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JP2008232983A - SPM and SPM measurement method - Google Patents

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JP2008232983A
JP2008232983A JP2007076227A JP2007076227A JP2008232983A JP 2008232983 A JP2008232983 A JP 2008232983A JP 2007076227 A JP2007076227 A JP 2007076227A JP 2007076227 A JP2007076227 A JP 2007076227A JP 2008232983 A JP2008232983 A JP 2008232983A
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JP
Japan
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spm
cell
gas
temperature
dew point
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JP2007076227A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Kitamura
真一 北村
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Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】本発明はSPM及びSPM測定方法に関し、結露を防止することができ、雰囲気温度の制御を行なうことができる流量制御を行なうことができるSPM及びSPM測定方法を提供することを目的としている。
【解決手段】ガス導入口を備える第1のセル18と、第1のセル18に連通し内部にカンチレバ1が配置された第2のセル17とからなる試料室を具備し、該試料室にガス排出口が設けられたSPMにおいて、前記第1のセル内に配置された温度調節手段23と、前記第2のセル17内において、SPM測定を行なうSPM測定手段と、を設けて構成される。
【選択図】図1
The present invention relates to an SPM and an SPM measuring method, and an object thereof is to provide an SPM and an SPM measuring method capable of performing flow rate control capable of preventing condensation and controlling atmospheric temperature. .
A sample chamber comprising a first cell 18 having a gas inlet and a second cell 17 communicating with the first cell 18 and having a cantilever 1 disposed therein is provided in the sample chamber. In the SPM provided with the gas discharge port, the temperature adjusting means 23 disposed in the first cell and the SPM measuring means for performing SPM measurement in the second cell 17 are provided. .
[Selection] Figure 1

Description

本発明はSPM及びSPM測定方法に関し、更に詳しくは試料室に高露点や低露点に制御された定露点ガスを導入した際に、試料温度ではなく試料周りの雰囲気温度を制御するようにした、加熱雰囲気でのSPM測定を行なう場合におけるSPM及びSPM測定方法に関する。   The present invention relates to SPM and a method for measuring SPM. More specifically, when a constant dew point gas controlled to a high dew point or a low dew point is introduced into a sample chamber, the ambient temperature around the sample is controlled instead of the sample temperature. The present invention relates to an SPM and an SPM measurement method when performing SPM measurement in a heated atmosphere.

走査型プローブ顕微鏡(SPM)は、探針と試料とを接近させた状態で探針を試料に対して相対的に走査する際に、探針から試料へ局所的刺激を発生させ、その刺激に対する試料表面からの局所的応答を測定することにより、試料の表面を観察する顕微鏡である。SPMには、その物理量の測定方法の違いから、探針と試料間に流れる電流を検出する走査型トンネル顕微鏡(STM)、試料表面と探針との間に働く色々な力を検出する原子間力顕微鏡(AFM)、試料表面の磁気分布を測定する磁気力顕微鏡(MFM)をはじめ、試料間の摩擦力、粘性、弾性、電位等を測定する多くの種類の顕微鏡が実用化されている。   The scanning probe microscope (SPM) generates a local stimulus from the probe to the sample when the probe is scanned relative to the sample in a state where the probe and the sample are brought close to each other. It is a microscope that observes the surface of a sample by measuring a local response from the sample surface. SPM includes a scanning tunneling microscope (STM) that detects the current flowing between the probe and the sample due to the difference in the measurement method of the physical quantity, and the interatomic force that detects various forces acting between the sample surface and the probe. Many types of microscopes that measure friction force, viscosity, elasticity, electric potential, etc. between samples have been put into practical use, including a force microscope (AFM) and a magnetic force microscope (MFM) that measures the magnetic distribution on the sample surface.

図3は従来装置の構成例を示す図であり、観察モードとしては、FM検出方式のNC−AFM(ノンコンタクトAFM)を用いる。カンチレバ1の背面には、レーザダイオード(LD)2からのレーザ光が照射され、その反射光は光検出器(フォトディテクタ)3により検出される。この光てこ方式によりカンチレバ1の振動変位が検出され、バンドパスフィルタが内蔵されたプリアンプ4により電気的に増幅される。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a conventional apparatus, and an FM detection type NC-AFM (non-contact AFM) is used as an observation mode. The back surface of the cantilever 1 is irradiated with laser light from a laser diode (LD) 2, and the reflected light is detected by a photodetector (photodetector) 3. The vibration displacement of the cantilever 1 is detected by this optical lever system, and is electrically amplified by a preamplifier 4 incorporating a bandpass filter.

