JPH09218211A - カンチレバー走査プローブ顕微鏡 - Google Patents
カンチレバー走査プローブ顕微鏡Info
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- JPH09218211A JPH09218211A JP5101996A JP5101996A JPH09218211A JP H09218211 A JPH09218211 A JP H09218211A JP 5101996 A JP5101996 A JP 5101996A JP 5101996 A JP5101996 A JP 5101996A JP H09218211 A JPH09218211 A JP H09218211A
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Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 所定の分解能を維持しつつ比較的短時間で走
査することができるカンチレバー走査プローブ顕微鏡を
提供すること。 【解決手段】 複数のカンチレバー８を縦横に設け、こ
れらのカンチレバー８のそれぞれ揺動端の下面に尖端部
１０を形成するとともに、カンチレバー８の揺動端側の
上面に前記尖端部１０に対応するようにしてミラー１１
を設け、前記尖端部側を試料１の検査対象面に当接させ
るように載置した状態で、前記ミラー１１に対して、干
渉計に接続された一方の光ファイバ１２から光を照射
し、そのときの反射光を前記干渉計に接続された他方の
光ファイバ１３に入射させるようにした。
査することができるカンチレバー走査プローブ顕微鏡を
提供すること。 【解決手段】 複数のカンチレバー８を縦横に設け、こ
れらのカンチレバー８のそれぞれ揺動端の下面に尖端部
１０を形成するとともに、カンチレバー８の揺動端側の
上面に前記尖端部１０に対応するようにしてミラー１１
を設け、前記尖端部側を試料１の検査対象面に当接させ
るように載置した状態で、前記ミラー１１に対して、干
渉計に接続された一方の光ファイバ１２から光を照射
し、そのときの反射光を前記干渉計に接続された他方の
光ファイバ１３に入射させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体ウ
エハやその製作に用いるマスクなどの表面構造をきわめ
て微視的に検査するのに用いられるカンチレバー走査プ
ローブ顕微鏡に関する。
エハやその製作に用いるマスクなどの表面構造をきわめ
て微視的に検査するのに用いられるカンチレバー走査プ
ローブ顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体ウエハなどの表面のように
比較的広い平坦な面のシャープさを、０．１μｍといっ
た分解能で検査するのに、従来においては、カンチレバ
ーを用いたＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃ
ｒｏｓｃｏｐｅ；原子間力顕微鏡）が用いられている。
比較的広い平坦な面のシャープさを、０．１μｍといっ
た分解能で検査するのに、従来においては、カンチレバ
ーを用いたＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃ
ｒｏｓｃｏｐｅ；原子間力顕微鏡）が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ａ
ＦＭによれば、カンチレバーが単一であるため、たった
１ｃｍ2 をスキャンするのに非常に多大の時間がかかる
といった問題があった。
ＦＭによれば、カンチレバーが単一であるため、たった
１ｃｍ2 をスキャンするのに非常に多大の時間がかかる
といった問題があった。
【０００４】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、所定の分解能を維持しつつ比較
的短時間で走査することができるカンチレバー走査プロ
ーブ顕微鏡を提供することである。
たもので、その目的は、所定の分解能を維持しつつ比較
的短時間で走査することができるカンチレバー走査プロ
ーブ顕微鏡を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第１のカンチレバー走査プローブ顕微鏡
は、複数のカンチレバーを縦横に設け、これらのカンチ
レバーのそれぞれ揺動端の下面に尖端部を形成するとと
もに、カンチレバーの揺動端側の上面に前記尖端部に対
応するようにしてミラーを設け、前記尖端部側を試料の
