KR20090087876A - 스캐닝 탐침 현미경용 탐침 조립체 - Google Patents

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Abstract

탐침 조립체는 스캐닝 탐침 현미경에 사용하기 위한 것이다. 탐침 조립체는 적어도 3개의 동일한 다수의 탐침이 구비된 캐리어를 포함하며; 상기 각각의 탐침은 다수의 탐침 팁에 공통인 평면에 배치되고, 이러한 평면으로부터 이동가능한 팁을 포함한다. 또한, 상기 조립체는 탐침의 나머지 대부분에 대한 상대이동을 위하여 다수의 탐침중 하나를 선택하는 어드레싱 수단을 포함한다. 사용된 탐침의 신속한 자동 교체를 촉진시키는 잠재력을 갖는 이러한 조립체는 고속 스캐닝 장치에도 사용된다.
캐리어, 팁, 광원, 멀티플렉서, 압전 변환기, 스프링상수

Description

스캐닝 탐침 현미경용 탐침 조립체{PROBE ASSEMBLY FOR A SCANNING PROBE MICROSCOPE}
본 발명은 스캐닝 탐침 현미경에 관한 것으로서, 특히 이러한 현미경에 사용되는 탐침에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 원자힘 현미경(atomic force microscope)에 사용하기 적합하지만, 이에 한정되지 않는다.
스캐닝 탐침 현미경 분야는 스캐닝 터널링 현미경의 발전에 따라 1980년대 초기에 시작되었다. 그 이후로, 동일한 기본 작동원리에 근거를 두고 있지만 광범위 탐침 현미경이 개발되었으며; 샘플 공간의 "상호작용 맵(interaction map)" 을 얻기 위하여, 각각의 나노 탐침이 샘플 표면 위에서 기계적으로 스캐닝된다. 형태가 각각 상이한 스캐닝 탐침 현미경(scanning probe micrope: SPM)은 로컬 탐침의 특성과 샘플 표면과의 상호작용을 특징으로 한다.
스캐닝 니어필드 광학 현미경(scanning near-field optical microscopy: SNOM) 사용 등과 같은 일부 탐침 기법은 조사된 샘플과 탐침 상호작용의 결과로 인해 발생된 광자를 검출하거나; 또는 흡수, 분극(polarisation), 파장 등과 같은 관련의 기타 다른 특성을 관찰한다. 다른 탐침 기법은 탐침-샘플 상호작용력의 변화 검출에 기초하고 있다. 후자에서의 기법은 일반적으로 스캐닝힘 현미경(scanning force microscopy: SFM)으로 불리워지고 있다. 상호작용력은 예를 들어 원자간[원자힘 현미경(atomic force microscopy: AFM)], 자기[자기힘 현미경(magnetic force microscopy: MFM)], 전기[전기힘 현미경(electrical force microscopy: EFM)] 등을 의미한다.
원자힘 현미경(AFM)은 가장 일반적으로 사용되는 스캐닝 탐침 현미경 기법이다. 접촉 모드에서 작동되는 전형적인 AFM 의 경우에 있어서, 탐침은 캔틸레버의 단부에 있는 예리한 팁으로서, 샘플에 근접하도록 이동되었을 때 팁과 샘플 사이의 원자간 상호작용력에 응답하여 굴곡된다. 광학 레버 기법은 통상적으로 캔틸레버 장착부에 대한 또는 팁에 힘이 작용하지 않는 너얼 위치(null position)에 대한 캔틸레버의 굴곡(변형)을 측정하는데 사용된다. AFM 은 두가지 체제, 즉 일정한 힘 체제 또는 일정한 높이 체제중 하나로 작동된다. 전형적으로, AFM 은 캔틸레버의 변형 변화에 응답하여 샘플(또는 팁)을 상하로 이동시키므로써 일정한 상호작용력을 유지하기 위해 피드백 루프가 사용되는, 일정한 힘 체제하에서 작동된다.
전형적인 동작 모드는 접촉 동작모드 및 다이나믹 동작모드 이다. 접촉 모드에서, 팁 및 샘플은 밀착접촉된 상태, 즉 스캐닝이 진행됨에 따라 원자간 상호작용의 반발 체제로 유지된다. 공통의 다이나믹 동작 모드는 그 요동 주기의 매우 적은 부분에 대해 탐침 팁만 샘플 표면과 접촉하도록, 작동기가 그 공명 주파수에서 캔틸레버를 구동시키는 간헐적 접촉 모드 이다. 또 다른 형태의 다이나믹 동작은 원자간 상호작용력이 더 이상 반발하지 않는 거리에서 캔틸레버가 샘플 위로 요동되는 비접촉 모드이다.
최근 탐침 현미경의 발전은 데이터 수집시간을 더욱 빠르게 하였다. 고속 스캐닝을 위해 설계된 탐침 현미경의 실시예는 WO 2005/008679호에 개시되어 있다. 이러한 특허에 있어서, 현미경의 탐침은 외부에서 인가된 힘에 노출되었을때, 샘플을 조사함에 따라 탐침의 변위로 인해 유발되는 복원력 보다 큰 크기의 힘으로, 편의력이 탐침 팁 및 샘플의 한쪽 또는 양쪽을 서로를 향해 가압하도록 적용된다. 이것은 종래의 스캐닝 탐침 현미경 보다 더욱 신속히 샘플 표면을 스캐닝할 수 있게 한다.
최근의 발전은 스캐닝 속도의 증가를 추구하게 되었지만, 속도의 증가에 따라 각각의 탐침은 마모, 오염, 또는 손상 등에 의해 더욱 짧은 시간주기로 교체될 필요가 있다. 따라서, 마모되거나 손상된 탐침을 교체하거나 또는 다른 형태의 탐침 사이를 교환하는데 필요한 시간만큼, 지속적인 현미경 효율 개선이 제한을 받게 된다.
스캐닝 비율을 증가시키는 한가지 방법은 넓은 샘플 표면적을 동시에 스캐닝하기 위해 탐침 어레이를 사용하는 단계를 포함한다. 이러한 방식으로 탐침 어레이를 사용하는 실시예는 미국 특허 제6,423,967호 및 제2004/0256552호에 개시되어 있다. 탐침 어레이는 넓은 표면적을 동시에 스캐닝할 수 있게 하는 반면에, 탐침을 교체할 필요가 있을 때는 동일한 딜레이를 경험하게 된다.
미국 특허 제5,705,814호에는 이러한 처리과정의 자동화에 의해 탐침이 교환되거나 교체되는 스캐닝 탐침 현미경이 개시되어 있다. 따라서, 현미경의 탐침 장착부는 각각의 캔틸레버 탐침을 집어올려 유지하기 위해 기계적으로 또는 전자기적 으로 또는 공압식으로 작동되는 클램핑 수단을 채택한다. 각각의 캔틸레버 탐침은 현미경에 새로운 탐침이 장착될 때 샘플 스테이지에서 샘플을 대신하는 홀더에 저장되며, 홀더에서 각각의 캔틸레버 탐침과 탐침 장착부의 정렬은 탐침 검출 시스템으로부터 신호를 이용하여 자동화된다.
또한, 미국특허 제2004/0256552호에는 샘플의 변위를 요구하지 않고서도 다수의 탐침 각각을 홀더에 저장하고 또한 상기 탐침을 탐침 홀더와 탐침 장착부 사이에 각각 자동으로 전송하는 장치를 포함하는 스캐닝 탐침 현미경이 개시되어 있다.
앞서 언급한 종래기술은 현미경에의 탐침 장착에 관한 적어도 일부의 자동화를 통해 약간 개선된 효율을 제공하지만, 종래기술의 해결책은 특히 탐침 장착과 현미경의 디자인에 부가적인 복잡함을 포함하고 있는데, 이것은 바람직스럽지 않다.
본 발명은 교체된 탐침과 동일하거나 상이한 각각의 교체 탐침이 현미경 검출 시스템과 매우 신속하게 정렬될 수 있게 하는, 스캐닝 탐침 현미경에 사용하기 위해 개선된 탐침을 제공하는 것을 목적으로 한다.
따라서, 본 발명은 스캐닝 탐침 현미경에 사용하기 위해 적어도 3개의 다수의 제1탐침이 구비된 캐리어를 포함하는 탐침 조립체를 제공하며, 각각의 탐침은 다수의 탐침 팁과 공통인 평면에 배치되며 상기 평면으로부터 이동가능한 팁을 갖는 탐침 조립체에 있어서; 상기 탐침은 동일하며, 상기 탐침 조립체는 나머지 탐침의 대다수에 대한 상대 이동을 위해 다수의 탐침중 하나를 선택하는 어드레싱 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 탐침 조립체는 적어도 3개의 실질적으로 동일한 다수의 제2탐침도 포함한다. 또한, 상기 어드레싱 수단은 다수의 제1탐침으로부터 하나의 탐침을 선택하거나 및/또는 다수의 제2탐침으로부터 하나의 탐침을 선택하도록 정렬될 수 있다. 다수의 제2탐침은 다수의 제1탐침과는 상이한 형태의 탐침이다.
