JP2001024038A - プローブの位置決め方法および装置およびこれを利用した部材の評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細構造の電子素子の特性を測定するため
に、複数のプローブ先端位置をサブミクロンオーダの精
度で位置決めし、接触力を制御する手段を提供する。 【解決手段】 アレイ状のスケールドットが形成されて
いるプリアライメント基板１４を基準に、複数のプロー
ブ５の先端を所定の位置に設定し、ウエハ６表面に形成
された電子素子に接触させて特性評価を行なう。この際
プローブ５は原子間力またはトンネル電流によって接触
状態の制御を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微細構造の部材の
特性をプローブを用いて分析、評価するためのプローブ
の位置決め方法および装置およびこれを利用した部材の
分析、評価方法および装置に係わり、たとえば、パター
ン寸法がサブミクロンオーダーの電子素子のインプロセ
スでの特性評価等に有効である。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば、電子素子の電気的特性
の評価においては、電子素子が一定の工程を経て電極パ
ッドが形成された状態で、この電極パッドに評価装置の
プローブをコンタクトさせ、コンタクトしたプローブを
介しての信号の授受により電子素子の電気的特性の評価
をする事が一般的である。コンタクトの手段であるプロ
ーブの配列は電極パッドの配列に応じて決められる。

【０００３】プローブカードとは、このプローブを多数
形成し一体化した物であり、現在の検査装置では広く用
いられている。電極パッドの形状は１００μｍ程度の方
形であり、ピッチは１５０μｍ程度で形成されている。
従って、プローブの幅とピッチもこれに準ずるものであ
る(例えば、特開平１０−２０６４６４)。

【０００４】しかし、配線パターンや素子寸法の微細化
が進むなか、電極パッドが形成された状態で特性評価や
不良原因の解析を行うのでは、素子単体のが困難となっ
てきた。また、従来の電極パッドを対象としたプロービ
ングよる評価方法では、きめこまかいインプロセスでの
評価ができなかったが、配線パターンや素子寸法の微細
化に応じて、任意の段階でのインプロセスの評価の重要
性が高まって来た。現在、開発段階での配線パターン寸
法は０．１μｍ程度、また一つのトランジスタ素子が形
成される領域は１０μｍ以下であり、この様な微細領域
の評価には従来のプローブカードのレベルでのプロービ
ング手段では対応不可能である。

【０００５】これに対し特開平９−３２６４２５には、
０．１μｍ程度の分解能を有し、かつインプロセスでの
評価に対応可能な、電子素子の非破壊かつ低損傷のプロ
ービング手段が提供されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平９−３２６
４２５のプロービング方法は、オペレータが走査型電子
顕微鏡で電子素子の表面を観察しながら、０．１μｍ程
度の曲率半径の鋭利な先端を有する複数のプローブを直
接的に電子素子の一部に接触させ、電気特性を測定する
ものである。この提案に関わるプロービング方法は、微
細加工の電子素子の非破壊かつ低損傷での評価には有用
であるが、被観察面へのプローブのアクセスが走査型電
子顕微鏡によって表面を観察しながら行われるものであ
るから、スループットを上げることが困難である。

【０００７】本発明の目的は、インラインでの評価を活
用するために、被観察面へのプローブのアクセスが短時
間でできて、全体の計測及び評価時間の短縮が可能とな
る手段を提供する事にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、被観察面に応じて、複数のプローブ
の相対位置を予め決めて、この状態を維持してプローブ
を被観察面に接触させて計測及び評価を行うこととす
る。たとえば、シリコンウエハに電子素子を形成する場
合を想定しても明らかなように、このプロセスの過程で
は、シリコンウエハに付された基準位置のマークからど
れだけ離れた位置にどのような素子が形成されているか
は、設計値として分かっているわけであり、各素子の中
では、相対的にどれほど離れてその素子の評価の為のプ
ローブの接触可能点が形成されているかが設計値として
分かっている。

【０００９】本発明は、すなわち、このプローブの接触
可能点に着目し、予め、素子の評価の為の複数のプロー
ブの相対位置を、プローブの接触可能点にプリアライメ
ンとして、この状態を維持してプローブをウエハ表面に
接触させるだけで、計測および評価を可能にすることを
提案するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、上記の課題を解決するため
の手段について詳細に説明するが、まず、本発明の実施
の適用対象について簡単に説明する。

