JP7391998B2 - トーションウイングプローブアセンブリ - Google Patents
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Description
好ましい実施形態のさらに別の態様によれば、カンチレバーは、トーションアームの反対側に第1及び第2の部分を備え、第1の部分の表面積は、第2の部分の表面積に等しい。
好ましい実施形態のさらに別の態様によれば、トーションウイングプローブは、均一な厚さを有する。
Claims (14)
- トーションウイングプローブアセンブリであって、
ベースと、
前記ベースから延びるプローブと、
を備え、
前記プローブは、
支持構造と、
チップを支持する第1の自由端、及び前記第1の自由端に対向する第2の自由端を有するカンチレバーと、
前記支持構造に前記カンチレバーを結合する一対のトーションアームを備えるトーションバーと、
を備え、
前記トーションバーは、前記カンチレバーの長手方向軸に直交して前記カンチレバーと結合しており、
前記支持構造、前記カンチレバー、及び前記トーションバーの厚さは同一であり、
前記カンチレバーは、前記トーションアームに対して前記第1の自由端側に第1の部分及び前記トーションアームに対して前記第2の自由端側に第2の部分を備え、前記第1の部分の表面積は、前記第2の部分の表面積に等しく、
前記支持構造全体の曲げ剛性は、前記トーションアーム全体のねじり剛性より少なくとも10倍さらに大きい、
トーションウイングプローブアセンブリ。 - 前記厚さは、5μm未満である、請求項1に記載のトーションウイングプローブアセンブリ。
- 前記プローブのばね定数に対する自然共振周波数の比率(f0/k)は、
ダイビングボードベースに固定された1つの端部を有する三角形のダイビングボードカンチレバーの場合のf0/kより少なくとも3倍さらに大きい、請求項1に記載のトーションウイングプローブアセンブリ。 - 前記プローブ、支持構造及びカンチレバーは、窒化ケイ素である、請求項1に記載のトーションウイングプローブアセンブリ。
- 前記窒化ケイ素は、LPCVDを使用して蒸着される、請求項4に記載のトーションウイングプローブアセンブリ。
- シリコンウェハである基板上に製造される、請求項1に記載のトーションウイングプローブアセンブリ。
- チップ材料は、シリコンである、請求項1に記載のトーションウイングプローブアセンブリ。
- サンプルの光熱誘起表面変位を測定するためにAFMを動作させる方法であって、
支持構造、第1の自由端にチップを支持するカンチレバー、及び前記カンチレバーを前記支持構造に結合するトーションアームを備えたトーションバーを有するトーションウイングプローブを提供する工程であって、前記カンチレバーは、前記トーションアームに対して前記第1の自由端側に第1の部分及び前記トーションアームに対して第2の自由端側に第2の部分を備え、前記第1の部分の表面積は、前記第2の部分の表面積に等しく、前記支持構造全体の曲げ剛性は、前記トーションアーム全体のねじり剛性より少なくとも10倍さらに大きく、前記トーションバーは、前記カンチレバーの長手方向軸に直交して前記カンチレバーと結合している、工程と、
動作のAFMモードで前記プローブを発振させる工程と、
前記チップの位置で前記サンプルの表面に向かってIR放射線を方向付け、前記表面の変位を誘発して前記トーションバーを共振させる工程と、
前記方向付けの工程に応じた前記プローブの偏向に基づいて前記変位を測定する工程と、
を備える方法。 - 前記AFMモードは、PFTモードである、請求項8に記載の方法。
- 前記トーションウイングプローブは、前記支持構造、前記カンチレバー、及び前記トーションバーの厚さが同一である、請求項8に記載の方法。
- 前記IR放射線は、中IR放射線である、請求項8に記載の方法。
- サンプルと相互作用するトーションウイングプローブを備えるトーションウイングプローブアセンブリと、
前記プローブの偏向を測定するための光偏向検出装置と、
を備えるAFM装置であって、
前記トーションウイングプローブアセンブリは、
ベースと、
前記ベースから延びる前記プローブと、
を備え、
前記プローブは、
支持構造と、
チップを支持する第1の自由端、及び第2の自由端を有するカンチレバーと、
前記支持構造に前記カンチレバーを結合する一対のトーションアームを備えるトーションバーと、
を備え、
前記カンチレバーは、前記トーションアームに対して前記第1の自由端側に第1の部分及び前記トーションアームに対して前記第2の自由端側に第2の部分を備え、前記第1の部分の表面積は、前記第2の部分の表面積に等しく、
前記支持構造全体の曲げ剛性は、前記トーションアーム全体のねじり剛性より少なくとも10倍さらに大きく、
前記トーションバーは、前記カンチレバーの長手方向軸に直交して前記カンチレバーと結合しており、
前記支持構造、前記カンチレバー、及び前記トーションバーは、同じ厚さを有し、
前記光偏向検出装置は、レーザ及び検出器を備え、前記レーザは、前記プローブに向かって放射線を指向させ、前記プローブは、前記検出器に向かって前記放射線を反射し、偏向測定の感度は、前記放射線が前記プローブに接触する位置には、無関係である、
AFM装置。 - 前記チップはシリコンからなり、前記カンチレバーは窒化ケイ素からなる、請求項12に記載のAFM装置。
- 前記厚さは、5μm未満である、請求項12に記載のAFM装置。
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