Multimode 8-HR AFM

PeakForce sMIM

極めて感度が高く総合的な誘電率と導電率のナノスケールマッピング

SMIM download button mockup

走査型マイクロ波インピーダンス顕微鏡(sMIM)は、物質/デバイスに対するAFMベースの特性分析手法であり、サンプルと基板を電気的に接触させる必要がありません。先端とサンプルの界面からのマイクロ波信号を反射させて、近接場信号の侵入によりサンプル表面および表面下の電気力学的特性を明らかにします。

PeakForce sMIM Collage image v1

試験対象のサンプルまたはデバイスに交流バイアスをかけることにより、sMIMは従来の走査型キャパシタンス顕微鏡(SCM)に類似したキャリアプロファイリング(dC/dV)機能も備えています。同様に、独自の非線形抵抗特性(dR/dV)のマッピング機能も備えています。 sMIMおよびサンプルの交流バイアス変調信号の両方が使用できるため、sMIMは、金属、半導性、絶縁性の領域など、試験中のダイナミックレンジが広く、複雑な組成を持つ表面やデバイスの研究に適しています。近接場法であるため、分解能はプローブ先端の半径でのみ制限され、電気特性マッピングの場合は、30 nm未満の水平分解能を容易に実現できます。これらの独特な機能により、sMIMは広範な用途において、他のAFMベースの電気モードよりも優れています。

ブルカー独自の PeakForce Tapping を搭載した場合、sMIMの用途はこれまで困難だった脆いサンプルの計測にまで大幅に広がる一方、相関のある機械特性のマッピングも同時に実行します。sMIMはサンプルの局所変化を長さ数十nmのスケールで直接イメージングできるため、CNT、ナノ粒子酸化膜、表面下のパターン、半導体デバイスなど、新しい分野の研究や応用が活発になりました。PeakForce Tappingを備えたsMIMは様々な用途に使用できるため、材料研究者やデバイスエンジニアは、機能の元になる基本原理の研究や、より高度で総合的な材料特性分析およびデバイス故障分析ができます。

PeakForce Tapping® を備えた高分解能sMIMの特長:

  • 非常に高い繰り返し性
  • 脆い構造にまで手法を拡張可能
  • ナノ電気特性およびナノ機械特性を同時に分析

ブルカーのsMIMの機能:

  • 半導体、導電体、絶縁体、および金属のナノ電気計測
  • キャパシタンスと抵抗を直接かつ同時に計測
  • キャリアプロファイリングをdC/dVから求めて計測
  • dR/dVから損失係数の振幅と位相を求める
  • サイト固有のキャパシタンス-電圧(C-V)、および抵抗-電圧(R-V)の分光法(C-V曲線とR-V曲線。C-V曲線は、他の電気的手法では困難。SCMではほぼ不可能)

PeakForce sMIMの用途:

  • PeakForce sMIMのイメージングおよびスタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)
  • 縦型反転絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)
  • 相補性金属酸化膜半導体(CMOS)イメージセンサ
  • 半導体金属酸化膜
  • 埋設構造
  • SSRM

PeakForce sMIM SRAM samples v1

SRAMサンプルのsMIMイメージ。(A)トポグラフィーチャネル、15 μm x 7.5 μm、高さが約150 nm の特徴。(B)sMIM-Cチャネル、トポグラフィー上の 表層。(C)トポグラフィー上のsMIM dC/dV位相チャネル。(D)トポグラフィー上のsMIM dC/dV振幅チャネル。サンプルイメージ提供:Greg Michael Pitner and Professor H. – S. Philip Wong, Stanford University.