【００１１】図１は、四つのプローブ５によってウエハ
６の表面に形成されている電子素子の特性を測定してい
る状態の概念図を示す。ここではウエハ６の表面に形成
された単体の電子素子領域７の表面内でのプローブの複
数の接触可能点８に対し、複数のプローブ５を接触させ
て電気特性を測定している状態を示している。０．１μ
ｍ程度のデザインルールで形成された電子素子の局所的
な測定を行うためには、プローブ先端の曲率半径も０．
１μｍ程度の鋭利なものとされる。そのためには、たと
えば、プローブ５の先端材料をタングステンのような高
硬度の金属材料として、ウエットエッチングによって加
工を行う。また、プローブ５は電子素子表面に対し損傷
を与えることなく、電気的接触を取らなければならない
ため、接触力を検知しかつ一定に維持する機能を持つも
のが有用である。そのためには、たとえば、原子間力顕
微鏡（ＡＦＭ）等の走査型プローブ顕微鏡の技術として
知られている、カンチレバーの変形や歪みを高精度に検
知する手段を具備し、いわゆる力一定モードで接触力を
制御できるものとするのが良い。カンチレバーの変形や
歪みの検知の手段としてはＰＺＴ等の圧電材料薄膜や半
導体歪みゲージに用いられる材料の薄膜をカンチレバー
表面に形成し、変形や歪みを薄膜の電気的特性の変化に
変換して高精度に検知するもの、あるいは、いわゆる光
てこ形式のカンチレバーの変形や歪みの検出機構を備え
たものにより実現でき、たとえば、米国特許第５，８０
８，９７７に開示されているような技術が利用できる。
本発明ではプローブ５の数をｎとすると、少なくともプ
ローブ５の先端角度θが２π／ｎ以下の形状のカンチレ
バーとする。

【００１２】この電子素子の接触可能点８とプローブ５
の接触位置を精度良く観察するためにはナノメータオー
ダーの分解能を持つ観察手段が必要であるため走査型電
子顕微鏡９を用いる必要がある。この走査型電子顕微鏡
９は電子源１、偏向レンズ２、二次電子検出器４等で構
成し、真空容器１０に設置され、観察領域に対し電子ビ
ーム３をスキャンしながら照射し画像を取得することに
より、電子素子のプローブの接触可能点８とプローブ５
の接触位置を検知して評価をするわけであるが、微細構
造へのアクセスである為、スループットは非常に小さ
い。

【００１３】ここで、図１を参照して明らかなように、
各プローブ５は電子素子の形成領域７のプローブの接触
可能点８に正確に位置決めされなければならない。現在
は、これを走査型電子顕微鏡９により直視して、制御し
ているわけであるが、プローブ５の先端の接触可能点８
は、ウエハ６に電子素子を形成して行く過程を考えても
明らかなように、ウエハ６に設定されている基準位置か
らの距離が設計値として明確である。これに対して、各
プローブ５の相対的な先端位置はウエハ６に形成される
電子素子に対応して適切な位置を取らなければならな
い。したがって、各プローブ５の相対的な先端位置が正
確に位置決めされれば、これをウエハ６に設定されてい
る基準位置と相対的に適切な値を取るように、ウエハ6
と各プローブ５の相対的な先端位置を決めた状態で、各
プローブ５をウエハ6に所定の接触力で接触させるだけ
で自ずと、各プローブ５の相対的な先端位置をウエハ６
に形成される電子素子に対応した適切な位置とすること
が出来る。

【００１４】図２は本発明を電子素子評価装置として構
成したときの基本構造について説明する断面図である。
本実施例では、従来の技術の観察要素である走査型電子
顕微鏡９とプローブ５を備えるから、以下説明する各要
素は、真空容器１０の中に設置されている。

【００１５】６は評価される電子素子が形成されている
ウエハであり、該ウエハ６はウエハステージ１３に設置
される。ウエハステージ１３は、レーザー測長計或いは
リニアスケール等のサブミクロンオーダーの分解能を有
する変位センサを具備し、ＸＹＺ方向及び必要なら面内
回転の移動も可能なように構成されるが、図では、ＸＹ
Ｚ方向の移動が可能なものとして、たとえば、それぞれ
の方向への移動を行うピエゾ素子３枚が重ねられたもの
として図示されている。また、図は、後述する説明から
分かるように、評価開始の初期状態を示すものであり、
ウエハ６のZ方向の位置は真空容器１０の底面方向に押
し下げられた状態である。

