JPH045502A - 探針検査方法 - Google Patents
探針検査方法Info
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- JPH045502A JPH045502A JP10608990A JP10608990A JPH045502A JP H045502 A JPH045502 A JP H045502A JP 10608990 A JP10608990 A JP 10608990A JP 10608990 A JP10608990 A JP 10608990A JP H045502 A JPH045502 A JP H045502A
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- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 109
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 10
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 abstract 1
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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〕
本発明は、探針を試料表面上で走査し試料表面形状を測
定する計測器における探針先端部の形状を測定検査する
方法に関する。
定する計測器における探針先端部の形状を測定検査する
方法に関する。
鉛直面を持つ標準試料を、探針の走査方向の角度と試料
の角度とを同じ角度で回転させながら測定を行う事によ
り、探針先端部の形状の測定を特別な装置を用いること
なく極めて簡便で効率的に行い、探針の評価、装置の測
定精度の把握、最適な走査方向の把握が可能となるもの
である。
の角度とを同じ角度で回転させながら測定を行う事によ
り、探針先端部の形状の測定を特別な装置を用いること
なく極めて簡便で効率的に行い、探針の評価、装置の測
定精度の把握、最適な走査方向の把握が可能となるもの
である。
例えば、トンネル効果を利用して試料表面と探針間の距
離を一定に保持しながら、試料表面に沿って探針を面内
方向に走査し、この時の探針の高さ情報から試料表面の
三次元微細形状を得るＳＴＭ（走査型トンネル顕微鏡）
においては、探針先端部の形状がＳＴＭの測定精度に大
きく影響するにもかかわらず、これを簡便に測定検査す
る適当な方法がなかった。
離を一定に保持しながら、試料表面に沿って探針を面内
方向に走査し、この時の探針の高さ情報から試料表面の
三次元微細形状を得るＳＴＭ（走査型トンネル顕微鏡）
においては、探針先端部の形状がＳＴＭの測定精度に大
きく影響するにもかかわらず、これを簡便に測定検査す
る適当な方法がなかった。
探針先端部の形状がＳＴＭの測定精度に大きく影響する
にもかかわらず、これを一定に維持することが困難なた
め、探針を交換する都度、また探針の取付方向、走査方
向の違いにより、得られる３７Ｍ測定像に違いが発生す
るという問題点があった。
にもかかわらず、これを一定に維持することが困難なた
め、探針を交換する都度、また探針の取付方向、走査方
向の違いにより、得られる３７Ｍ測定像に違いが発生す
るという問題点があった。
そこで、例えば一部の光回折格子のように、面が鉛直に
切り立ったある方向に細長いパターン芳しくは溝等が形
成され、同じパターンが微細ピッチで並んでいる、その
三次元微細形状が既知の標準試料を用い、探針の走査方
向を任意の方向に回転させる手段と、試料を任意の方向
に回転させる手段を用いて、探針の走査方向を３６０°
全周にわたって回転させ、また常時標準試料のパターン
の繰り返し方向に探針が走査されるよう試料も回転させ
、標準試料の微細形状の測定を行うことにより、探針先
端部の形状を全周にわたって検査する方法である。
切り立ったある方向に細長いパターン芳しくは溝等が形
成され、同じパターンが微細ピッチで並んでいる、その
三次元微細形状が既知の標準試料を用い、探針の走査方
向を任意の方向に回転させる手段と、試料を任意の方向
に回転させる手段を用いて、探針の走査方向を３６０°
全周にわたって回転させ、また常時標準試料のパターン
の繰り返し方向に探針が走査されるよう試料も回転させ
、標準試料の微細形状の測定を行うことにより、探針先
端部の形状を全周にわたって検査する方法である。
前記方法を用いることにより、探針先端部の形状を測定
検査することが可能となり、探針先端部の形状を知るこ
とによる試料の３７Ｍ測定像の測定精度の把握、また探
針先端部の形状を知ることによる最適な走査方向の把握
、更に探針生産時の探針の評価等が可能となる。
検査することが可能となり、探針先端部の形状を知るこ
とによる試料の３７Ｍ測定像の測定精度の把握、また探
針先端部の形状を知ることによる最適な走査方向の把握
