粒子線を受ける局所圧電力測定プローブのための電子制御及び増幅装置
本発明は、圧電共振子（１１）を有する局所プローブ、及びその信号の前置増幅と処理のための電子制御装置であって、このプローブが、前記プローブ（１１）の方へ向けられた粒子線（１２）を有する環境におけるサンプル（１０）の物理的性質の局所測定のために設計されると共に、励起手段（１５）によって生成された励起電圧が、第１のガルバニック絶縁変圧器（ＴＲ＿１）を通して前記圧電共振子（１１）に印加され、前記圧電共振子（１１）の機械的な振動の測定に関する電流が、第２のガルバニック絶縁変圧器（ＴＲ＿２）を通して、出力側の前置増幅手段（１８）に印加される電子制御装置に関係する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、粒子線を受ける局所圧電力測定プローブのための電子制御及び増幅装置に関係する。
【背景技術】
【０００２】
この発明の分野は、走査型電子顕微鏡（scanning electron microscopes：ＳＥＭ）あるいは透過型電子顕微鏡（transmission electron microscopes：ＴＥＭ）における電子ビームの照射の下での、または集束イオンビーム（focussed ion beam：ＦＩＢ）プローブにおける、または高いエネルギーをチャージされた粒子線が存在するあらゆる環境における、複合的な使用（combined use）に適した、局所圧電力プローブ（local piezoelectric force probe）のための制御及び増幅電子機器である。マイクロ加工またはマイクロエレクトロニクスにおいて適用される、産業、及び基礎研究のためのＳＥＭ、ＴＥＭ、及びＦＩＢのような手段の遍在は、並列に遠視野顕微鏡法（far field microscopy）によるシステムを表示する一方、サブマイクロメートルスケールで使用される微小電気機械システム（micro-electromechanical systems：ＭＥＭＳ）及びナノ電子機械システム（nano-electromechanical systems：ＮＥＭＳ）において発生する力（force）、または機械的特性及び電子的特性のあるがままの状態での測定のための装置の利益を例証する。
【０００３】
参考文献［１］において記述の終りに説明されるように、２０年以上の間、局所原子間力測定（Atomic Force Measurement：ＡＦＭ）タイプのプローブは、マイクロチップの先端部を通して、数ナノメートルの部分上でマイクロニュートンからピコニュートンまで変化する範囲にわたる力（force）の特性を示すための、独特の可能性を有していた。標準のＡＦＭ力測定システムは、典型的に、マイクロレバー（microlever）の端部に固定されたマイクロチップの先端部を通してサンプルの表面を精査するマイクロレバーの偏向を検出するために、レーザ光学的探知（laser optical detection）を使用する。当業者に知られているこの検出技術は、走査型電子顕微鏡ＳＥＭまたはＦＩＢプローブの真空槽のような強制的な動作環境に組み入れることが難しいという欠点を有する。従って、局所プローブ（local probe）は、空間におけるいくらかの自由度に関して、抑えつけられる。参考文献［２］は、ＳＥＭもしくはＴＥＭ電子顕微鏡、または、ＦＩＢプローブに、局所力測定プローブを統合するシステムを開示する。参考文献［３］は、そのような遠視野顕微鏡（far field microscope）への局所プローブの統合を開示する。
【０００４】
ビルトインセンサ（built-in sensor：内蔵式の感知装置）を有する局所プローブは、統合及び移動に関する問題を解決することができる。参考文献［１］において説明されたように、局所圧電プローブ（local piezoelectric probe）は、従って、レーザ偏向検出装置を圧倒する効力のある高感度な検出を可能にする。局所圧電共振プローブ（local piezoelectric resonant probe）は、サンプルの表面を精査するマイクロチップをサポートするモノリシック構造の水晶または音叉の形式であり得る。この圧電共振子は、振動状態に保持される。マイクロチップとサンプルの表面との間の相互作用は、この圧電共振子の共振特性（resonant properties）（振動振幅、共振周波数のドリフト（drift：変動）、励起エネルギーの変化）における変化を引き起こす。事前の目盛較正のおかげで、この共振特性における変化、例えば周波数ドリフトの測定は、スキャンされたサンプルに包含される力の認識を可能にする。しかし、これは、プローブによって生成された電気的な変位電流（１ナノアンペア未満）の正確な測定を必要とする。電気的にチャージされた粒子（ＳＥＭもしくはＴＥＭ電子顕微鏡におけるエレクトロン、集束イオンビーム（ＦＩＢ）プローブにおけるイオン）のビームを受ける環境において、ビームによってサンプル中に生成される放出電流は、局所圧電プローブを伴うあらゆる複合的な使用を抑制する。参考文献［４］において開示されたように、例えば既知の技術による前置増幅器（preamplifier：プリアンプ）は、そのプローブが電気的にチャージされた粒子のビームによって照らされるとき、プローブ変位電流の正確な測定に関するこの問題を克服することができない。更に、電気的にチャージされた粒子のビームの照射の下で、静電放電問題は、高エネルギーの下でプローブ変位電流を測定するために使用される前置増幅器を損傷し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第2004/0216518号明細書
【特許文献２】米国特許第6,006,594号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Franz D. Giessibl, “Advances in atomic force microscopy”, Review of Modern Physics, volume 75, July 2003, pages 949-983
【非特許文献２】“Transparently combining SEM, TEM and FIBS with AFM/SPM and NSOM”, Nanonics, Issue 2.3 (2002), http://nanonics.co.il/
【非特許文献３】Yongho Seo, Wonho Ihe, Cheol Seong Hwang, “Electrostatic force microscopy using a quartz tuning fork”, Applied Physics Letters, volume 80, number 23, June 10 2002, pages 4324 to 4326
【非特許文献４】Dave LeVasseur, “Technical Note <Midcom Transformer Theory>”, Technical Note 69, June 1, 1998
【非特許文献５】“pulse transformers”, Technical Note by Rhombus Industries Inc.
【非特許文献６】“Application Notes - Appendix 6”, p.24, BH Electronics, www.bhelectronics.com
【非特許文献７】“A Guide to Scanning Microscope Observation”, JEOL
【非特許文献８】J. C. Gonzalez, M. I. N. da Silva, K. L. Bunker, P.E. Russell, “Scanning Probe Microscopy and Scanning Electron Microscopy for Electrical Characterization of Semiconductors”, Current Issues on Multidisciplinary Microscopy Research and Education, p.274, FORMATEX 2004
【非特許文献９】S. Lombardo等, “Dielectric breakdown mechanisms in gate oxides”, J. Appl. Phys. 98, 121301, 2005
【非特許文献１０】B. Kaczer等, “Gate oxide breakdown in FET devices and circuits: From nanoscale physics to system-level reliability”, Microelectronics Reliability 47, 559-566, 2007
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、特性化するためのマイクロエレクトロニクス及びマイクロ加工（micro-manufacturing）、そして微小電気機械システム及びナノ電子機械システムにおいて従来使用されるような、ＳＥＭまたはＴＥＭタイプの電子顕微鏡及び集束イオンビーム（ＦＩＢ）プローブ内で特に頻繁に発見される環境においてチャージされたもしくはチャージされない粒子のビームを受ける局所圧電力測定プローブの統合及び操作のために、局所圧電力測定プローブの制御及び増幅のための電子機器を提供することによってこの技術的問題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、圧電共振子を有する局所プローブ、及びその信号の前置増幅と処理のための電子制御装置であって、このプローブが、前記プローブの方へ向けられた粒子線を有する環境におけるサンプルの物理的性質の局所測定（local measurement）のために設計されると共に、前記電子制御装置が、−励起手段によって生成された励起電圧が、第１のガルバニック絶縁変圧器を通して前記圧電共振子に印加され、前記圧電共振子の機械的な振動の測定に関する電流が、第２のガルバニック絶縁変圧器を通して、出力側の前置増幅手段に印加されること、−前記第１の変圧器及び前記第２の変圧器が、前記粒子線によって生成された過電圧に耐えるための十分に高い一次側／二次側絶縁破壊電圧を有すること、−前記粒子線により引き起こされた電気パルスによって導電性素子において生成された電流が、出力側に配置された前記前置増幅手段の第１のステージに損傷を与えることが不可能であるように、前記変圧器の巻き線のインピーダンスが十分に低いこと、によって特徴付けられることを特徴とする電子制御装置に関係する。
【０００９】
好ましくは、これらの変圧器における全ての巻き線は、接地（ground）に接続されるか、または仮想接地（virtual ground）に接続される、すなわち演算増幅器の一方の入力に接続され該演算増幅器の他方の入力が接地に接続されている、１つの極を有している。
【００１０】
粒子線は、電気的にチャージされた粒子のビーム、例えばエレクトロンもしくはイオンビーム、または原子または中性子のような電気的に中立の粒子から成るビームであり得る。
【００１１】
粒子線が電気パルスを誘導するとき、この寄生信号源は、（１０メガオームもしくは１００メガオーム、または更に多くのオーダー（order：桁）の）非常に高いインピーダンスを有する電流源のように動作する。本発明による変圧器の一次側／二次側絶縁破壊電圧は、この電流及び変圧器巻き線のインピーダンスの積によって誘導される電圧より大きくなるように選択される。
【００１２】
しかしながら、本発明によれば、電気パルスが導電性素子によって受け取られるとすぐに、それが非常に低いＤＣインピーダンス（数オーム、及び好ましくはほんの数オーム）を有する巻き線と直流電気的に（galvanically）接続されているので、この誘導電圧は低下することになる。この導電性素子の端子においてその結果生じる電圧は、インピーダンスの間の比率（例えば、１００×１０６／０．５）によって分割され、すなわち実質的にはゼロ電圧になる。明らかに、本発明によれば、この電圧は、前置増幅器の入力の絶縁破壊電圧より小さくなければならない。しかしながら、この明白な状態は、上述されたインピーダンスの不整合によって常に達成されるので、請求項において常に提示されるとは限らない。変圧器の非常に低いインピーダンスの巻き線の端子において誘導されるこの電圧は、典型的に１［μＶ］のオーダーである。この不整合のために、変圧器巻き線に接続された局所圧電共振子プローブ（local piezoelectric resonator probe）の電極上のチャージされた粒子線によって誘導されるパルスは、前置増幅器の入力における絶縁破壊電圧よりかなり小さい（１［μＶ］のオーダーの）誘導電圧よりは小さい。
【００１３】
入力インピーダンスが共振しない場合は１００［ＭΩ］のオーダーであり、共振する場合は１０［ｋΩ］のオーダーであるプローブに含まれる圧電共振子の端子に、粒子線が電気パルスを誘導するときに非常に小さい寄生電流が印加される。しかしながら、共振が非常に鋭いので、粒子線による大部分のエネルギーが、圧電共振子を、その固有周波数から離れて、すなわち１００［ＭΩ］でカバーすると見なされ得る。それに接続された変圧器巻き線の、数オーム及び好ましくは１オーム未満のオーダーの低いインピーダンスは、それが非常に低い電圧を単に印加することができることを意味する。
【００１４】
本発明によれば、この非常に小さい（典型的に、１［μＡ］、及び好ましくはそれより小さいオーダーの）電流によって誘導された電圧は、それが前置増幅手段の入力ステージにおける損傷を全く引き起こさないように、部品（component）の選択によって、大きさに従って分類されなければならない。通常、これらの前置増幅手段は、ＦＥＴトランジスタを備えていると共に、それらの絶縁破壊特性は知られている。