【００１６】１４はプリアライメント基板であり、ホル
ダ１７の先端部に配置される。ホルダ１７の根元部分は
θで示すように回転可能に回転駆動部材１６によって指
示される。回転駆動部材１６は真空容器１０の側壁に設
けられた移動機構１５により保持される。この移動機構
１５は、 ＸＹ方向に移動可能なように構成されるが、
ウエハステージ１３ほど精密な位置制御が必要ではない
ので、変位センサを省略することも可能である。プリア
ライメント基板１４は、評価の開始初期に、ウエハ６が
真空容器１０の底面方向に押し下げられた状態で、プロ
ーブ５と接触可能な図の位置に配置される。後述するよ
うに、プローブ５の位置決めが完了するとウエハ６の上
面から退避させられる。

【００１７】プローブ５は、プローブスキャナ１２によ
って保持されるとともに、プローブスキャナ１２は真空
容器１０の側壁に設けられたプローブ移動機構１１によ
って保持される。プローブ移動機構１１は、いわゆる粗
動機構であり、プローブ５の先端位置をラフにＸＹZ方
向に移動させる。プローブスキャナ１２は、いわゆる精
動機構であり、プリアライメント基板１４の接触位置周
辺の表面形状を走査しながら観察することが可能なもの
とされる。これらの粗、密の移動機構はピエゾ素子によ
り構成するのが良い。プリアライメント基板１４の表面
形状の観察により、プローブ５の位置決めが完了する
と、プローブ５はその位置を保持した状態となされる。

【００１８】９は走査型電子顕微鏡を、３はその電子ビ
ームを示す。走査型電子顕微鏡９には、当然、２次電子
検出器４が必要であるが、図を簡単にするため省略し
た。

【００１９】図２は評価開始の初期状態を示すものであ
り、ウエハ６を真空容器１０の底面方向に押し下げた状
態で、プリアライメント基板１４を使用してプローブ５
の位置決めを行う。位置決めの詳細は後述する。プロー
ブ５の位置決めが終わると、プローブ５のＸＹ方向の相
対的な位置を保持したまま、プローブ５を真空容器１０
の上面方向に退避させるとともに、ホルダ７を回転させ
てプリアライメント基板１４を退避させ、押し下げられ
ていたウエハ６を上昇させる。

【００２０】図３はこの状態を示すものであり、ウエハ
６を走査型電子顕微鏡９の観察可能な位置まで上昇させ
た後、次いで、ウエハ６の表面に形成されている基準位
置を走査型電子顕微鏡９で観察する。ウエハ６の基準位
置は、先にも述べたように、ウエハ上に電子素子を形成
するためのものであるから、電子素子の基準位置でもあ
るわけである。したがって、ウエハ６の基準位置が確定
できたら、プローブ５により測定したい電子素子の形成
されている位置と、先に位置決めされたプローブ５の位
置との相対的な関係を判断して、ウエハステージ１３に
よりウエハの位置をプローブ５の位置と対応するように
正確に制御する。この段階では、プローブ５は上昇させ
られているから、ウエハ６とプローブが接触することは
ない。

【００２１】図４は、ウエハの位置とプローブ５の位置
との対応が正確に制御された後、プローブ５をウエハ６
表面まで降下させて計測をしている状態を示す図であ
る。この場合も、プローブ５を上方に退避させたときに
保持したプローブ間のＸＹ方向の相対位置は保持したま
まであることは言うまでもない。

【００２２】なお、図２−４で、１００で示すのは計算
機である。先の説明および以下の具体的説明から分かる
ように、本発明では、一連のシーケンス操作により評価
が可能である。そのため、計算機にシーケンス操作のた
めのプログラム、電子素子の形成に関するデータ、ウエ
ハ６の基準位置のデータ等を保持させておき、プローブ
５からの信号、走査型電子顕微鏡９の観察データ、ステ
ージ１３の位置情報等の検出信号のフィードバックによ
り計算機による自動シーケンス制御が可能である。