検査対象面に当接させるように載置した状態で、前記ミ
ラーに対して、干渉計に接続された一方の光ファイバか
ら光を照射し、そのときの反射光を前記干渉計に接続さ
れた他方の光ファイバに入射させるようにしている。
め、この発明の第１のカンチレバー走査プローブ顕微鏡
は、複数のカンチレバーを縦横に設け、これらのカンチ
レバーのそれぞれ揺動端の下面に尖端部を形成するとと
もに、カンチレバーの揺動端側の上面に前記尖端部に対
応するようにしてミラーを設け、前記尖端部側を試料の
検査対象面に当接させるように載置した状態で、前記ミ
ラーに対して、干渉計に接続された一方の光ファイバか
ら光を照射し、そのときの反射光を前記干渉計に接続さ
れた他方の光ファイバに入射させるようにしている。
【０００６】この発明の第２のカンチレバー走査プロー
ブ顕微鏡は、複数のカンチレバーを一直線状に設け、こ
れらのカンチレバーの揺動端の下面に尖端部を形成する
とともに、カンチレバーの揺動端側の上面に前記尖端部
に対応するようにしてミラーを設け、前記尖端部に接す
るようにして試料の検査対象面を移動させながら、前記
ミラーに対して、干渉計に接続された一方の光ファイバ
から光を照射し、そのときの反射光を前記干渉計に接続
された他方の光ファイバに入射させるようにしている。
ブ顕微鏡は、複数のカンチレバーを一直線状に設け、こ
れらのカンチレバーの揺動端の下面に尖端部を形成する
とともに、カンチレバーの揺動端側の上面に前記尖端部
に対応するようにしてミラーを設け、前記尖端部に接す
るようにして試料の検査対象面を移動させながら、前記
ミラーに対して、干渉計に接続された一方の光ファイバ
から光を照射し、そのときの反射光を前記干渉計に接続
された他方の光ファイバに入射させるようにしている。
【０００７】この発明の第３のカンチレバー走査プロー
ブ顕微鏡は、複数のカンチレバーを縦横に設け、これら
のカンチレバーのそれぞれ揺動端の下面に尖端部を形成
するとともに、上面に強誘電体を形成する一方、各カン
チレバーとの間にエアーギャップを介してＭＯＳＦＥＴ
と強誘電体層を設けている。
ブ顕微鏡は、複数のカンチレバーを縦横に設け、これら
のカンチレバーのそれぞれ揺動端の下面に尖端部を形成
するとともに、上面に強誘電体を形成する一方、各カン
チレバーとの間にエアーギャップを介してＭＯＳＦＥＴ
と強誘電体層を設けている。
【０００８】この発明の第４のカンチレバー走査プロー
ブ顕微鏡は、複数のカンチレバーを一直線状に設け、こ
れらのカンチレバーのそれぞれ揺動端の下面に尖端部を
形成するとともに、上面に強誘電体を形成する一方、各
カンチレバーとの間にエアーギャップを介してＭＯＳＦ
ＥＴと強誘電体層を設け、前記尖端部に接するようにし
て試料の検査対象面を移動させるようにしている。
ブ顕微鏡は、複数のカンチレバーを一直線状に設け、こ
れらのカンチレバーのそれぞれ揺動端の下面に尖端部を
形成するとともに、上面に強誘電体を形成する一方、各
カンチレバーとの間にエアーギャップを介してＭＯＳＦ
ＥＴと強誘電体層を設け、前記尖端部に接するようにし
て試料の検査対象面を移動させるようにしている。
【０００９】第１および第２のカンチレバー走査プロー
ブ顕微鏡においては、干渉計に接続された一方の光ファ
イバを経たレーザ光は、カンチレバーの上面に設けられ
ているミラーに入射側の光として照射され、ミラーによ
って反射されて、他方の光ファイバに入光し、これを経
て反射側の光として干渉計に戻る。ここで、カンチレバ
ーが変位していれば、ミラーも変位しているから、入射
側のレーザ光と反射側のレーザ光との間には、ミラーの
変位（すなわち、カンチレバーの変位）による位相ずれ
が生じている。この位相のずれは、干渉計に設けられた
２個の光ダイオードによって検出することができ、この
検出結果に基づいて前記変位の大きさが得られる。
ブ顕微鏡においては、干渉計に接続された一方の光ファ
イバを経たレーザ光は、カンチレバーの上面に設けられ
ているミラーに入射側の光として照射され、ミラーによ
って反射されて、他方の光ファイバに入光し、これを経
て反射側の光として干渉計に戻る。ここで、カンチレバ
ーが変位していれば、ミラーも変位しているから、入射
側のレーザ光と反射側のレーザ光との間には、ミラーの
変位（すなわち、カンチレバーの変位）による位相ずれ
が生じている。この位相のずれは、干渉計に設けられた
２個の光ダイオードによって検出することができ、この
検出結果に基づいて前記変位の大きさが得られる。
【００１０】そして、検査対象である試料の検査対象面
に異物が付着してなく、凹凸が全くない場合には、カン