이상적으로, 상기 어드레싱 수단은 각각의 탐침에 대한 각각의 전기연결부를 포함한다. 일실시예에서, 상기 각각의 전기연결부는 탐침과 원격 전극 사이에 전위를 인가하기 위한 수단을 포함한다. 다른 실시예에서, 각각의 탐침은 탄성 지지 비임을 포함하며, 어드레싱 수단은 상기 지지 비임을 굴곡시키기 위해 각각의 전기연결부에 연결된 압전 물질을 부가로 포함한다. 또 다른 실시예에서, 각각의 탐침은 탄성 지지 비임을 포함하며, 상기 어드레싱 수단은 상기 지지 비임에 인가되는 적어도 하나의 부가의 물질층을 포함하며, 상기 부가된 층은 지지 비임과는 상이한 물질로 형성되므로, 열팽창이 상이한 적어도 두개의 층을 포함하는 다층 구조를 형성하게 된다. 다층 물질은 각각의 저항성 히터 또는 원격 광원에 의해 가열되는 것이 바람직하다.
탐침 조립체는 상기 탐침이 제공되는 일체형 기판을 부가로 포함할 수 있으며, 이러한 일체형 기판은 캐리어상에 장착된다.
선택적으로, 상기 각각의 탐침은 캐리어에 탐침이 장착되는 각각의 기판을 포함할 수도 있다.
적어도 3개의 다수의 탐침은 하기와 같은 탐침 형태 집단, 즉 접촉 모드 탐침, 다이나믹 모드 탐침, 나노리토그래피 탐침, 커패시턴스의 측정을 위한 탐침, 로컬 마그네틱 및/또는 전기장에 응답하는 탐침, 옵티컬 니어필드 현미경용 탐침, 표준 종횡비(aspect ratio) 탐침, 높은 종횡비 탐침, 팁 반경이 상이한 탐침 등의 집단에서 선택된 형태의 탐침이다.
또한, 탐침중 적어도 하나는 곡률반경이 100 nm 이하인 팁을 갖는 것이 바람직하다. 탐침중 적어도 하나는 2 Nm-1 미만의 스프링상수를 갖는 것이 바람직하다. 탐침은 서로 평행하게 배치될 수 있다.
일실시예에서, 캐리어는 캐리어를 통해 신장되는 적어도 하나의 슬롯을 형성하는 내측 엣지를 가지며, 탐침은 하나이상의 내측 엣지를 따라 장착된다. 탐침 지지체의 각각의 대향하는 내측 엣지에는 적어도 하나의 제1탐침 및 적어도 하나의 제2탐침이 제공된다. 또한, 상기 적어도 하나의 제1탐침 및 적어도 하나의 제2탐침은 그 팁이 직선으로 배치될 수 있도록 서로 중첩될 수 있다.
상기 캐리어는 현미경상의 장착부에 대한 캐리어 부착용 부착 수단을 부가로 포함한다. 상기 부착 수단은 각각의 탐침을 위한 정보를 저장하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 상기 부착 수단은 탐침을 선택하기 위한 멀티플렉서(multiplexer)도 포함한다.
일실시예에서, 탐침 팁은 공통 평면내에서 균일하게 펼쳐진다. 선택적으로, 공통 평면내에서 적어도 두개의 탐침은 탐침의 나머지와 비교하였을 때 상이하게 이격될 수도 있다.
다른 실시예에서, 탐침은 제1탐침 지지체에 제공되고, 제2탐침은 제2탐침 지지체에 제공되며, 제1탐침과 제2탐침의 팁 사이의 이격거리는 고정된다. 선택적으로, 탐침은 공통 평면에서 조정가능한 이격거리를 가질 수도 있다.
또 다른 실시예에서, 탐침의 제1뱅크는 제1탐침 지지체에 제공되고, 탐침의 제2뱅크는 제2탐침 지지체에 제공되며, 제1 및 제2뱅크의 팁 사이의 이격거리는 조정가능하다. 제1 및 제2 탐침 지지체중 적어도 하나는 두개의 탐침 지지체의 상대 위치를 변경하기 위해, 조정가능한 스페이서를 포함한다. 각각의 제1 및 제2탐침 지지체의 각각의 대향 엣지에는 적어도 하나의 제1뱅크와 적어도 하나의 제2뱅크가 제공된다. 이 경우, 제1 및 제2뱅크는 탐침 팁이 일직선상에 정렬되도록, 서로 중첩된다. 각각의 뱅크는 다른 뱅크와 공통인 평면에 배치되며, 상기 뱅크에서 각각의 팁은 상기 뱅크에서 다른 탐침 팁과 공통인 평면에 배치되며, 상기 각각의 뱅크는 각각의 어드레싱 수단을 포함한다. 양호한 실시예에서, 상기 어드레싱 수단은 선택된 뱅크에 없는 나머지 탐침의 대부분에 대한 상대이동을 위해 적어도 하나의 뱅크를 선택하고, 뱅크에 있는 나머지 탐침의 대부분에 대한 상대이동을 위해 선택된 뱅크로부터 탐침중 하나를 선택하도록 적용되며, 선택된 탐침은 선택된 뱅크에 없는 나머지 탐침의 대부분으로부터 가장 멀리 이동하는 선택된 뱅크에서의 탐침이다.
상기 공통 평면은 샘플 스테이지에 평행한 것이 바람직하다.
본 발명은 샘플 스테이지와, 장착부와, 검출 시스템과, 상기 장착부에 부착되는 탐침 조립체를 포함하는 스캐닝 탐침 현미경 장치를 부가로 제공한다. 현미경은 선택된 탐침을 검출 시스템과 정렬시키는 수단도 포함한다. 이것은 조립체에서 다른 탐침으로의 자동화된 교체를 가능하게 하며, 이에 따라 탐침이 교체될 필요가 있는 경우에 전체 데이터 수집시간을 더욱 개선시키는데 바람직하다.
또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 샘플 플레이트와 검출 시스템을 갖는 스캐닝 탐침 현미경을 이용하여 샘플 표면을 연구하는 방법을 제공하며; 이러한 방법은 스캐닝 탐침 현미경의 샘플 플레이트상에 샘플을 장착하는 단계와, 하기에 서술되는 바와 같이 스캐닝 탐침 현미경에 탐침 조립체를 장착하는 단계와, 어드레싱된 탐침의 탐침 팁이 탐침의 나머지에 대한 공통 평면을 벗어나서 샘플 표면을 스캐닝 하기 위해 하나이상의 탐침을 선택하도록 하나이상의 탐침을 어드레싱하는 단계와, 선택된 탐침을 샘플 표면 위에 위치시키는 단계와, 하나이상의 선택된 탐침을 스캐닝 탐침 현미경의 검출 시스템과 정렬하는 단계와, 상기 하나이상의 선택된 탐침과 샘플 표면 사이에 상대이동을 발생하게 하는 단계와, 검출 시스템을 사용하여 샘플과의 상호작용에 대한 하나이상의 탐침의 응답을 관찰하는 단계를 포함한다. 이러한 처리과정은 탐침(들)의 택일적 선택으로 반복될 수 있으며, 검출 시스템과의 정렬 처리과정은 자동으로 실행될 수 있다.
도1은 본 발명의 개선된 탐침에 사용하기 적합한 형태의 통상적인 원자힘 현미경을 개략적으로 도시한 도면.
도2는 본 발명에 따른 스캐닝 탐침 현미경에 사용하기 위한 탐침 조립체의 제1실시예를 도시한 도면.
도3은 본 발명에 따른 스캐닝 탐침 현미경에 사용하기 위한 탐침 조립체의 또 다른 실시예를 도시한 도면.
도4는 본 발명에 따른 탐침 조립체에서 두개의 탐침의 캔틸레버의 구조를 도시한 도면.
도5a 내지 도5d도는 본 발명에 따른 탐침 조립체의 4개의 다른 실시예를 도시한 도면.
도1에는 본 발명의 개선된 탐침을 사용하는 AFM의 예시적인 형태로서 원자힘 현미경(AFM)(10)이 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 특정한 AFM 디자인에 한정되지 않음을 인식해야 한다. 대신에, 본 발명은 특정 용도가 있는 것으로 여겨지지만, 일반적으로 스캐닝 탐침 현미경에 사용하기 적합하다. 예를 들어, 이것은 결함의 위치 및 인식을 도와주기 위해, 반도체 웨이퍼의 표면을 스캐닝하는 (즉, 웨이퍼 관찰 툴)AFM에 사용하기 적합하다.
