JP2012516438A - 高速走査プローブ顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プローブ20は、トンネル電流導電性部分30およびトンネル電流絶縁性部分40を備える。前記両部分は、導電性部分30と試料表面との間の最小距離を絶縁性部分が決定するように構成される。本発明は、このようなプローブおよび対応する走査プローブ顕微鏡法の方法を備える走査プローブ顕微鏡にさらに関連することができる。試料表面100までの距離が、実際に絶縁性部分40によって決定されるため、試料表面に対するプローブ20の垂直位置のコントロールは容易に迅速に実現される。両部分の構成によって、試料表面の高速走査が可能になり、これによって高速イメージングを実現することができる。さらに、実施形態によって、トンネル効果を通してトポグラフィの変動を精密に捕らえることが可能になる。
【選択図】図2
Description
−一定高さモードにて。このモードでは、チップが表面に対して平行に動かされながら、トンネル電流がモニターされる。
−一定電流モードにて。このモードでは、トンネル電流が一定に維持されながら、チップが表面に亘って走査され、チップの振れが測定される。
−導電性部分および絶縁性部分は、プローブが試料表面上でセルフレベリングするのに適するように構成される。
−走査プローブ顕微鏡は、プローブが試料表面上でセルフレベリングするのを可能にする手段を含む。
−導電性部分および絶縁性部分の感知表面は、ほぼ同一の高さである。
−前記絶縁性部分は、導電性部分を少なくとも部分的に囲繞し、たとえば、導電性部分は、外側の絶縁性部分に包まれた、プローブの内側部分である。
−導電性部分はシリコンおよび白金シリサイドを含み、絶縁性部分は二酸化シリコンを含む。
−絶縁性部分は、トンネル電流が実質的に試料内に向かうことが確実にできるように適合(conformed)している。
−この方法は、プローブに作用すること、たとえば、試料表面に向かってプローブに力を加えることをさらに含む。
−この方法は、試料表面の上方でプローブを作動させることをさらに含む。
−この方法は、測定する前に、プローブを提供することをさらに含み、導電性部分はシリコンおよび白金シリサイドを含み、絶縁性部分は二酸化シリコンを含む。
−提供される走査プローブ顕微鏡のプローブの導電性部分および絶縁性部分の感知表面は、ほぼ同一の高さである。
−提供するステップで、提供されるデバイスは、突出している突起部を備え、この方法は、測定する前に、提供されるデバイスの導電性部分および絶縁性部分の感知表面がほぼ同一の高さになるまで試料表面上で前記突起部を研磨するステップをさらに含む。
−この方法は、測定されたトンネル電流を通して試料表面のトポグラフィの変動を捕らえることをさらに含む。
Claims (16)
- トンネル電流導電性プローブと
前記プローブと試料との間のトンネル電流を、動作中に測定する電子回路と
を備え、前記プローブは、
トンネル電流導電性部分と
トンネル電流絶縁性部分と
を備え、前記両部分は、前記導電性部分と前記試料の表面との間の最小距離を前記絶縁性部分が決定するように構成される、走査プローブ顕微鏡。 - 前記プローブが前記試料表面上でセルフレベリングするのに適するように、前記導電性部分および前記絶縁性部分が構成される、請求項1に記載の走査プローブ顕微鏡。
- 前記プローブに作用する手段、たとえば前記試料表面に向かって前記プローブに力を加える手段
をさらに含む、請求項1または2に記載の走査プローブ顕微鏡。 - 前記導電性部分および前記絶縁性部分の感知表面がほぼ同一の高さである、請求項1、2または3に記載の走査プローブ顕微鏡。
- 前記絶縁性部分が前記導電性部分を少なくとも部分的に囲繞し、たとえば、前記導電性部分が、外側の絶縁性部分に包まれた、前記プローブの内側部分である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の走査プローブ顕微鏡。
- 前記導電性部分がシリコンおよび白金シリサイドを含み、前記絶縁性部分が二酸化シリコンを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の走査プローブ顕微鏡。
- 前記絶縁性部分は、トンネル電流が実質的に前記試料内に向かうことが確実にできるように適合している、請求項1〜6のいずれか1項に記載の走査プローブ顕微鏡。
- 請求項1に記載の前記走査プローブ顕微鏡を提供するステップと、
前記走査プローブ顕微鏡内に前記試料を位置決めするステップと、
前記プローブと前記位置決めされた試料との間のトンネル電流を前記回路によって測定するステップと、
を含む走査プローブ方法。 - 前記プローブに作用する、たとえば前記試料表面に向かって前記プローブに力を加えるステップ
をさらに含む請求項8に記載の方法。 - 前記試料表面の上方で前記プローブを作動させるステップ
をさらに含む、請求項9に記載の方法。 - 測定する前に、
前記導電性部分はシリコンおよび白金シリサイドを含み、前記絶縁性部分は二酸化シリコンを含むプローブを提供するステップ
をさらに含む、請求項8〜10のいずれか1項に記載の方法。 - 提供される前記走査プローブ顕微鏡の前記プローブの前記導電性部分および前記絶縁性部分の感知表面がほぼ同一の高さである、請求項8〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記提供するステップで、提供される前記デバイスは突出している突起部を備え、前記方法は、測定する前に、
提供される前記デバイスの前記導電性部分および前記絶縁性部分の感知表面がほぼ同一の高さになるまで、前記試料表面上で前記突起部を研磨するステップ
をさらに含む、請求項8〜12のいずれか1項に記載の方法。 - 測定された前記トンネル電流を通して前記試料表面のトポグラフィの変動を捕らえるステップ
をさらに含む、請求項8〜13のいずれか1項に記載の方法。 - トンネル電流導電性部分と
トンネル電流絶縁性部分と
を備え、前記両部分は、動作中に前記導電性部分と走査プローブ顕微鏡法による分析対象の試料の表面との間の最小距離を前記絶縁性部分が決定するように構成される、前記走査プローブ顕微鏡法用のプローブ。 - 前記導電性部分および前記絶縁性部分は、前記プローブが前記試料表面上でセルフレベリングするのに適するように構成される、請求項15に記載のプローブ。
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