JP2956144B2 - 側壁形状測定方法 - Google Patents
側壁形状測定方法Info
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- JP2956144B2 JP2956144B2 JP2172207A JP17220790A JP2956144B2 JP 2956144 B2 JP2956144 B2 JP 2956144B2 JP 2172207 A JP2172207 A JP 2172207A JP 17220790 A JP17220790 A JP 17220790A JP 2956144 B2 JP2956144 B2 JP 2956144B2
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- sample
- shape
- measurement method
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、微細な側壁形状測定方法に関するものであ
る。
る。
（従来の技術） 従来、試料を割って側壁や断面形状を光学顕微鏡や電
子顕微鏡などにより側壁の形状を測定している。
子顕微鏡などにより側壁の形状を測定している。
（発明が解決しようとする課題） しかし、この従来の方法では、側壁が観察できるよう
に試料を加工しなければ測定をすることができない。
に試料を加工しなければ測定をすることができない。
本発明の目的は、試料を加工することなく側壁形状を
測定する方法を提供することにある。
測定する方法を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、先が細くしかも曲がった導電性の針を測定
したい側壁にトンネル電流が流れる距離まで近づけ、こ
の状態で針と基板の間に電圧を加えると流れる電流を測
定することを特徴とする側壁形状測定方法である。
したい側壁にトンネル電流が流れる距離まで近づけ、こ
の状態で針と基板の間に電圧を加えると流れる電流を測
定することを特徴とする側壁形状測定方法である。
本発明において導電性の針には通常の走査型トンネル
顕微鏡（STM:Scanning Tunneling Microscope）で用い
るような、タングステン（Ｗ）や白金（Pt）を機械研磨
あるいは電解研磨したものをもとに、先端をわずかに機
械的にまげたり、先端にカーボン等の物質を新しく堆積
させてもとの針からわずかに角度をつけた針を形成した
ものを用いる。試料には導電性の物質や金コーティング
したものを用いる。前述した針と試料の間に電圧（数
Ｖ）をかけた状態で針を試料表面に近づけて行き、針と
試料の間の間隔が数オングストロームになると数ナノア
ンペアのトンネル電流が流れる。この電流の測定は容易
である。
顕微鏡（STM:Scanning Tunneling Microscope）で用い
るような、タングステン（Ｗ）や白金（Pt）を機械研磨
あるいは電解研磨したものをもとに、先端をわずかに機
械的にまげたり、先端にカーボン等の物質を新しく堆積
させてもとの針からわずかに角度をつけた針を形成した
ものを用いる。試料には導電性の物質や金コーティング
したものを用いる。前述した針と試料の間に電圧（数
Ｖ）をかけた状態で針を試料表面に近づけて行き、針と
試料の間の間隔が数オングストロームになると数ナノア
ンペアのトンネル電流が流れる。この電流の測定は容易
である。
針と試料の間隔の制御は通常のSTMと同じく圧電素子
（PZT）を用いることで容易に行うことができる。
（PZT）を用いることで容易に行うことができる。
（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図（ａ）は本発明の一実施例で用いる装置の構成
を示す概略図である。本装置では針201の移動用圧電素
子202、試料台203、電気制御系209とから構成されてい
る。針201は第１図（ｂ）のように白金Pt210の先端に電
子ビームを用いて形成した太さ500nmのカーボン211の針
を使う。針211はその形状により１ミクロン程度の穴205
に入り込むことができる。この針は次のように作製す
る。前述のＷやPtを機械研磨あるいは電解研磨して先端
をとがらせた導電性の針を、走査電子顕微鏡（SEM）内
に試料としてセットする。そのとき針を傾けしかも先端
を上にしてセットする。SEMは試料室や電子ビームの通
路などを真空排気するため真空ポンプを備えているが、
この真空ポンプで使う油によって試料表面がわずかに汚
染（コンタミネーション）される。つまり試料表面に油
がわずかに付着する。この状態で電子ビームを針の先に
照射する。すなわち針の先をSEM観察する。すると表面
に付着していた油が照射部に集まってきて電子ビームに
より分解されカーボンが堆積し針のような形となる。実
際は電子ビームのドリフト等のため針はまっすぐにはな
らずおれまがったような形になる。簡単のため図では
（ｂ）図のようにかぎ形に示してある。電子ビーム照射
によりカーボンが堆積する現象は「コンタミネーション
レジスト」といった呼び名で既に知られている。
を示す概略図である。本装置では針201の移動用圧電素
子202、試料台203、電気制御系209とから構成されてい
る。針201は第１図（ｂ）のように白金Pt210の先端に電
子ビームを用いて形成した太さ500nmのカーボン211の針
を使う。針211はその形状により１ミクロン程度の穴205
に入り込むことができる。この針は次のように作製す
る。前述のＷやPtを機械研磨あるいは電解研磨して先端
をとがらせた導電性の針を、走査電子顕微鏡（SEM）内
に試料としてセットする。そのとき針を傾けしかも先端
を上にしてセットする。SEMは試料室や電子ビームの通
路などを真空排気するため真空ポンプを備えているが、
この真空ポンプで使う油によって試料表面がわずかに汚
染（コンタミネーション）される。つまり試料表面に油
がわずかに付着する。この状態で電子ビームを針の先に
照射する。すなわち針の先をSEM観察する。すると表面
に付着していた油が照射部に集まってきて電子ビームに
より分解されカーボンが堆積し針のような形となる。実
際は電子ビームのドリフト等のため針はまっすぐにはな