、更に探針生産時の探針の評価等が可能となる。
〔実施例〕
第１図は本発明に用いる装置例の構成を示したものであ
る。Ｘ軸走査信号発生器１から発生するＸ方向走査信号
Ｘと、Ｙ軸走査信号発生器２から発生するＹ方向走査信
号らはともに走査信号変換器３に入力される。走査信号
変換器３は、また角度信号発生器４から発生する角度信
号θが入力され、この角度信号θに応して、Ｘ軸、Ｙ軸
走査信号発生器１．２からの信号Ｘ及びＹを回転変換し
、それぞれＹＳＩＮθ十ｘｃｏｓθ、ｙｃｃｓθＸ５Ｉ
Ｎθという信号に変換出力する。出力された各々の信号
は、円筒形圧電素子５上のＸ軸電極６、Ｙ軸電極７に印
加され、これにより円筒形圧電素子５の先端に取り付け
られた探針８が、Ｘ軸電極６及びＹ軸電極７に印加され
た信号に応してそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に走査さ
れて、探針８．試料９間のトンネル電流を測定する事に
なる。また、探針８に対向する位置に配置されている標
準試料９は試料回転テーブル１０上に搭載されており、
試料回転テーブル１０は、角度信号発生器４からの角度
信号θに応した角度に標準試料９を回転させる。そして
、走査信号変換器３と試料回転テーブル１０にはそれぞ
れ同じ角度信号θが入力されているため、探針８の走査
方向と標準試料９の搭載方向はいつも同し角度ずつ回転
することになる。
る。Ｘ軸走査信号発生器１から発生するＸ方向走査信号
Ｘと、Ｙ軸走査信号発生器２から発生するＹ方向走査信
号らはともに走査信号変換器３に入力される。走査信号
変換器３は、また角度信号発生器４から発生する角度信
号θが入力され、この角度信号θに応して、Ｘ軸、Ｙ軸
走査信号発生器１．２からの信号Ｘ及びＹを回転変換し
、それぞれＹＳＩＮθ十ｘｃｏｓθ、ｙｃｃｓθＸ５Ｉ
Ｎθという信号に変換出力する。出力された各々の信号
は、円筒形圧電素子５上のＸ軸電極６、Ｙ軸電極７に印
加され、これにより円筒形圧電素子５の先端に取り付け
られた探針８が、Ｘ軸電極６及びＹ軸電極７に印加され
た信号に応してそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に走査さ
れて、探針８．試料９間のトンネル電流を測定する事に
なる。また、探針８に対向する位置に配置されている標
準試料９は試料回転テーブル１０上に搭載されており、
試料回転テーブル１０は、角度信号発生器４からの角度
信号θに応した角度に標準試料９を回転させる。そして
、走査信号変換器３と試料回転テーブル１０にはそれぞ
れ同じ角度信号θが入力されているため、探針８の走査
方向と標準試料９の搭載方向はいつも同し角度ずつ回転
することになる。
標準試料９は、第２図に示すように、断面の側壁の一方
が鉛直に形成された同じパターンの溝が微細ピンチで並
んでいる。
が鉛直に形成された同じパターンの溝が微細ピンチで並
んでいる。
さてここで、（第２図の本発明に用いる標準試料の一例
及び配置方向を示す図に示されるように）まず最初に探
針８のＹ軸走査方向と標準試料９のパターン方向が一致
し、更に探針８のＸ軸走査方向側にパターンの鉛直面１
２が来るような向きに標準試料９を配置する。この状態
で探針８をＸ軸方向に走査する。次に角度信号発生器４
から任意の角度信号θを発生させ、探針８の走査方向と
試Ｆ４９の角度を同し角度だけ回転させて探針８を走査
する。このように試料９と走査方向を同し角度で回転さ
せて探針８を走査すると常時標準試料９のパターンの繰
り返し方向に探針８が走査される。以下にこれを繰り返
し１回転（３６０°）まで行う。
及び配置方向を示す図に示されるように）まず最初に探
針８のＹ軸走査方向と標準試料９のパターン方向が一致
し、更に探針８のＸ軸走査方向側にパターンの鉛直面１
２が来るような向きに標準試料９を配置する。この状態
で探針８をＸ軸方向に走査する。次に角度信号発生器４
から任意の角度信号θを発生させ、探針８の走査方向と
試Ｆ４９の角度を同し角度だけ回転させて探針８を走査
する。このように試料９と走査方向を同し角度で回転さ
せて探針８を走査すると常時標準試料９のパターンの繰
り返し方向に探針８が走査される。以下にこれを繰り返
し１回転（３６０°）まで行う。
第３図（ａ）、〜）は断面形状が左右で異なる例の探針
での走査状況を説明する図である。第３図＋ａ＋は走査
方向と標準試料９を回転させる前（Ｏｏ）の走査状況を
示し、第３図（ト））は走査方向と標準試料９を１８０
°回転させたときの走査状況を示している。そしてこれ
らの図から分かるように探針８の先端の軌跡１１は、標
準試料９をいつも同じ方向に走査しているにもかかわら
ず、探針８の形状により変化する事になる。ここで注目
すべきは、探針８の先端の軌跡１１のうち、標準試料９
の鉛直面に対応する部分の傾きがそのまま探針８の先端
の傾きを示していることである。従って、角度信号θを
０〜３６０°まで全周にわたって変化させて、探針８の
先端の軌跡１１を得れば、探針８の全周にわたる先端の