電気信号に変換されたカンチレバ1の変位信号は、調整機能つきアンプ5を介して加振用PZTに入力されるループが組まれている。図示されていないが、このループにはフェーズシフタも組み込まれており、カンチレバ1の固有振動数で正帰還発振するように設定されている。アンプ5では、AGC(自動利得制御)等によりカンチレバの振動振幅、或いは加振用PZT6に入力される電圧振幅が一定になるように制御されている。   The displacement signal of the cantilever 1 converted into an electric signal is assembled with a loop that is input to the excitation PZT via the amplifier 5 with an adjustment function. Although not shown, a phase shifter is also incorporated in this loop, and is set to positively oscillate at the natural frequency of the cantilever 1. The amplifier 5 is controlled by AGC (automatic gain control) or the like so that the vibration amplitude of the cantilever or the voltage amplitude input to the excitation PZT 6 is constant.

一方、発振波形は途中分岐されて、PLLで構成されているFM復調器(デモジュレータ)7に入力され、その発振周波数に相当する電圧を出力する(f/V変換)。FMデモジュレータ7としては、例えばPLLが一般的に使用されている。チップと試料間に作用する力の勾配F´とバネ定数kのカンチレバの固有振動数foには、
fo∝√(k−F´)
の関係があり、foの変化(周波数シフト)はほぼF´に相当する。
On the other hand, the oscillation waveform is branched halfway and input to an FM demodulator (demodulator) 7 constituted by a PLL, and a voltage corresponding to the oscillation frequency is output (f / V conversion). As the FM demodulator 7, for example, a PLL is generally used. The gradient of force F ′ acting between the tip and the sample and the natural frequency fo of the cantilever with spring constant k are:
fo∝√ (k−F ′)
And the change in fo (frequency shift) substantially corresponds to F ′.

f/V変換された周波数に相当する信号は、誤差アンプ8によりその周波数が固有振動数からある一定量シフトするように、フィルタ9、Zピエゾドライバ10を介してPZTスキャナ11のZ動が制御される(フィードバック1)。一定に保持される周波数シフトは参照電圧Ref.V12によって設定される。この時のZ動を制御している信号(フィルタ9の出力)が表面の凹凸(Topography Signal)に相当し、スキャン信号(X,Yscan)13によりPZTスキャナ11が2次元的にスキャンされ、その時のZ動を輝度信号とすることでTopo像が得られる。   The Z motion of the PZT scanner 11 is controlled via the filter 9 and the Z piezo driver 10 so that the error amplifier 8 shifts the signal corresponding to the f / V converted frequency by a certain amount from the natural frequency. (Feedback 1). The frequency shift held constant is the reference voltage Ref. Set by V12. The signal (the output of the filter 9) controlling the Z motion at this time corresponds to the topography signal, and the PZT scanner 11 is scanned two-dimensionally by the scan signal (X, Yscan) 13. A Topo image can be obtained by using the Z motion of the image as a luminance signal.

このようなSPMにおいて、湿度制御を行なう場合は、SPM部を密閉容器14内に配置し、定露点ガス供給装置15からの露点が制御されたガスを密閉容器14内に導入して湿度を制御する。図3に示す装置の場合は、装置全体が高湿度の雰囲気に晒されるため、それを避けるためには図4に示すような試料16及びカンチレバ1の周りを上部密閉セル17と下部密閉セル18により囲み、その中の湿度を制御する方法がある。   In such an SPM, when humidity control is performed, the SPM unit is disposed in the sealed container 14, and a dew point controlled gas from the constant dew point gas supply device 15 is introduced into the sealed container 14 to control the humidity. To do. In the case of the apparatus shown in FIG. 3, since the entire apparatus is exposed to a high humidity atmosphere, in order to avoid this, the upper sealed cell 17 and the lower sealed cell 18 are surrounded around the sample 16 and the cantilever 1 as shown in FIG. There is a method of controlling the humidity in the enclosure.