らずおれまがったような形になる。簡単のため図では
（ｂ）図のようにかぎ形に示してある。電子ビーム照射
によりカーボンが堆積する現象は「コンタミネーション
レジスト」といった呼び名で既に知られている。
針の作製方法としてはこの方法以外に、例えば前述の
導電性の針をダミーの試料にわざとあてて先端を機械的
にわずかに曲げる等の方法もあるが、前記の方法より成
功率が低い。第１図（ｃ）のように針211を穴205に挿入
し測定したい側壁206に近づけバイアス電圧207を1V程度
かけて流れる電流208をモニターする。針を上下させる
方向をｘ方向、側壁を横につたう方向をｙ方向、針が側
壁から離れる方向をｚ方向とする。移動用圧電素子202
で針にｘ方向、ｚ方向にそれぞれ周波数の異なる振動を
加えておき、ロックインアンプで検出すると、底212と
の間のトンネル電流なのか側壁206との間のトンネル電
流なのかを区別できる。電気制御系209により圧電素子2
02を駆動して針211をｘの正負方向に動かしながら同時
にｙの一方向に走査し針211が側壁206にぶつからないよ
うにしかも通常のSTMと同じく針と側壁の間に一定のト
ンネル電流が流れるように針211の先端と側壁の距離を
数オングストロームに制御することにより、側壁206の
形状を測定することができる。
導電性の針をダミーの試料にわざとあてて先端を機械的
にわずかに曲げる等の方法もあるが、前記の方法より成
功率が低い。第１図（ｃ）のように針211を穴205に挿入
し測定したい側壁206に近づけバイアス電圧207を1V程度
かけて流れる電流208をモニターする。針を上下させる
方向をｘ方向、側壁を横につたう方向をｙ方向、針が側
壁から離れる方向をｚ方向とする。移動用圧電素子202
で針にｘ方向、ｚ方向にそれぞれ周波数の異なる振動を
加えておき、ロックインアンプで検出すると、底212と
の間のトンネル電流なのか側壁206との間のトンネル電
流なのかを区別できる。電気制御系209により圧電素子2
02を駆動して針211をｘの正負方向に動かしながら同時
にｙの一方向に走査し針211が側壁206にぶつからないよ
うにしかも通常のSTMと同じく針と側壁の間に一定のト
ンネル電流が流れるように針211の先端と側壁の距離を
数オングストロームに制御することにより、側壁206の
形状を測定することができる。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、従来のように
試料を加工すること無しに側壁形状を測定することがで
き、また、トンネル電流の精度から従来に比べはるかに
高精度な測定をおこなうことができる。
試料を加工すること無しに側壁形状を測定することがで
き、また、トンネル電流の精度から従来に比べはるかに
高精度な測定をおこなうことができる。
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の方法を実施するための
装置の一例を示す概略図である。 11,201……針、12,204……試料、13,205……穴、 14,206……側壁,202……圧電素子、203……試料台、 207……バイアス電圧、208……トンネル電流、 209……電気制御系、210……白金、211……カーボン
装置の一例を示す概略図である。 11,201……針、12,204……試料、13,205……穴、 14,206……側壁,202……圧電素子、203……試料台、 207……バイアス電圧、208……トンネル電流、 209……電気制御系、210……白金、211……カーボン
Claims (1)
- 【請求項１】先が細くしかも曲がった導電性の針を用
い、前記針に、前記針を上下させる方向と前記針に側壁
から離れる方向とのそれぞれの方向に周波数の異なる振
動を加えておきながら前記針を測定したい側壁にトンネ
ル電流が流れる距離まで近づけ、この状態で前記針と基
板との間に電圧を加えると流れる電流を測定することを
特徴とする側壁状態測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172207A JP2956144B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 側壁形状測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172207A JP2956144B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 側壁形状測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0462402A JPH0462402A (ja) | 1992-02-27 |
| JP2956144B2 true JP2956144B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=15937578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2172207A Expired - Lifetime JP2956144B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 側壁形状測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2956144B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112683330A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-20 | 姜杨 | 一种光电子射频墙壁强度检测装置 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2172207A patent/JP2956144B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0462402A (ja) | 1992-02-27 |
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