顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0340352A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009133806A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | King Yuan Electronics Co Ltd | プローブカード校正設備 |
| JP2010506418A (ja) * | 2006-10-12 | 2010-02-25 | ヴィステック・リソグラフィー・インコーポレーテッド | 電子ビームリソグラフィ機械のステージ運動反動力の減少 |
-
1989
- 1989-07-05 JP JP17479489A patent/JPH0340352A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010506418A (ja) * | 2006-10-12 | 2010-02-25 | ヴィステック・リソグラフィー・インコーポレーテッド | 電子ビームリソグラフィ機械のステージ運動反動力の減少 |
| JP2009133806A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | King Yuan Electronics Co Ltd | プローブカード校正設備 |
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