上部密閉セル17と下部密閉セル18はカンチレバ1を試料16に接近させる際にそれらの距離が変化するため、弾性体シール19で接続されている。上部密閉セル17には図3と同様にカンチレバ1と加振用PZT6がレーザ光を透過させる窓20が設けられている。試料16周りの湿度測定には温湿計21が用いられ、露点が換算される。   The upper closed cell 17 and the lower closed cell 18 are connected by an elastic seal 19 because their distance changes when the cantilever 1 is brought close to the sample 16. The upper closed cell 17 is provided with a window 20 through which the cantilever 1 and the vibration PZT 6 transmit laser light, as in FIG. A humidity meter 21 is used to measure the humidity around the sample 16, and the dew point is converted.

従来のこの種の装置としては、先端に微小な探針を有するカンチレバと、該カンチレバの変位を検出する変位検出手段と、試料を移動させる試料移動手段とを有し、少なくとも前記カンチレバと前記試料及び前記試料移動手段を真空室内に配置し、前記カンチレバ及び前記試料が設置された真空槽第1室と、前記試料移動手段が配置された真空槽第2室とに前記真空槽を隔てる手段を備えた装置が知られている(例えば特許文献1参照)。   A conventional device of this type includes a cantilever having a minute probe at the tip, a displacement detecting means for detecting the displacement of the cantilever, and a sample moving means for moving the sample, and at least the cantilever and the sample And means for separating the vacuum chamber into a vacuum chamber first chamber in which the cantilever and the sample are installed and a vacuum chamber second chamber in which the sample moving device is disposed. An equipped device is known (for example, see Patent Document 1).

また、走査型プローブ顕微鏡において、試料周囲の湿度を高真空状態から飽和水蒸気量になるまでを含めて正確に制御できるようにし、低湿度の状態で測定した摩擦力像と同一場所で高湿度の状態が測定した摩擦力像を比較することによって、この試料表面の親水性疎水性の分布を測定する装置が知られている(例えば特許文献2参照)。
特開2005−283188号公報(段落0022〜0030、図1) 特開平10−19908号公報(段落0009〜0016、図4)
Also, in the scanning probe microscope, the humidity around the sample can be accurately controlled from the high vacuum state to the saturated water vapor amount, and the high humidity is measured at the same place as the frictional force image measured in the low humidity state. An apparatus for measuring the hydrophilic / hydrophobic distribution on the sample surface by comparing the frictional force images measured for the state is known (see, for example, Patent Document 2).
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-283188 (paragraphs 0022 to 0030, FIG. 1) Japanese Patent Laid-Open No. 10-19908 (paragraphs 0009 to 0016, FIG. 4)

前述した図4に示す装置で高露点ガスを導入した場合、密閉容器や密閉セル内側に結露が起こり、一定露点が保持できないという問題がある。また、低露点ガスを導入した場合、雰囲気温度が制御できないため、湿度を上げることができないという問題がある。また、ガスフローによる振動の影響が画像観察に現れるという問題がある。   When the high dew point gas is introduced by the apparatus shown in FIG. 4 described above, there is a problem that dew condensation occurs inside the closed container or the closed cell, and a constant dew point cannot be maintained. In addition, when the low dew point gas is introduced, the atmospheric temperature cannot be controlled, so that there is a problem that the humidity cannot be increased. In addition, there is a problem that the influence of vibration due to gas flow appears in image observation.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、結露を防止することができ、雰囲気温度の制御を行なうことができ、ガスフローの影響が画像観察に現れることのない流量制御を行なうことができるSPMの露点制御方法及び装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such a problem, and is capable of preventing condensation, controlling the ambient temperature, and controlling the flow rate so that the influence of gas flow does not appear in image observation. An object of the present invention is to provide an SPM dew point control method and apparatus that can be performed.