チレバー（ミラー）の変位はないから、前記位相のずれ
は生じないが、前記検査対象面に異物が付着していた
り、凹凸が生じていると、カンチレバー（ミラー）に変
位が生じ、前記位相のずれが生ずる。この位相のずれ
は、干渉計に設けられた２個の光ダイオードによって検
出することができ、この検出結果に基づいて前記変位の
大きさが得られ、この変位量に基づいて検査対象面の状
態を微視的に把握することができる。
に異物が付着してなく、凹凸が全くない場合には、カン
チレバー（ミラー）の変位はないから、前記位相のずれ
は生じないが、前記検査対象面に異物が付着していた
り、凹凸が生じていると、カンチレバー（ミラー）に変
位が生じ、前記位相のずれが生ずる。この位相のずれ
は、干渉計に設けられた２個の光ダイオードによって検
出することができ、この検出結果に基づいて前記変位の
大きさが得られ、この変位量に基づいて検査対象面の状
態を微視的に把握することができる。
【００１１】第３および第４のカンチレバー走査プロー
ブ顕微鏡においては、前記ミラーとファイバとの組合せ
に代えて、ＭＯＳＦＥＴによって前記変位を検出するよ
うにしている。
ブ顕微鏡においては、前記ミラーとファイバとの組合せ
に代えて、ＭＯＳＦＥＴによって前記変位を検出するよ
うにしている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施例
を図を参照しながら説明する。
を図を参照しながら説明する。
【００１３】図１〜図３は、第１のカンチレバー走査プ
ローブ顕微鏡を示すもので、まず、図１において、１は
検査対象の試料で、例えば半導体ウエハである。２はこ
の試料１を水平に保持する試料ホルダで、ガイド３に沿
ってＹ−Ｙ方向（紙面に垂直な方向）のいずれの方向に
も移動できるベース部材４上に適宜の間隔をおいて立設
され、前記Ｙ−Ｙ方向と直交するＸ−Ｘ方向に移動でき
る水平方向スキャナ５に支持されている。ベース部材４
は、モータ（図示してない）によって例えば０．１μｍ
以下の距離を低速度で動く。水平方向スキャナ５は、例
えば圧電スキャナよりなり、数１０μｍ程度動く。
ローブ顕微鏡を示すもので、まず、図１において、１は
検査対象の試料で、例えば半導体ウエハである。２はこ
の試料１を水平に保持する試料ホルダで、ガイド３に沿
ってＹ−Ｙ方向（紙面に垂直な方向）のいずれの方向に
も移動できるベース部材４上に適宜の間隔をおいて立設
され、前記Ｙ−Ｙ方向と直交するＸ−Ｘ方向に移動でき
る水平方向スキャナ５に支持されている。ベース部材４
は、モータ（図示してない）によって例えば０．１μｍ
以下の距離を低速度で動く。水平方向スキャナ５は、例
えば圧電スキャナよりなり、数１０μｍ程度動く。
【００１４】６は水平に保持された試料１の上面からシ
ャクトリムシモータ７によって保持され、これによって
試料１の表面（検査対象面）１ａにソフトランディング
するように当接されるカンチレバー走査プローブ顕微鏡
で、カンチレバーアレー構造に構成されている。このカ
ンチレバーアレー６の構成を、図２および図３を参照し
ながら説明する。
ャクトリムシモータ７によって保持され、これによって
試料１の表面（検査対象面）１ａにソフトランディング
するように当接されるカンチレバー走査プローブ顕微鏡
で、カンチレバーアレー構造に構成されている。このカ
ンチレバーアレー６の構成を、図２および図３を参照し
ながら説明する。
【００１５】図２は、カンチレバーアレイ６の縦断面を
示すもので、例えば１列に１５８７のカンチレバー８を
有するものが１６列配置され、総数２５，３９２個のカ
ンチレバー８よりなる。一列の長さは７．９６ｍｍであ
る。一つのカンチレバー８は、図３に示すような形状を
呈し、その本体９の厚みが１μｍ、幅が２０〜３０μ
ｍ、長さが２００μｍである。そして、カンチレバー本
体９は、その揺動端の下面には断面形状が逆正三角形状
の尖端部１０が形成され、上面にはメタライズによるミ
ラー１１が尖端部１０に対応するようにして形成されて
いる。このようなカンチレバー８よりなるカンチレバー
アレイ６は、シリコンウエハをエッチングすることによ
り形成される。そして、このカンチレバーアレイ６によ
れば、５インチ平方の平坦な面をスキャンすることがで
きる。
示すもので、例えば１列に１５８７のカンチレバー８を
有するものが１６列配置され、総数２５，３９２個のカ
ンチレバー８よりなる。一列の長さは７．９６ｍｍであ
る。一つのカンチレバー８は、図３に示すような形状を
呈し、その本体９の厚みが１μｍ、幅が２０〜３０μ
ｍ、長さが２００μｍである。そして、カンチレバー本
