JP7333434B2 - 走査型プローブ顕微鏡のための装置および方法 - Google Patents
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Description
Claims (18)
- a. 少なくとも1つの第1のカンチレバー(410、610、1210、1410、1710、1760、1810)を有する少なくとも1つの第1の測定プローブ(415、1000)であって、前記少なくとも1つの第1のカンチレバー(410、610、1210、1410、1710、1760、1810)の自由端部(140)は、第1の測定先端部(150)を有している、少なくとも1つの第1の測定プローブ(415、1000)と、
b. 前記少なくとも1つの第1のカンチレバー(410、610、1210、1410、1710、1760、1810)の前記自由端部(140)の領域に配置されている少なくとも1つの第1の反射エリア(420)であって、前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)は、回折構造(620)を有しており、前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)は、入射する少なくとも1つの第1の光ビーム(440、840、1240、1440)を少なくとも1つの反射された第1の光ビーム(445、845)として反射するように、そして、入射する少なくとも1つの第2の光ビーム(450、460、1250、1260、1450、1460)を少なくとも1つの回折された第2の光ビーム(755、765、855、865)として回折させるように具現化されており、前記少なくとも1つの反射された第1の光ビーム(445、845)の方向と、前記少なくとも1つの回折された第2の光ビーム(755、765、855、865)の方向と、が互いに異なる、少なくとも1つの第1の反射エリア(420)と、
c. 前記第1の測定先端部(150)の位置を決定するために、前記少なくとも1つの反射された第1の光ビーム(445、845)と、前記少なくとも1つの回折された第2の光ビーム(755、765、855、865)と、を使用するように具現化されている、少なくとも2つの第1の干渉計(475、480、485)と
を有する、走査型プローブ顕微鏡のための装置(400)。 - 前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)は、前記第1の測定先端部(150)の反対側にある、前記少なくとも1つの第1のカンチレバー(410、610、1210、1410、1710、1760、1810)の側に配置されている、請求項1に記載の装置(400)。
- 対物部(470)をさらに有し、前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)に入射する少なくとも1つの第1の光ビーム(440、840、1240、1440)、前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)に入射する少なくとも1つの第2の光ビーム(450、460、1250、1260、1450、1460)、前記少なくとも1つの反射された第1の光ビーム(445、845)、および前記少なくとも1つの回折された第2の光ビーム(755、765、855、865)が、前記対物部(470)を通過する、請求項1または2に記載の装置(400)。
- 前記回折構造(620)は、リソグラフィーによって前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)の上へ適用されているか、または、前記回折構造は、機械的な加工によって作り出されている、請求項1~3のいずれかに記載の装置(400)。
- 前記回折構造(620)は、少なくとも1つのライン回折格子(720)を含み、および/または、前記少なくとも1つのライン回折格子(720)は、ブレーズド回折格子(920)を含む、請求項1~4のいずれかに記載の装置(400)。
- 前記回折構造(620)は、互いに対して回転させられて配置されている少なくとも2つのライン回折格子(720)を含む、請求項1から5までのいずれかに記載の装置(400)。
- 少なくとも2つのライン回折格子(720)は、±60°~±120°の角度だけ互いに対して回転させられ、および/または、前記少なくとも2つのライン回折格子(720)は、カンチレバー長手方向軸線(510)に対して±45°の角度だけ配向されている、請求項6に記載の装置(400)。
- 前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)は、前記カンチレバー(410、610、1210、1410、1710、1810)の一体的部分である、請求項1~7のいずれかに記載の装置(400)。
- マルチセグメントフォトダイオード(490)をさらに有し、前記マルチセグメントフォトダイオード(490)は、前記少なくとも1つの反射された第1の光ビーム(445、845)から、前記カンチレバー(410、610、1210、1410、1710、1760、1810)の長手軸(510)に対する前記少なくとも1つの第1のカンチレバー(410、610、1210、1410、1710、1760、1810)の前記第1の測定先端部(150)の傾き、および/または、前記少なくとも1つの第1のカンチレバー(410、610、1210、1410、1710、1760、1810)の前記自由端部(140)のツイストを検出するように具現化されている、請求項1~8のいずれかに記載の装置(400)。
- 少なくとも1つの走査装置をさらに有し、前記少なくとも1つの走査装置は、サンプル面(1905)の上方で前記少なくとも1つの第1の測定プローブ(415、1000)を走査するように具現化されている、請求項1~9のいずれかに記載の装置(400)。
- 前記走査装置は、隣り合う測定ポイント同士の間の横方向間隔(1965、1975、1985、1995)を前記サンプル面(1905)の輪郭(1910)に適合させるようにさらに具現化されており、隣り合う測定ポイント同士の間の横方向間隔(1965、1975、1985、1995)の適合は、サンプル(1900)の前記輪郭(1910)が平らな面(1915、1932、1945、1957)から外れるときに隣り合う測定ポイント同士の間の横方向間隔(1965、1975、1985、1995)を小さくすることを含む、請求項10に記載の装置(400)。
- 前記少なくとも1つの第1の測定プローブ(415、1000)は、サンプル面(1905)に向けて傾けられた前記走査型プローブ顕微鏡の測定ヘッドの中で、前記少なくとも1つの第1の測定プローブ(415、1000)を据え付けるように具現化されている、請求項10または11に記載の装置(400)。