【００１５】
ガルバニック絶縁変圧器（Galvanic isolation transformer）は、圧電共振子の周波数帯域に適応するように選択される。圧電共振子に関して考察されるべきパラメータは、共振周波数ｆ０、及びその品質係数Ｑ＝ｆ０／Ｄｆであり、ここで、Ｄｆは、その振幅で表された共振曲線が提供する“−３ｄＢ”における帯域幅である。各巻き線に関して、一次インダクタンス、ＤＣ抵抗、（一次巻き線と二次巻き線との間の）巻き線間のキャパシタンス、漏れインダクタンス、及びＥＴ定数（E.T. constant）は、圧電共振子の共振周波数ｆ０の近くに変圧器の周波数応答を適合させるための制御パラメータである。変圧器の一次巻き線のインダクタンス“Ｌｐｒｉｍ”は、変圧器の低い方の遮断周波数“ｆｌ”、低い方の限界まで関与する巻き線のＤＣ抵抗、を決定するメインパラメータである。“ｆｌ”は、次式によって定義される。
【００１６】
【数１】
【００１７】
ここで、“Ｌｐｒｉｍ”は一次側のインダクタンスであり、“Ｘｌｍｉｎ”は、周波数“ｆｌ”において信号振幅の（ｄＢにおける）減衰Ｇを達成するための最小のリアクタンスである。下記式のように、このリアクタンスは、入力信号源の抵抗によって変わる。
【００１８】
【数２】
【００１９】
ここで、“Ｒｇ”は、電圧源の抵抗であり、Ａ＝１０（Ｇ／２０）である。変圧器の高い方の遮断周波数“ｆｈ”は、下記式のように、漏れインダクタンス“Ｌｌｅａｋ”、及び巻き線間のキャパシタンス“Ｃｉ”によって決定される。
【００２０】
【数３】
【００２１】
変圧器の磁気コア（magnetic core）の飽和は、二次側から出力される信号の歪みを引き起こすかもしれない。“ＫＥＴ”で表されるＥＴ定数は、一次側に入力される信号のボルトで表された所定の振幅に関して、全く歪みの影響なく変圧器を通過し得る信号周波数の限度を、下記式のように与える。
【００２２】
【数４】
【００２３】
ここで、Ｕは、ボルトで表された入力信号の振幅であり、Ｔは、マイクロセカンドで表された信号の周期である。理論上のパラメータ設定、または、変圧器の動的パラメータの実測は、当業者には良く知られている。変圧器の周波数通過帯域を設定する計算方法に関して、それは、例えば参考文献［６］を使用することが可能であろう。参考文献［７］は、例えばＳＰＩＣＥデジタルシミュレーションエンジン上で、変圧器の低周波数及び高周波数におけるデジタル的なシミュレーションを行うための、当業者に知られている一般に認められた等価モデルを開示する。変圧器の動的パラメータの実験的特性評価の方法は、参考文献［８］において与えられる。
【００２４】
有利に、第１の変圧器は、巻き線の巻き数比（巻き数の比率）が“１：１＋１”である、対称型変圧器（symmetric point transformer）である。
【００２５】
有利に、第２の変圧器は、第１の変圧器と同一の電気的特性を有し、“１：１”の巻き線の巻き数比を有する。この点において、変圧器の二次側に印加される出力電圧の絶対値は、変圧器の一次側に印加される入力電圧の絶対値に等しくなることになる。２つの変圧器のこれらの特性は、圧電共振子の共振周波数ｆ０の近くで、そして圧電共振子の振幅で表された共振曲線が提供する“−３ｄＢ”における帯域幅Ｄｆ以上の周波数範囲内での通過帯域タイプの単位利得応答（unit gain response）を可能にする。
【００２６】
ガルバニック絶縁変圧器は、プローブに向けられた粒子線によって引き起こされた電気ショックに耐えることができる。プローブ及びサンプルに向けられた粒子線によって生成される放出電流は、これらの２つの変圧器が提供する最小の絶縁破壊電圧、及び最大のパルス電流を定義するために使用される。
【００２７】
有利に、ガルバニック絶縁変圧器の巻き線は、チャージされた粒子線によってプローブ内で生成された放出電流において、低い入力インピーダンスを有している。従って、一次巻き線の端子において生成された電圧は、巻き線のインピーダンスと圧電プローブ（piezoelectric probe）上のビームの存在による放出電流との積に等しい。１オーム、及び好ましくはそれより小さいオーダーのＤＣ抵抗によって、粒子線によって誘導された電圧は、せいぜい１マイクロボルトに等しいか、１マイクロボルトを超えない。更に、チャージされた粒子線の存在によってもたらされる、変圧器の一次側の電圧のほとんどＤＣ成分である低周波数成分は、変圧器のガルバニック絶縁（galvanic isolation）によって、二次巻き線の端子において除去される。従って、出力の演算増幅器へのハイインピーダンス入力に関する絶縁破壊（breakdown）の全ての危険性は回避される。
【００２８】
ガルバニック絶縁変圧器において起こり得る電気的な絶縁破壊に関して、この絶縁破壊は、電気的絶縁によって分離された２つの巻き線（各変圧器の一次側及び二次側）の間に、しきい値電位における差異がある場合にのみ発生する。この電位差は、前記変圧器に関する製造業者の技術データシートにおいて与えられた絶縁破壊電圧より小さくなければならない。有利に、この問題は、この発明において、２つのガルバニック絶縁変圧器の一次巻き線及び二次巻き線を、同一の電気的な接地電位に接続することによって、回避される。
【００２９】
有利に、プローブは、力を測定することが可能である導電性のマイクロチップを備えていると共に、このマイクロチップの端部には、測定された力の選択性を増大させるように管理された無機被膜もしくは有機被膜が提供されている。
【００３０】
有利に、そのサンプルは、プローブと比較して極性化される（polarized）と共に、サンプルは、例えばコンダクタンス及びトンネル電流などの、チップとサンプルとの間の物理的性質を測定するために、電流／電圧変換器に電気的に接続されている。
【００３１】
有利に、本発明による装置は、当業者に知られているＥＦＭ（Electrostatic Force Microscopy：静電気力顕微鏡法）測定によって、もしくはＫＰＦＭ（Kelvin probe force microscopy：ケルビンプローブフォース顕微鏡法）測定によって、サンプルとプローブとの間の静電気力を検出する手段を備える。
【００３２】
有利に、そのプローブは、当業者に知られているＭＦＭ（すなわち磁気力顕微鏡法（Magnetic Force Microscopy））によってサンプル上の磁力（magnetic force：磁気力）の局所測定が可能である、その先端部に磁化された残留磁性材料で作られたミクロスフェア（microsphere）を有するマイクロチップを備えている。
【００３３】
有利に、プローブの先端部は、一定の力勾配（force gradient）における、もしくは、一定のチップ−表面距離における、サンプルの局所的なサーモグラフィーを作るための、熱電対またはポリマワイヤ（polymer wire）を備えている。
【００３４】
有利な実施例の第１の実例において、本発明による装置は、−非反転（＋）入力が接地に接続され、反転（−）入力が第１の抵抗器を通して発振器に接続されると共に、第２の抵抗器の一端に接続され、出力が前記第２の抵抗器の他端に接続された第１の演算増幅器を有する超低電圧励起ステージと、−インピーダンス整合ステージの第３の抵抗器を通して前記第１の演算増幅器からの出力に接続された第１の対称型変圧器を有し、そのコンデンサが接地に接続され、この第１の変圧器の二次側の第１の端部が可変コンデンサを通して接地に接続され、この第１の変圧器の二次側の第２の端部が圧電共振子の第１の電極と接続され、前記圧電共振子の第２の電極がマイクロチップ及び接地に接続された第１のガルバニック絶縁器と、−一次側の一端が前記第１の変圧器の二次側の中間点に接続され、前記一次側の他端が接地に接続され、二次側の一端が第４の抵抗器を通して接地に接続された第２の変圧器を有する第２のガルバニック絶縁器と、−非反転（＋）入力が接地に接続され、反転（−）入力がコンデンサを通して前記第２の変圧器の二次側の第２の端部に接続されると共に、第５の抵抗器の一端に接続された第２の演算増幅器を有し、前記第５の抵抗器の他端がこの第２の演算増幅器の出力に接続された第１の前置増幅ステージと、−第６の抵抗器を通して前記第２の演算増幅器からの出力に接続された第１の差動計装用増幅器を有する第２の増幅ステージと、を備える。
【００３５】
第２の実例実施例において、それは、更に、−第３の演算増幅器と、前記第３の演算増幅器の反転（−）入力と前記第３の演算増幅器の出力との間に接続された電流−電圧変換抵抗器とを有し、この第３の演算増幅器の反転（−）入力が更にサンプルに接続され、接地と比較して前記サンプルを極性化させるようにこの第３の演算増幅器の非反転（＋）入力が電圧源に接続された第１の前置増幅ステージと、−第２の差動計装用増幅器を有する第２の増幅ステージと、を備える。
【００３６】
本発明による装置は、ＳＥＭ電子顕微鏡またはＴＥＭ電子顕微鏡と共に、あるいはＦＩＢプローブと共に、統合すること、そして使用することが、非常に容易である。本発明による装置は、チャージされた粒子線によるプローブの照射に関係した局所的な機械的測定の不自然な結果を除去し得る。
【００３７】
本発明の対象アプリケーション（target application）は、ウェハー上のまたはパッケージに搭載された微小電気機械システム（micro-electromechanical systems：ＭＥＭＳ）及びナノ電子機械システム（nano-electromechanical systems：ＮＥＭＳ）の正確な、そしてあるがままの状態での特徴付けに関係があるか、しかし、更に、結合した力−電流特徴付けを有するマイクロエレクトロニクスに関係がある。本発明による装置は、ますます小さく敏感になる加速度計（accelerometer）の特徴付けにおいて例えば有益である。同様に、ＦＩＢプローブを使用するミクロ構造（microstructure）のあるがままの状態での機械加工が、更に、集束イオンビームの位置を調整及び補正する能力がある、この発明に起因するリアルタイムの力のフィードバックの可能性によって想定され得る。
【００３８】
圧電プローブ（piezoelectric probe）の端部におけるマイクロチップの磁気マイクロプローブ（magnetic micro-probe）または熱電対による置き換えは、更に、１ナノメートル未満の精度を有するマイクロプローブとサンプルの表面との間の距離を調整するための力のフィードバックによって、動作中の磁気メモリに関する測定またはマイクロプロセッサのサーマルマッピング（thermal mapping）をそれぞれ想定することを可能にする。そのような顕微鏡はプローブのかなり正確な位置決めを可能にするが、そのような精度がＳＥＭ電子顕微鏡の解像度によって達成できない点に注意が必要である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による装置の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明による装置の第２の実施例を示す図である。
【図３】図１に示される本発明による装置の第１の実施例の実例を示す図である。
【図４】図２に示される本発明による装置の第２の実施例の実例を示す図である。
【図５Ａ】使用する準備が整った本発明によるパッケージ化された装置の実例実施例の全体を示す図である。
【図５Ｂ】使用する準備が整った本発明によるパッケージ化された装置の実例実施例の詳細を示す図である。
【図６Ａ】本発明による装置の実例応用を例証する画像を示す図である。
【図６Ｂ】本発明による装置の実例応用を例証する画像を示す図である。
【図６Ｃ】本発明による装置の実例応用を例証する画像を示す図である。
【図６Ｄ】本発明による装置の実例応用を例証する画像を示す図である。
【図６Ｅ】本発明による装置の実例応用を例証する画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、圧電プローブ１１及びサンプル１０の方へ向けられる電気的にチャージされた粒子のビーム１２を有する環境１４（ＳＥＭ電子顕微鏡またはＴＥＭ電子顕微鏡、もしくは局所的なＦＩＢイオンプローブ）における、二重の矢印１３によって示されたマイクロチップ２２（図３と図４における図の上に示される）とサンプル１０との間の相互作用によるサンプル１０に関する（サンプル１０上の）機械的性質（力、ストレス（stress）、圧力（pressure））の、マイクロチップ（チップ）を備える圧電プローブ１１による局所測定のための本発明による装置の第１の実施例を示す。
【００４１】
この第１の実施例は、下記のモジュール、すなわち、−超低電圧励起ステージ１５と、−第１のガルバニック絶縁器１６と、−第２のガルバニック絶縁器１７と、−局所的な機械的特徴付けのための第１の前置増幅ステージ１８（トランスインピーダンス（transimpedance）増幅器と呼ばれる電流−電圧増幅器）と、−第２の機械的特徴付け増幅ステージ１９とを備え、従って、モジュール１１、１５、１６、１７、１８、及び１９は、局所的な機械的特徴付けを可能にする。
【００４２】
この第１の実施例は、その機械的な振動運動を同時に測定するための局所プローブ高周波変位電流と、連続的な流れを有する電気的にチャージされた粒子線によって生成された放出電流との間の完全な絶縁（total isolation）を提供することができる。その場合に、数ピコニュートンの規模で局所的な力を同時に評価する一方で、ＳＥＭ、ＴＥＭ、またはＦＩＢイメージ（imagery：画像）による特徴付けを行うことが可能になる。ＡＦＭレーザ検出の場合のような外部検出の欠如は、局所圧電プローブが三次元における運動の自由度を享受することができることを意味する。遠視野像（far field imagery）（ＳＥＭ、ＴＥＭ、またはＦＩＢ）は、サンプルの機械的性質の測定のための局所プローブの賢明な配置に有用である。従って、その場合に、同時にサンプルに関する局所的な力、圧力（pressure）、ストレス（stress）を測定する一方で、ＦＩＢプローブを使用して三次元のミクロ構造を機械加工することが可能になる。力のフィードバックは、ＦＩＢプローブのイオンビームの最適な再配置（repositioning）を支援することができる。
