Conductive-AFM

方式

C-AFMやAFMの原理は大変似ていいますが、AFM(Atomic Force Microscope)は
鋭利な先端を有するチップ(探針)を備えた、マイクロスケールが付いたカンチレバーから成り、
試料表面を走査してナノメーター単位の分解能を有します。

AFMの前に開発された装置としてSTM(Scanning Tunneling Microscope)がありますが、
1980年代の前半にGerd BinningとHeinrich Rohreによって開発され、
彼らは1986年ノーベル物理学賞が与えられました。

Binning, Quate, Gerberは最初のAFMを1986年に発明しましたが、チップは試料表面に近接して設置され、
チップと試料表面の間の力によりカンチレバーがフックの法則にしたがって曲げられることが判った。

状況によりチップと試料表面の間に働く力は、機械的接着力、ヴァンデルワールス力、毛細管力、
化学結合力、静電力、Casimir力、溶解力、等からなる。

C-AFMはチップが試料表面を走査するときにチップにバイアス電圧を印加し、
場所ごとの電流変化を記録して、その電流を比較することにより異常個所を発見する方法である。

対応装置

Veeco INNOVA

応用

  • ・リーク、高抵抗コンタクト、接合リーク、ゲート酸化膜リークなどの故障解析
  • ・多様なコンタクト方式の分類 (P+/N+/Poly CT)
  • ・異なるコンタクト方式において、1/V曲線を比較することにより故障機構の診断
  • ・特定点におけるI-V(電流-電圧)情報の提供

C-AFM 凹凸像と電流信号像


  • 凹凸像

  • 電流像+1V bias

  • 電流像-1V bias

4点(A, B, C, D)は全く異なる特性を示す。

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