(1)請求項1記載の発明は、ガス導入口を備える第1のセルと、第1のセルに連通し内部にカンチレバが配置された第2のセルとからなる試料室を具備し、該試料室にガス排出口が設けられたSPMを用いたSPM測定方法において、前記第1のセル内に温度調節手段が配置されており、ガス導入口から第1のセルに導入されたガスを前記温度調節手段により所定の温度に調節し、この温度調節されたガスが前記第2のセルに供給されるようにし、該第2のセル内において所定の温度雰囲気でのSPM測定ができる、ようにしたことを特徴とする。
(2)請求項2記載の発明は、SPM測定時には試料室へのガス導入口とガス排出口とを封じるようにしたことを特徴とする。
(3)請求項3記載の発明は、ガス導入口を備える第1のセルと、第1のセルに連通し内部にカンチレバが配置された第2のセルとからなる試料室を具備し、該試料室にガス排出口が設けられたSPMにおいて、前記第1のセル内に配置された温度調節手段と、前記第2のセル内において、SPM測定を行なうSPM測定手段と、を設けたことを特徴とする。(4)請求項4記載の発明は、SPM測定時には試料室へのガス導入口とガス排出口とを封じるようにしたことを特徴とする。
(5)請求項5記載の発明は、高露点制御を行なうために、試料室内に露点温度で保持された温水バスを設けたことを特徴とする。
(6)請求項6記載の発明は、前記温水バスには気化励起手段を設けたことを特徴とする。
(1) The invention according to claim 1 comprises a sample chamber comprising a first cell having a gas inlet and a second cell communicating with the first cell and having a cantilever disposed therein, In the SPM measurement method using SPM in which a gas discharge port is provided in a sample chamber, temperature adjusting means is disposed in the first cell, and the gas introduced into the first cell from the gas introduction port is The temperature is adjusted to a predetermined temperature by the temperature adjusting means, and the temperature-controlled gas is supplied to the second cell so that the SPM can be measured in the predetermined temperature atmosphere in the second cell. It is characterized by that.
(2) The invention described in claim 2 is characterized in that the gas inlet and the gas outlet to the sample chamber are sealed at the time of SPM measurement.
(3) The invention described in claim 3 comprises a sample chamber comprising a first cell having a gas inlet and a second cell communicating with the first cell and having a cantilever disposed therein, In the SPM in which a gas discharge port is provided in the sample chamber, the temperature adjusting means disposed in the first cell and the SPM measuring means for performing SPM measurement in the second cell are provided. Features. (4) The invention described in claim 4 is characterized in that the gas inlet and the gas outlet to the sample chamber are sealed at the time of SPM measurement.
(5) The invention described in claim 5 is characterized in that a hot water bath maintained at a dew point temperature is provided in the sample chamber in order to perform high dew point control.
(6) The invention described in claim 6 is characterized in that the hot water bath is provided with vaporization excitation means.

(1)請求項1記載の発明によれば、結露を防止することができ、雰囲気温度の制御を行なうことができ、ガスフローの影響が画像観察に現れることのない流量制御を行なうことができる。
(2)請求項2記載の発明によれば、SPM観察時における試料室内におけるガスフローによる振動を防ぐことができる。
(3)請求項3記載の発明によれば、ガス供給手段から温度調節された定露点ガスを第1のセル内に供給するようにすることで、雰囲気温度の制御を行なうことができ、ガスフローの影響が画像観察に現れることのない流量制御を行なうことができる。
(4)請求項4記載の発明によれば、SPM観察時における試料室内におけるガスフローによる振動を防ぐことができる。
(5)請求項5記載の発明によれば、定露点ガス導入ライン等での結露による露点変化を補正することができる。
(6)請求項6記載の発明によれば、効率的に飽和水蒸気圧まで水を気化させることができる。
(1) According to the first aspect of the present invention, condensation can be prevented, the ambient temperature can be controlled, and the flow rate can be controlled without the influence of the gas flow appearing in the image observation. .
(2) According to the invention described in claim 2, it is possible to prevent vibration due to gas flow in the sample chamber during SPM observation.
(3) According to the invention described in claim 3, the ambient temperature can be controlled by supplying the constant dew point gas whose temperature is adjusted from the gas supply means into the first cell. It is possible to perform flow rate control without the influence of the flow appearing in the image observation.
(4) According to the invention described in claim 4, it is possible to prevent vibration due to gas flow in the sample chamber during SPM observation.
(5) According to the invention described in claim 5, it is possible to correct a dew point change due to condensation in a constant dew point gas introduction line or the like.
(6) According to the invention described in claim 6, water can be efficiently vaporized to a saturated water vapor pressure.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明の要部の一実施の形態を示す構成図である。図4と同一のものは、同一の符号を付して示す。ここでは、SPM測定における高露点雰囲気を実現するための構成について説明する。カンチレバ1と、加振用PZT6が取り付けられたレーザ透過用窓20が上部密閉セル(第2のセル)17に取り付けられており、窓20での結露防止用にヒータ22(ヒータ1)が窓枠の周りに取り付けられている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the main part of the present invention. The same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. Here, a configuration for realizing a high dew point atmosphere in SPM measurement will be described. A cantilever 1 and a laser transmitting window 20 to which a vibration PZT 6 is attached are attached to an upper closed cell (second cell) 17, and a heater 22 (heater 1) is a window for preventing condensation at the window 20. It is attached around the frame.