体９は、その揺動端の下面には断面形状が逆正三角形状
の尖端部１０が形成され、上面にはメタライズによるミ
ラー１１が尖端部１０に対応するようにして形成されて
いる。このようなカンチレバー８よりなるカンチレバー
アレイ６は、シリコンウエハをエッチングすることによ
り形成される。そして、このカンチレバーアレイ６によ
れば、５インチ平方の平坦な面をスキャンすることがで
きる。
【００１６】そして、各カンチレバー８には、そのミラ
ー１１に対して、例えば波長８３０μｍのレーザ光を照
射するための光ファイバとミラー１１において反射した
光が入射する光ファイバとが設けられている。すなわ
ち、図３において、１２，１３はそれらの先端部をミラ
ー１１に臨ませるように、互いに６０°をなすようにし
て設けられる光ファイバで、カンチレバー８上面に例え
ば８０μｍの間隔をおいて設けられる保持ブロック１４
に開設されたガイド孔１４ａ，１４ｂを挿通しており、
これらの光ファイバ１２，１３の他端側は、図示してな
い単一モードレーザ光干渉計に接続されている。
ー１１に対して、例えば波長８３０μｍのレーザ光を照
射するための光ファイバとミラー１１において反射した
光が入射する光ファイバとが設けられている。すなわ
ち、図３において、１２，１３はそれらの先端部をミラ
ー１１に臨ませるように、互いに６０°をなすようにし
て設けられる光ファイバで、カンチレバー８上面に例え
ば８０μｍの間隔をおいて設けられる保持ブロック１４
に開設されたガイド孔１４ａ，１４ｂを挿通しており、
これらの光ファイバ１２，１３の他端側は、図示してな
い単一モードレーザ光干渉計に接続されている。
【００１７】上記構成の第１のカンチレバー走査プロー
ブ顕微鏡においては、カンチレバーアレイ６は、シャク
トリムシモータ７によって、試料１の表面に柔らかく押
し付けられ、その状態で固定される。そして、試料１が
水平方向スキャナ５によって±４０μｍの大きさでＸ−
Ｘ方向にスキャンされるともに、ベース部材４によって
０．１μｍの速度でＹ−Ｙ方向に移動する。今、前記ス
キャニング周波数が３３０Ｈｚであると、７．９６ｍｍ
幅をスキャンするには、４分〔＝（７．９６／１×１０
-4）／３３３〕必要であり、Ｙ−Ｙ方向の速度は２ｍｍ
／分（＝３３．３μｍ／ｓｅｃ）である。
ブ顕微鏡においては、カンチレバーアレイ６は、シャク
トリムシモータ７によって、試料１の表面に柔らかく押
し付けられ、その状態で固定される。そして、試料１が
水平方向スキャナ５によって±４０μｍの大きさでＸ−
Ｘ方向にスキャンされるともに、ベース部材４によって
０．１μｍの速度でＹ−Ｙ方向に移動する。今、前記ス
キャニング周波数が３３０Ｈｚであると、７．９６ｍｍ
幅をスキャンするには、４分〔＝（７．９６／１×１０
-4）／３３３〕必要であり、Ｙ−Ｙ方向の速度は２ｍｍ
／分（＝３３．３μｍ／ｓｅｃ）である。
【００１８】そして、スキャニングとともに、干渉計か
らレーザ光を発する。すなわち、一方の光ファイバ１２
を経たレーザ光は、カンチレバー８の上面に設けられて
いるミラー１１に入射側の光ＬA として照射され、ミラ
ー１１によって反射されて、他方の光ファイバ１３に入
光し、これを経て反射側の光B として干渉計に戻る。こ
こで、試料１の表面に異物の付着などにより凹凸が生じ
ていれば、前記入射側の光ＬA と反射側の光B に位相の
ずれが生じ、その大きさによって試料１表面の凹凸が検
出できる。
らレーザ光を発する。すなわち、一方の光ファイバ１２
を経たレーザ光は、カンチレバー８の上面に設けられて
いるミラー１１に入射側の光ＬA として照射され、ミラ
ー１１によって反射されて、他方の光ファイバ１３に入
光し、これを経て反射側の光B として干渉計に戻る。こ
こで、試料１の表面に異物の付着などにより凹凸が生じ
ていれば、前記入射側の光ＬA と反射側の光B に位相の
ずれが生じ、その大きさによって試料１表面の凹凸が検
出できる。
【００１９】このように、上記第１のカンチレバー走査
プローブ顕微鏡は、μｍまたはサブμｍサイズにおける
光学干渉により、試料１の表面を所定の分解能を維持し
つつ比較的短時間で走査することができる。
プローブ顕微鏡は、μｍまたはサブμｍサイズにおける
光学干渉により、試料１の表面を所定の分解能を維持し
つつ比較的短時間で走査することができる。
【００２０】上記図１〜図３に示した第１のカンチレバ
ー走査プローブ顕微鏡においては、カンチレバー８を縦
横に複数設けたものであったが、図４および図５に示す
第２のカンチレバー走査プローブ顕微鏡のように、カン
チレバー８を一直線状に複数設け、試料１をＸ方向とこ
