JP3258120B2 - プローブ顕微鏡 - Google Patents
プローブ顕微鏡Info
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- JP3258120B2 JP3258120B2 JP06713093A JP6713093A JP3258120B2 JP 3258120 B2 JP3258120 B2 JP 3258120B2 JP 06713093 A JP06713093 A JP 06713093A JP 6713093 A JP6713093 A JP 6713093A JP 3258120 B2 JP3258120 B2 JP 3258120B2
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- Japan
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q20/00—Monitoring the movement or position of the probe
- G01Q20/02—Monitoring the movement or position of the probe by optical means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q70/00—General aspects of SPM probes, their manufacture or their related instrumentation, insofar as they are not specially adapted to a single SPM technique covered by group G01Q60/00
- G01Q70/02—Probe holders
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/849—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
- Y10S977/86—Scanning probe structure
- Y10S977/868—Scanning probe structure with optical means
- Y10S977/87—Optical lever arm for reflecting light
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は物質間に働く原子間力
または磁気力といった様々な力を微小なばね要素で変位
に変換し、その変位をレーザー光をばね要素に照射しそ
の反射光の位置ずれとして光検出素子で検出して制御信
号とする方式の原子間力顕微鏡や磁気力顕微鏡といった
プローブ顕微鏡に関する。
または磁気力といった様々な力を微小なばね要素で変位
に変換し、その変位をレーザー光をばね要素に照射しそ
の反射光の位置ずれとして光検出素子で検出して制御信
号とする方式の原子間力顕微鏡や磁気力顕微鏡といった
プローブ顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】プローブ顕微鏡の一種である原子間力顕
微鏡(Atomic Force Microscope) はＳＴＭの発明者であ
るＧ．Ｂｉｎｎｉｇらによって発明(Physical Review L
ettersvol. 56 p.930 1986) されて以来、新規な絶縁
性物質の表面形状観察手段として期待され、研究が進め
られている。その原理は先端を充分に鋭くした検出チッ
プと試料間に働く原子間力を、前記検出用の探針（プロ
ーブ）が取り付けられているばね要素の変位として測定
し、前記ばね要素の変位量を一定に保ちながら前記試料
表面を走査し、前記ばね要素の変位量を一定に保つため
の制御信号を形状情報として、前記試料表面の形状を測
定するものである。
微鏡(Atomic Force Microscope) はＳＴＭの発明者であ
るＧ．Ｂｉｎｎｉｇらによって発明(Physical Review L
ettersvol. 56 p.930 1986) されて以来、新規な絶縁
性物質の表面形状観察手段として期待され、研究が進め
られている。その原理は先端を充分に鋭くした検出チッ
プと試料間に働く原子間力を、前記検出用の探針（プロ
ーブ）が取り付けられているばね要素の変位として測定
し、前記ばね要素の変位量を一定に保ちながら前記試料
表面を走査し、前記ばね要素の変位量を一定に保つため
の制御信号を形状情報として、前記試料表面の形状を測
定するものである。
【０００３】ばね要素の変位検出手段としてはトンネル
電流を用いるＳＴＭ方式と光学的方式に大別される。Ｓ
ＴＭ方式は二つの導体を数ナノメータ〜数オングストロ