AFM 장치는 일반적으로 샘플(14)을 수용하는 플레이트(12) 형태의 샘플 스테이지와, 캔틸레버(18)와 나노메트릭(nanometric) 탐침 팁(20)을 갖는 탐침(하기에 상세히 서술)(16)과, 그 장착부에 대한 캔틸레버(18)의 편향을 관찰하는 검출 시스템(22)을 포함한다. 나노메트릭 팁(20)의 포인트는 100 nm 이하의 곡률반경을 가지며, 다른 형태의 스캐닝 또는 영상 수집을 위해 팁의 크기와 형태가 다른 것이 사용된다. 스캐닝중, 탐침 팁(20)과 샘플 표면 사이에는 상호작용력이 전개되며, 캔틸레버(18)의 상대적 편향이나 높이는 상호작용력의 강도 및 샘플 토폴로지(topology)를 나타낸다.
탐침(16)은 예를 들어 압전 변환기와 같은 위치 제어장치(26) 및 및 거친 구동수단(27)에 장착된다. 상기 위치 제어장치(26)는 탐침(16)을 3차원(x, y, z 방향)으로 구동시키는데 사용된다. 종래와 마찬가지로, 데카르트 좌표 시스템의 z 축선은 샘플(14)에 의해 점유된 평면에 수직한 것으로 여겨진다. 즉, 상호작용력은 샘플(14)(영상화되는 픽셀) 위에서 탐침(16)의 xy 위치와 그 위로의 높이에 의존한다.
사용시, 상기 거친 구동수단(27)은 샘플(14)에 대해 탐침을 위치시키는데 사용되며, 검출 시스템(22)은 탐침의 편향이 관찰될 수 있도록 탐침(16)의 후방에 정렬된다. 탐침-샘플 상호작용력에 의해 검출 시스템(22)이 탐침(16)의 편향을 측정할동안, 미세한 높이 및 초기 시작위치 조정이 이루어진다. 일단 원하는 상호작용력 레벨이 설정되고 이에 따라 탐침 캔틸레버의 편향이 설정되었다면, 검출 시스템(22)에 의해 탐침의 높이, 편향, 또는 편향 보정이 관찰 및/또는 기록되는 동안, 위치 제어장치(26)를 사용하여 샘플(14)의 표면 위에서 탐침(16)이 스캐닝된다.
도1에는 편의상 단일 탐침(16)이 도시되어 있다. 도2와 도3 및 도5a에는 본 발명에 따른 탐침 조립체(31, 60)가 도시되어 있다. 본 발명에서 탐침 비스킷으로 언급되는 탐침 조립체(31)는 일체형 기판(33)(도2)에 장착되는 다수의 탐침(32)을 포함한다. 각각의 탐침(32)이 일체형 기판(33)에 장착됨에 따라, 탐침 각각의 서로에 대한 공간 위치는 제조시 매우 정밀하게 제어될 수 있다. 그후, 상기 기 판(33)은 모든 탐침에 공통인 캐리어(34)에 장착된다.
상기 캐리어(34)는 캐리어(34)를 현미경 장치의 탐침 장착부(도시않음)에 고정하는 예를 들어 장착 핀(35) 또는 기타 종래의 수단 등과 같은 수단을 포함한다.
상기 캐리어(34)는 어드레싱 수단(36)을 부가로 포함하며, 상기 어드레싱 수단은 이러한 실시예에서는 각각의 탐침(32)을 위한 각각의 연결부를 외부 전원(도시않음)에 제공하는 전기연결부 형태를 취하고 있다. 도2의 경우에 있어서, 각각의 파워 연결부(36)는 외부 전원에 각각 연결된다. 그러나, 도3에 도시된 바와 같이, 다수의 탐침을 위해 상기 각각의 파워 연결부(36)는 각각의 파워 연결부(36)를 외부 전원(38)에 선택적으로 연결시키는 멀티플렉서(37)와 선택적으로 연통된다. 각각의 탐침(32)이 각각의 전기연결부(36)를 갖는 반면에, 탐침의 팁(20)은 팁-샘플 상호작용이 영향받지 않는 것을 보장하기 위해 연결부(36)로부터 격리된다.
도3의 실시예에서, 각각의 탐침(32)은 각각의 기판(33')에 제공되며, 상기 각각의 기판은 공통 캐리어(34)에 장착된다. 탐침은 도2에서 캐리어(34)의 외측 엣지를 따라 장착되었지만, 도3의 경우에서는 캐리어(34)가 하나이상의 슬롯(39)(도3에는 오직 하나의 슬롯만 도시되었다)을 포함하며, 탐침(32)은 슬롯의 내측 엣지를 따라 장착된다. 이것은 다수의 탐침이 포함되는 경우에 특히 유리하다. 상기 탐침(32)은 캐리어에 대해 또한 서로에 대해 설정의 공간 위치로 정렬되는 것이 이상적이다. 물론, 상기 슬롯은 어떠한 형태라도 취할 수 있으며, 각각의 탐침이 장착되는 내측 엣지를 제공할 것만이 요구된다.
도3에 도시된 탐침 비스킷(31)에서의 탐침(32) 정렬에 의해, 대향하는 각각 의 탐침쌍, 즉 슬롯(39)의 대향 엣지에서의 탐침은 보각(supplementary angle) 형태를 취하며, 즉 샘플 플레이트에 대한 각도의 총합이 180°이다. 이것은 검출 시스템으로부터의 입사각을 상이한 방향으로 반사시키는 슬롯(39)의 대향 엣지에서 탐침에 영향을 끼친다. 따라서, 도3의 탐침 비스킷(31)에 의해, 검출 시스템은 슬롯(39)의 양측에서 탐침으로부터 반사된 광을 수집하기 위한 수집 수단을 포함한다. 예를 들어, 수집 시스템은 재위치될 수 있으며, 또는 슬롯의 한쪽에서 탐침으로부터 반사된 광 수집에 특정한 부가의 광학 수단을 포함한다. 선택적으로, 스캐닝 현미경 장치는 모두 두개의(각각의 슬롯측을 위해 1개씩) 검출 시스템을 포함한다.
도2 및 도3의 탐침 비스킷은 일반적으로 사각형이지만, 캐리어(34)는 현미경 장치의 장착에 적합하다면 그 어떤 형태라도 취할 수 있음을 인식해야 한다. 또한, 도3의 실시예에서는 대향의 탐침쌍을 보각 상태로 장착할 필요가 없으며, 이것은 단순히 종래의 배치에 지나지 않는다. 이와 마찬가지로, 전기연결부(36)의 형태는 도시된 형태에 한정되는 것을 의미하지 않는다.
탐침 비스킷을 현미경 장치에 부착하는 수단은 종래의 그 어떤 수단일 수도 있지만, 양호한 실시예(도시않음)는 탐침을 보호하기 위해 카트릿지 또는 카세트 등과 같은 하우징 유니트내에 고정된 캐리어(34)를 포함한다. 하우징 자체는 사용을 위해 장착된 탐침 비스킷에 의해 현미경 장치에 장착되도록 적용된다. 상기 하우징은 사용 준비시 샘플 및 검출 시스템에 탐침을 노출시키기 위해 이동되거나 제거될 수 있는 커버 및/또는 베이스를 포함한다. 하우징이 커버 및 베이스를 포함 하는 경우에는 이들은 분리되어 이동되거나 제거될 수 있으며, 또는 함께 이동되거나 제거될 수 있다. 커버 및/또는 베이스는 장착 이전에, 또는 장착 처리과정의 일부로서 이동되거나 제거될 수 있다. 그러나, 커버 및/또는 베이스는 장착 처리과정중 탐침을 보호하기 위해 하우징이 폐쇄된 상태로 존재하도록, 하우징이 장착된 후 이동되거나 제거되는 것이 바람직하다.
보호와 함께, 상기 하우징은 탐침의 현미경 시스템과의 정렬을 도와줄 수 있다. 탐침 비스킷은 현미경 시스템에서 설정 위치(슬롯 또는 홈 등으로 표시되는)에 있는 하우징의 위치가 상기 비스킷을 적어도 거의 사용준비 상태로 위치시키도록, 하우징내에 정밀하게 배치된다.
더구나, 하우징은 측정값 또는 각각의 탐침이나 조립체 자체에 관한 기타 다른 정보를 함유하고 있는 칩을 저장하는데 사용된다. 하기에 상세히 서술되는 바와 같이, 이러한 정보는 교체 탐침을 선택하기 위한 비스킷의 자동 정렬을 위해 사용될 수 있다. 상기 칩은 각각의 탐침 사용을 관찰하는 것과 개별 탐침으로서의 업데이트에도 사용될 수 있다. 이러한 정보는 예를 들어 탐침이 요구된 사양으로 작용하리라고 예견되는 다수의 스캔에 대해 탐침 사용을 제한하는데 사용된다.