上部密閉セル17は、弾性体シール19を介して下部密閉セル(第1のセル)18と連通するように接続されている。この結果、試料16周りの気密性が保たれている。下部密閉セル18内にはヒータ23(ヒータ2)が埋め込まれた放熱筒29が設けられており、セル内の温度と湿度を計測する温湿計21の温度を設定温度に保持するようにヒータ2の発熱量が制御され、セル内の雰囲気温度を制御している。即ち、温湿計21で測定された温度値は、温度コントローラ30の一方の入力に入る。該温度コントローラ30の他端には、温度設定値が与えられる。該温度コントローラ30は、温湿計21の測定温度が温度設定値と等しくなるようにヒータ2を制御する。ここで、上部密閉セル17及び下部密閉セル18等により試料室が構成されている。   The upper closed cell 17 is connected to communicate with a lower closed cell (first cell) 18 through an elastic seal 19. As a result, the airtightness around the sample 16 is maintained. A heat radiating cylinder 29 in which a heater 23 (heater 2) is embedded is provided in the lower sealed cell 18, and the heater is used to keep the temperature of the thermometer 21 for measuring the temperature and humidity in the cell at a set temperature. 2 is controlled, and the ambient temperature in the cell is controlled. That is, the temperature value measured by the thermometer 21 enters one input of the temperature controller 30. A temperature set value is given to the other end of the temperature controller 30. The temperature controller 30 controls the heater 2 so that the temperature measured by the thermometer 21 becomes equal to the temperature set value. Here, the upper closed cell 17 and the lower closed cell 18 constitute a sample chamber.

下部密閉セル18には、高露点ガス発生装置(図示せず)からの定露点ガスが銅網線31と耐熱チューブ32を介して導入される。そして、上部密閉セル17の排出口28から排出される。セル内の雰囲気温度は、導入される定露点ガスの露点温度よりも高く設定される。露点を保持したままセル内の湿度を可変させるためには、雰囲気温度を変化させ、所定の湿度に調整する。   A constant dew point gas from a high dew point gas generator (not shown) is introduced into the lower sealed cell 18 via a copper mesh wire 31 and a heat resistant tube 32. Then, the gas is discharged from the discharge port 28 of the upper closed cell 17. The atmospheric temperature in the cell is set to be higher than the dew point temperature of the introduced constant dew point gas. In order to vary the humidity in the cell while maintaining the dew point, the ambient temperature is changed and adjusted to a predetermined humidity.

この実施の形態によれば、高露点ガス発生装置からの定露点ガスを、下部密閉セル18を介して上部密閉セル17内に供給するようにすることで、セル内の雰囲気温度の制御を行なうことができ、ガスフローの影響が画像観察に現れることのない流量制御を行なうことができる。また、この実施の形態によれば、SPM測定時には、定露点ガスのフローによる振動の影響を抑えるため、セルに導入されるガスの流入と、排出口28からのガスの排出とを完全に閉じてしまうようにする。このようにすることで、定露点ガスのフローによる振動の影響を抑えることができる。   According to this embodiment, the constant dew point gas from the high dew point gas generator is supplied into the upper closed cell 17 via the lower closed cell 18 to control the ambient temperature in the cell. Therefore, it is possible to control the flow rate so that the influence of the gas flow does not appear in the image observation. Further, according to this embodiment, during the SPM measurement, inflow of gas introduced into the cell and discharge of gas from the discharge port 28 are completely closed in order to suppress the influence of vibration due to the flow of the constant dew point gas. Try to end up. By doing in this way, the influence of the vibration by the flow of constant dew point gas can be suppressed.