【００４３】
図２において示された第２の実施例は、電気的にチャージされた粒子線が存在する環境１４において、サンプル１０に関する（サンプル１０上の）電子特性（electronic property）（コンダクタンス、トンネル電流）の局所測定を、同じサンプル１０に関する（サンプル１０上の）機械的性質（力、ストレス、圧力）の局所測定に加えて、圧電プローブ１１を用いて行うために使用されることができる。
【００４４】
この第２の実施例は、図１において既に示されたモジュール１０〜１２、及び１５〜１９に加えて、下記の、−第１の局所電気的特徴付け前置増幅ステージ（local electrical characterisation preamplification stage）２０（トランスインピーダンス増幅器と呼ばれる電流−電圧増幅器）と、−第２の局所電気的特徴付け前置増幅ステージ２１とを備え、従って、モジュール１０、１１、１５、１６、２０、及び２１は、局所的な電気的特徴付けを可能にする。
【００４５】
この第２の実施例は、マイクロチップ２２とサンプル１０との間における局所的な力と電流の同時の測定を行うことができる。サンプルは、従って、外部の電圧によって極性化されると共に、電流−電圧前置増幅（トランスインピーダンス）ステージ２０に接続され、サンプルに接続されたこの前置増幅ステージ２０に支障をきたさないように、電気的にチャージされた粒子線はスイッチが切られる。圧電プローブ１１の力調整は、電気的測定（electrical measurement）の間、サンプル１０から一定の距離を維持することができる。その場合に、微小電気機械システムＭＥＭＳ及びナノ電子機械システムＮＥＭＳで広く使用されるピエゾ抵抗の（piezoresistive：圧電抵抗の）サンプルに関する局所的なコンダクタンス−ストレス（conductance-stress）σ（ε）の特徴付けが、ＳＥＭ電子顕微鏡の環境において可能になる。動作中のチップに関する電気的マップが、この第２の実施例によって、更に想定され得る。
【００４６】
実例実施例
「ａ）サンプルの機械的性質の局所測定のための電子機器」
図３において示されたこの第１の実例実施例は、図１において示された第１の実施例の応用に対応する。
【００４７】
この装置は、−非反転（＋）入力が接地に接続され、反転（−）入力が第１の抵抗器Ｒ１を通してＶｅｘｃ発振器に接続されると共に、第２の抵抗器Ｒ２の一端に接続され、出力が第２の抵抗器Ｒ２の他端に接続された第１の演算増幅器Ｕ１を有する超低電圧励起ステージと、−インピーダンス整合ステージＲ３、Ｃ３の第３の抵抗器Ｒ３を通して第１の演算増幅器Ｕ１からの出力に接続された第１の対称型変圧器ＴＲ＿１を有し、そのコンデンサＣ３が接地に接続され、この変圧器の二次側の第１の端部が可変コンデンサＣ＿ｃｏｍｐを通して接地に接続され、この変圧器の二次側の第２の端部が圧電共振子２３の第１の電極と接続され、圧電共振子２３の第２の電極がマイクロチップ及び接地に接続された第１のガルバニック絶縁器と、−一次側の一端が第１の変圧器ＴＲ＿１の二次側の中間点に接続され、一次側の他端が接地に接続され、二次側の第１の端部が第４の抵抗器Ｒ４を通して接地に接続された第２の変圧器ＴＲ＿２を有する第２のガルバニック絶縁器と、−非反転（＋）入力が接地に接続され、反転（−）入力がコンデンサＣ４を通して第２の変圧器ＴＲ＿２の二次側の第２の端部に接続されると共に、第５の抵抗器Ｒ＿ｔｒａｎｓ＿ｍｅｃｈａの一端に接続された第２の演算トランスインピーダンス増幅器Ｕ２を有し、第５の抵抗器Ｒ＿ｔｒａｎｓ＿ｍｅｃｈａの他端がこの第２の演算増幅器Ｕ２の出力に接続された第１の前置増幅ステージと、−第６の抵抗器Ｒ６を通して第２の演算増幅器Ｕ２からの出力に接続されると共に利得抵抗器Ｒ＿ＩＮＡを備えた第１の差動計装用増幅器（first differential instrumentation amplifier）Ｕ３を有する第２の増幅ステージと、を備える。
【００４８】
２つの変圧器ＴＲ＿１及びＴＲ＿２の一次巻き線及び二次巻き線は、同じ接地電位（他方の入力が接地である演算増幅器入力の仮想部分（仮想接地）を含む）に接続される。
【００４９】
第１の演算増幅器Ｕ１と、抵抗器Ｒ２及びＲ１とを備える励起ステージは、数十キロヘルツから数十メガヘルツまで変化する共振周波数において、共振圧電プローブ２３を非常に小さな振動振幅によって励起する分圧器（voltage divider）である。１オングストローム（Angstrom）のオーダーの振動振幅は、精査されたサンプルに著しく支障を来たすことなく、非常に良い力の検出感度を保証する。インピーダンス整合ステージＲ３−Ｃ３は、第１の絶縁変圧器ＴＲ＿１に関する最適化されたインピーダンス整合を可能にする。この変圧器ＴＲ＿１は、第一に圧電共振子２３に向けられた電気的励起（electrical excitation）の伝送を可能にするが、しかし更に、可変コンデンサＣ＿ｃｏｍｐの調整のおかげで、圧電共振子の電極間容量、更にプローブの接続電線の長さに関係する、当業者に知られている寄生容量（parasite capacitance）の影響を除去する。サンプル１０と相互作用する圧電共振子２３の機械的な応答は、第２の絶縁変圧器ＴＲ＿２の同じ電線によって伝達された電気変位電流（electric displacement current）に変化を引き起こす。従って、この変圧器ＴＲ＿２の二次側は、この変位電流を、電流−電圧変換抵抗器Ｒ＿ｔｒａｎｓ＿ｍｅｃｈａを有する第２の演算増幅器Ｕ２に向けて伝達する。回路（network）Ｒ４−Ｃ４は、第２の変圧器ＴＲ＿２との最適化されたインピーダンス整合を可能にする。第１の差動計装用増幅器Ｕ３は、サンプル１０と相互作用している圧電共振子２３の共振特性に対する変化を抽出すると共に、従って局所的な機械的測定値を獲得するために、出力側に接する測定システムによって使用されることができる電圧を出力する。２つの絶縁変圧器ＴＲ＿１及びＴＲ＿２は、ＳＥＭ、ＴＥＭ、またはＦＩＢの試験槽（chamber）におけるプローブ上の電気的にチャージされた粒子線の存在による有益な信号の汚染（contamination）を回避する、電気的障壁（electrical barrier）のような働きをする。圧電共振子２３の電極とサンプル１０を通るマイクロチップ２２の接地は、電気的にチャージされた粒子線に起因する電荷の排出を可能にし、それ故に、マイクロチップ２２とサンプル１０との間の気掛かりな静電気力の出現を回避する。
【００５０】
変圧器ＴＲ＿２は、それがチャージされた粒子線にさらされる圧電プローブ１１からの信号において低い入力インピーダンスを有しているという利点を有する。従って、変圧器ＴＲ＿２の一次巻き線の端子において生成された電圧は、巻き線のインピーダンスと圧電プローブ上のビームの存在に起因する放出電流との積に等しい。従って、その結果は、巻き線のＤＣ抵抗が１オームのオーダーである場合に、１マイクロボルトの最高電圧になる。走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）における動作中に、サンプルから漏れない二次側電子のごく少量は、電気的な接地を流れる。これらの二次側電子は、高エネルギーの電子線によって引き起こされる。この電流は、電流計をサンプルと接地との間に配置することによって測定され得る。このいわゆる“吸収された（absorbed）”電流、もしくは“プローブ”電流または放出電流は、１ピコアンペアのオーダーから最大１マイクロアンペアまで変化する。この放出電流に関する更なる詳細は、例えば参考文献［９］または［１０］において発見され得る。
【００５１】
更に、チャージされた粒子線１２の存在によって引き起こされる変圧器ＴＲ＿２の一次側のほとんどＤＣ成分である低周波数成分は、変圧器のガルバニック絶縁（galvanic isolation）によって、変圧器ＴＲ＿２の二次巻き線の端子において除去される。これは、演算増幅器Ｕ２のハイインピーダンス入力に関する絶縁破壊（breakdown）の全ての危険性を回避する。変圧器の低インピーダンスのガルバニック絶縁の存在がなければ、プローブ上のチャージされた粒子線の点火（ignition）によって引き起こされた放出電流の電気的過渡現象は、（概して、バーブラウン社によって作られたＯＰＡ６５７タイプの増幅器に関して１テラオームのオーダーである）出力の演算増幅器のハイインピーダンス入力に関する絶縁破壊電荷（breakdown charge）の原因となるであろう。出力演算増幅器Ｕ２の入力ステージは、通常、数ボルトの印加電圧を超える絶縁破壊に対して敏感な、数十ナノメートルの酸化物ゲートを提供されたＦＥＴトランジスタを備えている。絶縁破壊電荷は、この酸化物ゲートの厚さに比例する。ＦＥＴトランジスタにおける酸化物ゲートの絶縁破壊現象に関する更なる詳細は、例えば、参考文献［１１］または［１２］において与えられる。
【００５２】
同様に、変圧器ＴＲ＿１は、プローブ１１上のチャージされた粒子線１２の存在によって引き起こされた、その二次側に生成される電圧のほとんどＤＣ成分である低周波数成分を、除去することが可能である。従って、この信号は、増幅器Ｕ１からの出力が抵抗器Ｒ３を通って妨害されないように、ＴＲ＿１の一次側には現れない。
【００５３】
変圧器ＴＲ＿１またはＴＲ＿２における電気的な絶縁破壊の可能性に関して、電気的な絶縁によって分離された２つの巻き線（各変圧器の一次巻き線と二次巻き線）の間に、しきい値電位の差が存在する場合にのみ、この絶縁破壊は発生することになる。この電位の差は、前記変圧器に関する製造業者の技術的なデータシートにおいて与えられた破壊電圧より小さくなる。この発明において、図３及び図４における電気回路図は、変圧器ＴＲ＿１の一次巻き線及び二次巻き線が直接同一の電気的な接地に接続されていることを示す。このように、プローブ１１上のチャージされた粒子線１２を利用した、ほとんどＤＣ状態である低周波数の状態の下では、ＴＲ＿１の一次側及び二次側は、同一の電位に接続され、従って、電気的な絶縁破壊は、起こらないであろう。変圧器ＴＲ＿２の一次巻き線は、同様に、直接的に接地に接続されていると共に、その二次巻き線は、抵抗器Ｒ４を通して、同一の接地に接続されている。増幅器Ｕ２の反転（−）入力によって提供される仮想接地（virtual ground）に対して、コンデンサＣ４が開回路として扱われ得るＤＣまたは低周波数の状態、あるいは、コンデンサＣ４が閉回路として扱われ得る高周波数の状態を考慮すると、二次巻き線が同様に変圧器ＴＲ＿２の一次巻き線と同一の電位にあるということが理解され得る。従って、ＴＲ＿２に関する絶縁破壊の危険性が、これらの状態の下で同様に回避される。
【００５４】
しかしながら、用心のための理由で、プローブ１１上の電子ビーム１２の点火（ignition）によって引き起こされた電気的過渡現象の間のあらゆる絶縁破壊を防止するために、ある値が、変圧器絶縁破壊しきい値に関して保持される。この要求は、本発明による装置の特定の実施において使用される変圧器ＴＲ＿１及びＴＲ＿２に関して、２キロボルトのしきい値を使用することによって、満足される。
【００５５】
「ｂ）サンプルの機械的及び電気的性質の局所測定のための電子機器」
図４において示されたこの第２の実例実施例は、図２において示された第２の実施例の応用に対応する。
【００５６】
図３において既に示された要素とは別に、この実例は、−第３のトランスインピーダンス演算増幅器Ｕ４と、第３のトランスインピーダンス演算増幅器Ｕ４の反転（−）入力と第３のトランスインピーダンス演算増幅器Ｕ４の出力との間に接続された電流−電圧変換抵抗器Ｒ＿ｔｒａｎｓ＿ｅｌｅｃとを有し、この第３の演算増幅器の入力がサンプル１０に接続された第１の前置増幅ステージと、−利得抵抗器Ｒ＿ＩＮＡを備えた第２の差動計装用増幅器（second differential instrumentation amplifier）Ｕ５を有する第２の増幅ステージと、を備える。
【００５７】
この第２の実例実施例は、サンプルが、接地に接続される代わりに、サンプルを増幅器Ｕ４にそして電流−電圧変換抵抗器Ｒ＿ｔｒａｎｓ＿ｅｌｅｃに接続することにより、電圧Ｖ＿ｃｈａｒａｃｔによって極性化される（polarized）ことを除いて、第１の実例実施例と同じ構造を使用する。差動計装用増幅器Ｕ５は、所定の電圧Ｖ＿ｃｈａｒａｃｔに対するマイクロチップ−サンプル表面電流を抽出し、その結果、局所電子伝導測定値（local electronic conduction measurements）を獲得するために、出力側の測定システムによって使用され得る電圧を出力する。
【００５８】
マイクロシステムに関する、もしくはチップに関する容量性測定値が、参考文献［５］において説明されたＥＦＭ（Electrostatic Force Microscopy：静電気力顕微鏡法）技術を使用することによって、同様に、図４において示された本発明による装置を備えるＳＥＭ電子顕微鏡において想定され得る。
【００５９】
「本発明による装置の特定の実施」