탐침 비스킷(31)은 탐침 현미경의 스캐닝에 사용하기 위한 개별 탐침(32)의 저장소로서 작용한다. 이것은 탐침 비스킷(31)의 모든 탐침이 동시에 사용된다는 것을 의미하는 것은 아니다. 대신에, 탐침 비스킷상의 탐침(32)은 개별적으로 사용되거나 집단으로 사용되기 위해 어드레싱 수단(36)에 의해 선택된다. 선택은 탐침 또는 탐침들을 이동시켜 샘플 표면과 접촉시키거나 밀착시키기 위해 선택 탐침 또는 탐침들을 하강시키거나, 또는 선택되지 않은 모든 탐침을 상승시키므로써 실행된다. 따라서, 탐침이 선택되지 않았을 때, 각각의 탐침의 탐침 팁은 공통 평면에 위치된다. 하나이상의 탐침이 선택되었을 때, 선택된 탐침 또는 선택되지 않은 모든 탐침의 탐침 팁은 나머지 탐침에 대해 공통 평면을 벗어나도록 이동된다.
탐침 선택을 가능하게 하기 위하여, 샘플(14)의 하부에는 하부 전극(도시않음)이 배치되며, 탐침 비스킷(21)의 모든 탐침(32)은 제2전극으로서 작용하도록 선택된다. 예를 들어, 각각의 탐침(32)중 하나는 샘플(14)의 하부에 있는 하부 전극과 선택된 탐침(32) 사이에 전위편차를 인가하므로써 선택된다. 이것은 선택된 탐침(32)이 상기 하부 전극을 향해 굴곡되게 하여 샘플(14)을 향하게 하는 견인력을 발생시킨다. 스캐닝 탐침 현미경이 웨이퍼 검사를 위해 사용되는 경우, 웨이퍼 자체는 하부 전극으로서 사용된다.
도3에 도시된 바와 같이, 상부 전극(40)(점선으로 도시)은 샘플(14)에 대한 비스킷의 대향측에서 탐침 비스킷(31) 위에 제공된다. 현미경 장치에 수직 검출 시스템이 사용된 경우, 상부 전극은 유리층 및 그 코팅을 횡단하여 탐침(32)으로의 광 전달 및 탐침으로부터의 광 전달을 보장하기 위하여, 예를 들어 TiO2 등과 같은 도전성 물질로 코팅된 유리층 형태를 취한다. 물론, 현미경 장치에 비-수직 광학 검출 시스템 또는 비광학 검출 시스템이 사용되는 경우에는, 상부 전극이 투광성일 필요는 없다. 이 경우, 상부 전극(40)의 코팅과 탐침 사이에 전위를 인가하므로써, 탐침은 상부 전극(40)을 향해 견인될 것이며, 샘플(14)로부터 멀어질 것이다. 따라서, 이러한 실시예에서는 선택된 탐침 또는 탐침들을 제외하고는 모든 탐침에 전위가 인가된다.
제3실시예에서는 샘플(14) 하부의 하부 전극과 탐침 비스킷(31) 상부의 상부 전극이 제공된다. 이러한 실시예에 의해, 하부 전극은 전원을 횡단하여 상부 전극(40)에 전기적으로 연결되어, 전자기장이 샘플(14) 및 캐리어(31)를 횡단하여 설정되게 할 수 있다. 각각의 전기연결부(36)에 의해, 선택된 탐침(32)에 전위를 인가하므로써, 그 인가된 전위에 의존하여 하나이상의 탐침이 하부 전극을 향해 이동하거나 또는 하부 전극으로부터 멀리 이동되므로써, 샘플(14)로부터 멀어지게 된다.
또 다른 대안으로는 예를 들어 선택된 탐침에 불활성 가스나 에어를 취입하므로써 선택된 탐침이 견본을 향해 편향되도록, 선택된 탐침에 대한 압력구배를 발생시키는 원격 어드레싱 수단을 사용하는 것이다.
어드레스된 탐침을 탐침 칩의 공통 평면을 벗어나게 가압하는데 필요한 필드 강도를 최소화하기 위하여, 각각의 탐침의 지지 비임이 사용되어, 예를 들어 상기 지지 비임의 적어도 베이스를 확장시켜 그 표면적을 증가시키므로써, 인가된 전위로부터 유발되는 전기장에서 지지 비임이 경험하게 되는 힘을 증가시킨다. 이것은 다이나믹 모드 동작에서 전형적으로 사용되는 고-스프링상수 캔틸레버를 갖는 탐침인 경우에 특히 바람직하다.
서술한 바와 같은 탐침 조립체에 의해, 하나이상의 탐침 캔틸레버는 기계적으로 감소되도록 설계되거나 및/또는 영상화 기법에 유리한 외력 인가수단을 포함 하도록 설계된다.
상부 및 하부 전극은 탐침이 샘플(14)을 향해 굴곡되게 하거나 또는 샘플로부터 멀어지게 굴곡될 수 있도록 각각의 탐침에 각각 제공되는, 압전 물질 등과 같이 전기적으로 작동되는 물질로 대체된다. 또 다른 대안으로서, 탐침의 선택과 이러한 선택에 따른 각각의 탐침의 샘플을 향한 이동 또는 샘플로부터의 이동은 각각의 탐침에 2층(또는 2층 이상의 층)을 제공하므로써 달성된다. 각각의 층은 팽창계수가 상이한 물질로 제조된다. 이러한 방식에 따라, 스트립이 가열됨에 따라 굴곡될 것이며, 이에 따라 탐침을 이동시킬 것이다. 상기 층은 금속, 실리콘, 실리콘 질화물, 또는 상이한 팽창성이라는 특성을 디스플레이하는 기타 다른 물질이다. 실리콘 또는 실리콘 질화물의 장점은 이러한 물질들이 탐침 제조에 공통적인 물질이므로 탐침 자체는 스트립의 하나의 층을 형성한다는 점이다. 각각의 이층형 스트립은 로컬 전기연결부(36)에 연결된 저항성 가열기에 의해 개별적으로 가열되거나, 또는 전기연결부(36)가 없는 경우 예를 들어 레이저로부터의 광에 의해 원격으로 가열된다.
명확성을 기하기 위해, 도2와 도3 및 도5에는 오직 소수의 탐침(32)만 도시되었다. 실제로, 각각의 멀티 탐침 비스킷(31)은 더 많은 탐침을 갖는 것으로 여겨진다. 예를 들어, 각각의 탐침은 최소 수 미크론 내지 최대 수십 미크론 이상 서로 이격된다. 이것은 수백개의 탐침이 5cm 탐침 비스킷의 단일 엣지에 제공될 수 있게 한다. 도3에 도시된 바와 같이, 각각의 탐침 비스킷은 각각의 탐침 비스킷에 제공된 탐침의 전체 갯수를 더욱 증가시키는 다수의 엣지를 포함한다.
각각의 탐침 비스킷(31)에 의해, 일단 하나의 탐침이 마모되거나 손상되었다면, 현미경 장치는 스캐닝이 지속되도록 동일 탐침 비스킷에서 제2탐침에 재정렬될 것이 요구된다. 또한, 현미경 장치의 재정렬에 소요된 시간은 탐침 비스킷상의 각각의 탐침이 그외의 모든 다른 탐침에 대해 공지의 공간 관계를 가질 때 최소한으로 유지될 수 있다. 부가적으로, 이것은 현미경 장치의 재정렬이 자동화되었음을 의미한다. 예를 들어, 현미경 장치의 검출 시스템은 동일한 탐침 비스킷상의 교체 탐침을 정렬하는데 사용된다. 선택적으로, 탐침의 광학 영상은 검출 시스템을 새로이 선택된 탐침과 자동으로 정렬하기 위해 패턴 인식 프로그래밍과 조합하여 사용될 수도 있다. 또 다른 대안으로서, 탐침 비스킷의 각각의 탐침은 저장되어 있는 동일한 탐침 비스킷상의 기타 다른 탐침에 대한 그 공간 위치와 독특한 인식 코드로 할당된다. 이것은 선택된 탐침을 전원에 연결하므로써 새로운 탐침의 선택뿐만 아니라, 동일한 비스킷상에서의 새로운 탐침에 대해 현미경 장치의 검출 시스템의 재정렬에 대한 컴퓨터 제어를 가능하게 한다. 더구나, 탐침이 서로 교체되는 순서는 설정되어 있지만, 각각의 탐침 인식 코드가 없어도 자동 정렬이 가능하다.