上述の実施の形態では、高露点ガスを用いてのSPM雰囲気制御について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、低露点ガスを用いてのSPM雰囲気制御についても同様に適用することができる。この場合、0゜C付近での観察では、冷媒により冷却されている部分を銅箔等のヒートコンダクターで放熱筒29に接続し、温度制御によって0゜C付近の雰囲気を得ることができる。   In the above-described embodiment, the SPM atmosphere control using the high dew point gas has been described. However, the present invention is not limited to this, and the SPM atmosphere control using the low dew point gas can be similarly applied. it can. In this case, in the observation at around 0 ° C., the portion cooled by the refrigerant is connected to the heat radiating tube 29 by a heat conductor such as copper foil, and an atmosphere near 0 ° C. can be obtained by temperature control.

図2は本発明の要部の他の実施の形態を示す構成図である。図1と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施の形態は、ガスフローの影響を完全になくすため、バルブ24を閉めてセル内を完全に密閉した際に、内壁温度が露点より低いところで結露し、露点の低下を抑えるために温水バス25を設け、その水温をヒータ26により露点温度に保持する。露点の低下が激しい場合には、液面振動用PZT(気化励起手段)27により温水バス25を振動させ、水蒸気の発生を誘起させるようにしたものである。なお、バルブ24を介して入ってくる定露点ガスは、バルブ35を備えた排出口28から排出される。このように、試料室に一定の定露点ガスを流入、排出させることにより、試料室内を一定の定露点温度に保持することができる。   FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the main part of the present invention. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, in order to completely eliminate the influence of the gas flow, when the valve 24 is closed and the inside of the cell is completely sealed, dew condensation occurs when the inner wall temperature is lower than the dew point, and a hot water bath is used to suppress a decrease in the dew point. 25, and the water temperature is kept at the dew point temperature by the heater 26. When the dew point is drastically reduced, the hot water bath 25 is vibrated by the liquid surface vibration PZT (vaporization excitation means) 27 to induce the generation of water vapor. In addition, the constant dew point gas entering through the valve 24 is discharged from the discharge port 28 provided with the valve 35. In this way, by allowing a constant constant dew point gas to flow into and out of the sample chamber, the sample chamber can be maintained at a constant constant dew point temperature.

このように構成すれば、試料室内に露点温度で保持された温水バス25を設けることにより、定露点ガス導入ライン等での結露による露点変化を補正することができる。また、温水バス25に対して気化励起手段27を設けることにより、効率的に飽和蒸気圧まで水を気化させることができる。   If comprised in this way, the dew point change by the dew condensation in a fixed dew point gas introduction line etc. can be correct | amended by providing the hot water bath 25 hold | maintained by the dew point temperature in the sample chamber. Moreover, by providing the vaporization excitation means 27 for the hot water bath 25, water can be efficiently vaporized to the saturated vapor pressure.

なお、上記各例では、上部密閉セル17に排出口28が設けられているが、上部密閉セル17又は下部密閉セル18のうちのいずれか一方又は双方に排出口を設ければよく、これにより、試料室に排出口が設けられることとなる。   In each of the above examples, the upper closed cell 17 is provided with the discharge port 28. However, the discharge port may be provided in one or both of the upper closed cell 17 and the lower closed cell 18, thereby A discharge port is provided in the sample chamber.

このように、本発明によれば、以下のような効果が得られる。
1)気密なセル内に雰囲気温度制御用のヒータ付き放熱筒を設け、露点温度よりも高い温度に設定できるため、壁面への結露を防止することができ、露点温度の低下を避けることができる。更に、レーザ透過用窓にヒータを設けることで、透過を妨げる結露を防止することができる。これにより、高露点雰囲気中でのSPM観察が可能となる。
2)冷媒等を放熱筒に接続することで、雰囲気温度を0℃付近に設定できるため、その雰囲気温度での湿度制御が可能となる。
3)セルのガス導入/排出口にバルブを設けることで、ガス流量の制御が可能となり、SPM測定におけるガスフローによる振動の影響を軽減することができる。
Thus, according to the present invention, the following effects can be obtained.
1) Since a radiator tube with a heater for controlling the ambient temperature is installed in an airtight cell and can be set to a temperature higher than the dew point temperature, condensation on the wall surface can be prevented and a decrease in the dew point temperature can be avoided. . Furthermore, by providing a heater in the laser transmission window, it is possible to prevent condensation that prevents transmission. This enables SPM observation in a high dew point atmosphere.
2) Since the ambient temperature can be set to around 0 ° C. by connecting a refrigerant or the like to the radiating cylinder, humidity control at the ambient temperature is possible.
3) By providing a valve at the gas inlet / outlet of the cell, the gas flow rate can be controlled, and the influence of vibration due to the gas flow in the SPM measurement can be reduced.