図５Ａは、使用する準備が整うと共にパッケージ化された図３において示される本発明による装置の第１の実例実施例の全体を示す。図５Ｂは、そのようなパッケージ化の詳細を示す。励起ステージ１５と前置増幅ステージ１８のガルバニック絶縁器１６及び１７に使用される第１及び第２の変圧器ＴＲ＿１及びＴＲ＿２は、圧電共振子の周波数帯域に適応するように選択される。この実施例において、第１の変圧器ＴＲ＿１は、巻き線の巻き数比が“１：１＋１”である対称型変圧器（symmetric point transformer）であると共に、各巻き線に関して、３［ｍＨ］のインダクタンス、１．３［オーム］のＤＣ抵抗、（一次側と二次側との間の）３０［ｐＦ］の巻き線間のキャパシタンス、８［μＨ］の漏れインダクタンス、２００［Ｖ・μｓ］のＥＴ定数が存在する。第２の変圧器ＴＲ＿２における巻き線の巻き数比は、１：１であると共に、電気特性は、変圧器ＴＲ＿１と同一である。２つの変圧器のこれらの特性は、３［ｋＨｚ］と１［ＭＨｚ］との間の周波数範囲における通過帯域タイプの単位利得応答（unit gain response）を可能にする。この場合に使用される圧電プローブ２２は、３２［ｋＨｚ］の共振周波数、及び「１０ ０００」の品質係数を有している。
【００６０】
本発明による電子機器は、図６Ａ〜図６Ｅで示されたように、ＳＥＭ電子顕微鏡の下で、微小電気機械システム（micro-electromechanical systems：ＭＥＭＳ）、例えば渦巻線がインジウムガリウムヒ化物（InGaAs）／ヒ化ガリウム（GaAs）の制御成長（controlled growth）によって獲得される拡張渦巻線タイプ（extended spiral type）のナノ−スプリング（nano-spring）２５を観察するために、そして、同時に、このＭＥＭＳシステムの機械的な力（mechanical force）を分析するために、首尾よく使用された。この渦巻線２５の一方の端部は、圧電プローブのマイクロチップ２６の先端に接続され得る。もう一方の端部は、数十ナノメートルの個別の段階においてナノ−スプリングを伸張または圧縮することができるナノトランスレータ（nanotranslator）に接続されたピコプローブマイクロチップ（PicoProbe microtip）２７に接続され得る。更に、励起ステージ１５と前置増幅ステージ１８のガルバニック絶縁器１６及び１７に使用される第１及び第２の変圧器ＴＲ＿１及びＴＲ＿２は、圧電プローブ１１に向けられたチャージされた粒子線１２によって引き起こされた電気ショックに耐えるように選択される。この場合、これらの変圧器ＴＲ＿１及びＴＲ＿２に関する２キロボルトの絶縁破壊電圧（一次側−二次側）は、５０［ｋｅＶ］の加速エネルギーを有する電子ビームの影響を効果的に分離し得る。図６Ａ〜図６ＤにおけるＳＥＭ画像は、４［ｋｅＶ］の加速エネルギーを有する電子ビームによって獲得された。
【００６１】
図６Ａ及び図６Ｂは、従って、圧電プローブ（この場合水晶音叉（quartz Tuning Fork））のマイクロチップ２６とピコプローブナノトランスレータ（picoprobe nanotranslator）のマイクロチップ２７との間で、その２つの端部に接着された、このナノ−スプリング２５のＳＥＭ画像を表す。
【００６２】
図６Ｃ及び図６Ｄは、ナノ−スプリング２５の初期点に対する拡張及び圧縮の間に獲得されたフィルムから抽出された２つのＳＥＭ画像を示す。
【００６３】
図６Ｅは、この発明による電子機器のおかげで同時に獲得された圧電プローブの周波数ドリフト曲線を示す。ナノトランスレータのおかげで、ナノ−スプリング２５が最高１．５［μｍ］に広げられ、次にその初期点まで圧縮される場合に、圧電プローブの共振周波数ドリフトにおける変化がこのように観察され得る。
【００６４】
ナノトランスレータの個別の段階は、図６Ｃ及び図６Ｄで示された画像の極端な位置に対応する図６Ｅの曲線における最小値及び最大値によって、明確に視認できる。
【００６５】
圧電共振子の周波数ドリフトを測定することによって、この結果は、関連する力の複合的な局所測定を伴う、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）のＳＥＭ画像によるリアルタイムの観察を実証する。図６Ｅにおける曲線の周波数ステップは、ナノトランスレータの１段階当たり３ナノニュートンの力に対応する。
【００６６】
「参考文献」
［１］Franz D. Giessibl, “Advances in atomic force microscopy”, Review of Modern Physics, volume 75, July 2003, pages 949-983
［２］“Transparently combining SEM, TEM and FIBS with AFM/SPM and NSOM”, Nanonics, Issue 2.3 (2002), http://nanonics.co.il/
［３］米国特許出願公開第2004/0216518号明細書
［４］米国特許第6,006,594号明細書
［５］Yongho Seo, Wonho Ihe, Cheol Seong Hwang, “Electrostatic force microscopy using a quartz tuning fork”, Applied Physics Letters, volume 80, number 23, June 10 2002, pages 4324 to 4326
［６］Dave LeVasseur, “Technical Note <Midcom Transformer Theory>”, Technical Note 69, June 1, 1998
［７］“pulse transformers”, Technical Note by Rhombus Industries Inc.
［８］“Application Notes - Appendix 6”, p.24, BH Electronics, www.bhelectronics.com
［９］“A Guide to Scanning Microscope Observation”, JEOL
［１０］J. C. Gonzalez, M. I. N. da Silva, K. L. Bunker, P.E. Russell, “Scanning Probe Microscopy and Scanning Electron Microscopy for Electrical Characterization of Semiconductors”, Current Issues on Multidisciplinary Microscopy Research and Education, p.274, FORMATEX 2004
［１１］S. Lombardo等, “Dielectric breakdown mechanisms in gate oxides”, J. Appl. Phys. 98, 121301, 2005
［１２］B. Kaczer等, “Gate oxide breakdown in FET devices and circuits: From nanoscale physics to system-level reliability”, Microelectronics Reliability 47, 559-566, 2007
【符号の説明】
【００６７】
１０ サンプル
１１ 圧電プローブ
１２ 粒子線
１３ 二重の矢印
１４ 環境
１５ 超低電圧励起ステージ
１６ 第１のガルバニック絶縁器
１７ 第２のガルバニック絶縁器
１８ 第１の前置増幅ステージ
１９ 第２の機械的特徴付け増幅ステージ
２０ 第１の局所電気的特徴付け前置増幅ステージ
２１ 第２の局所電気的特徴付け前置増幅ステージ
２２ マイクロチップ
２３ 圧電共振子
２５ ナノ−スプリング
２６ マイクロチップ
２７ ピコプローブマイクロチップ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、粒子線を受ける局所圧電力測定プローブのための電子制御及び増幅装置に関係する。
【背景技術】
【０００２】
この発明の分野は、走査型電子顕微鏡（scanning electron microscopes：ＳＥＭ）あるいは透過型電子顕微鏡（transmission electron microscopes：ＴＥＭ）における電子ビームの照射の下での、または集束イオンビーム（focussed ion beam：ＦＩＢ）プローブにおける、または高いエネルギーをチャージされた粒子線が存在するあらゆる環境における、複合的な使用（combined use）に適した、局所圧電力プローブ（local piezoelectric force probe）のための制御及び増幅電子機器である。マイクロ加工またはマイクロエレクトロニクスにおいて適用される、産業、及び基礎研究のためのＳＥＭ、ＴＥＭ、及びＦＩＢのような手段の遍在は、並列に遠視野顕微鏡法（far field microscopy）によるシステムを表示する一方、サブマイクロメートルスケールで使用される微小電気機械システム（micro-electromechanical systems：ＭＥＭＳ）及びナノ電子機械システム（nano-electromechanical systems：ＮＥＭＳ）において発生する力（force）、または機械的特性及び電子的特性のあるがままの状態での測定のための装置の利益を例証する。
【０００３】
参考文献［１］において記述の終りに説明されるように、２０年以上の間、局所原子間力測定（Atomic Force Measurement：ＡＦＭ）タイプのプローブは、マイクロチップの先端部を通して、数ナノメートルの部分上でマイクロニュートンからピコニュートンまで変化する範囲にわたる力（force）の特性を示すための、独特の可能性を有していた。標準のＡＦＭ力測定システムは、典型的に、マイクロレバー（microlever）の端部に固定されたマイクロチップの先端部を通してサンプルの表面を精査するマイクロレバーの偏向を検出するために、レーザ光学的探知（laser optical detection）を使用する。当業者に知られているこの検出技術は、走査型電子顕微鏡ＳＥＭまたはＦＩＢプローブの真空槽のような強制的な動作環境に組み入れることが難しいという欠点を有する。従って、局所プローブ（local probe）は、空間におけるいくらかの自由度に関して、抑えつけられる。参考文献［２］は、ＳＥＭもしくはＴＥＭ電子顕微鏡、または、ＦＩＢプローブに、局所力測定プローブを統合するシステムを開示する。参考文献［３］は、そのような遠視野顕微鏡（far field microscope）への局所プローブの統合を開示する。
【０００４】
ビルトインセンサ（built-in sensor：内蔵式の感知装置）を有する局所プローブは、統合及び移動に関する問題を解決することができる。参考文献［１］において説明されたように、局所圧電プローブ（local piezoelectric probe）は、従って、レーザ偏向検出装置を圧倒する効力のある高感度な検出を可能にする。局所圧電共振プローブ（local piezoelectric resonant probe）は、サンプルの表面を精査するマイクロチップをサポートするモノリシック構造の水晶または音叉の形式であり得る。この圧電共振子は、振動状態に保持される。マイクロチップとサンプルの表面との間の相互作用は、この圧電共振子の共振特性（resonant properties）（振動振幅、共振周波数のドリフト（drift：変動）、励起エネルギーの変化）における変化を引き起こす。事前の目盛較正のおかげで、この共振特性における変化、例えば周波数ドリフトの測定は、スキャンされたサンプルに包含される力の認識を可能にする。しかし、これは、プローブによって生成された電気的な変位電流（１ナノアンペア未満）の正確な測定を必要とする。電気的にチャージされた粒子（ＳＥＭもしくはＴＥＭ電子顕微鏡におけるエレクトロン、集束イオンビーム（ＦＩＢ）プローブにおけるイオン）のビームを受ける環境において、ビームによってサンプル中に生成される放出電流は、局所圧電プローブを伴うあらゆる複合的な使用を抑制する。参考文献［４］において開示されたように、例えば既知の技術による前置増幅器（preamplifier：プリアンプ）は、そのプローブが電気的にチャージされた粒子のビームによって照らされるとき、プローブ変位電流の正確な測定に関するこの問題を克服することができない。更に、電気的にチャージされた粒子のビームの照射の下で、静電放電問題は、高エネルギーの下でプローブ変位電流を測定するために使用される前置増幅器を損傷し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第2004/0216518号明細書
【特許文献２】米国特許第6,006,594号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Franz D. Giessibl, “Advances in atomic force microscopy”, Review of Modern Physics, volume 75, July 2003, pages 949-983
【非特許文献２】“Transparently combining SEM, TEM and FIBS with AFM/SPM and NSOM”, Nanonics, Issue 2.3 (2002), http://nanonics.co.il/
【非特許文献３】Yongho Seo, Wonho Ihe, Cheol Seong Hwang, “Electrostatic force microscopy using a quartz tuning fork”, Applied Physics Letters, volume 80, number 23, June 10 2002, pages 4324 to 4326
【非特許文献４】Dave LeVasseur, “Technical Note <Midcom Transformer Theory>”, Technical Note 69, June 1, 1998
【非特許文献５】“pulse transformers”, Technical Note by Rhombus Industries Inc.