탐침 비스킷(31)은 스캐닝 사이에 장착되는 탐침을 제거 및 교체할 필요없이 개별적으로 선택가능하고 상이한 형태의 샘플 분석을 가능하게 하는, 상이한 형태의 다수의 탐침을 포함한다. 예를 들어, 단일 탐침 비스킷에 제공된 상이한 형태의 탐침은 전형적으로 예를 들어 < 2 N/m 의 저-스프링상수를 갖는 접촉 모드 탐침과; > 10 N/m, 전형적으로는 40 N/m, 때로는 이 보다 높은 고-스프링상수를 갖는 다이나믹 모드 탐침과; 다이아몬드 등과 같은 경화된 코팅을 갖는 나노리토그래피 탐침과; 특히 3차원 영상화에 사용하기 위한 재진입형 팁을 갖는 탐침 이다. 이 경우에는 단일 기판(33)에서 다른 형태의 탐침의 제조가 어렵다. 이러한 상황하에서, 탐침은 각각의 기판에 제공된 후, 도3에 도시된 바와 같이 공통 캐리어상에 장착된다.
특히, 탐침 비스킷(31)은 종횡비가 상이한 다수의 탐침 및/또는 개별적으로 선택가능한 상이한 날카로움의 탐침을 포함한다. 종횡비 및 날카로움은 통상적으로 헛갈리는 상이한 특징들이므로, 그 차이를 설명할 가치가 있다. 탐침의 날카로움은 탐침 팁의 포인트의 곡률반경으로 한정된다. 곡률반경이 적을수록, 탐침 팁은 더욱 예리해진다. 한편 종횡비는 그 베이스의 폭에 대한 탐침 팁의 길이에 대한 비율이다. 즉, 이것은 탐침이 그 팁의 포인트에 대해 경사지는 구배의 측정값이다. 표준 탐침은 전형적으로 종횡비가 < 5:1 인 팁을 가지며, 종횡비가 높은 탐침은 전형적으로 > 10:1 의 종횡비를 갖는 팁을 갖는다. 종횡비가 높은 탐침은 샘플 표면내의 내부 구조를 형상화하는데 양호하게 사용된다. 예리한 팁은 개선된 해상도를 제공한다.
따라서, 형태가 상이한 다수의 탐침을 갖는 단일 탐침 비스킷에 의해, 탐침 비스킷을 변화시키지 않고서도 관심 지역의 인식을 위한 샘플 영역의 초기 고속관찰과, 그후 좀더 자세히 저속으로 하거나 그렇지 않을 경우에는 인식된 위치의 보충 스캐닝을 실행할 수 있다. 이것은 샘플 위치가 인식된 초기 스캐닝 이후에, 종래의 스캐닝 현미경 장치에 의해서는 상이한 탐침에 의해 샘플 위치로의 정밀한 복귀가 어렵기 때문에 특히 바람직하다. 또한, 종래의 스캐닝 현미경 방법은 본 발 명의 탐침 비스킷의 사용에 비해 시간이 많이 소요된다.
상이한 특성의 스캐닝을 제공하기 위해 멀티플 탐침 형태를 사용하는 것이 특히 유리한 적용은 반도체 산업이다. 일단 표준 탐침 팁을 사용하여 관심 영역이 배치되는 반도체 웨이퍼의 평가에 있어서는 관심 지역의 저속 스캐닝을 실행하여 이러한 선택 영역의 보다 상세한 영상을 제공하기 위해, 동일한 탐침 비스킷으로부터 더욱 예리한 탐침 팁이 선택된다. 선택적으로, 상기 관심 영역은 높은 종횡비 및/또는 재인입 형태를 갖는 탐침 팁으로 스캐닝될 수도 있다. 예리한 탐침은 표면 거칠기의 높은 해상도 측정을 제공하며, 높은 종횡비 탐침 팁은 웨이퍼 표면의 구멍 및 트렌치에 인입될 수 있다.
선택적으로, 탐침 비스킷에 의해 접촉 모드나 다이나믹 작동 모드를 위해 최적화된 탐침 비스킷의 각각의 탐침 사이에서의 절환이 가능할 수도 있다. 또한, 탐침 비스킷을 교체하지 않고서도, 샘플 표면의 영상화를 위해 사용된 탐침과 상기 동일한 샘플 표면의 나노리토그래피에 사용된 탐침 사이에서의 절환도 가능하다.
개별적으로 선택가능한 탐침을 갖는 상술한 바와 같은 탐침 비스킷은 다른 탐침을 설치하거나 또는 손상되거나 오염된 또는 마모된 탐침을 교체하는데 소요되는 시간을 최소화시킨다. 탐침의 수동 또는 자동 제거 및 교체 보다는, 본 발명의 탐침 비스킷에 의해, 동일 비스킷상에서 검출 시스템을 새로운 탐침과 정렬하는 것만이 요구될 뿐이다. 또한, 종래의 마모된 탐침의 교체 방법에서는 오래된 탐침의 위치에 대한 샘플 표면에서의 새로운 탐침의 위치 불확실성이 유발된다. 그러나, 탐침 비스킷상에서의 각각의 탐침의 상대 위치가 알려져 있기 때문에, 샘플 위치에 서의 이러한 불확실성을 피할 수 있다.
도5a 내지 도5d에는 탐침 비스킷(60)의 디자인에 대한 다른 실시예가 도시되어 있다. 탐침 비스킷(60)은 일체형 기판(61(도5b 및 도5d)에 장착되는 다수의 탐침(32)을 갖는다. 기판(61)은 모든 탐침에 공통이며 상술한 바와 같은 장착 수단을 포함하는 캐리어(도시않음)에 장착된다. 선택적으로, 캐리어는 생략될 수도 있으며, 탐침 장착부로의 부착을 위해 일체형 기판이 적용될 수도 있다. 각각의 탐침(32)이 공통의 일체형 기판(61)에 장착되기 때문에, 서로에 대한 각각의 탐침의 공간 위치는 제조시에 매우 정밀하게 제어된다.
기판(61)은 이러한 실시예에서 외부 전원(도시않음)으로의 각각의 탐침(32)의 개별 연결을 제공하는 전기연결부 형태를 취하는 어드레싱 수단(62)을 포함한다. 각각의 파워 연결부(62)는 외부 전원공급부 또는 다수의 탐침에 개별적으로 연결되며, 선택적으로 각각의 파워 연결부(62)는 각각의 파워 연결부(62)를 외부 파워 공급부에 선택적으로 연결시키는 멀티플렉서(63)와 연통될 수도 있다. 각각의 탐침(32)은 각각의 전기연결부(62)를 갖고 있지만, 탐침의 팁은 팁-견본 표면 상호작용이 영향받지 않음을 보장하기 위하여 연결부(62)와는 절연되어 있다.
하나의 탐침을 선택하도록 설정된 메카니즘과는 관계없이, 선택 처리과정 자체는 변화될 수 있다. 예를 들어, 탐침 뱅크는 제1선택 신호에 응답하여 부분적으로 편향된 후, 이러한 뱅크로부터의 특정 탐침이 제2선택 신호에 의해 부가로 편향된다. 선택적으로, 제1신호에 응답한 부분 편향에 의해 제1탐침 서브세트가 선택되고, 제2신호에 응답한 부분 편향에 의해 제2서브세트가 선택될 수도 있다. 만일 상기 두 서브세트에 오직 하나의 탐침만 공통이라면, 이러한 탐침은 완전히 편향된 오직 하나의 탐침이 될 것이므로, 이에 따라 샘플을 조사하기 위해 선택된다.
도5b에서 탐침(32)은 기판(61)의 외측 엣지를 따라 장착되지만, 도5d의 경우에서는 기판(61)이 하나이상의 슬롯(64)(도5d에는 오직 하나만 도시되었다)을 포함하며, 탐침(32)은 상기 슬롯의 내측 엣지를 따라 장착된다. 이것은 다수의 탐침이 포함되는 경우에 특히 유용하다. 탐침(32)은 기판(61)에 대해 또한 서로에 대해 설정의 공간 위치로 정렬되는 것이 이상적이다. 물론, 상기 슬롯은 어떠한 형태라도 취할 수 있으며, 각각의 탐침이 장착되는 내측 엣지를 제공할 것만 요구된다.
이전의 실시예에서, 도5a 내지 도5d의 탐침 비스킷은 일반적으로 사각형이었지만, 기판(61)은 현미경상에 장착되기에 적합하다면 그 어떠한 형태라도 취할 수 있음을 인식해야 한다. 이와 마찬가지로, 탐침 비스킷을 현미경에 부착하기 위한 수단은 종래의 수단일 수도 있으며, 전기연결부(62)의 형태는 도시된 바의 형태에 한정되지 않는다.