れに直交するＹ方向に移動させることにより、試料１の
表面を検査するようにしてもよい。
ー走査プローブ顕微鏡においては、カンチレバー８を縦
横に複数設けたものであったが、図４および図５に示す
第２のカンチレバー走査プローブ顕微鏡のように、カン
チレバー８を一直線状に複数設け、試料１をＸ方向とこ
れに直交するＹ方向に移動させることにより、試料１の
表面を検査するようにしてもよい。
【００２１】すなわち、図４および図５において、２１
はハウジングで、その下部には、複数のカンチレバー８
を一直線状に配置したカンチレバーアレイ２２が設けら
れている。このカンチレバーアレイ２２を構成するに際
し、カンチレバー８は、試料１の横寸法ａ，縦寸法ｂを
それぞれ一挙に走査できるだけ数だけ並設されている。
２３は試料１を載置する試料保持台で、図示してない回
転・停止機構によって、両矢印２４で示すように、９０
°回転することができる。そして、この試料保持台２３
は、ガイド２５に沿って矢印２６方向に直線移動する移
動ベース２７に固定されている。なお、２８は複数の光
ファイバ１２，１３を束ねてなる光ファイバ束である。
はハウジングで、その下部には、複数のカンチレバー８
を一直線状に配置したカンチレバーアレイ２２が設けら
れている。このカンチレバーアレイ２２を構成するに際
し、カンチレバー８は、試料１の横寸法ａ，縦寸法ｂを
それぞれ一挙に走査できるだけ数だけ並設されている。
２３は試料１を載置する試料保持台で、図示してない回
転・停止機構によって、両矢印２４で示すように、９０
°回転することができる。そして、この試料保持台２３
は、ガイド２５に沿って矢印２６方向に直線移動する移
動ベース２７に固定されている。なお、２８は複数の光
ファイバ１２，１３を束ねてなる光ファイバ束である。
【００２２】上記構成の第２のカンチレバー走査プロー
ブ顕微鏡においては、まず、図５に示すように、試料１
を試料保持台２３上にセットし、移動ベース２７を矢印
２６方向に移動させることにより、例えばＸ方向の走査
を行うことができる。次いで、試料保持台２３を９０°
回転させて移動ベース２７を矢印２６方向に移動させる
ことにより、Ｙ方向の走査を行うことができる。
ブ顕微鏡においては、まず、図５に示すように、試料１
を試料保持台２３上にセットし、移動ベース２７を矢印
２６方向に移動させることにより、例えばＸ方向の走査
を行うことができる。次いで、試料保持台２３を９０°
回転させて移動ベース２７を矢印２６方向に移動させる
ことにより、Ｙ方向の走査を行うことができる。
【００２３】この第２のカンチレバー走査プローブ顕微
鏡においても、前記第１のカンチレバー走査プローブ顕
微鏡と同様の作用効果を奏することはいうまでもない。
さらに、これに加えて、この第２のカンチレバー走査プ
ローブ顕微鏡においては、カンチレバーアレイ２２を構
成するカンチレバー８の数が少なくて済み、それだけ、
構成が簡素化されるといった効果がある。
鏡においても、前記第１のカンチレバー走査プローブ顕
微鏡と同様の作用効果を奏することはいうまでもない。
さらに、これに加えて、この第２のカンチレバー走査プ
ローブ顕微鏡においては、カンチレバーアレイ２２を構
成するカンチレバー８の数が少なくて済み、それだけ、
構成が簡素化されるといった効果がある。
【００２４】上記第１および第２のカンチレバー走査プ
ローブ顕微鏡は、いずれもカンチレバーと光ファイバと
を組み合わせ、カンチレバー８の変位を光学的な手法で
検出するようにしていたが、電気的な手法で検出するよ
うにしてもよい。
ローブ顕微鏡は、いずれもカンチレバーと光ファイバと
を組み合わせ、カンチレバー８の変位を光学的な手法で
検出するようにしていたが、電気的な手法で検出するよ
うにしてもよい。
【００２５】すなわち、図６〜図８は、この発明の第３
のカンチレバー走査プローブ顕微鏡を示すもので、この
実施例におけるカンチレバーアレイ３１は、図６に示す
ように、カンチレバー３２を縦横に複数個、例えば横に
１２個、縦に１２０個というように設けている。このカ
ンチレバー３２の構成を、図７および図８を参照しなが
ら説明する。
のカンチレバー走査プローブ顕微鏡を示すもので、この
実施例におけるカンチレバーアレイ３１は、図６に示す
ように、カンチレバー３２を縦横に複数個、例えば横に
１２個、縦に１２０個というように設けている。このカ
ンチレバー３２の構成を、図７および図８を参照しなが
ら説明する。
【００２６】図７および図８において、３３は適宜厚さ
のシリコン板で、その下側の面に凹部３４が形成されて
いる。カンチレバー３２はこの凹部３４を覆い、シリコ