本発明の要部の一実施の形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the principal part of this invention. 本発明の要部の他の実施の形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows other embodiment of the principal part of this invention. 従来装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a conventional apparatus. 従来装置の要部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the principal part of a conventional apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 カンチレバ
6 加振用PZT
11 PZTスキャナ
16 試料
17 上部密閉セル
18 下部密閉セル
19 弾性体シール
20 窓
21 温室計
22 ヒータ1
23 ヒータ2
25 銅網線
26 耐熱チューブ
28 排出口
29 放熱筒
30 温度コントローラ
1 Cantilever 6 PZT for vibration
11 PZT scanner 16 Sample 17 Upper sealed cell 18 Lower sealed cell 19 Elastic seal 20 Window 21 Greenhouse meter 22 Heater 1
23 Heater 2
25 Copper mesh wire 26 Heat-resistant tube 28 Discharge port 29 Radiator tube 30 Temperature controller

Claims (6)

ガス導入口を備える第1のセルと、第1のセルに連通し内部にカンチレバが配置された第2のセルとからなる試料室を具備し、該試料室にガス排出口が設けられたSPMを用いたSPM測定方法において、
前記第1のセル内に温度調節手段が配置されており、
ガス導入口から第1のセルに導入されたガスを前記温度調節手段により所定の温度に調節し、
この温度調節されたガスが前記第2のセルに供給されるようにし、
該第2のセル内において所定の温度雰囲気でのSPM測定ができる、
ようにしたことを特徴とするSPM測定方法。
An SPM having a sample chamber comprising a first cell having a gas inlet and a second cell communicating with the first cell and having a cantilever disposed therein, the gas chamber having a gas outlet In the SPM measurement method using
A temperature adjusting means is disposed in the first cell;
The gas introduced into the first cell from the gas inlet is adjusted to a predetermined temperature by the temperature adjusting means,
The temperature-controlled gas is supplied to the second cell;
SPM measurement in a predetermined temperature atmosphere can be performed in the second cell.
An SPM measuring method characterized in that it is configured as described above.
SPM測定時には試料室へのガス導入口とガス排出口とを封じるようにしたことを特徴とする請求項1記載のSPM測定方法。   2. The SPM measuring method according to claim 1, wherein the gas inlet and the gas outlet to the sample chamber are sealed during the SPM measurement. ガス導入口を備える第1のセルと、第1のセルに連通し内部にカンチレバが配置された第2のセルとからなる試料室を具備し、該試料室にガス排出口が設けられたSPMにおいて、
前記第1のセル内に配置された温度調節手段と、
前記第2のセル内において、SPM測定を行なうSPM測定手段と、
を設けたことを特徴とするSPM。
An SPM having a sample chamber comprising a first cell having a gas inlet and a second cell communicating with the first cell and having a cantilever disposed therein, the gas chamber having a gas outlet In
Temperature adjusting means disposed in the first cell;
SPM measuring means for performing SPM measurement in the second cell;
SPM characterized by having provided.
SPM測定時には試料室へのガス導入口とガス排出口とを封じるようにしたことを特徴とする請求項3記載のSPM。   4. The SPM according to claim 3, wherein the gas inlet and the gas outlet to the sample chamber are sealed during SPM measurement. 高露点制御を行なうために、試料室内に露点温度で保持された温水バスを設けたことを特徴とする請求項3記載のSPM。   The SPM according to claim 3, wherein a hot water bath maintained at a dew point temperature is provided in the sample chamber in order to perform high dew point control. 前記温水バスには気化励起手段を設けたことを特徴とする請求項5記載のSPM。   6. The SPM according to claim 5, wherein the hot water bath is provided with vaporization excitation means.
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