【００２３】図２から図４を参照しながら説明したプロ
ーブ５の位置決めとウエハ６上に形成される電子素子と
の相対的な位置決め等について、以下、より具体的に説
明する。

【００２４】図５（ａ）はプリアライメント基板１４の
一例を示す平面図であり、（ｂ）はＡＡの位置で矢印方
向に見た断面図である。本実施例では、プリアライメン
ト基板１４表面全面に金属導体膜を１０ｎｍ以下の厚さ
で付ける。金属導体膜の材質は結合力の高いタングステ
ンやモリブデンが望ましい。

【００２５】図に参照符号２１を付して示す黒丸は半球
状の突起である。これは図の例では周辺に４個配置され
る。この黒丸２１は、プローブ５の位置決めの原点とし
て機能するものであるので、以後、原点ドットと呼ぶ。
原点ドットの大きさは直径０．１μｍ程度で形成する。
原点ドット２１の形成は集束イオンビームを用いて金属
をデポジションすることによって容易に行うことができ
る。

【００２６】図に参照符号２２を付して示す白丸は半球
状の窪みである。これは図の例では原点ドット２１で囲
まれたL×Lの範囲内に、ピッチｐで周期的に配置され
る。この白丸２２は、プローブ５の位置決めのスケール
として機能するものであるので、以後、スケールドット
と呼ぶ。スケールドット２２の配列精度はプローブ５の
先端位置の位置決めに要求される位置決め精度と同等で
なければならない。例えば、０．１μｍ程度の加工精度
で形成された電子素子に対するプロービングには、同程
度の加工精度の半導体プロセス技術を用いてスケールド
ット２２を形成する。この場合、プリアライメント基板
１４の材質をシリコンとして、図５（ａ）に示すスケー
ルドット２２の形状は直径が０．１μｍのドットであ
り、ピッチＰを０．２μｍで形成し、深さは０．０５μ
ｍ以上が望ましい。また、プリアライメント基板１４の
材質がシリコン以外のものである場合にも、集束イオン
ビーム等の微細加工技術によれば容易に加工形成する事
が出来る。

【００２７】原点ドット２１およびスケールドット２２
は、たとえば、先に引用した米国特許第５，８０８，９
７７に示されるようなＡＦＭ（走査型原子間力顕微鏡）
によりその存在が検出される。したがって、その大きさ
および形状は、必要な分解能と基板表面の粗さによる誤
判定が避けられるものであれば良い。原点ドット２１の
配置される位置およびスケールドット２２を形成する範
囲である寸法Ｌは、測定対象が単体の電子素子が形成さ
れる範囲である場合は、５μｍ程度である。この寸法
は、測定対象の大きさに対応したものとされることは当
然であり、寸法を異にするプリアライメント基板１４を
複数用意して、測定対象の大きさに応じて選択して使用
すれば良い。

【００２８】図に参照符号２３，２４を付して示す線
は、プリアライメント基板１４の中心位置、図の例では
原点ドットを結ぶ位置にある交叉した細線である。この
細線２３，２４の位置を電子顕微鏡9で観察すること
で、プリアライメント基板１４の中心位置を知ることが
できる。この細線２３，２４は、プリアライメント基板
１４が存在する位置を知ることができれば良いわけであ
るから、必ずしも中心位置である必要はなく、プリアラ
イメント基板１４の任意の位置で良い。また、この細線
２３，２４の観察は、人による観察である必要はなく、
計算機に記憶されているパターン信号と電子顕微鏡9か
ら得られるパターン信号の照合によるものとすることが
できるのは、当然である。

【００２９】次に、プローブ５のプリアライメント操作
について説明する。プローブ５がプリアライメント基板
１４周辺に接近する際の状態を図６で説明する。図６は
三つのプローブ５が使用されている例である。