ームの距離に近付け電圧を印加すると電流が流れ始める
いわゆるトンネル現象を利用するものである。ばね要素
に導電性を付与しておき、鋭利な金属針（探針）をばね
要素に１ナノメータ程度まで接近させてトンネル電流を
流し、その電流値をばね要素の変位信号として制御を行
う。
電流を用いるＳＴＭ方式と光学的方式に大別される。Ｓ
ＴＭ方式は二つの導体を数ナノメータ〜数オングストロ
ームの距離に近付け電圧を印加すると電流が流れ始める
いわゆるトンネル現象を利用するものである。ばね要素
に導電性を付与しておき、鋭利な金属針（探針）をばね
要素に１ナノメータ程度まで接近させてトンネル電流を
流し、その電流値をばね要素の変位信号として制御を行
う。
【０００４】光学的方式にはいわゆる干渉法そのものを
使った例(Jounal of Vacuum Science Technology A6(2)
p.266 Mar./Apr. 1988) や、レーザー光をばね要素に
照射しその反射光の位置ずれを光検出素子で検出して変
位信号とする、光てこ方式と呼ばれる例(Jounal of App
lied physics 65(1) p.164 January 1989)が報告され
ている。
使った例(Jounal of Vacuum Science Technology A6(2)
p.266 Mar./Apr. 1988) や、レーザー光をばね要素に
照射しその反射光の位置ずれを光検出素子で検出して変
位信号とする、光てこ方式と呼ばれる例(Jounal of App
lied physics 65(1) p.164 January 1989)が報告され
ている。
【０００５】本発明は光てこ方式のプローブ顕微鏡に関
する。プローブ顕微鏡は試料に相い対する位置に配置さ
れたプローブが試料から原子間力を受けるものならば原
子間力顕微鏡と称され、磁気力ならば磁気力顕微鏡と称
される様に試料から生じる様々な力を検出して試料の状
態を観察できるものである。そこで、従来の光てこ方式
の原子間力顕微鏡の概略構成を図８に示す。
する。プローブ顕微鏡は試料に相い対する位置に配置さ
れたプローブが試料から原子間力を受けるものならば原
子間力顕微鏡と称され、磁気力ならば磁気力顕微鏡と称
される様に試料から生じる様々な力を検出して試料の状
態を観察できるものである。そこで、従来の光てこ方式
の原子間力顕微鏡の概略構成を図８に示す。
【０００６】レーザドライバー１１８により信号を供給
された半導体レーザ１０６より出射された光はレンズａ
１０８によりばね要素２の裏面に集光され、その反射光
はレンズｂ１０９により光検出素子１１１上に集光され
る。光検出素子１１１として例えば２分割型のフォディ
テクターを使用した場合においては、あらかじめ分割さ
れた素子に均等に光が入射する様に調整しておき、２分
割素子の差分信号を差分アンプ１９にて取れば、探針を
取りつけたばね要素２の変位を得ることができる。その
信号をサーボ系１２０に採り込み、その信号に応じて微
動素子１０４のＺ方向を駆動する。そして、その微動素
子１０４のＺ方向への駆動信号をコンピュータ１２１に
採り込み試料１０１の表面形状を観察する。
された半導体レーザ１０６より出射された光はレンズａ
１０８によりばね要素２の裏面に集光され、その反射光
はレンズｂ１０９により光検出素子１１１上に集光され
る。光検出素子１１１として例えば２分割型のフォディ
テクターを使用した場合においては、あらかじめ分割さ
れた素子に均等に光が入射する様に調整しておき、２分
割素子の差分信号を差分アンプ１９にて取れば、探針を
取りつけたばね要素２の変位を得ることができる。その
信号をサーボ系１２０に採り込み、その信号に応じて微
動素子１０４のＺ方向を駆動する。そして、その微動素
子１０４のＺ方向への駆動信号をコンピュータ１２１に
採り込み試料１０１の表面形状を観察する。
【０００７】しかしながら先の光てこ方式の原子間力顕
微鏡では試料１０１を粗動機構１０５に取りつけられた
微動素子１０４により駆動する方式を取っているため、
大きな試料を観察しようとすると微動素子の共振周波数
の低下を招き、観察が困難であった。また微動素子１０
４自体小さいもの、例えば円筒型の圧電素子を使うとき
は直径が最大でも３０ミリ程度で物理的にも試料取り付
けが困難であり、例えば半導体のウェハーや光ディスク
基板を観察するためには試料を裁断（分割）する必要が
あった。そのため原子間力顕微鏡の持つ非破壊観察とい
う利点を生かすことができないという欠点があった。
微鏡では試料１０１を粗動機構１０５に取りつけられた
微動素子１０４により駆動する方式を取っているため、
大きな試料を観察しようとすると微動素子の共振周波数
の低下を招き、観察が困難であった。また微動素子１０
４自体小さいもの、例えば円筒型の圧電素子を使うとき
は直径が最大でも３０ミリ程度で物理的にも試料取り付
けが困難であり、例えば半導体のウェハーや光ディスク