【非特許文献６】“Application Notes - Appendix 6”, p.24, BH Electronics, www.bhelectronics.com
【非特許文献７】“A Guide to Scanning Microscope Observation”, JEOL
【非特許文献８】J. C. Gonzalez, M. I. N. da Silva, K. L. Bunker, P.E. Russell, “Scanning Probe Microscopy and Scanning Electron Microscopy for Electrical Characterization of Semiconductors”, Current Issues on Multidisciplinary Microscopy Research and Education, p.274, FORMATEX 2004
【非特許文献９】S. Lombardo等, “Dielectric breakdown mechanisms in gate oxides”, J. Appl. Phys. 98, 121301, 2005
【非特許文献１０】B. Kaczer等, “Gate oxide breakdown in FET devices and circuits: From nanoscale physics to system-level reliability”, Microelectronics Reliability 47, 559-566, 2007
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、特性化するためのマイクロエレクトロニクス及びマイクロ加工（micro-manufacturing）、そして微小電気機械システム及びナノ電子機械システムにおいて従来使用されるような、ＳＥＭまたはＴＥＭタイプの電子顕微鏡及び集束イオンビーム（ＦＩＢ）プローブ内で特に頻繁に発見される環境においてチャージされたもしくはチャージされない粒子のビームを受ける局所圧電力測定プローブの統合及び操作のために、局所圧電力測定プローブの制御及び増幅のための電子機器を提供することによってこの技術的問題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、圧電共振子を有する局所プローブ、及びその信号の前置増幅と処理のための電子制御装置であって、このプローブが、前記プローブの方へ向けられた粒子線を有する環境におけるサンプルの物理的性質の局所測定（local measurement）のために設計されると共に、前記電子制御装置が、−励起手段によって生成された励起電圧が、第１のガルバニック絶縁変圧器を通して前記圧電共振子に印加され、前記圧電共振子の機械的な振動の測定に関する電流が、第２のガルバニック絶縁変圧器を通して、出力側の前置増幅手段に印加されること、−前記第１の変圧器及び前記第２の変圧器が、前記粒子線によって生成された過電圧に耐えるための十分に高い一次側／二次側絶縁破壊電圧を有すること、−前記粒子線により引き起こされた電気パルスによって導電性素子において生成された電流が、出力側に配置された前記前置増幅手段の第１のステージに損傷を与えることが不可能であるように、前記変圧器の巻き線のインピーダンスが十分に低いこと、によって特徴付けられることを特徴とする電子制御装置に関係する。
【０００９】
好ましくは、これらの変圧器における全ての巻き線は、接地（ground）に接続されるか、または仮想接地（virtual ground）に接続される、すなわち演算増幅器の一方の入力に接続され該演算増幅器の他方の入力が接地に接続されている、１つの極を有している。
【００１０】
粒子線は、電気的にチャージされた粒子のビーム、例えばエレクトロンもしくはイオンビーム、または原子または中性子のような電気的に中立の粒子から成るビームであり得る。
【００１１】
粒子線が電気パルスを誘導するとき、この寄生信号源は、（１０メガオームもしくは１００メガオーム、または更に多くのオーダー（order：桁）の）非常に高いインピーダンスを有する電流源のように動作する。本発明による変圧器の一次側／二次側絶縁破壊電圧は、この電流及び変圧器巻き線のインピーダンスの積によって誘導される電圧より大きくなるように選択される。
【００１２】
しかしながら、本発明によれば、電気パルスが導電性素子によって受け取られるとすぐに、それが非常に低いＤＣインピーダンス（数オーム、及び好ましくはほんの数オーム）を有する巻き線と直流電気的に（galvanically）接続されているので、この誘導電圧は低下することになる。この導電性素子の端子においてその結果生じる電圧は、インピーダンスの間の比率（例えば、１００×１０６／０．５）によって分割され、すなわち実質的にはゼロ電圧になる。明らかに、本発明によれば、この電圧は、前置増幅器の入力の絶縁破壊電圧より小さくなければならない。しかしながら、この明白な状態は、上述されたインピーダンスの不整合によって常に達成されるので、請求項において常に提示されるとは限らない。変圧器の非常に低いインピーダンスの巻き線の端子において誘導されるこの電圧は、典型的に１［μＶ］のオーダーである。この不整合のために、変圧器巻き線に接続された局所圧電共振子プローブ（local piezoelectric resonator probe）の電極上のチャージされた粒子線によって誘導されるパルスは、前置増幅器の入力における絶縁破壊電圧よりかなり小さい（１［μＶ］のオーダーの）誘導電圧よりは小さい。
【００１３】
入力インピーダンスが共振しない場合は１００［ＭΩ］のオーダーであり、共振する場合は１０［ｋΩ］のオーダーであるプローブに含まれる圧電共振子の端子に、粒子線が電気パルスを誘導するときに非常に小さい寄生電流が印加される。しかしながら、共振が非常に鋭いので、粒子線による大部分のエネルギーが、圧電共振子を、その固有周波数から離れて、すなわち１００［ＭΩ］でカバーすると見なされ得る。それに接続された変圧器巻き線の、数オーム及び好ましくは１オーム未満のオーダーの低いインピーダンスは、それが非常に低い電圧を単に印加することができることを意味する。
【００１４】
本発明によれば、この非常に小さい（典型的に、１［μＡ］、及び好ましくはそれより小さいオーダーの）電流によって誘導された電圧は、それが前置増幅手段の入力ステージにおける損傷を全く引き起こさないように、部品（component）の選択によって、大きさに従って分類されなければならない。通常、これらの前置増幅手段は、ＦＥＴトランジスタを備えていると共に、それらの絶縁破壊特性は知られている。
【００１５】
ガルバニック絶縁変圧器（Galvanic isolation transformer）は、圧電共振子の周波数帯域に適応するように選択される。圧電共振子に関して考察されるべきパラメータは、共振周波数ｆ０、及びその品質係数Ｑ＝ｆ０／Ｄｆであり、ここで、Ｄｆは、その振幅で表された共振曲線が提供する“−３ｄＢ”における帯域幅である。各巻き線に関して、一次インダクタンス、ＤＣ抵抗、（一次巻き線と二次巻き線との間の）巻き線間のキャパシタンス、漏れインダクタンス、及びＥＴ定数（E.T. constant）は、圧電共振子の共振周波数ｆ０の近くに変圧器の周波数応答を適合させるための制御パラメータである。変圧器の一次巻き線のインダクタンス“Ｌｐｒｉｍ”は、変圧器の低い方の遮断周波数“ｆｌ”、低い方の限界まで関与する巻き線のＤＣ抵抗、を決定するメインパラメータである。“ｆｌ”は、次式によって定義される。
【００１６】
【数１】
【００１７】
ここで、“Ｌｐｒｉｍ”は一次側のインダクタンスであり、“Ｘｌｍｉｎ”は、周波数“ｆｌ”において信号振幅の（ｄＢにおける）減衰Ｇを達成するための最小のリアクタンスである。下記式のように、このリアクタンスは、入力信号源の抵抗によって変わる。
【００１８】
【数２】
【００１９】
ここで、“Ｒｇ”は、電圧源の抵抗であり、Ａ＝１０（Ｇ／２０）である。変圧器の高い方の遮断周波数“ｆｈ”は、下記式のように、漏れインダクタンス“Ｌｌｅａｋ”、及び巻き線間のキャパシタンス“Ｃｉ”によって決定される。
【００２０】
【数３】
【００２１】
変圧器の磁気コア（magnetic core）の飽和は、二次側から出力される信号の歪みを引き起こすかもしれない。“ＫＥＴ”で表されるＥＴ定数は、一次側に入力される信号のボルトで表された所定の振幅に関して、全く歪みの影響なく変圧器を通過し得る信号周波数の限度を、下記式のように与える。
【００２２】
【数４】
【００２３】
ここで、Ｕは、ボルトで表された入力信号の振幅であり、Ｔは、マイクロセカンドで表された信号の周期である。理論上のパラメータ設定、または、変圧器の動的パラメータの実測は、当業者には良く知られている。変圧器の周波数通過帯域を設定する計算方法に関して、それは、例えば参考文献［６］を使用することが可能であろう。参考文献［７］は、例えばＳＰＩＣＥデジタルシミュレーションエンジン上で、変圧器の低周波数及び高周波数におけるデジタル的なシミュレーションを行うための、当業者に知られている一般に認められた等価モデルを開示する。変圧器の動的パラメータの実験的特性評価の方法は、参考文献［８］において与えられる。
【００２４】
有利に、第１の変圧器は、巻き線の巻き数比（巻き数の比率）が“１：１＋１”である、対称型変圧器（symmetric point transformer）である。
【００２５】
有利に、第２の変圧器は、第１の変圧器と同一の電気的特性を有し、“１：１”の巻き線の巻き数比を有する。この点において、変圧器の二次側に印加される出力電圧の絶対値は、変圧器の一次側に印加される入力電圧の絶対値に等しくなることになる。２つの変圧器のこれらの特性は、圧電共振子の共振周波数ｆ０の近くで、そして圧電共振子の振幅で表された共振曲線が提供する“−３ｄＢ”における帯域幅Ｄｆ以上の周波数範囲内での通過帯域タイプの単位利得応答（unit gain response）を可能にする。
【００２６】
ガルバニック絶縁変圧器は、プローブに向けられた粒子線によって引き起こされた電気ショックに耐えることができる。プローブ及びサンプルに向けられた粒子線によって生成される放出電流は、これらの２つの変圧器が提供する最小の絶縁破壊電圧、及び最大のパルス電流を定義するために使用される。
【００２７】
有利に、ガルバニック絶縁変圧器の巻き線は、チャージされた粒子線によってプローブ内で生成された放出電流において、低い入力インピーダンスを有している。従って、一次巻き線の端子において生成された電圧は、巻き線のインピーダンスと圧電プローブ（piezoelectric probe）上のビームの存在による放出電流との積に等しい。１オーム、及び好ましくはそれより小さいオーダーのＤＣ抵抗によって、粒子線によって誘導された電圧は、せいぜい１マイクロボルトに等しいか、１マイクロボルトを超えない。更に、チャージされた粒子線の存在によってもたらされる、変圧器の一次側の電圧のほとんどＤＣ成分である低周波数成分は、変圧器のガルバニック絶縁（galvanic isolation）によって、二次巻き線の端子において除去される。従って、出力の演算増幅器へのハイインピーダンス入力に関する絶縁破壊（breakdown）の全ての危険性は回避される。
【００２８】
ガルバニック絶縁変圧器において起こり得る電気的な絶縁破壊に関して、この絶縁破壊は、電気的絶縁によって分離された２つの巻き線（各変圧器の一次側及び二次側）の間に、しきい値電位における差異がある場合にのみ発生する。この電位差は、前記変圧器に関する製造業者の技術データシートにおいて与えられた絶縁破壊電圧より小さくなければならない。有利に、この問題は、この発明において、２つのガルバニック絶縁変圧器の一次巻き線及び二次巻き線を、同一の電気的な接地電位に接続することによって、回避される。
【００２９】
有利に、プローブは、力を測定することが可能である導電性のマイクロチップを備えていると共に、このマイクロチップの端部には、測定された力の選択性を増大させるように管理された無機被膜もしくは有機被膜が提供されている。
【００３０】
有利に、そのサンプルは、プローブと比較して極性化される（polarized）と共に、サンプルは、例えばコンダクタンス及びトンネル電流などの、チップとサンプルとの間の物理的性質を測定するために、電流／電圧変換器に電気的に接続されている。
【００３１】
有利に、本発明による装置は、当業者に知られているＥＦＭ（Electrostatic Force Microscopy：静電気力顕微鏡法）測定によって、もしくはＫＰＦＭ（Kelvin probe force microscopy：ケルビンプローブフォース顕微鏡法）測定によって、サンプルとプローブとの間の静電気力を検出する手段を備える。
【００３２】
有利に、そのプローブは、当業者に知られているＭＦＭ（すなわち磁気力顕微鏡法（Magnetic Force Microscopy））によってサンプル上の磁力（magnetic force：磁気力）の局所測定が可能である、その先端部に磁化された残留磁性材料で作られたミクロスフェア（microsphere）を有するマイクロチップを備えている。