【００３０】図２に示すように、ウエハ６がステージ１
３に配置されて降下させられた状態で、プリアライメン
ト基板１４がホルダ１７に装着され、プリアライメント
基板移動機構１５により所定の位置に配置される。この
状態からプローブ移動機構１１によって接近移動する
が、この時はプローブ５とプリアライメント基板１４は
位置調整されていないので、真空容器１０および各機器
の製作誤差等により、ある程度の接近誤差範囲を持って
接近することになる。このため、プローブ５の先端位置
が、少なくとも原点ドット２１より外側になるように初
期調整を行う。図で３０−３２で示す領域は、プローブ
５をプリアライメント基板１４に接近させたときの接近
時の接触誤差の範囲を示すものである。初期調整として
は、選択されたプリアライメント基板１４に対応したプ
ローブ５の位置を計算機１００が指定することで、接触
誤差の範囲３０−３２に接触させることは容易である。
各プローブ５がプリアライメント基板１４と接触したこ
とはＡＦＭの信号をモニターすれば簡単に検知できるか
ら、その後、前方にある原点ドット２１を検知するため
のスキャンを行う。このスキャンは、計算機１００によ
る自動操作で、接触誤差の範囲内のどの点で各プローブ
５がプリアライメント基板１４と接触した場合でも原点
ドット２１を検知可能なだけの振れ幅で且つ原点ドット
２１の大きさよりは小さいピッチで行えば、必ず、プロ
ーブ５を原点ドット２１に接触させることができるか
ら、原点ドット２１に接触したことによるプローブ５の
変形を検知してプローブ５の先端位置が原点ドット２１
に到達したことを知ることができる。

【００３１】図７は各プローブ５の先端位置が原点ドッ
ト２１を検知した状態での、各プローブ５と被測定対象
である電子素子の測定領域の対応付けを説明する図であ
る。先にも延べたように、プリアライメント基板１４の
寸法Lは、たとえば、単体の電子素子が形成される範囲
とされる。したがって、各プローブ５の先端位置が原点
ドット２１を正しく検知した状態で、ウエハ６の基準位
置がステージ１３により、原点ドット２１と正しく対応
付けされた位置に移動されたときは、図に破線で示す領
域４１が単体の電子素子が形成される領域となる。

【００３２】先に述べたように、プリアライメント基板
１４の位置は、細線２３，２４の観察で知ることができ
る。一方、ウエハ６上で、被測定対象となる単体の電子
素子が形成される領域と、その領域のウエハ６の基準位
置からの変位は設計上分かっていることである。したが
って、ウエハ６の基準位置を電子顕微鏡による観察で特
定すれば、原点ドット２１と単体の電子素子が形成され
る領域４１とが正しく対応付けできることになる。ま
た、このウエハ６の基準位置の観察についても、細線２
３，２４の観察と同様、計算機に記憶されているパター
ン信号と電子顕微鏡9から得られるパターン信号の照合
によるものとすることができるのは、当然である。

【００３３】領域４１には、たとえば、電子素子が３端
子を持つトランジスタであるとすると、それらの３端子
に対応する太い破線で示す領域４２,４３および４４が
存在する。この三つの領域内にある適当な点、図では、
ハッチングを付したスケールドット４５，４６および４
７に各プローブ５の先端位置を接触させ手特性を測定す
れば良いわけである。これらのスケールドット４５，４
６および４７は、形成されている電子素子の設計情報か
ら、最寄りの原点ドットからＸＹ方向にいくつのスケー
ルドットを移動すれば到達できるか計算機１００により
計算できる。

【００３４】図８は、三つのプローブが、接触している
原点ドットからどのように測定点のスケールドットに到
達するかを示す図である。スケールドット４５へは右方
向に二つ、下方向に三つ、スケールドット４６へは下方
向に二つ、スケールドット４７へは左方向に二つ、下方
向に三つ移動すれば良いことが分かる。計算機１００
は、各プローブのプローブ移動機構１１あるいはプロー
ブスキャナ１２に対して、所定の方向への移動に対応し
た電圧を与えるとともに、スケールドットの検出毎にこ
れを計数しながら制御していけば、所定の位置へプロー
ブ５の先端を位置決めすることができる。