탐침 비스킷(60)은 로컬 탐침 설비에 사용하기 위한 각각의 탐침(32)의 저장소로서 작용한다. 탐침 비스킷(60)의 모든 탐침은 동시에 사용되는 것으로 여겨지지는 않는다. 대신에, 탐침 비스킷상의 탐침(32)은 집단으로 사용되거나 또는 개별적으로 사용되기 위해 상기 어드레싱 수단(36)에 의해 선택된다. 모든 실시예에 있어서, 선택은 탐침 또는 탐침들을 샘플 표면과 접촉시키거나 샘플 표면에 인접시키기 위하여 상기 선택된 탐침 또는 탐침들을 하강시키거나 또는 선택되지 않은 모든 탐침들을 상승시키므로써 실행된다. 따라서, 탐침이 선택되지 않았을 때, 각각 의 탐침의 탐침 팁은 공통 평면에 배치된다. 하나이상의 탐침이 선택되었을 때, 선택된 탐침 또는 선택되지 않은 탐침의 탐침 팁은 나머지 탐침에 대해 공통 평면을 벗어나도록 이동된다.
반도체 산업에서는 반도체 웨이퍼의 결함을 검사할 것이 요구된다. 이러한 용도에서, 공지의 이격거리를 갖는 탐침 쌍은 현미경이 동일 웨이퍼의 두개의 상이한 영역을 동시에 스캐닝하도록 사용될 수 있다. 따라서, 단일 웨이퍼가 동일한 여러 특징부들을 가질 때는 동일 웨이퍼상에서 동일한 장치 특징부를 두개의 이격된 위치에서 각각 영상화하도록 탐침 쌍이 선택될 수 있다. 두개의 탐침의 측정값 사이에서 발견되는, 표면 높이 등과 같은 그 어떤 편차라도 효과적인 결함 위치 및/또는 분류를 가능하게 한다.
물론, 두개 이상의 탐침이 사용되고 있는 경우, 영상은 연속적으로 수집되거나 또는 동시에 수집될 수 있다. 영상 수집이 동시에 실행되는 경우, 각각의 탐침을 위해 각각의 검출 시스템이 제공된다. 선택적으로, 단일 검출 시스템은 하나의 탐침에 대한 각각의 높이 측정값이 탐침 스캔 및 영상 데이타의 적절한 동기화를 통해 탐침 제어기(도시않음)에 의해 추출된 영상과 제2탐침에 의해 기록된 측정값에 상호배치되는 경우에 사용된다. 두개의 영상의 동시 수집은 두개의 탐침의 진정한 높이 측정에 관한 비교분석시 두개의 탐침 높이 측정값이 동일한 소음에 노출되어 상기 소음이 소거되었을 때 특히 유리하다. 이것은 높은 환경 음향 소음 및 진동으로 인해, 현미경이 반도체 웨이퍼 생산라인에 사용되는 경우에 특히 관련이 있다.
도5b 및 도5d에 도시된 탐침 비스킷의 경우에서는 제조시 각각의 탐침(32)의 이격거리가 설정된다. 도5a 및 도5c에 도시된 비스킷의 경우에서는 조정가능한 스페이서(65)에 의해 탐침의 이격거리가 조정될 수 있다. 상기 조정가능한 스페이서(65)는 인가된 전압에 따라 팽창되거나 수축되는 압전 물질을 포함한다. 따라서, 도5a의 경우에 있어서, 제2탐침 비스킷(61')은 가변형 스페이서(65)를 통해 제1탐침 비스킷(61)에 연결된다. 따라서, 두개의 탐침 비스킷(61, 61')의 이격거리가 조정될 수 있으며, 이에 따라 제1비스킷(61)의 탐침과 제2비스킷(61')의 탐침 사이의 이격거리도 상술한 바와 유사하게 조정될 수 있다. 도5c의 탐침 조립체의 실시예에 의해, 두개의 분리된 탐침 비스킷상의 각각의 탐침은 서로를 향해 대면하고, 그 팁은 적어도 부분적으로 중첩되어 있다. 제1탐침 비스킷(61)은 캐리어 바아(66)에 영구적으로 부착되는 반면에, 제2탐침 비스킷(61')은 조정가능한 스페이서(65)에 의해 상기 캐리어 바아(66)에 부착된다. 또한, 두개의 탐침 비스킷 각각에 있는 각각의 탐침의 이격거리(70)는 상기 조정가능한 스페이서(65)의 두께를 조정하므로써 변화된다.
도5a 및 도5b에 도시된 탐침 조립체에 의해, 탐침의 이격거리는 예를 들어 반도체 웨이퍼상의 상이한 특징 반복부를 수용하도록 조정된다. 또한, 도시되지는 않았지만, 부가의 스페이서 등과 같은 수단이 제공되어, 웨이퍼 또는 견본의 표면에 평행한 평면에서 탐침의 이격거리가 일차원이나 이차원으로 조정될 수 있게 한다.
도5d에 도시된 탐침 비스킷(60)상의 탐침(32)의 배치에 의해, 대향하는 각각 의 탐침 쌍, 즉 슬롯(64)의 대향 엣지상의 탐침은 보각을 이루며, 견본 스테이지에 대한 그 각도의 총합은 180°이다. 이러한 효과는 도3을 참조하여 서술한 바 있다.
탐침 선택은 상술한 바와 같이 실행될 수 있다. 단일 탐침을 선택하기 위한 메카니즘 및 방법은 동시 스캐닝을 위해 한쌍의 탐침을 선택함에 있어 동일하게 적용된다.
종래의 AFM 대신에, 공진 스캐너가 구비된 현미경을 갖는 탐침 비스킷이 사용된다. 이 경우, 탐침 비스킷은 동조 포크(tuning fork)의 하나의 갈퀴 등과 같은 공진기상에 장착된다.
선택적으로, 탐침 비스킷(31)은 본 발명에 참조인용된 WO 2005/008679 호에 개시된 탐침 현미경에 사용될 수도 있다. 이러한 특정의 고속 탐침 현미경에 의해; 탐침(16)은 예를 들어 1 Nm-1 미만의 낮은 스프링상수를 갖도록 선택되며, 탐침의 캔틸레버(18)의 한쪽이나 양쪽에 인가되는 폴리머 코팅을 가지며; 이러한 폴리머 코팅은 탐침(16)이 낮은 Q 팩터를 갖는 것을 보장한다. 양호한 코팅은 코팅의 결합력을 유지하기에 충분할 정도의 교차결합 밀도를 갖는 고무이다. 교차결합은 종래의 고무에서처럼 화학적이거나 또는 열가소성 엘라스토머에서처럼 물리적일 수 있다. 선택적으로, 탐침의 Q 팩터의 제어는 예를 들어 전기장 등과 같은 기타 다른 수단일 수도 있으며; 샘플 및 탐침이 밀봉된 점성 환경에 있는 경우에, 액체 환경에 대한 탐침의 노출은 원하는 낮은 Q 팩터를 보장하기에 충분하기 때문에, 폴리머 코팅은 생략된다.
상술한 바와 같은 장치는 신속한 스캐닝 기법에 대한 본 발명의 예시적인 적용에 지나지 않음을 인식해야 한다. 물론, 상술한 바와 같이 본 발명의 현미경 장치는 저속 스캐닝 방법과, 수많은 상이한 스캐닝 탐침 현미경에도 동일하게 적용할 수 있을 것으로 인식된다.
이러한 탐침 현미경을 이용한 영상 획득에서는 편향에 의존하는 편의력이 제공되며, 이러한 편의력은 탐침 및 샘플을 서로를 향해 가압한다. 상기 편의력은 샘플과 탐침 사이에 인가된 정전위로부터 유발되며, 이러한 정전위는 탐침 비스킷의 하나이상의 탐침을 선택하는데 사용된 것과 동일하다. 물론, 편의력은 예를 들어 압력구배 또는 자성 등과 같은 기타 다른 수단에 의해 생성된다.
탐침 편향은 가열된 탐침의 복사 출력의 열변형의 편향 뿐만 아니라, 광학 레버 기법과 간섭 및 압전 코팅된 탐침 등과 같은 여러가지 상이한 수단에 의해 측정되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 탐침 또는 샘플 플레이트의 이동을 제어하기 위한 압전 작동기의 사용이 선호되지만, 예를 들어 제어 로드의 열팽창 등을 포함하는 기타 다른 작동기나 음성 코일도 사용될 수 있다.
탐침 비스킷은 탐침과 샘플 사이의 기타 다른 상호작용을 관찰하도록 설계된 탐침 현미경 장치에 사용된다. 기타 다른 상호작용의 실시예로는 광학, 용량성, 전자기, 자기, 전기, 횡방향 힘, 전단력, 또는 열 상호작용 등을 포함한다.