【００３３】
有利に、プローブの先端部は、一定の力勾配（force gradient）における、もしくは、一定のチップ−表面距離における、サンプルの局所的なサーモグラフィーを作るための、熱電対またはポリマワイヤ（polymer wire）を備えている。
【００３４】
有利な実施例の第１の実例において、本発明による装置は、−非反転（＋）入力が接地に接続され、反転（−）入力が第１の抵抗器を通して発振器に接続されると共に、第２の抵抗器の一端に接続され、出力が前記第２の抵抗器の他端に接続された第１の演算増幅器を有する超低電圧励起ステージと、−インピーダンス整合ステージの第３の抵抗器を通して前記第１の演算増幅器からの出力に接続された第１の対称型変圧器を有し、そのコンデンサが接地に接続され、この第１の変圧器の二次側の第１の端部が可変コンデンサを通して接地に接続され、この第１の変圧器の二次側の第２の端部が圧電共振子の第１の電極と接続され、前記圧電共振子の第２の電極がマイクロチップ及び接地に接続された第１のガルバニック絶縁器と、−一次側の一端が前記第１の変圧器の二次側の中間点に接続され、前記一次側の他端が接地に接続され、二次側の一端が第４の抵抗器を通して接地に接続された第２の変圧器を有する第２のガルバニック絶縁器と、−非反転（＋）入力が接地に接続され、反転（−）入力がコンデンサを通して前記第２の変圧器の二次側の第２の端部に接続されると共に、第５の抵抗器の一端に接続された第２の演算増幅器を有し、前記第５の抵抗器の他端がこの第２の演算増幅器の出力に接続された第１の前置増幅ステージと、−第６の抵抗器を通して前記第２の演算増幅器からの出力に接続された第１の差動計装用増幅器を有する第２の増幅ステージと、を備える。
【００３５】
第２の実例実施例において、それは、更に、−第３の演算増幅器と、前記第３の演算増幅器の反転（−）入力と前記第３の演算増幅器の出力との間に接続された電流−電圧変換抵抗器とを有し、この第３の演算増幅器の反転（−）入力が更にサンプルに接続され、接地と比較して前記サンプルを極性化させるようにこの第３の演算増幅器の非反転（＋）入力が電圧源に接続された第１の前置増幅ステージと、−第２の差動計装用増幅器を有する第２の増幅ステージと、を備える。
【００３６】
本発明による装置は、ＳＥＭ電子顕微鏡またはＴＥＭ電子顕微鏡と共に、あるいはＦＩＢプローブと共に、統合すること、そして使用することが、非常に容易である。本発明による装置は、チャージされた粒子線によるプローブの照射に関係した局所的な機械的測定の不自然な結果を除去し得る。
【００３７】
本発明の対象アプリケーション（target application）は、ウェハー上のまたはパッケージに搭載された微小電気機械システム（micro-electromechanical systems：ＭＥＭＳ）及びナノ電子機械システム（nano-electromechanical systems：ＮＥＭＳ）の正確な、そしてあるがままの状態での特徴付けに関係があるか、しかし、更に、結合した力−電流特徴付けを有するマイクロエレクトロニクスに関係がある。本発明による装置は、ますます小さく敏感になる加速度計（accelerometer）の特徴付けにおいて例えば有益である。同様に、ＦＩＢプローブを使用するミクロ構造（microstructure）のあるがままの状態での機械加工が、更に、集束イオンビームの位置を調整及び補正する能力がある、この発明に起因するリアルタイムの力のフィードバックの可能性によって想定され得る。
【００３８】
圧電プローブ（piezoelectric probe）の端部におけるマイクロチップの磁気マイクロプローブ（magnetic micro-probe）または熱電対による置き換えは、更に、１ナノメートル未満の精度を有するマイクロプローブとサンプルの表面との間の距離を調整するための力のフィードバックによって、動作中の磁気メモリに関する測定またはマイクロプロセッサのサーマルマッピング（thermal mapping）をそれぞれ想定することを可能にする。そのような顕微鏡はプローブのかなり正確な位置決めを可能にするが、そのような精度がＳＥＭ電子顕微鏡の解像度によって達成できない点に注意が必要である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による装置の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明による装置の第２の実施例を示す図である。
【図３】図１に示される本発明による装置の第１の実施例の実例を示す図である。
【図４】図２に示される本発明による装置の第２の実施例の実例を示す図である。
【図５Ａ】使用する準備が整った本発明によるパッケージ化された装置の実例実施例の全体を示す図である。
【図５Ｂ】使用する準備が整った本発明によるパッケージ化された装置の実例実施例の詳細を示す図である。
【図６Ａ】本発明による装置の実例応用を例証する画像を示す図である。
【図６Ｂ】本発明による装置の実例応用を例証する画像を示す図である。
【図６Ｃ】本発明による装置の実例応用を例証する画像を示す図である。
【図６Ｄ】本発明による装置の実例応用を例証する画像を示す図である。
【図６Ｅ】本発明による装置の実例応用を例証する画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、圧電プローブ１１及びサンプル１０の方へ向けられる電気的にチャージされた粒子のビーム１２を有する環境１４（ＳＥＭ電子顕微鏡またはＴＥＭ電子顕微鏡、もしくは局所的なＦＩＢイオンプローブ）における、二重の矢印１３によって示されたマイクロチップ２２（図３と図４における図の上に示される）とサンプル１０との間の相互作用によるサンプル１０に関する（サンプル１０上の）機械的性質（力、ストレス（stress）、圧力（pressure））の、マイクロチップ（チップ）を備える圧電プローブ１１による局所測定のための本発明による装置の第１の実施例を示す。
【００４１】
この第１の実施例は、下記のモジュール、すなわち、−超低電圧励起ステージ１５と、−第１のガルバニック絶縁器１６と、−第２のガルバニック絶縁器１７と、−局所的な機械的特徴付けのための第１の前置増幅ステージ１８（トランスインピーダンス（transimpedance）増幅器と呼ばれる電流−電圧増幅器）と、−第２の機械的特徴付け増幅ステージ１９とを備え、従って、モジュール１１、１５、１６、１７、１８、及び１９は、局所的な機械的特徴付けを可能にする。
【００４２】
この第１の実施例は、その機械的な振動運動を同時に測定するための局所プローブ高周波変位電流と、連続的な流れを有する電気的にチャージされた粒子線によって生成された放出電流との間の完全な絶縁（total isolation）を提供することができる。その場合に、数ピコニュートンの規模で局所的な力を同時に評価する一方で、ＳＥＭ、ＴＥＭ、またはＦＩＢイメージ（imagery：画像）による特徴付けを行うことが可能になる。ＡＦＭレーザ検出の場合のような外部検出の欠如は、局所圧電プローブが三次元における運動の自由度を享受することができることを意味する。遠視野像（far field imagery）（ＳＥＭ、ＴＥＭ、またはＦＩＢ）は、サンプルの機械的性質の測定のための局所プローブの賢明な配置に有用である。従って、その場合に、同時にサンプルに関する局所的な力、圧力（pressure）、ストレス（stress）を測定する一方で、ＦＩＢプローブを使用して三次元のミクロ構造を機械加工することが可能になる。力のフィードバックは、ＦＩＢプローブのイオンビームの最適な再配置（repositioning）を支援することができる。
【００４３】
図２において示された第２の実施例は、電気的にチャージされた粒子線が存在する環境１４において、サンプル１０に関する（サンプル１０上の）電子特性（electronic property）（コンダクタンス、トンネル電流）の局所測定を、同じサンプル１０に関する（サンプル１０上の）機械的性質（力、ストレス、圧力）の局所測定に加えて、圧電プローブ１１を用いて行うために使用されることができる。
【００４４】
この第２の実施例は、図１において既に示されたモジュール１０〜１２、及び１５〜１９に加えて、下記の、−第１の局所電気的特徴付け前置増幅ステージ（local electrical characterisation preamplification stage）２０（トランスインピーダンス増幅器と呼ばれる電流−電圧増幅器）と、−第２の局所電気的特徴付け前置増幅ステージ２１とを備え、従って、モジュール１０、１１、１５、１６、２０、及び２１は、局所的な電気的特徴付けを可能にする。
【００４５】
この第２の実施例は、マイクロチップ２２とサンプル１０との間における局所的な力と電流の同時の測定を行うことができる。サンプルは、従って、外部の電圧によって極性化されると共に、電流−電圧前置増幅（トランスインピーダンス）ステージ２０に接続され、サンプルに接続されたこの前置増幅ステージ２０に支障をきたさないように、電気的にチャージされた粒子線はスイッチが切られる。圧電プローブ１１の力調整は、電気的測定（electrical measurement）の間、サンプル１０から一定の距離を維持することができる。その場合に、微小電気機械システムＭＥＭＳ及びナノ電子機械システムＮＥＭＳで広く使用されるピエゾ抵抗の（piezoresistive：圧電抵抗の）サンプルに関する局所的なコンダクタンス−ストレス（conductance-stress）σ（ε）の特徴付けが、ＳＥＭ電子顕微鏡の環境において可能になる。動作中のチップに関する電気的マップが、この第２の実施例によって、更に想定され得る。
【００４６】
実例実施例
「ａ）サンプルの機械的性質の局所測定のための電子機器」
図３において示されたこの第１の実例実施例は、図１において示された第１の実施例の応用に対応する。
【００４７】
この装置は、−非反転（＋）入力が接地に接続され、反転（−）入力が第１の抵抗器Ｒ１を通してＶｅｘｃ発振器に接続されると共に、第２の抵抗器Ｒ２の一端に接続され、出力が第２の抵抗器Ｒ２の他端に接続された第１の演算増幅器Ｕ１を有する超低電圧励起ステージと、−インピーダンス整合ステージＲ３、Ｃ３の第３の抵抗器Ｒ３を通して第１の演算増幅器Ｕ１からの出力に接続された第１の対称型変圧器ＴＲ＿１を有し、そのコンデンサＣ３が接地に接続され、この変圧器の二次側の第１の端部が可変コンデンサＣ＿ｃｏｍｐを通して接地に接続され、この変圧器の二次側の第２の端部が圧電共振子２３の第１の電極と接続され、圧電共振子２３の第２の電極がマイクロチップ及び接地に接続された第１のガルバニック絶縁器と、−一次側の一端が第１の変圧器ＴＲ＿１の二次側の中間点に接続され、一次側の他端が接地に接続され、二次側の第１の端部が第４の抵抗器Ｒ４を通して接地に接続された第２の変圧器ＴＲ＿２を有する第２のガルバニック絶縁器と、−非反転（＋）入力が接地に接続され、反転（−）入力がコンデンサＣ４を通して第２の変圧器ＴＲ＿２の二次側の第２の端部に接続されると共に、第５の抵抗器Ｒ＿ｔｒａｎｓ＿ｍｅｃｈａの一端に接続された第２の演算トランスインピーダンス増幅器Ｕ２を有し、第５の抵抗器Ｒ＿ｔｒａｎｓ＿ｍｅｃｈａの他端がこの第２の演算増幅器Ｕ２の出力に接続された第１の前置増幅ステージと、−第６の抵抗器Ｒ６を通して第２の演算増幅器Ｕ２からの出力に接続されると共に利得抵抗器Ｒ＿ＩＮＡを備えた第１の差動計装用増幅器（first differential instrumentation amplifier）Ｕ３を有する第２の増幅ステージと、を備える。
【００４８】
２つの変圧器ＴＲ＿１及びＴＲ＿２の一次巻き線及び二次巻き線は、同じ接地電位（他方の入力が接地である演算増幅器入力の仮想部分（仮想接地）を含む）に接続される。
【００４９】
第１の演算増幅器Ｕ１と、抵抗器Ｒ２及びＲ１とを備える励起ステージは、数十キロヘルツから数十メガヘルツまで変化する共振周波数において、共振圧電プローブ２３を非常に小さな振動振幅によって励起する分圧器（voltage divider）である。１オングストローム（Angstrom）のオーダーの振動振幅は、精査されたサンプルに著しく支障を来たすことなく、非常に良い力の検出感度を保証する。インピーダンス整合ステージＲ３−Ｃ３は、第１の絶縁変圧器ＴＲ＿１に関する最適化されたインピーダンス整合を可能にする。この変圧器ＴＲ＿１は、第一に圧電共振子２３に向けられた電気的励起（electrical excitation）の伝送を可能にするが、しかし更に、可変コンデンサＣ＿ｃｏｍｐの調整のおかげで、圧電共振子の電極間容量、更にプローブの接続電線の長さに関係する、当業者に知られている寄生容量（parasite capacitance）の影響を除去する。サンプル１０と相互作用する圧電共振子２３の機械的な応答は、第２の絶縁変圧器ＴＲ＿２の同じ電線によって伝達された電気変位電流（electric displacement current）に変化を引き起こす。従って、この変圧器ＴＲ＿２の二次側は、この変位電流を、電流−電圧変換抵抗器Ｒ＿ｔｒａｎｓ＿ｍｅｃｈａを有する第２の演算増幅器Ｕ２に向けて伝達する。回路（network）Ｒ４−Ｃ４は、第２の変圧器ＴＲ＿２との最適化されたインピーダンス整合を可能にする。第１の差動計装用増幅器Ｕ３は、サンプル１０と相互作用している圧電共振子２３の共振特性に対する変化を抽出すると共に、従って局所的な機械的測定値を獲得するために、出力側に接する測定システムによって使用されることができる電圧を出力する。２つの絶縁変圧器ＴＲ＿１及びＴＲ＿２は、ＳＥＭ、ＴＥＭ、またはＦＩＢの試験槽（chamber）におけるプローブ上の電気的にチャージされた粒子線の存在による有益な信号の汚染（contamination）を回避する、電気的障壁（electrical barrier）のような働きをする。圧電共振子２３の電極とサンプル１０を通るマイクロチップ２２の接地は、電気的にチャージされた粒子線に起因する電荷の排出を可能にし、それ故に、マイクロチップ２２とサンプル１０との間の気掛かりな静電気力の出現を回避する。