【００３５】図９（ａ）は、各プローブ５の相対位置を
保持したままプリアライメント基板１４を退避した後、
ウエハ６を上昇し、電子素子の測定領域と各プローブ５
が接触を完了した状態を示している。この際、必要な
ら、画像上で各プローブ５の先端が正確にコンタクトポ
イントに位置しているかを最終確認し、ずれている場合
はプローブ５位置の補正を行うこともできる。また、各
プローブ５はそれぞれ電子素子表面との原子間力によっ
て接触検知を行う。このときの接触力は確実な電気的接
触が得られ、かつ表面に損傷を与えない１ｎＮ程度ので
先端を押し付ける。以上の手段によって各プローブ５先
端の位置決め及び接触を完了した後、各プローブ５に所
定の電圧を印加する事によって電子素子の電圧、電流特
性等の測定を行う。図９（ａ）ではＭＯＳデバイスを測
定対象とした場合のプロービングの状態を示す。ここで
は、３本のプローブ５をゲート電極４３、ドレイン電極
４４、ソース電極４２に接触させて電気特性を測定して
いる。例えば、図９（ｂ）に示すように、出力特性を測
定する場合はソース電極４２をグランドに落とし、ゲー
ト電極４３の電圧Ｖｇをパラメータとして変化させなが
ら、ドレイン電極４４に印加する電圧Ｖｄに対するソー
ス電極４２とドレイン電極４４の間に流れる電流Ｉｄの
関係を測定する。

【００３６】以上説明したように、本発明では、評価の
ための計測用プローブの先端位置が所定の分解能を持つ
プリアライメント基板と被評価部材の設計値データによ
って自動的に位置決めされる。さらに、観察されたプリ
アライメント基板位置と観察された被評価部材の基準位
置および被評価部材の設計値データによって計測用プロ
ーブの先端位置と被評価部材の相対位置が自動的に正し
く対応付けされる。その後に計測用プローブの先端と被
評価部材とを接触させて計測を行うものである。

【００３７】なお、実施例では、走査型プローブ顕微鏡
としては、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を主体に説明した
が、本実施例におけるプローブは評価のための計測を電
気的に行うものとしているから、これがＳＴＭに置換さ
れても、何ら問題ない。また、原点ドット、スケールド
ットの構造も突起、窪みである必要はなく、走査型プロ
ーブ顕微鏡により識別可能なものであれば、任意なもの
が採用できる。

【００３８】さらに、上記実施例では、ウエハ６とプロ
ーブ５の相対位置を制御することが必要であったが、被
検査対象が、複数のプローブの相対位置させ正しく設定
されれば良いものであれば、プリアライメント基板の位
置観察、ステージ１３の位置制御などは省略できること
は明らかである。

【００３９】

【発明の効果】プリアライメント基板と被評価部材とを
セットした後は計算機によるシーケンス制御により、全
自動評価が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】四つのプローブ５によってウエハ６の表面に形
成されている電子素子の特性を測定している状態の概念
図。

【図２】本発明を電子素子評価装置として構成したとき
の基本構造について説明する断面図。

【図３】プローブ５の位置決め後に、押し下げられてい
たウエハ６を上昇させる状態を説明する断面図。

【図４】ウエハの位置とプローブ５の位置との対応制御
後に、プローブ５をウエハ６表面まで降下させて計測を
している状態を説明する断面図。

【図５】（ａ）はプリアライメント基板１４の一例を示
す平面図、（ｂ）はＡＡの位置で矢印方向に見た断面
図。

【図６】プローブ５がプリアライメント基板１４周辺に
接近する際の状態を説明する図。

【図７】各プローブ５の先端位置が原点ドット２１を検
知した状態での、各プローブ５と被測定対象である電子
素子の測定領域の対応付けを説明する図。

【図８】プローブが、接触している原点ドットからどの
ように測定点のスケールドットに到達するかを説明する
図。

【図９】（ａ）は電子素子の測定領域と各プローブ５が
接触を完了した状態を示す図。（ｂ）はその状態での計
測結果の一例を示す図。

【符号の説明】

１…電子源、２…偏向レンズ、３…電子ビーム、４…２
次電子検出器、５…プローブ、６…ウエハ、７…単体の
電子素子領域、８…プローブポイント、９…走査型電子
顕微鏡、１０…真空容器、１１…プローブ移動機構、１
２…プローブスキャナ、１３…ウエハステージ、１４…
プリアライメント基板、１５…プリアライメント基板移
動機構、１６…回転駆動部材、１７…プリアライメント
基板ホルダ、２１…原点ドット、２２…スケールドッ
ト、２３，２４…細線、３０−３２…接触誤差の範囲、
４１…単体の電子素子が形成される領域、４２−４４…
電子素子の３端子に対応する領域、４５−４７…プロー
ブ５の先端位置を接触させる位置に対応するスケールド
ット、４２…ソース電極、４３…ゲート電極、４４…ド
レイン電極、１００…計算機。

