own peculiarities. Their specific resistance, dielectric permittivity, tangent of the 
dielectric loss angle vary greatly. In a number of cases, it is necessary to register the 
distribution of material parameters not only over the surface, but also along the 
thickness of the structure. 

Such diagnostics of modern integrated circuits, which has a high resolution, 

involves probing of their individual elements, which can consist of various materials 
with the properties of metals, dielectrics, semiconductors, and superconductors. 
Measurements of the amplitude and phase of the microwave wave reflected from the 
conducting surface make it possible to determine its specific conductivity. 

SMM allows us to detect local defects and heterogeneities in integrated circuits. 

The detection of residual stresses in semiconductors and metals is based on the 
detection of increased specific resistivity in stressed regions due to increased carrier 
scattering [8]. 

In the world, ready-made models of Scanning Microwave Microscopes are 

already being manufactured. Specifically, the company Agilent [9] produces them on 
the basis of the Atomic Force Microscope (AFM), coupled with a vector network 
analyzer (VNA). In this setup, the microwave signal from the VNA passes through the 
resonant circuit to the conductive AFM probe, which is in contact with the sample 
under study. Also, the probe serves as a receiver for the signal reflected from the sample 
at the point of contact. The values of the complex reflection coefficient S11 and total 
resistance of the sample at each scan point are measured by the vector network analyzer 
and are being compared with the topogram of the surface. 

However, the resulting microscope turns out to be quite expensive due to the 

present VNA in its setup. A device consisting of a microwave generator, a resonator 
measuring transducer and an AFC can replace this device [2, 10-16]. Resonator 
measuring transducer (Fig. 1) or RMT is a quarter-wave resonator with an open end 
coaxial aperture [11-16]. 

The central conductor of the RMT is a near-field probe. Due to the near-field 

nature of the field arising around this probe, the spatial resolution of the scanning 
microwave microscope does not depend on the wavelength, but depends only on the 
radius and shape of the probe tip [11, 13]. The distribution of the field in the object 
under the central point of the tip along the radius is illustrated in Fig. 2. 

It can be seen from the figure that in the case of the spherical shape of the tip the 

field is localized directly under the center of the probe, and in the case when the probe 
tip has the shape of the truncated cone the field has a tubular character. Also, a strong 
dependence of the field in the object from the gap between the tip of the probe and the 
surface of the object, and, accordingly, the degree of the object's influence on the 
parameters of the measuring system is seen. 

 

- 1547 -