傾きが得られることになり、探針先端部の形状の測定検
査が達成される。
での走査状況を説明する図である。第３図＋ａ＋は走査
方向と標準試料９を回転させる前（Ｏｏ）の走査状況を
示し、第３図（ト））は走査方向と標準試料９を１８０
°回転させたときの走査状況を示している。そしてこれ
らの図から分かるように探針８の先端の軌跡１１は、標
準試料９をいつも同じ方向に走査しているにもかかわら
ず、探針８の形状により変化する事になる。ここで注目
すべきは、探針８の先端の軌跡１１のうち、標準試料９
の鉛直面に対応する部分の傾きがそのまま探針８の先端
の傾きを示していることである。従って、角度信号θを
０〜３６０°まで全周にわたって変化させて、探針８の
先端の軌跡１１を得れば、探針８の全周にわたる先端の
傾きが得られることになり、探針先端部の形状の測定検
査が達成される。
以上述べたように、探針先端部の形状の測定検査の方法
が確立される事によって、試料測定時の測定精度の把握
が可能となり、また最適な走査方向の把握も可能になる
。そしてここで特筆すべき事は、これら作業がすべて特
別な装置を用いることなく、試料表面の形状測定を行お
うとしている測定装置に試料表面の形状測定に用いよう
としている探針を取り付けた状態で、所定の標準試料の
−走査線分の測定を、角度を変えて何回か行うのみで済
むという極めて簡便で効率的な方法であるということで
ある。
が確立される事によって、試料測定時の測定精度の把握
が可能となり、また最適な走査方向の把握も可能になる
。そしてここで特筆すべき事は、これら作業がすべて特
別な装置を用いることなく、試料表面の形状測定を行お
うとしている測定装置に試料表面の形状測定に用いよう
としている探針を取り付けた状態で、所定の標準試料の
−走査線分の測定を、角度を変えて何回か行うのみで済
むという極めて簡便で効率的な方法であるということで
ある。
第１図は本発明に用いる装置の構成を示すブロック図、
第２図は本発明に用いる標準試料の一例及び配置方向を
示す図、第３図（ａ）、（１））は回転前後の試料形状
と探針形状の関連を示す図である。 ３・・・走査信号変換器 ４・・・角度信号発生器 ５・・・円筒圧電素子 ６・・・Ｘ細電極 ７・・・Ｙ細電極 ８・・・探針 ９・・・標準試料 １０・・・試料回転テーブル １１・・・探針先端軌跡 １２・・・パターンの鉛直面
第２図は本発明に用いる標準試料の一例及び配置方向を
示す図、第３図（ａ）、（１））は回転前後の試料形状
と探針形状の関連を示す図である。 ３・・・走査信号変換器 ４・・・角度信号発生器 ５・・・円筒圧電素子 ６・・・Ｘ細電極 ７・・・Ｙ細電極 ８・・・探針 ９・・・標準試料 １０・・・試料回転テーブル １１・・・探針先端軌跡 １２・・・パターンの鉛直面
Claims (1)
- 繰り返し鉛直面を持つ標準試料と、探針の走査方向を回
転させる手段と、試料方向を回転させる手段とを用いて
、探針の走査方向の角度と試料の角度とを同じ角度で変
えながら探針を走査することより探針先端部の形状を測
定検査する探針検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10608990A JP2890056B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 探針検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10608990A JP2890056B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 探針検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH045502A true JPH045502A (ja) | 1992-01-09 |
| JP2890056B2 JP2890056B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=14424823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10608990A Expired - Fee Related JP2890056B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 探針検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2890056B2 (ja) |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP10608990A patent/JP2890056B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2890056B2 (ja) | 1999-05-10 |
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