基板を観察するためには試料を裁断（分割）する必要が
あった。そのため原子間力顕微鏡の持つ非破壊観察とい
う利点を生かすことができないという欠点があった。
【０００８】また試料１０１を微動素子１０４により駆
動する方式であるため、微動素子１０４の負荷質量が測
定の度に変動することになり、制御特性や測定スピード
が一定しないという問題点があった。そこで、図９に示
すごとく、ばね要素２、光検出素子１１１などにより構
成された変位検出系が微動素子１０４先端に取り付けら
れ、試料１０１は粗動機構１０５に固定される。微動素
子１０４に対する負荷を軽減するため半導体レーザ１０
６はフレーム１１４内に設け、レーザ光は光ファイバー
１０７によって微動素子先端に導く。ばね要素２は支持
部材１１２にばね１１３によって押圧され、レンズａ１
０８からの出射光軸に対し傾いて固定される。ファイバ
ー１０７からの光はレンズａ１０８によりばね要素２先
端部に集光され、その反射光は鏡１１０を介して２分割
の光検出素子１１１に入射される。微動素子部に隣接し
て金属顕微鏡１１５が設けられ、粗動機構１０５はｘｙ
ｚ３軸方向のステージで構成され、試料１０１を金属顕
微鏡１１５と原子間力顕微鏡との間で搬送する。このよ
うな構成により金属顕微鏡で予め大まかな観察をした後
より詳細に観察したい部分を原子間力顕微鏡で見るとい
うことが可能となるという構成の原子間力顕微鏡があ
る。
動する方式であるため、微動素子１０４の負荷質量が測
定の度に変動することになり、制御特性や測定スピード
が一定しないという問題点があった。そこで、図９に示
すごとく、ばね要素２、光検出素子１１１などにより構
成された変位検出系が微動素子１０４先端に取り付けら
れ、試料１０１は粗動機構１０５に固定される。微動素
子１０４に対する負荷を軽減するため半導体レーザ１０
６はフレーム１１４内に設け、レーザ光は光ファイバー
１０７によって微動素子先端に導く。ばね要素２は支持
部材１１２にばね１１３によって押圧され、レンズａ１
０８からの出射光軸に対し傾いて固定される。ファイバ
ー１０７からの光はレンズａ１０８によりばね要素２先
端部に集光され、その反射光は鏡１１０を介して２分割
の光検出素子１１１に入射される。微動素子部に隣接し
て金属顕微鏡１１５が設けられ、粗動機構１０５はｘｙ
ｚ３軸方向のステージで構成され、試料１０１を金属顕
微鏡１１５と原子間力顕微鏡との間で搬送する。このよ
うな構成により金属顕微鏡で予め大まかな観察をした後
より詳細に観察したい部分を原子間力顕微鏡で見るとい
うことが可能となるという構成の原子間力顕微鏡があ
る。
【０００９】しかしながら、前記構成の原子間力顕微鏡
においては、ばね要素２、光検出素子１１１などにより
構成された変位検出系が微動素子先端に取り付けられて
いることにより、半導体レーザ光をばね要素２先端に集
光させる位置合わせ機構を設けることは微動機構先端を
重くすることになり困難である。そのため、十数μの大
きさからなるばね要素２先端部にレーザ光を位置合わせ
することが容易でない。
においては、ばね要素２、光検出素子１１１などにより
構成された変位検出系が微動素子先端に取り付けられて
いることにより、半導体レーザ光をばね要素２先端に集
光させる位置合わせ機構を設けることは微動機構先端を
重くすることになり困難である。そのため、十数μの大
きさからなるばね要素２先端部にレーザ光を位置合わせ
することが容易でない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、ばね要
素、光検出素子などにより構成された変位検出系が微動
素子先端に取り付けられた構成からなる原子間力顕微鏡
や磁気力顕微鏡といったプローブ顕微鏡の半導体レーザ
光をばね要素先端に容易に位置合わせし集光させる手段
を有する構成のプローブ顕微鏡の提供を目的とするもの
である。
素、光検出素子などにより構成された変位検出系が微動
素子先端に取り付けられた構成からなる原子間力顕微鏡
や磁気力顕微鏡といったプローブ顕微鏡の半導体レーザ
光をばね要素先端に容易に位置合わせし集光させる手段
を有する構成のプローブ顕微鏡の提供を目的とするもの
である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、ばね要素、
光検出素子などにより構成された変位検出系が微動素子
先端に取り付けられた構造において、試料を３次元に移
動させる移動手段（ステージ）に容易に取り付け取り外
しが出来るように構成された位置合わせ用治具部を用い
て、磁力により光検出系に固定されたばね要素が付けら
れているホルダ部を移動させ、その際、ばね要素とレー
ザ光の位置合わせ状況をカメラ等でモニタに写し確認し
ながら容易にレーザ光をばね要素先端に位置合わせし集
光させるものである。
光検出素子などにより構成された変位検出系が微動素子