【００５０】
変圧器ＴＲ＿２は、それがチャージされた粒子線にさらされる圧電プローブ１１からの信号において低い入力インピーダンスを有しているという利点を有する。従って、変圧器ＴＲ＿２の一次巻き線の端子において生成された電圧は、巻き線のインピーダンスと圧電プローブ上のビームの存在に起因する放出電流との積に等しい。従って、その結果は、巻き線のＤＣ抵抗が１オームのオーダーである場合に、１マイクロボルトの最高電圧になる。走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）における動作中に、サンプルから漏れない二次側電子のごく少量は、電気的な接地を流れる。これらの二次側電子は、高エネルギーの電子線によって引き起こされる。この電流は、電流計をサンプルと接地との間に配置することによって測定され得る。このいわゆる“吸収された（absorbed）”電流、もしくは“プローブ”電流または放出電流は、１ピコアンペアのオーダーから最大１マイクロアンペアまで変化する。この放出電流に関する更なる詳細は、例えば参考文献［９］または［１０］において発見され得る。
【００５１】
更に、チャージされた粒子線１２の存在によって引き起こされる変圧器ＴＲ＿２の一次側のほとんどＤＣ成分である低周波数成分は、変圧器のガルバニック絶縁（galvanic isolation）によって、変圧器ＴＲ＿２の二次巻き線の端子において除去される。これは、演算増幅器Ｕ２のハイインピーダンス入力に関する絶縁破壊（breakdown）の全ての危険性を回避する。変圧器の低インピーダンスのガルバニック絶縁の存在がなければ、プローブ上のチャージされた粒子線の点火（ignition）によって引き起こされた放出電流の電気的過渡現象は、（概して、バーブラウン社によって作られたＯＰＡ６５７タイプの増幅器に関して１テラオームのオーダーである）出力の演算増幅器のハイインピーダンス入力に関する絶縁破壊電荷（breakdown charge）の原因となるであろう。出力演算増幅器Ｕ２の入力ステージは、通常、数ボルトの印加電圧を超える絶縁破壊に対して敏感な、数十ナノメートルの酸化物ゲートを提供されたＦＥＴトランジスタを備えている。絶縁破壊電荷は、この酸化物ゲートの厚さに比例する。ＦＥＴトランジスタにおける酸化物ゲートの絶縁破壊現象に関する更なる詳細は、例えば、参考文献［１１］または［１２］において与えられる。
【００５２】
同様に、変圧器ＴＲ＿１は、プローブ１１上のチャージされた粒子線１２の存在によって引き起こされた、その二次側に生成される電圧のほとんどＤＣ成分である低周波数成分を、除去することが可能である。従って、この信号は、増幅器Ｕ１からの出力が抵抗器Ｒ３を通って妨害されないように、ＴＲ＿１の一次側には現れない。
【００５３】
変圧器ＴＲ＿１またはＴＲ＿２における電気的な絶縁破壊の可能性に関して、電気的な絶縁によって分離された２つの巻き線（各変圧器の一次巻き線と二次巻き線）の間に、しきい値電位の差が存在する場合にのみ、この絶縁破壊は発生することになる。この電位の差は、前記変圧器に関する製造業者の技術的なデータシートにおいて与えられた破壊電圧より小さくなる。この発明において、図３及び図４における電気回路図は、変圧器ＴＲ＿１の一次巻き線及び二次巻き線が直接同一の電気的な接地に接続されていることを示す。このように、プローブ１１上のチャージされた粒子線１２を利用した、ほとんどＤＣ状態である低周波数の状態の下では、ＴＲ＿１の一次側及び二次側は、同一の電位に接続され、従って、電気的な絶縁破壊は、起こらないであろう。変圧器ＴＲ＿２の一次巻き線は、同様に、直接的に接地に接続されていると共に、その二次巻き線は、抵抗器Ｒ４を通して、同一の接地に接続されている。増幅器Ｕ２の反転（−）入力によって提供される仮想接地（virtual ground）に対して、コンデンサＣ４が開回路として扱われ得るＤＣまたは低周波数の状態、あるいは、コンデンサＣ４が閉回路として扱われ得る高周波数の状態を考慮すると、二次巻き線が同様に変圧器ＴＲ＿２の一次巻き線と同一の電位にあるということが理解され得る。従って、ＴＲ＿２に関する絶縁破壊の危険性が、これらの状態の下で同様に回避される。
【００５４】
しかしながら、用心のための理由で、プローブ１１上の電子ビーム１２の点火（ignition）によって引き起こされた電気的過渡現象の間のあらゆる絶縁破壊を防止するために、ある値が、変圧器絶縁破壊しきい値に関して保持される。この要求は、本発明による装置の特定の実施において使用される変圧器ＴＲ＿１及びＴＲ＿２に関して、２キロボルトのしきい値を使用することによって、満足される。
【００５５】
「ｂ）サンプルの機械的及び電気的性質の局所測定のための電子機器」
図４において示されたこの第２の実例実施例は、図２において示された第２の実施例の応用に対応する。
【００５６】
図３において既に示された要素とは別に、この実例は、−第３のトランスインピーダンス演算増幅器Ｕ４と、第３のトランスインピーダンス演算増幅器Ｕ４の反転（−）入力と第３のトランスインピーダンス演算増幅器Ｕ４の出力との間に接続された電流−電圧変換抵抗器Ｒ＿ｔｒａｎｓ＿ｅｌｅｃとを有し、この第３の演算増幅器の入力がサンプル１０に接続された第１の前置増幅ステージと、−利得抵抗器Ｒ＿ＩＮＡを備えた第２の差動計装用増幅器（second differential instrumentation amplifier）Ｕ５を有する第２の増幅ステージと、を備える。
【００５７】
この第２の実例実施例は、サンプルが、接地に接続される代わりに、サンプルを増幅器Ｕ４にそして電流−電圧変換抵抗器Ｒ＿ｔｒａｎｓ＿ｅｌｅｃに接続することにより、電圧Ｖ＿ｃｈａｒａｃｔによって極性化される（polarized）ことを除いて、第１の実例実施例と同じ構造を使用する。差動計装用増幅器Ｕ５は、所定の電圧Ｖ＿ｃｈａｒａｃｔに対するマイクロチップ−サンプル表面電流を抽出し、その結果、局所電子伝導測定値（local electronic conduction measurements）を獲得するために、出力側の測定システムによって使用され得る電圧を出力する。
【００５８】
マイクロシステムに関する、もしくはチップに関する容量性測定値が、参考文献［５］において説明されたＥＦＭ（Electrostatic Force Microscopy：静電気力顕微鏡法）技術を使用することによって、同様に、図４において示された本発明による装置を備えるＳＥＭ電子顕微鏡において想定され得る。
【００５９】
「本発明による装置の特定の実施」
図５Ａは、使用する準備が整うと共にパッケージ化された図３において示される本発明による装置の第１の実例実施例の全体を示す。図５Ｂは、そのようなパッケージ化の詳細を示す。励起ステージ１５と前置増幅ステージ１８のガルバニック絶縁器１６及び１７に使用される第１及び第２の変圧器ＴＲ＿１及びＴＲ＿２は、圧電共振子の周波数帯域に適応するように選択される。この実施例において、第１の変圧器ＴＲ＿１は、巻き線の巻き数比が“１：１＋１”である対称型変圧器（symmetric point transformer）であると共に、各巻き線に関して、３［ｍＨ］のインダクタンス、１．３［オーム］のＤＣ抵抗、（一次側と二次側との間の）３０［ｐＦ］の巻き線間のキャパシタンス、８［μＨ］の漏れインダクタンス、２００［Ｖ・μｓ］のＥＴ定数が存在する。第２の変圧器ＴＲ＿２における巻き線の巻き数比は、１：１であると共に、電気特性は、変圧器ＴＲ＿１と同一である。２つの変圧器のこれらの特性は、３［ｋＨｚ］と１［ＭＨｚ］との間の周波数範囲における通過帯域タイプの単位利得応答（unit gain response）を可能にする。この場合に使用される圧電プローブ２２は、３２［ｋＨｚ］の共振周波数、及び「１０ ０００」の品質係数を有している。
【００６０】
本発明による電子機器は、図６Ａ〜図６Ｅで示されたように、ＳＥＭ電子顕微鏡の下で、微小電気機械システム（micro-electromechanical systems：ＭＥＭＳ）、例えば渦巻線がインジウムガリウムヒ化物（InGaAs）／ヒ化ガリウム（GaAs）の制御成長（controlled growth）によって獲得される拡張渦巻線タイプ（extended spiral type）のナノ−スプリング（nano-spring）２５を観察するために、そして、同時に、このＭＥＭＳシステムの機械的な力（mechanical force）を分析するために、首尾よく使用された。この渦巻線２５の一方の端部は、圧電プローブのマイクロチップ２６の先端に接続され得る。もう一方の端部は、数十ナノメートルの個別の段階においてナノ−スプリングを伸張または圧縮することができるナノトランスレータ（nanotranslator）に接続されたピコプローブマイクロチップ（PicoProbe microtip）２７に接続され得る。更に、励起ステージ１５と前置増幅ステージ１８のガルバニック絶縁器１６及び１７に使用される第１及び第２の変圧器ＴＲ＿１及びＴＲ＿２は、圧電プローブ１１に向けられたチャージされた粒子線１２によって引き起こされた電気ショックに耐えるように選択される。この場合、これらの変圧器ＴＲ＿１及びＴＲ＿２に関する２キロボルトの絶縁破壊電圧（一次側−二次側）は、５０［ｋｅＶ］の加速エネルギーを有する電子ビームの影響を効果的に分離し得る。図６Ａ〜図６ＤにおけるＳＥＭ画像は、４［ｋｅＶ］の加速エネルギーを有する電子ビームによって獲得された。
【００６１】
図６Ａ及び図６Ｂは、従って、圧電プローブ（この場合水晶音叉（quartz Tuning Fork））のマイクロチップ２６とピコプローブナノトランスレータ（picoprobe nanotranslator）のマイクロチップ２７との間で、その２つの端部に接着された、このナノ−スプリング２５のＳＥＭ画像を表す。
【００６２】
図６Ｃ及び図６Ｄは、ナノ−スプリング２５の初期点に対する拡張及び圧縮の間に獲得されたフィルムから抽出された２つのＳＥＭ画像を示す。
【００６３】
図６Ｅは、この発明による電子機器のおかげで同時に獲得された圧電プローブの周波数ドリフト曲線を示す。ナノトランスレータのおかげで、ナノ−スプリング２５が最高１．５［μｍ］に広げられ、次にその初期点まで圧縮される場合に、圧電プローブの共振周波数ドリフトにおける変化がこのように観察され得る。
【００６４】
ナノトランスレータの個別の段階は、図６Ｃ及び図６Ｄで示された画像の極端な位置に対応する図６Ｅの曲線における最小値及び最大値によって、明確に視認できる。
【００６５】
圧電共振子の周波数ドリフトを測定することによって、この結果は、関連する力の複合的な局所測定を伴う、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）のＳＥＭ画像によるリアルタイムの観察を実証する。図６Ｅにおける曲線の周波数ステップは、ナノトランスレータの１段階当たり３ナノニュートンの力に対応する。
【００６６】
「参考文献」
［１］Franz D. Giessibl, “Advances in atomic force microscopy”, Review of Modern Physics, volume 75, July 2003, pages 949-983
［２］“Transparently combining SEM, TEM and FIBS with AFM/SPM and NSOM”, Nanonics, Issue 2.3 (2002), http://nanonics.co.il/
［３］米国特許出願公開第2004/0216518号明細書
［４］米国特許第6,006,594号明細書
［５］Yongho Seo, Wonho Ihe, Cheol Seong Hwang, “Electrostatic force microscopy using a quartz tuning fork”, Applied Physics Letters, volume 80, number 23, June 10 2002, pages 4324 to 4326
