【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种扫描探针显微镜技术、使用其的试样观察方法以及装置制造方法。
技术介绍
作为微观立体形状的测量技术,扫描探针显微镜(SPMScanningProbe Microscope)是已知的。这是一种一边控制尖头探针、一边使接触力保持在非常小的值来扫描试样的技术,被广泛用作可对原子量级的微观立体形状进行测量的技术。 另一方面,目前在LSI的微观图案形成过程中,进行使用了CD-SEM(测长SEM)的尺寸管理,但随着图案的微观化,出现下述极限。(1)测定精度的问题。在2007年将成为主流的65nm节点LSI的选通脉冲宽度是25nm,如果设允许误差为10%、测定精度为允许误差的20%,则必须的测定精度为0.5nm。(2)轮廓测量的要求。为了进行线宽的高精度控制,APC(先进过程控制,Advanced Process Control)化的必要性增强,但因此需要不仅是图案线宽、而且对电特性有很大影响的截面形状的测量技术。(3)测定对象的问题。对DUV(深紫外光)用保护膜、低K(低介电系数)膜材料等对电子射线的耐性弱的材质的测定需求增大。 对于上述问题及要求,利用现有的CD-SEM难以处理。因此,扫描探针显微镜技术被认为是有希望的。这种情况下需要的是可应对纵横尺寸比大、台阶状变形部的倾斜接近90度的图案的扫描探针显微镜技术。 针对这一点,在专利文献1中,公开了下述方法使试样或探针以一定振幅振动,周期性地一边使探针与试样触碰一边进行扫描,从而减轻对软脆试样及探针的破坏。另外,专利文献2中公开的扫描方法是,仅在分散的测定点启动探针的伺服机构来测量高度,在 ...
【技术保护点】
一种扫描探针显微镜,用于测量包含试样的立体表面形状的所述试样的表面分布,并且具备:驱动机构,控制搭载了试样的试样台与探针的相互位置关系;和传感器,测量所述探针的变形状态,其特征在于,所述扫描探针显微镜具备:使所述探针以微小振幅高频振 动的振动部件;和检测以微小振幅高频振动的所述探针与所述试样的接触状态的检测部件,其中在利用所述驱动机构将所述探针从所述试样的表面拉开、并使其移动到下一测定点附近后,连续进行利用所述驱动机构使所述探针接近所述试样的动作,直到所述检测部件针对所述试样的表面检测到一定的接触状态。
【技术特征摘要】
JP 2005-4-28 2005-130739;JP 2006-3-30 2006-0951691.一种扫描探针显微镜,用于测量包含试样的立体表面形状的所述试样的表面分布,并且具备驱动机构,控制搭载了试样的试样台与探针的相互位置关系;和传感器,测量所述探针的变形状态,其特征在于,所述扫描探针显微镜具备使所述探针以微小振幅高频振动的振动部件;和检测以微小振幅高频振动的所述探针与所述试样的接触状态的检测部件,其中在利用所述驱动机构将所述探针从所述试样的表面拉开、并使其移动到下一测定点附近后,连续进行利用所述驱动机构使所述探针接近所述试样的动作,直到所述检测部件针对所述试样的表面检测到一定的接触状态。2.根据权利要求1所述的扫描探针显微镜,其特征在于具备控制部件,通过检测所述探针的振动信号并解析所述探针与所述试样表面的接触状态,将所述探针的提升量控制在最小限度。3.根据权利要求1所述的扫描探针显微镜,其特征在于所述振动部件使所述探针沿相对所述试样台的表面大致垂直以及大致水平的方向振动。4.根据权利要求1所述的扫描探针显微镜,其特征在于所述振动部件通过对照射到所述探针上的光的强度进行调制,激发所述探针的振动。5.根据权利要求1所述的扫描探针显微镜,其特征在于所述检测部件利用照射到所述探针上的激光的干涉来检测所述探针的振动。6.根据权利要求1所述的扫描探针显微镜,其特征在于所述检测部件利用照射到所述探针上的光的反射角度的变化来检测所述探针的振动。7.根据权利要求1所述的扫描探针显微镜,其特征在于具备控制部件,对于包含半导体电路元件的规则的布线图案,识别所述图案的台阶状变形的上部和下部,在所述探针扫描所述台阶状变形的上部时,使所述探针的提升量停留在所述探针从所述图案表面脱离吸附所需的最小距离处,在所述探针扫描所述台阶状变形的下部时,停留在所述探针不接触所述台阶状变形侧面的距离处。8.根据权利要求1所述的扫描探针显微镜,其特征在于具备控制部件,通过检测到所述探针已接近或接触所述试样的台阶状变形的侧面,控制所述探针,以便增加所述探针的提升量,或者进一步提升所述探针。9.根据权利要求1所述的扫描探针显微镜,其特征在于具备变更部件,根据所述试样表面的倾角,变更所述探针与所述试样的表面相接触的角度。10.一种使用扫描探针显微镜的试样观察方法,所述扫描探针显微镜用于测量试样的立体表面形状,并且具备驱动机构,控制搭载了试样的试样台与探针的相互位置关系;和传感器,测量所述探针的变形状态,其特征在于高速、高精度地检测以微小振幅高频振动的所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:渡边正浩,中田俊彦,马场修一,
申请(专利权)人:株式会社日立制作所,
类型:发明
国别省市:JP[日本]
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