Claims (37)

  1. 적어도 3개의 다수의 제1탐침이 구비된 캐리어를 포함하며, 각각의 탐침은 다수의 탐침 팁에 공통인 평면상에 배치되고 상기 평면으로부터 이동가능한 팁을 갖는, 스캐닝 탐침 현미경에 사용하기 위한 탐침 조립체에 있어서,
    상기 탐침은 동일하며, 나머지 탐침의 대다수에 대한 상대이동을 위해 다수의 탐침중 하나를 선택하는데 적용되는 어드레싱 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캐리어는 적어도 3개의 동일한 다수의 제2탐침을 포함하는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 어드레싱 수단은 다수의 제1탐침으로부터의 하나의 탐침 및/또는 다수의 제2탐침으로부터의 하나의 탐침을 선택하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 다수의 제2탐침은 다수의 제1탐침과 상이한 형태의 탐침인 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  5. 선행한 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 어드레싱 수단은 각각의 탐침으로의 전기연결부를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 각각의 전기연결부는 탐침과 원격 전극 사이에 전위를 인가하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  7. 제5항에 있어서, 각각의 탐침은 탄성 지지 비임을 포함하며, 상기 어드레싱 수단은 지지 비임을 굴곡시키기 위하여 각각의 전기연결부에 연결되는 압전 물질을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  8. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 각각의 탐침은 탄성 지지 비임을 포함하며, 상기 어드레싱 수단은 지지 비임에 인가된 적어도 하나의 부가층을 포함하며; 열팽창이 상이한 적어도 두개의 층을 포함하는 다층 구조를 형성하기 위해, 상기 부가층은 지지 비임과는 상이한 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  9. 제8항에 있어서, 다층 물질은 각각의 저항 가열기 또는 원격 광원에 의해 가열되는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  10. 선행한 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 탐침이 제공되는 일체형 기판을 부가로 포함하며, 상기 일체형 기판은 캐리어상에 장착되는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  11. 제1항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서, 각각의 탐침은 캐리어상에 탐침이 장착되는 각각의 기판을 갖는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  12. 선행한 항중 어느 한 항에 있어서, 적어도 3개의 다수의 탐침은 하기와 같은 탐침 형태의 집단, 즉 접촉 모드 탐침, 다이나믹 모드 탐침, 나노리토그래피 탐침, 커패시턴스의 측정을 위한 탐침, 로컬 마그네틱 및/또는 전기장에 응답하는 탐침, 옵티컬 니어필드 현미경용 탐침, 표준 종횡비 탐침, 높은 종횡비 탐침, 팁 반경이 상이한 탐침 등의 집단에서 선택된 형태의 탐침인 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  13. 선행한 항중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 탐침은 곡률반경이 100 nm 이하인 팁을 갖는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  14. 선행한 항중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 탐침은 2 Nm-1 미만의 스프링상수를 갖는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  15. 선행한 항중 어느 한 항에 있어서, 탐침은 서로 평행하게 배치되는 것을 특 징으로 하는 탐침 조립체.
  16. 제15항에 있어서, 캐리어는 캐리어를 통해 신장되는 적어도 하나의 슬롯을 형성하는 내측 엣지를 가지며, 탐침은 하나이상의 내측 엣지를 따라 장착되는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  17. 제16항에 있어서, 탐침 지지체의 각각의 대향하는 내측 엣지에는 적어도 하나의 제1탐침 및 적어도 하나의 제2탐침이 제공되는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  18. 제17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1탐침 및 적어도 하나의 제2탐침은 그 팁이 직선으로 배치될 수 있도록 서로 중첩되는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  19. 선행한 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어는 현미경상의 장착부에 대한 캐리어의 부착을 위한 부착 수단을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  20. 제19항에 있어서, 상기 부착 수단은 각각의 탐침을 위한 정보를 저장하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 부착 수단은 탐침을 선택하기 위한 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  22. 선행한 항중 어느 한 항에 있어서, 탐침 팁은 공통 평면내에서 균일하게 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  23. 제1항 내지 제21항중 어느 한 항에 있어서, 공통 평면내에서, 적어도 두개의 탐침은 탐침의 나머지와 비교하였을 때 상이하게 이격되는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  24. 제1항 내지 제21항중 어느 한 항에 있어서, 적어도 두개의 탐침은 공통 평면내에서 조정가능한 이격거리를 갖는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  25. 제22항 또는 제23항에 있어서, 제1탐침 지지체에는 탐침이 제공되고, 제2탐침 지지체에는 제2탐침이 제공되며, 제1 및 제2탐침 사이의 이격거리는 고정된 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  26. 제24항에 있어서, 탐침의 제1뱅크는 제1탐침 지지체에 제공되고, 탐침의 제2뱅크는 제2탐침 지지체에 제공되며, 제1 및 제2뱅크의 팁 사이의 이격거리는 조정 가능한 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  27. 제26항에 있어서, 제1 및 제2 탐침 지지체중 적어도 하나는 두개의 탐침 지지체의 상대 위치를 변경하기 위해, 조정가능한 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  28. 제26항 또는 제27항에 있어서, 적어도 하나의 제1뱅크와 적어도 하나의 제2뱅크는 각각의 제1 및 제2탐침 지지체의 각각의 대향 엣지에 제공되는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  29. 제28항에 있어서, 제1 및 제2뱅크는 탐침 팁이 일직선상에 정렬되도록, 서로 중첩되는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  30. 제29항에 있어서, 각각의 뱅크는 다른 뱅크와 공통인 평면에 배치되며, 상기 뱅크의 각각의 팁은 상기 뱅크에서 다른 탐침 팁과 공통인 평면에 배치되며, 상기 각각의 뱅크는 각각의 어드레싱 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  31. 제30항에 있어서, 상기 어드레싱 수단은 선택된 뱅크에 없는 나머지 탐침의 대부분에 대한 상대이동을 위해 적어도 하나의 뱅크를 선택하고, 뱅크에 있는 나머지 탐침의 대부분에 대한 상대이동을 위해 선택된 뱅크로부터 탐침중 하나를 선택 하도록 적용되며, 선택된 탐침은 선택된 뱅크에 없는 나머지 탐침의 대부분으로부터 가장 멀리 이동하는 선택된 뱅크에서의 탐침인 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  32. 선행한 항중 어느 한 항에 있어서, 공통 평면은 샘플 스테이지에 평행한 것을 특징으로 하는 탐침 조립체.
  33. 스캐닝 탐침 현미경 장치에 있어서,
    샘플 스테이지와, 장착부와, 검출 시스템과, 제1항 내지 제32항중 어느 한 항에 따른 탐침 조립체를 포함하며,
    상기 탐침 조립체는 장착부에 부착되는 것을 특징으로 하는 스캐닝 탐침 현미경 장치.
  34. 제33항에 있어서, 현미경은 선택된 탐침을 검출 시스템과 정렬시키는 수단을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 탐침 현미경 장치.
  35. 샘플 플레이트와 검출 시스템을 갖는 스캐닝 탐침 현미경을 이용하여 샘플 표면을 연구하는 방법에 있어서,
    스캐닝 탐침 현미경의 샘플 플레이트상에 샘플을 장착하는 단계와,
    스캐닝 탐침 현미경에 제1항 내지 제32항중 어느 한 항에 따른 탐침 조립체 를 장착하는 단계와,
    어드레싱된 탐침의 탐침 팁이 탐침의 나머지에 대한 공통 평면을 벗어나서 샘플 표면을 스캐닝 하기 위해 하나이상의 탐침을 선택하도록 하나이상의 탐침을 어드레싱하는 단계와,
    선택된 탐침을 샘플 표면 위에 위치시키는 단계와,
    하나이상의 선택된 탐침을 스캐닝 탐침 현미경의 검출 시스템과 정렬하는 단계와,
    상기 하나이상의 선택된 탐침과 샘플 표면 사이에 상대이동을 발생하게 하는 단계와,
    검출 시스템을 사용하여 샘플과의 상호작용에 대한 하나이상의 탐침의 응답을 관찰하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플 표면 연구 방법.
  36. 제35항에 있어서, 어드레싱된 탐침의 탐침 팁이 탐침의 나머지에 대한 공통 평면을 벗어나서 샘플 표면을 스캐닝하기 위해 하나이상의 탐침을 선택하도록 하나이상의 탐침의 제2세트를 어드레싱하는 단계와, 선택된 탐침의 제2세트를 샘플 표면 위에 위치시키는 단계와, 선택된 탐침의 제2세트를 스캐닝 탐침 현미경의 검출 시스템과 정렬하는 단계와, 선택된 탐침의 제2세트와 샘플 표면 사이에 상대이동을 발생하게 하는 단계와, 검출 시스템을 사용하여 샘플과의 상호작용에 대한 하나이상의 탐침의 응답을 관찰하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플 표면 연구 방법.