ン板３３の下面との間に空間ができるように設けられて
いる。そして、カンチレバー３２の揺動端の下面には断
面形状が逆正三角形状の尖端部３５が形成され、カンチ
レバー３２のシリコン板３３側の面は、メタライズによ
るメタルゲート３６が形成されている。
のシリコン板で、その下側の面に凹部３４が形成されて
いる。カンチレバー３２はこの凹部３４を覆い、シリコ
ン板３３の下面との間に空間ができるように設けられて
いる。そして、カンチレバー３２の揺動端の下面には断
面形状が逆正三角形状の尖端部３５が形成され、カンチ
レバー３２のシリコン板３３側の面は、メタライズによ
るメタルゲート３６が形成されている。
【００２７】そして、シリコン板３３の下面には、ＭＯ
ＳＦＥＴ３７および強誘電体層３８が設けられている。
３９，４０はそれぞれソース、ドレインで、これらの表
面を覆うようにしてＳｉＯ2 膜よりなる絶縁層４１が形
成されている。そして、この絶縁層４１の表面に例えば
エレクトレットよりなる強誘電体層３８が設けられてい
る。
ＳＦＥＴ３７および強誘電体層３８が設けられている。
３９，４０はそれぞれソース、ドレインで、これらの表
面を覆うようにしてＳｉＯ2 膜よりなる絶縁層４１が形
成されている。そして、この絶縁層４１の表面に例えば
エレクトレットよりなる強誘電体層３８が設けられてい
る。
【００２８】試料１表面上の異物や凹凸によるカンチレ
バー３２の変位は、メタルゲート３６とエレクトレット
３８との間に形成されるエアーギャップ４２の変化に基
づいて測定される。すなわち、このエアーギャップ４２
の厚み（メタルゲート３６とエレクトレット３８との間
の距離）が変化すると、ドレイン電流が変化する。した
がって、このドレイン電流の大きさに基づいてカンチレ
バー３２の変位量が測定され、試料１表面上の状態を検
査することができる。
バー３２の変位は、メタルゲート３６とエレクトレット
３８との間に形成されるエアーギャップ４２の変化に基
づいて測定される。すなわち、このエアーギャップ４２
の厚み（メタルゲート３６とエレクトレット３８との間
の距離）が変化すると、ドレイン電流が変化する。した
がって、このドレイン電流の大きさに基づいてカンチレ
バー３２の変位量が測定され、試料１表面上の状態を検
査することができる。
【００２９】このように構成されたカンチレバーアレイ
３１は、図１〜図３に示した実施例と同様に、Ｘ方向、
Ｙ方向にスキャンされる。
３１は、図１〜図３に示した実施例と同様に、Ｘ方向、
Ｙ方向にスキャンされる。
【００３０】この第３のカンチレバー走査プローブ顕微
鏡においても、前記第１のカンチレバー走査プローブ顕
微鏡と同様の作用効果を奏することはいうまでもない。
さらに、これに加えて、この第３のカンチレバー走査プ
ローブ顕微鏡においては、光ファイバを用いるものでは
なく、それに伴う部材が不要になり、構成がより簡素化
される。
鏡においても、前記第１のカンチレバー走査プローブ顕
微鏡と同様の作用効果を奏することはいうまでもない。
さらに、これに加えて、この第３のカンチレバー走査プ
ローブ顕微鏡においては、光ファイバを用いるものでは
なく、それに伴う部材が不要になり、構成がより簡素化
される。
【００３１】そして、図示は省略するが、前記カンチレ
バー３２を一直線状に複数設け、試料１をＸ方向とこれ
に直交するＹ方向に移動させることにより、試料１の表
面を検査するようにしてもよい。このようにした場合、
さらに構成が簡略化される。
バー３２を一直線状に複数設け、試料１をＸ方向とこれ
に直交するＹ方向に移動させることにより、試料１の表
面を検査するようにしてもよい。このようにした場合、
さらに構成が簡略化される。
【００３２】
【発明の効果】この発明のカンチレバー走査プローブ顕
微鏡によれば、半導体ウエハの表面など平坦な面を従来
に比べて能率よくしかも高分解能で検査することができ
る。
微鏡によれば、半導体ウエハの表面など平坦な面を従来
に比べて能率よくしかも高分解能で検査することができ
る。
【図１】第１のカンチレバー走査プローブ顕微鏡を概略
的に示す図である。
的に示す図である。
【図２】前記カンチレバー走査プローブ顕微鏡において
用いるカンチレバーアレイの一例を示す縦断面図であ
る。
用いるカンチレバーアレイの一例を示す縦断面図であ
る。
【図３】前記カンチレバーアレイを構成するカンチレバ
ーの一例を示す図である。
ーの一例を示す図である。
【図４】第２のカンチレバー走査プローブ顕微鏡を概略
的に示す図である。
的に示す図である。
【図５】前記カンチレバー走査プローブ顕微鏡の動作説