先端に取り付けられた構造において、試料を３次元に移
動させる移動手段（ステージ）に容易に取り付け取り外
しが出来るように構成された位置合わせ用治具部を用い
て、磁力により光検出系に固定されたばね要素が付けら
れているホルダ部を移動させ、その際、ばね要素とレー
ザ光の位置合わせ状況をカメラ等でモニタに写し確認し
ながら容易にレーザ光をばね要素先端に位置合わせし集
光させるものである。
【００１２】
【作用】この発明は、上記の手段を講じることにより新
に位置合わせ機構を設けることなく、本来試料を精密に
移動させるため用意した移動手段（ステージ）を用いて
位置合わせが行われる。そして、位置合わせ用治具部が
容易に移動手段間と取り付け取り外し可能な構造である
ことから試料の取り付け領域に制約を生じさせない。
に位置合わせ機構を設けることなく、本来試料を精密に
移動させるため用意した移動手段（ステージ）を用いて
位置合わせが行われる。そして、位置合わせ用治具部が
容易に移動手段間と取り付け取り外し可能な構造である
ことから試料の取り付け領域に制約を生じさせない。
【００１３】
【実施例】以下、図面に基ずき実施例について説明して
いく。図１は、ばね要素２を粗付けするホルダ部１と位
置合わせ用治具部１０を示した斜視図である。図２と図
３はそれぞれ、ホルダ部１と位置合わせ治具１０の断面
図である。ホルダ部１は以下の構成からなる。ばね要素
２は磁性材からなる板３に接着により固定されている。
そして、前記ばね要素２は前記ベース４に固定された磁
石５の磁力によりベース４に固定されている。ばね要素
２を板３を介さずに直接ベース４に接着等で固定するこ
と可能である。しかし、ばね要素２は比較的小さいもの
でありベース４の中央をねらって固定することが容易で
ないことも考えられる。そこで、前記構成にすることに
よりばね要素２を板３に粗い位置合わせで固定した状態
で用意しておけば、磁力により固定されるため容易にば
ね要素の交換が可能となりしかも、溶剤などによりばね
要素２と板３の接着をとることにより板３の再利用が可
能という利点がある。また、ベース４には位置合わせ用
の穴６が構成されている。
いく。図１は、ばね要素２を粗付けするホルダ部１と位
置合わせ用治具部１０を示した斜視図である。図２と図
３はそれぞれ、ホルダ部１と位置合わせ治具１０の断面
図である。ホルダ部１は以下の構成からなる。ばね要素
２は磁性材からなる板３に接着により固定されている。
そして、前記ばね要素２は前記ベース４に固定された磁
石５の磁力によりベース４に固定されている。ばね要素
２を板３を介さずに直接ベース４に接着等で固定するこ
と可能である。しかし、ばね要素２は比較的小さいもの
でありベース４の中央をねらって固定することが容易で
ないことも考えられる。そこで、前記構成にすることに
よりばね要素２を板３に粗い位置合わせで固定した状態
で用意しておけば、磁力により固定されるため容易にば
ね要素の交換が可能となりしかも、溶剤などによりばね
要素２と板３の接着をとることにより板３の再利用が可
能という利点がある。また、ベース４には位置合わせ用
の穴６が構成されている。
【００１４】また、位置合わせ用治具部１０は以下の構
成からなる。基盤１１（基板１１）上にレバーブロック
１２が固定されている。前記レバーブロック１２の先に
はピン１３が固定されている。前記ピン１３は前記ベー
ス４の穴６より細くなっている。また、前記レバーブロ
ック１２及びピン１３に弾性を設けることにより、位置
合わせ作業時の衝撃を緩和することもできる。前記基盤
１１には、ばね要素とレーザ光の位置合わせ状況を見る
ための鏡１４が固定されている。
成からなる。基盤１１（基板１１）上にレバーブロック
１２が固定されている。前記レバーブロック１２の先に
はピン１３が固定されている。前記ピン１３は前記ベー
ス４の穴６より細くなっている。また、前記レバーブロ
ック１２及びピン１３に弾性を設けることにより、位置
合わせ作業時の衝撃を緩和することもできる。前記基盤
１１には、ばね要素とレーザ光の位置合わせ状況を見る
ための鏡１４が固定されている。
【００１５】図１に示す前記位置合わせ用治具部１０の
中の基板１１を図４に示すようなカセットブロック２１
として構成することにより図５に示すように３次元的に
移動させる移動手段（ステージ）上に固定したカセット
ブロック固定盤２２を介して容易に取り付け取り外しが
出来る構成になる。
中の基板１１を図４に示すようなカセットブロック２１
として構成することにより図５に示すように３次元的に
移動させる移動手段（ステージ）上に固定したカセット
ブロック固定盤２２を介して容易に取り付け取り外しが
出来る構成になる。
【００１６】また、ばね要素とレーザ光の位置合わせ状
況は、図６に示す様に前記鏡１４に写った状態または、
直接にＣＣＤカメラ３１にてみた像をモニタ３３に表示
して確認できる。また、光学顕微鏡にてみるという構成