- a. 少なくとも1つの第2のカンチレバー(110、410、610、1210、1410、1710、1760、1810)を有する少なくとも1つの第2の測定プローブ(1315)であって、前記少なくとも1つの第2のカンチレバー(110、410、610、1210、1410、1710、1760、1810)の自由端部は、第2の測定先端部(150)を有している、少なくとも1つの第2の測定プローブ(1315)をさらに有し、
b. 前記少なくとも1つの第1の測定プローブ(415、1000)および前記少なくとも1つの第2の測定プローブ(1315)は、互いに平行に配置されていない、
請求項1~12のいずれかに記載の装置(400)。 - 前記少なくとも1つの第1の測定プローブ(415、1000)および前記少なくとも1つの第2の測定プローブ(1315)は、実質的に逆平行の方式で配置されているか、または、互いに対して90°だけ実質的に回転させられている、請求項13に記載の装置(400)。
- a. 少なくとも1つのさらなるカンチレバー(1710、1760)を有する少なくとも1つのさらなる測定プローブ(1715、1765)であって、前記少なくとも1つのさらなるカンチレバー(1710、1760)の自由端部(140)は、さらなる測定先端部(150)を有している、少なくとも1つのさらなる測定プローブ(1715、1765)と、
b. 前記少なくとも1つのさらなるカンチレバー(1710、1760)の前記自由端部(140)の領域に配置されており、少なくとも1つの第3の光ビーム(440、840)を反射するように、および、少なくとも1つの第4の光ビーム(450、460、1250、1260、1450、1460)を回折させるように具現化されている、少なくとも1つのさらなる反射エリア(420)であって、少なくとも1つの反射された第3の光ビーム(445、845)の方向と、少なくとも1つの回折された第4の光ビームの方向と、が互いに異なる、少なくとも1つのさらなる反射エリア(420)と、
c. 前記さらなる測定先端部(150)の位置を決定するために、前記少なくとも1つの反射された第3の光ビーム(445、845)と、前記少なくとも1つの回折された第4の光ビーム(755、765、855、865)を使用するように具現化されている少なくとも2つのさらなる干渉計と
をさらに有する、請求項13または14に記載の装置(400)。 - 対物部(470)をさらに有し、
前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)に入射する少なくとも1つの第1の光ビーム(440、840、1240)、前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)に入射する少なくとも1つの第2の光ビーム(450、460、1250、1260)、前記少なくとも1つのさらなる反射エリア(420)に入射する少なくとも1つの第3の光ビーム(440、840)、および前記少なくとも1つのさらなる第1の反射エリア(420)に入射する少なくとも1つの第4の光ビーム(450、460、1250、1260、1450,1460)、
前記第1の反射エリア(420)によって反射された前記少なくとも1つの第1の光ビーム(445、845)、
前記少なくとも1つのさらなる反射エリア(420)によって反射された前記少なくとも1つの第3の光ビーム(445、845)、
前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)によって回折された前記少なくとも1つの第2の光ビーム(755、765、855、865)、および、
前記少なくとも1つのさらなる反射エリア(420)によって回折された前記少なくとも1つの第4の光ビーム(755、765、855、865)
が、前記対物部(470)を通過する、請求項15に記載の装置(400)。 - 走査型プローブ顕微鏡によってサンプル面(1905)を検査するための方法であって、
a. 少なくとも1つの第1のカンチレバー(410、610、1210、1410、1710、1760、1810)の自由端部(140)の領域に配置されている少なくとも1つの第1の反射エリア(420)の上に、少なくとも1つの第1の干渉計(475)からの少なくとも1つの第1の光ビーム(440、840、1240、1440)を方向付けるステップであって、前記少なくとも1つの第1のカンチレバー(410、610、1210、1410、1710、1760、1810)は、第1の測定先端部(150)を有している、ステップであって、前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)は回折構造(620)を有しており、前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)は、前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)に入射する少なくとも1つの第1の光ビーム(440、840、1240、1440)を少なくとも1つの反射された光ビーム(445、845)として反射する、ステップと、
b. 前記少なくとも1つの第1のカンチレバー(410、610、1210、1410、1710、1760、1810)の前記自由端部(140)の前記領域に配置されている前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)の上に、少なくとも1つの第2の干渉計(480、485)からの少なくとも1つの第2の光ビーム(450、460、1250、1260、1450、1460)を方向付けるステップであって、前記回折構造(620)を有する前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)は、前記少なくとも1つの第1の反射エリア(420)に入射する前記少なくとも1つの第2の光ビーム(450、460、1250、1260、1450、1460)を少なくとも1つの回折された光ビーム(755、765,855、865)として回折させ、前記少なくとも1つの反射された光ビーム(445、845)の方向と、前記少なくとも1つの回折された光ビーム(755、765、855、865)の方向と、が互いに異なる、ステップと、
c. 前記サンプル面(1905)を検査する目的のために、前記少なくとも1つの反射された光ビーム(445、845)、および、前記少なくとも1つの回折された光ビーム(755、765、855、865)を使用するステップと
を含む、方法。 - 請求項1~16のいずれかに記載の装置(400)によって実行されるときに、請求項17に記載の方法のステップを前記装置(400)に実施させる命令を含むコンピュータープログラム。
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