明図である。
明図である。
【図６】第３のカンチレバー走査プローブ顕微鏡を概略
的に示す図である。
的に示す図である。
【図７】前記カンチレバー走査プローブ顕微鏡の要部を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図８】前記カンチレバーアレイを構成するカンチレバ
ーの一例を示す縦断面図である。
ーの一例を示す縦断面図である。
６…カンチレバーアレイ、８…カンチレバー、１０…尖
端部、１１…ミラー、１２，１３…光ファイバ、３１…
カンチレバーアレイ、３２…カンチレバー、３５…尖端
部、３７…ＭＯＳＦＥＴ、３８…強誘電体層、４２…エ
アーギャップ。
端部、１１…ミラー、１２，１３…光ファイバ、３１…
カンチレバーアレイ、３２…カンチレバー、３５…尖端
部、３７…ＭＯＳＦＥＴ、３８…強誘電体層、４２…エ
アーギャップ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨田 勝彦 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内
Claims (4)
- 【請求項１】 複数のカンチレバーを縦横に設け、これ
らのカンチレバーのそれぞれ揺動端の下面に尖端部を形
成するとともに、カンチレバーの揺動端側の上面に前記
尖端部に対応するようにしてミラーを設け、前記尖端部
側を試料の検査対象面に当接させるように載置した状態
で、前記ミラーに対して、干渉計に接続された一方の光
ファイバから光を照射し、そのときの反射光を前記干渉
計に接続された他方の光ファイバに入射させるようにし
たことを特徴とするカンチレバー走査プローブ顕微鏡。 - 【請求項２】 複数のカンチレバーを一直線状に設け、
これらのカンチレバーの揺動端の下面に尖端部を形成す
るとともに、カンチレバーの揺動端側の上面に前記尖端
部に対応するようにしてミラーを設け、前記尖端部に接
するようにして試料の検査対象面を移動させながら、前
記ミラーに対して、干渉計に接続された一方の光ファイ
バから光を照射し、そのときの反射光を前記干渉計に接
続された他方の光ファイバに入射させるようにしたこと
を特徴とするカンチレバー走査プローブ顕微鏡。 - 【請求項３】 複数のカンチレバーを縦横に設け、これ
らのカンチレバーのそれぞれ揺動端の下面に尖端部を形
成するとともに、上面に強誘電体を形成する一方、各カ
ンチレバーとの間にエアーギャップを介してＭＯＳＦＥ
Ｔと強誘電体層を設けたことを特徴とするカンチレバー
走査プローブ顕微鏡。 - 【請求項４】 複数のカンチレバーを一直線状に設け、
これらのカンチレバーのそれぞれ揺動端の下面に尖端部
を形成するとともに、上面に強誘電体を形成する一方、
各カンチレバーとの間にエアーギャップを介してＭＯＳ
ＦＥＴと強誘電体層を設け、前記尖端部に接するように
して試料の検査対象面を移動させるようにしたことを特
徴とするカンチレバー走査プローブ顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5101996A JPH09218211A (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | カンチレバー走査プローブ顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5101996A JPH09218211A (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | カンチレバー走査プローブ顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09218211A true JPH09218211A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12875092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5101996A Pending JPH09218211A (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | カンチレバー走査プローブ顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09218211A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1411341A4 (en) * | 