  37. 제36항에 있어서, 검출 시스템의 정렬 단계는 자동으로 실행되는 것을 특징으로 하는 샘플 표면 연구 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101142390B1 (ko) * 2010-02-04 2012-05-18 주식회사 마린디지텍 다족 탐침을 이용한 에너지 전달 장치
KR20150110953A (ko) * 2014-03-21 2015-10-05 한국표준과학연구원 검출기의 좌표보정이 가능한 탐침현미경, 검출기의 좌표보정방법, 탐침현미경 초기화 방법 및 기록매체

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201005252D0 (ko) 2010-03-29 2010-05-12 Infinitesima Ltd
CN102621351B (zh) * 2012-04-20 2015-03-11 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种扫描近场光学显微镜
GB201215546D0 (en) * 2012-08-31 2012-10-17 Infinitesima Ltd Multiple probe detection and actuation
CN104251935B (zh) * 2013-06-26 2018-03-06 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 测量晶圆电阻率的装置及方法
RU2592048C2 (ru) * 2013-09-24 2016-07-20 Закрытое Акционерное Общество "Нанотехнология Мдт" Многозондовый датчик контурного типа для сканирующего зондового микроскопа
EP2913682A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-02 Infinitesima Limited Probe actuation system with feedback controller
EP2913681A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-02 Infinitesima Limited Probe system with multiple actuation locations
WO2015161136A1 (en) * 2014-04-17 2015-10-22 Femtometrix, Inc. Wafer metrology technologies
US9372203B1 (en) * 2014-07-23 2016-06-21 James Massie Design, Inc. Actuators for securing probes in a scanning probe microscope
CN104297147B (zh) * 2014-09-24 2016-08-24 京东方科技集团股份有限公司 基板划伤程度的检测装置及其检测方法、检测系统
US9857216B2 (en) * 2014-12-26 2018-01-02 Ricoh Company, Ltd. Minute object characteristics measuring apparatus
JP6766351B2 (ja) * 2014-12-26 2020-10-14 株式会社リコー 微小物特性計測装置
CN107636475A (zh) * 2015-02-26 2018-01-26 沙朗特有限责任公司 用于制造纳电子机械系统探针的系统和方法
DE102015210159B4 (de) 2015-06-02 2018-09-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Sondensystem und Verfahren zum Aufnehmen einer Sonde eines Rastersondenmikroskops
EP3118631A1 (en) * 2015-07-15 2017-01-18 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Scanning probe microscopy system for mapping high aspect ratio nanostructures on a surface of a sample
CN104965323A (zh) * 2015-07-21 2015-10-07 京东方科技集团股份有限公司 一种测试治具
KR102407818B1 (ko) * 2016-01-26 2022-06-10 삼성전자주식회사 원자힘 현미경용 캔틸레버 세트, 이를 포함하는 기판 표면 검사 장치, 이를 이용한 반도체 기판의 표면 분석 방법 및 이를 이용한 미세 패턴 형성 방법
CN105891549A (zh) * 2016-04-08 2016-08-24 西南交通大学 一种基于原子力显微镜的多功能组合探针系统
GB201610128D0 (en) 2016-06-10 2016-07-27 Infinitesima Ltd Scanning probe system with multiple probes
US10254105B2 (en) 2016-12-05 2019-04-09 Quality Vision International, Inc. Exchangeable lens module system for probes of optical measuring machines
CN107825115A (zh) * 2017-11-27 2018-03-23 苏州索力旺新能源科技有限公司 一种光伏接线盒装配检测装置
CN111830295B (zh) * 2019-04-18 2023-04-21 成都辰显光电有限公司 一种测试微元件电气性能的装置
US10989736B1 (en) 2019-10-28 2021-04-27 Trustees Of Boston University Cantilever-free scanning probe microscopy
DE102022202657A1 (de) 2022-03-17 2023-09-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Wechseln von Sonden für Rastersondenmikroskope

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5705814A (en) * 1995-08-30 1998-01-06 Digital Instruments, Inc. Scanning probe microscope having automatic probe exchange and alignment
US5908981A (en) * 1996-09-05 1999-06-01 Board Of Trustees Of The Leland Stanford, Jr. University Interdigital deflection sensor for microcantilevers
DE19701701A1 (de) 1997-01-21 1998-07-23 Zeiss Carl Fa Sondenarray für ein Rastersondenmikroskop
EP0899538B1 (en) * 1997-08-27 2003-05-14 IMEC vzw A probe tip configuration, a method of fabricating probe tips and use thereof
US6196061B1 (en) * 1998-11-05 2001-03-06 Nanodevices, Inc. AFM with referenced or differential height measurement
RU2145055C1 (ru) * 1999-02-08 2000-01-27 Ао "Автэкс" Способ сбора и обработки информации о поверхности образца
US6330824B1 (en) * 1999-02-19 2001-12-18 The University Of North Carolina At Chapel Hill Photothermal modulation for oscillating mode atomic force microscopy in solution
JP2000266657A (ja) * 1999-03-16 2000-09-29 Seiko Instruments Inc 自己励振型カンチレバー
US6672144B2 (en) * 1999-03-29 2004-01-06 Veeco Instruments Inc. Dynamic activation for an atomic force microscope and method of use thereof
JP2001027596A (ja) 1999-05-13 2001-01-30 Canon Inc 走査型プローブによる表面特性・電気的特性の検出装置と検出方法、およびこれらにより構成されたマルチプローブによる表面特性・電気的特性の検出装置と検出方法、並びに観察装置と観察方法
US6708556B1 (en) * 1999-06-05 2004-03-23 Daewoo Electronics Corporation Atomic force microscope and driving method therefor
JP3785018B2 (ja) * 2000-03-13 2006-06-14 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 マイクロプローブおよびそれを用いた走査型プローブ装置
KR20020054111A (ko) * 2000-12-27 2002-07-06 오길록 1차원 다기능/다중 탐침 열을 이용한 고속/고밀도 광정보저장장치
CN2465175Y (zh) * 2001-02-26 2001-12-12 中国科学院长春应用化学研究所 原子力显微镜多探针针座
US7253407B1 (en) * 2001-03-08 2007-08-07 General Nanotechnology Llc Active cantilever for nanomachining and metrology
JP4076792B2 (ja) * 2001-06-19 2008-04-16 独立行政法人科学技術振興機構 カンチレバーアレイ、その製造方法及びその装置
US6642129B2 (en) * 2001-07-26 2003-11-04 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Parallel, individually addressable probes for nanolithography
US6779387B2 (en) * 2001-08-21 2004-08-24 Georgia Tech Research Corporation Method and apparatus for the ultrasonic actuation of the cantilever of a probe-based instrument
US6668628B2 (en) * 2002-03-29 2003-12-30 Xerox Corporation Scanning probe system with spring probe
US7473887B2 (en) * 2002-07-04 2009-01-06 University Of Bristol Of Senate House Resonant scanning probe microscope
US8524488B2 (en) * 2002-09-10 2013-09-03 The Regents Of The University Of California Methods and devices for determining a cell characteristic, and applications employing the same
US7022976B1 (en) * 2003-04-02 2006-04-04 Advanced Micro Devices, Inc. Dynamically adjustable probe tips
JP2004306197A (ja) * 2003-04-08 2004-11-04 Kansai Tlo Kk マルチプローブ及びこれを用いた微細加工方法
CN1314954C (zh) * 2003-12-23 2007-05-09 华中师范大学 多功能纳米研究开发平台
JP2005300177A (ja) * 2004-04-06 2005-10-27 Canon Inc 走査型プローブ顕微鏡および描画装置
JP2005300501A (ja) * 2004-04-16 2005-10-27 Ritsumeikan マルチプローブの製造方法
JP2005331509A (ja) * 2004-04-19 2005-12-02 Japan Science & Technology Agency 固有振動可変型のカンチレバーによる測定対象物の計測方法および装置
JP2006125984A (ja) 2004-10-28 2006-05-18 Japan Science & Technology Agency デイジー型カンチレバーホイールを有する計測装置
JP4140598B2 (ja) 2004-11-01 2008-08-27 株式会社日立製作所 記録再生装置
JP4979229B2 (ja) * 2005-01-13 2012-07-18 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 基板に亘って走査するプローブ
US7571638B1 (en) * 2005-05-10 2009-08-11 Kley Victor B Tool tips with scanning probe microscopy and/or atomic force microscopy applications
EP1898204B1 (en) * 2005-05-31 2018-09-12 National University Corporation Kanazawa University Scanning probe microscope and cantilever drive device
US7748260B2 (en) * 2006-07-12 2010-07-06 Veeco Instruments Inc. Thermal mechanical drive actuator, thermal probe and method of thermally driving a probe

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101142390B1 (ko) * 2010-02-04 2012-05-18 주식회사 마린디지텍 다족 탐침을 이용한 에너지 전달 장치
KR20150110953A (ko) * 2014-03-21 2015-10-05 한국표준과학연구원 검출기의 좌표보정이 가능한 탐침현미경, 검출기의 좌표보정방법, 탐침현미경 초기화 방법 및 기록매체

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Publication number Publication date
CN101601100B (zh) 2013-06-12
US20100186132A1 (en) 2010-07-22
EP2084712B1 (en) 2017-08-02
JP2010508502A (ja) 2010-03-18
SG176431A1 (en) 2011-12-29
IL198394A0 (en) 2010-02-17
GB0621560D0 (en) 2006-12-06
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