課題解決事例5

電気・電子部品 表面汚染観察
ナノサーチ顕微鏡SFT-4500を使った課題解決事例
ナノスケール欠陥のレーザー微分干渉観察とSPM観察

【克服すべき課題】
極めて平滑な表面にあるnm形状の欠陥や腐食を見落とさずに観察したい。


結晶面や精密研磨面にナノメートルオーダの形状を持った傷などの欠陥や,腐食部などをSPM観察したいとき,目視はもちろん,光学顕微鏡でも観察部位を探すのは大変です。

【解決!】
レーザー微分干渉観察なら,微小な段差,うねり,傷をリアルタイムで探すことができます。
レーザー微分干渉の撮像法をもつナノサーチ顕微鏡 SFT-4500を用いると,nm形状の形状をリアルタイム観察で見つけ出して,SPM観察ができます。

Fig.1 レーザーDIC観察の原理

レーザー微分干渉(DIC)観察

レーザーDIC観察は,微小な段差,うねり,傷をリアルタイムで探すことができる手法です。原理図をFig.1に示します。レーザーDIC観察は光路中にウォラストンプリズム(複屈折素子)を挿入し,入射レーザー光を2本の細い平行光に分け,試料に照射します。2本に別けられたレーザー光による反射は試料の段差などの勾配がついている部分で位相に差が生じます。2本の反射光を合成し,位相差に応じた干渉をおこさせることで,画像に立体感のある明暗のコントラストを得ることが出来ます。

DIC:Differential Interference Contrast Microscopy

シリコン系材料の結晶面の欠陥の観察

シリコン系材料の結晶面に生じたナノメートルレベルの欠陥のレーザーDIC観察とAFM観察を行なった事例を紹介します。結晶面を通常のレーザー観察(LSM)で行なったときの像をFig.2(A)に示します。おなじ場所のレーザーDIC観察による像をFig.2(B)に示します。通常のLSM観察では捉えられなかった微小な欠陥をレーザーDIC観察で明瞭に捉えられています。ナノサーチ顕微鏡SFTを用い,レーザーDIC観察で見出した欠陥を走査型プローブ顕微鏡(SPM)により高さ像を得ました。欠陥の詳細な姿を捉えたSPM高さ像をFig.3に示します。レーザーDIC像が数ナノメートルの形状を捉えている像であることがわかります。

Fig.2 シリコン系の結晶面の欠陥のレーザー観察
視野 64μm×48μm

Fig.3 SPM 高さ像
(使用装置 ナノサーチ顕微鏡)

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