フロントページの続き (72)発明者 金友 正文 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 2G011 AA16 AC06 AC09 AC14 AE03 2G032 AA00 AF03 AF04 AL03 4M106 AA01 AA07 AB01 AB06 AB20 BA11 CA70 DD01 DD03 DD05 DD06 DD10 DD12 DD13 DJ21

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の間隔で分散配置された複数の種類の
   識別可能な構造の表面を持つプリアライメント基板を使
   用するプローブの位置決め方法であって、前記基板表面
   にプローブを接触させること、前記基板表面の一つの種
   類の識別可能な構造によりプローブの基準位置を特定す
   ること、前記基板表面の他の種類の識別可能な構造によ
   りプローブの前記基準位置に対するプローブの任意の位
   置を特定すること、よりなることを特徴とするプローブ
   の位置決め方法。
2. 【請求項２】前記基板表面の識別可能な構造の検出が走
   査型プローブ顕微鏡により行われる請求項１記載のプロ
   ーブの位置決め方法。
3. 【請求項３】所定の間隔で分散配置された複数の種類の
   識別可能な構造の表面を持つプリアライメント基板、前
   記基板表面にプローブを接触させるとともに、前記基板
   表面の一つの種類の識別可能な構造によりプローブの基
   準位置を特定することおよび前記基板表面の他の種類の
   識別可能な構造によりプローブの前記基準位置に対する
   プローブの任意の位置を特定する手段、よりなることを
   特徴とするプローブの位置決め装置。
4. 【請求項４】真空容器内に備えられた走査型電子顕微
   鏡、部材の位置制御手段、該部材の評価のためのプロー
   ブおよび所定の間隔で分散配置された複数の種類の識別
   可能な構造の表面を持つプリアライメント基板を使用す
   る部材の評価方法であって、前記基板表面にプローブを
   接触させること、前記基板表面の一つの種類の識別可能
   な構造によりプローブの基準位置を特定すること、前記
   基板表面の他の種類の識別可能な構造によりプローブの
   前記基準位置に対するプローブの任意の位置を特定する
   こと、前記基板表面の前記走査型電子顕微鏡の観察結果
   から前記基板の位置を特定すること、前記部材表面の前
   記走査型電子顕微鏡の観察結果から前記部材の位置を特
   定すること、前記特定された基板および部材の位置から
   部材の設計値を基礎に部材を移動させること、および移
   動後の部材表面に前記プローブを接触させて部材の評価
   を行うことを特徴とする部材の評価方法。
5. 【請求項５】前記基板表面の識別可能な構造の検出が走
   査型プローブ顕微鏡により行われる請求項４記載の部材
   の評価方法。
6. 【請求項６】真空容器内に備えられ、走査型電子顕微
   鏡、評価されるべき部材の位置制御手段、該部材の評価
   のためのプローブおよび所定の間隔で分散配置された複
   数の種類の識別可能な構造の表面を持つプリアライメン
   ト基板を備えるとともに、該基板を保持するとともに該
   基板を前記部材の直上位置および部材の直上位置から離
   れた位置に制御するための手段、前記基板が前記部材の
   直上位置にあるとき基板表面にプローブを接触させて前
   記基板表面の一つの種類の識別可能な構造によりプロー
   ブの基準位置を特定し、かつ、前記基板表面の他の種類
   の識別可能な構造によりプローブの前記基準位置に対す
   るプローブの任意の位置を特定する手段、前記基板表面
   の前記走査型電子顕微鏡の観察結果から前記基板の位置
   を特定する手段、前記部材表面の前記走査型電子顕微鏡
   の観察結果から前記部材の位置を特定する手段、前記特
   定された基板および部材の位置から部材の設計値を基礎
   に部材を移動させる手段、前記基板を前記部材の直上位
   置から離れた位置に移動させた後に前記部材表面に前記
   プローブを接触させて部材の評価を行うことを特徴とす
   る部材の評価装置。
7. 【請求項７】前記走査型電子顕微鏡の観察結果による前
   記基板および部材の位置の特定が、計算機の記憶してい
   る信号と観察結果との照合によるものである請求項6記
   載の部材の評価装置。
8. 【請求項８】前記一連の制御が計算機によるシーケンス
   制御である請求項6記載の部材の評価装置。