2001-06-19 | 2005-07-27 | Japan Science & Tech Corp | CANTILEVER ARRAY, ARRAY MANUFACTURING METHOD AND RASTER TERMINAL MICROSCOPE, SLIDING DEVICE FOR A GUIDANCE AND ROTATION MECHANISM, SENSOR, HOMODYN LASER INTERFEROMETER AND LASER DOPPLER INTERFEROMETER WITH LIGHT EXPLORATION FUNCTION USING THE ARRAY AND CANTILEVER |
| JP2011107157A (ja) * | 2001-08-27 | 2011-06-02 | Nanonics Imaging Ltd | 遠方領域の光学顕微鏡の透明インタフェイスを備えた複数プレートのチップまたはサンプルをスキャンする再現可能なスキャンプローブ顕微鏡 |
| JP2020512563A (ja) * | 2017-03-31 | 2020-04-23 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 走査型プローブ顕微鏡のための装置および方法 |
-
1996
- 1996-02-13 JP JP5101996A patent/JPH09218211A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1411341A4 (en) * | 2001-06-19 | 2005-07-27 | Japan Science & Tech Corp | CANTILEVER ARRAY, ARRAY MANUFACTURING METHOD AND RASTER TERMINAL MICROSCOPE, SLIDING DEVICE FOR A GUIDANCE AND ROTATION MECHANISM, SENSOR, HOMODYN LASER INTERFEROMETER AND LASER DOPPLER INTERFEROMETER WITH LIGHT EXPLORATION FUNCTION USING THE ARRAY AND CANTILEVER |
| EP1775568A3 (en) * | 2001-06-19 | 2007-08-29 | Japan Science and Technology Agency | Cantilever array, method of manufacturing the array, and scanning probe microscope, sliding device of guide and rotating mechanism, sensor, homodyne laser interferometer, and laser Doppler interferometer with specimen light excitation function, using the array and cantilever |
| JP2011107157A (ja) * | 2001-08-27 | 2011-06-02 | Nanonics Imaging Ltd | 遠方領域の光学顕微鏡の透明インタフェイスを備えた複数プレートのチップまたはサンプルをスキャンする再現可能なスキャンプローブ顕微鏡 |
| JP2020512563A (ja) * | 2017-03-31 | 2020-04-23 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 走査型プローブ顕微鏡のための装置および方法 |
| US11237185B2 (en) | 2017-03-31 | 2022-02-01 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Apparatus and method for a scanning probe microscope |
| US11796563B2 (en) | 2017-03-31 | 2023-10-24 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Apparatus and method for a scanning probe microscope |
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