もある。次に位置あわせ手順を図７にそって説明してい
く。ステップ１において、ばね要素２が固定されたホル
ダ部１を位置合わせ用治具部１０にセッチングする。ス
テップ２にてステージ２３を面内（Ｘ，Ｙ）移動させて
変位検出部４１の下に位置合わせする。変位検出部４１
は固定であることから事前にコンピュータに位置を記憶
させておくことにより容易に位置合わせができる。ステ
ップ３にてステージ２３を高さ方向（Ｚ）移動させる
と、ある位置までくるとホルダ部１に固定された磁石に
よりホルダ部１が変位検出系４１に構成された磁性体に
引き寄せられ位置合わせ治具部１０より離れる。離れた
時点でステージの移動を止める。この位置に関しても事
前にコンピュータに位置を記憶させておくことことが考
えられる。この時点では位置合わせ用治具部１０のピン
１３はホルダ部１の穴６からは外れてはいない。ステッ
プ４にてステージ２３を面内（Ｘ，Ｙ）移動させてばね
要素とレーザ光の位置合わせ状況をカメラ等でモニタに
写し確認しながらホルダ部１を移動させ位置合わせを行
う。ステップ５にてステージ２３を下げてホルダ部１と
位置合わせ治具部１０とを分離する。以上の手順によっ
てばね要素とレーザ光の位置合わせを行うものである
況は、図６に示す様に前記鏡１４に写った状態または、
直接にＣＣＤカメラ３１にてみた像をモニタ３３に表示
して確認できる。また、光学顕微鏡にてみるという構成
もある。次に位置あわせ手順を図７にそって説明してい
く。ステップ１において、ばね要素２が固定されたホル
ダ部１を位置合わせ用治具部１０にセッチングする。ス
テップ２にてステージ２３を面内（Ｘ，Ｙ）移動させて
変位検出部４１の下に位置合わせする。変位検出部４１
は固定であることから事前にコンピュータに位置を記憶
させておくことにより容易に位置合わせができる。ステ
ップ３にてステージ２３を高さ方向（Ｚ）移動させる
と、ある位置までくるとホルダ部１に固定された磁石に
よりホルダ部１が変位検出系４１に構成された磁性体に
引き寄せられ位置合わせ治具部１０より離れる。離れた
時点でステージの移動を止める。この位置に関しても事
前にコンピュータに位置を記憶させておくことことが考
えられる。この時点では位置合わせ用治具部１０のピン
１３はホルダ部１の穴６からは外れてはいない。ステッ
プ４にてステージ２３を面内（Ｘ，Ｙ）移動させてばね
要素とレーザ光の位置合わせ状況をカメラ等でモニタに
写し確認しながらホルダ部１を移動させ位置合わせを行
う。ステップ５にてステージ２３を下げてホルダ部１と
位置合わせ治具部１０とを分離する。以上の手順によっ
てばね要素とレーザ光の位置合わせを行うものである
【００１７】
【発明の効果】この発明は本来精密に試料を移動させる
ために構成した移動手段を用いて位置合わせを行うため
十数μの大きさからなるばね要素の先端部にレーザ光を
位置合わせすることが容易に行えるという効果がある。
ために構成した移動手段を用いて位置合わせを行うため
十数μの大きさからなるばね要素の先端部にレーザ光を
位置合わせすることが容易に行えるという効果がある。
【図１】この発明の実施例のばね要素を固定したホルダ
部と位置合わせ治具部を示す斜視図である。
部と位置合わせ治具部を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施例のばね要素を固定したホルダ
部を示す断面図である。
部を示す断面図である。
【図３】この発明の実施例の位置合わせ治具部を示す断
面図である。
面図である。
【図４】この発明の実施例の位置合わせ治具部を固定し
たカセットブロックを示す斜視図である。
たカセットブロックを示す斜視図である。
【図５】この発明の実施例の位置合わせ治具部が固定し
たカセットブロックを位置合わせ手段（ステージ）に取
り付けた状態を示す側面図である。
たカセットブロックを位置合わせ手段（ステージ）に取
り付けた状態を示す側面図である。
【図６】この発明の実施例のばね要素とレーザ光の位置
合わせ状態を観察する手段を示した図である。
合わせ状態を観察する手段を示した図である。
【図７】この発明の実施例のばね要素とレーザ光の位置
合わせ手順を示す図である。
合わせ手順を示す図である。
【図８】従来技術を示す断面図である。
【図９】他の従来技術を示す断面図である。
１ ホルダ部 ２ ばね要素 １０ 位置合わせ用治具部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−273161（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 7/00 - 7/34 G01B 21/00 - 21/32 G01N 13/14,13/16
Claims (5)
- 【請求項１】 試料表面より受ける原子間力や磁気力等
を変位に変換するばね要素と、その変位をレーザー光を
ばね要素に照射しその反射光の位置ずれとして光検出素
