JP2011518047A - 原子間力顕微鏡を利用したナノ構造の堆積のための装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2室に分割されたチャンバを有する局所的ナノ構造成長装置であって、第1室(104)が走査型プローブ顕微鏡(SPM)を含み、第2室(108)が原子層堆積(ALD)チャンバを含み、第1室が第2室から気密分離されており、SPMの少なくとも1つのSPMプローブ先端がALDチャンバ内の試料の近位に配置されている、該ナノ構造成長装置を提供する。
【選択図】図1
Description
Claims (27)
- 2室に分割されたチャンバを含む局所的ナノ構造成長装置であって、
第1室が走査型プローブ顕微鏡(SPM)を含み、第2室が原子層堆積(ALD)チャンバを含み、
前記第1室が、前記第2室から気密分離されており、
前記SPMの少なくとも1つのSPMプローブ先端が、前記ALDチャンバ内の試料の近位に配置されていることを特徴とするナノ構造成長装置。 - 前記SPMプローブ先端と前記試料の間に電気バイアスが存在することを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記ALDチャンバが、局所的試料ヒータ、少なくとも1つの前駆体吸入口及び少なくとも1つの前駆体吐出口をさらに含むことを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記局所加熱ステージが、前記試料を前記ALDチャンバに依存しない或る温度まで局所的に加熱するように配置されており、前記試料上で化学反応が局所的に起こるようにしたことを特徴とする請求項3のナノ構造成長装置。
- 前記SPMが、原子間力顕微鏡及び走査型トンネル顕微鏡からなる群から選択されることを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- ネットワークアナライザをさらに含み、該ネットワークアナライザが、誘電性イメージング及び先端高さの容量検知を前記SPMプローブ先端に提供するように配置されていることを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- コントローラをさらに含み、該コントローラが、
少なくとも1つのALD前駆体を前記ALDチャンバに出し入れするように少なくとも1つのバルブを作動させる、
真空ポンプに接続されているバルブの状態を前記ALDチャンバからの排気ないし前記真空ポンプの遮断に設定する、
前記SPMプローブ先端の位置決め、
前記SPMプローブ先端の電気バイアスまたは接地を提供する、
前記試料の電気バイアスまたは接地を提供する、
ALD前駆体供給ラインの温度、及び
パージガス流量
からなる群から選択される動作を制御することを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。 - 前駆体測定手段をさらに含み、該測定手段が、前記ALDチャンバに入るときのガスの圧力が前記前駆体の未処理蒸気圧より小さくなるように配置されていることを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記少なくとも1つのSPMプローブ先端が、前記SPMプローブ先端上に配置された少なくとも1つのワイヤを含み、該ワイヤが、最大200nmの直径を有することを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記少なくとも1つのSPMプローブ先端が、線形アレイをなす複数の前記SPMプローブ先端からなり、前記線形アレイが1つのカンチレバー上に配置されていることを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 少なくとも1つのスイッチをさらに含み、該スイッチが、1つの前記プローブ先端を前記ALDチャンバ内の前記試料に対して所定の位置に位置指定するように配置されており、該プローブ先端下の前記試料上においてチップ増強ALD堆積及びイメージングが提供されるようにしたことを特徴とする請求項10のナノ構造成長装置。
- 前記プローブ先端に触媒コーティングが施されていることを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記プローブ先端が、セラミック絶縁膜を含むことを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記ALDチャンバが、遮音構造内に設置されていることを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記ALDチャンバが、振動減衰構造上に設置されていることを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記ALDチャンバが、可動部のないポンプを含むことを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記ALDチャンバが局所加熱ステージを含み、該局所加熱ステージが、前記試料を前記ALDチャンバに依存しない或る温度まで局所的に加熱するように配置され、前記試料上で化学反応が局所的に起こるようにしたことを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記ALDチャンバが少なくとも1つの注射針を含み、該注射針が、SPMプローブ先端と試料の接点がある場所に前駆体ガスを直接注入するように配置されていることを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 関数発生器をさらに含み、該関数発生器が、前記SPMプローブ先端に所定の電圧パルスを供給し、該電圧パルスが、前記試料上の電荷移動を制御するための期間及び大きさを有することを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記関数発生器に機能性を与えるために電圧波形及び/またはパルスを生成する装置が用いられることを特徴とする請求項19のナノ構造成長装置。
- 前記SPMプローブ先端が、2つの絶縁層間に配置された導電性金属層を含むことを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記SPM先端が、少なくとも1つのリガンドを電荷移動によって除去するように配置されており、該リガンドが、前駆体から除去されることを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記SPMプローブ先端が、前記先端の近位にある少なくとも1つの部位のALD反応速度に影響を及ぼすように配置されていることを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記SPMが、前記2つのチャンバ室間に配置されたガス不透過性バリアを介して前記ALDチャンバにアクセスすることを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記ナノ構造成長装置が、SPMプローブ先端と試料の接点に至る少なくとも1つのその場光学測定経路をさらに含むことを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記試料が、可動試料台上に配置されていることを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
- 前記窒化アルミニウムセラミック発熱体をさらに含むことを特徴とする請求項1のナノ構造成長装置。
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