［６］Dave LeVasseur, “Technical Note <Midcom Transformer Theory>”, Technical Note 69, June 1, 1998
［７］“pulse transformers”, Technical Note by Rhombus Industries Inc.
［８］“Application Notes - Appendix 6”, p.24, BH Electronics, www.bhelectronics.com
［９］“A Guide to Scanning Microscope Observation”, JEOL
［１０］J. C. Gonzalez, M. I. N. da Silva, K. L. Bunker, P.E. Russell, “Scanning Probe Microscopy and Scanning Electron Microscopy for Electrical Characterization of Semiconductors”, Current Issues on Multidisciplinary Microscopy Research and Education, p.274, FORMATEX 2004
［１１］S. Lombardo等, “Dielectric breakdown mechanisms in gate oxides”, J. Appl. Phys. 98, 121301, 2005
［１２］B. Kaczer等, “Gate oxide breakdown in FET devices and circuits: From nanoscale physics to system-level reliability”, Microelectronics Reliability 47, 559-566, 2007
【符号の説明】
【００６７】
１０ サンプル
１１ 圧電プローブ
１２ 粒子線
１３ 二重の矢印
１４ 環境
１５ 超低電圧励起ステージ
１６ 第１のガルバニック絶縁器
１７ 第２のガルバニック絶縁器
１８ 第１の前置増幅ステージ
１９ 第２の機械的特徴付け増幅ステージ
２０ 第１の局所電気的特徴付け前置増幅ステージ
２１ 第２の局所電気的特徴付け前置増幅ステージ
２２ マイクロチップ
２３ 圧電共振子
２５ ナノ−スプリング
２６ マイクロチップ
２７ ピコプローブマイクロチップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電共振子（１１）を有する局所プローブ、及びその信号の前置増幅と処理のための電子制御装置であって、
このプローブが、前記プローブ（１１）の方へ向けられた粒子線（１２）を有する環境におけるサンプル（１０）の物理的性質の局所測定のために設計されると共に、
前記電子制御装置が、
−励起手段（１５）によって生成された励起電圧が、第１のガルバニック絶縁変圧器（ＴＲ＿１）を通して前記圧電共振子（１１）に印加され、前記圧電共振子（１１）の機械的な振動の測定に関する電流が、第２のガルバニック絶縁変圧器（ＴＲ＿２）を通して、出力側の前置増幅手段（１８）に印加されること、
−前記第１の変圧器及び前記第２の変圧器が、前記粒子線によって生成された過電圧に耐えるための十分に高い一次側／二次側絶縁破壊電圧を有すること、
−前記粒子線により引き起こされた電気パルスによって導電性素子において生成された電流が、出力側に配置された前記前置増幅手段の第１のステージ、及び入力側に配置された前記励起手段に損傷を与えることが不可能であるように、前記変圧器の巻き線のインピーダンスが十分に低いこと、
によって特徴付けられることを特徴とする装置。
【請求項２】
２つの前記変圧器（ＴＲ＿１、ＴＲ＿２）の一次巻き線及び二次巻き線が、同一の電気的な接地電位に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記粒子線が、電気的にチャージされた粒子線（１２）であって、電子ビームである
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記粒子線が、電気的にチャージされた粒子線（１２）であって、イオンビームである
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記粒子線（１２）が、原子または中性子のような電気的に中立の粒子から成る
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ガルバニック絶縁変圧器（ＴＲ＿１、ＴＲ＿２）は、
前記第１の変圧器（ＴＲ＿１）が、巻き線の巻き数比が“１：１＋１”である対称型変圧器であり、前記第２の変圧器（ＴＲ＿２）が、前記第１の変圧器（ＴＲ＿１）と同一の電気的特性を有し、“１：１”の巻き線の巻き数比を有するものである
ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
２つの前記変圧器（ＴＲ＿１、ＴＲ＿２）が、前記プローブ（１１）に向けられた粒子線（１２）によって引き起こされた電気ショックに耐えることができる
ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
２つの前記変圧器（ＴＲ＿１、ＴＲ＿２）の前記一次巻き線及び前記二次巻き線が、出力演算増幅器（Ｕ２）に対する入力インピーダンスよりはるかに低いインピーダンスを有する
ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記プローブが、力を測定することが可能である導電性のマイクロチップ（２２）を備えていると共に、
このマイクロチップ（２２）の端部には、無機被膜もしくは有機被膜が提供されている
ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１０】
前記サンプルが、接地に接続されたマイクロチップ（２２）と比較して極性化されると共に、
前記サンプルが、前記チップと前記サンプルとの間の物理的性質を測定するために、電流／電圧変換器に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
ＥＦＭ測定によって、もしくはＫＰＦＭ測定によって、前記サンプルと前記プローブとの間の静電気力を検出する手段を備える
ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記プローブが、ＭＦＭによって前記サンプル上の磁力の局所測定が可能である、その先端部に磁化された残留磁性材料で作られたミクロスフェアを有するマイクロチップ（２２）を備えている
ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１３】
前記プローブの先端部が、熱電対またはポリマワイヤを備えている
ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１】
圧電共振子（１１）を有する局所プローブ、及びその信号の前置増幅と処理のための電子制御装置であって、
このプローブが、前記プローブ（１１）の方へ向けられた粒子線（１２）を有する環境におけるサンプル（１０）の物理的性質の局所測定のために設計されると共に、
前記電子制御装置が、
−励起手段（１５）によって生成された励起電圧が、第１のガルバニック絶縁変圧器（ＴＲ＿１）を通して前記圧電共振子（１１）に印加され、前記圧電共振子（１１）の機械的な振動の測定に関する電流が、第２のガルバニック絶縁変圧器（ＴＲ＿２）を通して、出力側の前置増幅手段（１８）に印加されること、
−前記第１の変圧器及び前記第２の変圧器が、前記粒子線によって生成された過電圧に耐えるための十分に高い一次側／二次側絶縁破壊電圧を有すること、
−前記粒子線により引き起こされた電気パルスによって導電性素子において生成された電流が、出力側に配置された前記前置増幅手段の第１のステージ、及び入力側に配置された前記励起手段に損傷を与えることが不可能であるように、前記変圧器の巻き線のインピーダンスが十分に低いこと、
によって特徴付けられることを特徴とする装置。
【請求項２】
２つの前記変圧器（ＴＲ＿１、ＴＲ＿２）の一次巻き線及び二次巻き線が、同一の電気的な接地電位に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記粒子線が、電気的にチャージされた粒子線（１２）であって、電子ビームである
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記粒子線が、電気的にチャージされた粒子線（１２）であって、イオンビームである
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記粒子線（１２）が、原子または中性子のような電気的に中立の粒子から成る
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ガルバニック絶縁変圧器（ＴＲ＿１、ＴＲ＿２）は、
前記第１の変圧器（ＴＲ＿１）が、巻き線の巻き数比が“１：１＋１”である対称型変圧器であり、前記第２の変圧器（ＴＲ＿２）が、前記第１の変圧器（ＴＲ＿１）と同一の電気的特性を有し、“１：１”の巻き線の巻き数比を有するものである
ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
２つの前記変圧器（ＴＲ＿１、ＴＲ＿２）が、前記プローブ（１１）に向けられた粒子線（１２）によって引き起こされた電気ショックに耐えることができる
ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
２つの前記変圧器（ＴＲ＿１、ＴＲ＿２）の前記一次巻き線及び前記二次巻き線が、出力演算増幅器（Ｕ２）に対する入力インピーダンスよりはるかに低いインピーダンスを有する
ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記プローブが、力を測定することが可能である導電性のマイクロチップ（２２）を備えていると共に、
このマイクロチップ（２２）の端部には、無機被膜もしくは有機被膜が提供されている
ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１０】
前記サンプルが、接地に接続されたマイクロチップ（２２）と比較して極性化されると共に、
前記サンプルが、前記チップと前記サンプルとの間の物理的性質を測定するために、電流／電圧変換器に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
ＥＦＭ測定によって、もしくはＫＰＦＭ測定によって、前記サンプルと前記プローブとの間の静電気力を検出する手段を備える
ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記プローブが、ＭＦＭによって前記サンプル上の磁力の局所測定が可能である、その先端部に磁化された残留磁性材料で作られたミクロスフェアを有するマイクロチップ（２２）を備えている
ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１３】
前記プローブの先端部が、熱電対またはポリマワイヤを備えている
ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【公表番号】特表２０１３−５１８２６９（Ｐ２０１３−５１８２６９Ａ）
【公表日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５５０４３２（Ｐ２０１２−５５０４３２）
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１１／０５１０９６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９２２２５
【国際公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（５０２１２４４４４）コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ (383)
【公表日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１１／０５１０９６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９２２２５
【国際公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（５０２１２４４４４）コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ (383)
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