JP7179826B2 - 走査型プローブ顕微鏡用の熱的に安定した耐ドリフト性のプローブ及び製造方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2017年8月3日に出願された米国仮出願第62/540,959号及び2017年8月4日に出願された米国仮出願第62/541,617号から優先権を主張しており、その出願は走査型プローブ顕微鏡用のプローブ及び製造方法と題されている。これらの出願の主題は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
好ましい実施形態は、計測機器用のプローブアセンブリ及び対応する製造方法に関し、より詳細には、同様のサイズ及び機能の標準的なAFMプローブアセンブリと比較して熱ドリフトの影響を受けにくいプローブアセンブリに関する。
原子間力顕微鏡(AFM)などの走査型プローブ顕微鏡(SPM)は、鋭いチップと小さい力を使用して、サンプルの表面を原子寸法まで特性評価する装置である。一般に、SPMプローブのチップは、サンプルの表面に導入され、サンプルの特性の変化を検出する。チップとサンプルとの間に相対的な走査動作を提供することにより、サンプルの特定の領域で表面特性データを取得し、対応するサンプルのマップを生成できる。
Claims (17)
- 表面分析機器用のプローブアセンブリであって、
前記プローブアセンブリの基部を画定する基板と、
前記基部から延び、自由端を有するカンチレバーであって、前面と背面とを有し、前記前面にチップが配置されている、カンチレバーと、
前記カンチレバーの前記前面において 先端に配置された少なくとも1つの反射パッドと、
を含み、前記反射パッドは、フォトリソグラフィを使用してパターン形成されており、前記反射パッドは前記カンチレバーの前記背面には配置されていない、プローブアセンブリ。 - 前記反射パッドが、前記カンチレバー上の任意の点で、約±25マイクロメートル未満に制御可能な横方向寸法を有する、請求項1に記載のプローブアセンブリ。
- 前記寸法が、1マイクロメートル未満である、請求項2に記載のプローブアセンブリ。
- 前記横方向寸法は、長さ及び幅のうちの少なくとも1つである、請求項3に記載のプローブアセンブリ。
- 前記反射パッドは、前記自由端の先端まで延びる、請求項2に記載のプローブアセンブリ。
- 前記少なくとも1つの反射パッドの材料が、高応力材料である、請求項1に記載のプローブアセンブリ。
- 前記少なくとも1つの反射パッドは、少なくとも2つの反射パッド、すなわち、偏向測定に対応する反射パッドと、AFM動作モードに従う前記プローブアセンブリの駆動に対応する反射パッドとを含む、請求項1に記載のプローブアセンブリ。
- 前記反射パッドは、誘電体及び金属のうちの少なくとも1つである、請求項2に記載のプローブアセンブリ。
- 前記表面分析機器がAFMである、請求項1に記載のプローブアセンブリ。
- 前記少なくとも1つの反射パッドの寸法は、前記カンチレバーの長さに依存する、請求項7に記載のプローブアセンブリ。
- 前記基板は、シリコンウェハー及びシリコンオン窒化物ウェハーのうちの1つである、請求項1に記載のプローブアセンブリ。
- 表面分析機器用のプローブアセンブリを製造する方法であって、
基板を提供するステップと、
前記基板から前記プローブアセンブリのプローブを形成するステップであって、前記プローブは、先端を備える自由端を有するカンチレバーと、チップと、を含み、前記カンチレバーは前面と背面とを有し、前記チップは前記カンチレバーの前記前面に配置されている、プローブ形成ステップと、
フォトリソグラフィを使用して、前記カンチレバー上に少なくとも1つの反射パッドをパターン形成するパターン形成ステップであって、前記少なくとも1つの反射パッドは、前記カンチレバーの前記前面において先端に配置され、前記カンチレバーの前記背面には配置されない、パターン形成ステップと、を含み、
前記少なくとも1つの反射パッドの寸法は25マイクロメートル未満である、方法。 - 前記プローブ形成ステップは、低圧化学気相蒸着(LPCVD)及びプラズマ強化化学気相蒸着(PECVD)のうちの1つを使用して、前記基板上にシリコン窒化物を堆積させることを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記寸法がサブマイクロメートルである、請求項12に記載の方法。
- 前記基板が、シリコンウェハー及びシリコンオン窒化物ウェハーのうちの1つである、請求項12に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの反射パッドは、少なくとも2つの反射パッド、すなわち、前記表面分析機器の動作モードに従って前記プローブを駆動する反射パッドと、前記プローブの偏向測定に対応する反射パッドとを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記パターン形成ステップは、前記表面分析機器の偏向検出装置のレーザー光の形状に対応するように前記少なくとも1つの反射パッドを成形することを含む、請求項12に記載の方法。
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