子にて検出する変位検出手段と、試料とばね要素を３次
元的に相対運動させる粗動機構及び微動素子と、試料と
ばね要素間を一定の距離に保つ制御手段と、装置から振
動を除去する除震機構と、装置全体を制御するコンピュ
ータを有し、前記ばね要素と前記変位検出手段を前記微
動素子側に配置した構成からなる試料表面の形状を観察
するプローブ顕微鏡において、前記試料を３次元的に移
動させる移動手段（ステージ）を操作して、前記移動手
段に設けられた取り付け取り外しが可能な位置合わせ用
治具により前記ばね要素の先端部とレーザー光の位置合
わせを行わせる手段を設けてなるプローブ顕微鏡。 - 【請求項２】 直接にまたは、磁性材からなる板３を介
してベース４に固定された磁石５の磁力によりベース４
にばね要素２を保持した構成からなるホルダ部１と、基
板１１上に先端に前記ホルダ部１の穴６と勘合するピン
１３が固定されたレバーブロック１２とばね要素とレー
ザ光の位置合わせ状況を見るための鏡１４が固定されて
なる前記位置合わせ用治具とを用いて、磁力により光検
出系に固定されたホルダ部１のばね要素とレーザ光の位
置合わせ状況をカメラ３１等でモニタ３３に写し確認し
ながら試料を移動させるための移動手段（ステージ）２
３を操作して前記位置合わせ用治具を介してホルダ部１
を移動し、前記ばね要素の先端部とレーザー光の位置合
わせを行わせる手段を設けてなる請求項１記載のプロー
ブ顕微鏡。 - 【請求項３】 試料表面より受ける原子間力や磁気力等
を変位に変換するばね要素と、前記変位をレーザー光を
ばね要素に照射しその反射光の位置ずれとして光検出素
子にて検出する変位検出手段と、前記試料と前記ばね要
素を相対運動させる粗動機構及び微動素子と、前記試料
と前記ばね要素間を一定の距離に保つ制御手段と、前記
微動素子に設けられた前記変位検出手段と、前記変位検
出手段に設置されるばね要素とから成り、前記試料を３
次元的に移動させる移動手段を操作して、前記移動手段
に設けられた取り付け取り外しが可能な位置合わせ用治
具を前記ばね要素のホルダ部に適用することにより、前
記ばね要素の先端部と レーザー光の位置合わせを行うこ
とを特徴とするプローブ顕微鏡。 - 【請求項４】 前記ホルダ部には穴が設けられており、
また前記位置合わせ用治具にはピンが設けられていて、
前記穴と前記ピンとが勘合させることによって、前記ホ
ルダ部が前記位置合わせ用治具にセットされることを特
徴とする請求項３記載のプローブ顕微鏡。 - 【請求項５】 前記ホルダ部には磁性体が固定されてお
り、また前記変位検出手段にも磁性体が構成されてい
て、前記移動体を高さ方向に移動させると、前記ホルダ
部が前記変位検出手段に引き寄せられて、前記位置合わ
せ用治具にセットされている前記ホルダ部が前記位置合
わせ用治具から離れることを特徴とする請求項４記載の
プローブ顕微鏡。
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|---|---|---|---|
| JP06713093A JP3258120B2 (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | プローブ顕微鏡 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06713093A JP3258120B2 (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | プローブ顕微鏡 |
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| JPH06281446A JPH06281446A (ja) | 1994-10-07 |
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ID=13336016
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| JP06713093A Expired - Lifetime JP3258120B2 (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | プローブ顕微鏡 |
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Cited By (1)
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-
1994
- 1994-03-25 US US08/217,747 patent/US5423514A/en not_active Expired - Lifetime
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