DE102007049321A1 - Probenbetriebseinrichtung - Google Patents

Probenbetriebseinrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102007049321A1
DE102007049321A1 DE102007049321A DE102007049321A DE102007049321A1 DE 102007049321 A1 DE102007049321 A1 DE 102007049321A1 DE 102007049321 A DE102007049321 A DE 102007049321A DE 102007049321 A DE102007049321 A DE 102007049321A DE 102007049321 A1 DE102007049321 A1 DE 102007049321A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sample
probe
substrate
observation
tweezers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007049321A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatoshi Yasutake
Takeshi Umemoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Science Corp
Original Assignee
SII NanoTechnology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SII NanoTechnology Inc filed Critical SII NanoTechnology Inc
Publication of DE102007049321A1 publication Critical patent/DE102007049321A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q30/00Auxiliary means serving to assist or improve the scanning probe techniques or apparatus, e.g. display or data processing devices
    • G01Q30/20Sample handling devices or methods
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/24AFM [Atomic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. AFM probes
    • G01Q60/38Probes, their manufacture, or their related instrumentation, e.g. holders

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

Es ist eine Probenbetriebseinrichtung bereitgestellt, bei welcher durch eine elektrostatische Kraft, welche zwischen einer Sonde und einer Probe wirkt, eine genaue Position ergriffen wird, ohne dass die Probe bewegt wird, und die Probe kann durch die Sonde für eine Beobachtung, ein Ergreifen, eine Freigabe oder dergleichen, betrieben werden. In einem Gehäuse, welches abgedichtet werden kann, sind eine Probenbetriebs-Pinzette, welche eine Beobachtungssonde und eine Greifsonde enthält, und eine Probenbasis, welche ein Substrat fixiert, auf welchem die Probe befestigt ist, installiert. Durch die Tatsache, dass eine Oberfläche von dem Substrat derart behandelt wird, dass dessen wasserbindende Art höher als die Probenbetriebs-Pinzette ist, und dass eine Feuchtigkeit in dem Gehäuse durch eine Feuchtigkeitssteuervorrichtung gesteuert wird, wird eine Betätigung eines Ergreifens, einer Bewegung, einer Trennung oder dergleichen von der Probe unter einem Zustand durchgeführt, bei welchem Wasserfilme auf der Probe, dem Substrat und der Oberfläche von der Probenbetriebs-Pinzette ausgebildet werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Probenbetriebseinrichtung, bei welcher eine Probe (spezifizierte Stelle) auf einem Substrat durch Abtasten einer Probenoberfläche betrieben wird, um dadurch eine Oberflächenform oder eine physikalische Eigenschaftsinformation von dem Substrat oder von der Probe zu erlangen.
  • Beschreibung zum Stand der Technik
  • Als eine Einrichtung zur Durchführung von einer Beobachtung von der Oberflächenform der Probe und einer Messung von einer physikalischen Eigenschaftsinformation oder dergleichen, durch ein Messen der Probe, wie beispielsweise ein elektronisches Material und ein organisches Material, in einem kleinen Bereich, ist ein Abtastsondenmikroskop, wie beispielsweise ein Rasterkraftmikroskop (AFM) oder Abtasttunnelmikroskop, bekannt. Ferner, anhand der Tatsache, dass dieses Abtastsondenmikroskop ebenfalls als ein dreidimensionaler Positionierungsmechanismus genau ist, wurden verschiedene Vorschläge ebenso als eine Arbeitseinrichtung von einem Mikroabschnitt gemacht.
  • Als eine Anwendung auf einen Betrieb (Manipulation) von der Probe, bei welchem das Abtastsondenmikroskop verwendet wird, wurde eine ersonnen, welche eine AFM-Pinzette genannt wird, bei welcher die Probe zwischen zwei Sonden eingesetzt wird und die Probe ergriffen/freigegeben wird.
  • Als diese AFM-Pinzette wurde in einem Ausleger, welcher in dem Abtastsondenmikroskop oder dergleichen verwendet wird, ersonnen: 1) eine, bei welcher zwei Kohlenstoff- Nanoröhren als eine Spitze auf einer Siliziumspitze befestigt werden, 2) eine, bei welcher eine Kohlenstoff-Nanoröhre an einer Glasröhre als der Ausleger befestigt wird, zusätzlich 3) eine, bei welcher die zwei Ausleger aus einem Siliziumsubstrat unter Verwendung von MEMS (mikro-elektromechanische Systeme) oder dergleichen erstellt sind.
  • In der Pinzette von 1) oder 2) wird ein Öffnen/Schließen der zwei Kohlenstoff-Nanoröhren durch ein Anlegen von einer statischen Elektrizität zwischen zwei Kohlenstoff-Nanoröhren-Spitzen durchgeführt, und bei der Pinzette von 3) ist eine bekannt, bei welcher ein elektrostatisches Stellglied, wie beispielsweise Kammzähne, aufgebaut ist, um durch die zwei Ausleger ergriffen zu werden, oder eine bekannt, bei welcher ein elektrostatischer Strom an einen Stamm des Auslegers fließt und eine lineare Ausdehnung von Silizium durch eine Wärmeerzeugung durch eine Erweiterung in einem Antrieb verwendet wird. (Siehe beispielsweise Tetsuya Takekawa, Hajime Hashiguchi, Ei'ichi Tamiya, et al. "Development in AFM tweezers for performing manipulation of nanomatter" Denki Gakkai Ronbunshi, E. Trans. SM, Vol. 125, No. 11, 2005.)
  • Im Allgemeinen arbeitet die Pinzette in einem Gravitationsfeld, wobei die Probe auf einem Substrat durch ihr eigenes Gewicht oder durch eine weitere Anhaftungskraft fixiert wird, und in einem Fall, bei welchem eine Greifkraft und eine Ziehkraft von der Pinzette das eigene Gewicht und die Anhaftkraft übersteigen, ist es möglich, die Probe zu ergreifen. Ferner, ebenfalls als eine Trennung von der Pinzette, wenn ein Ergreifen von der Pinzette freigegeben wird, trennt sich die Probe durch ihr eigenes Gewicht von der Pinzette und fällt auf eine Substratfläche.
  • Wenn jedoch eine Mikro-Probe vorliegt, wobei eine Größe von der Probe beispielsweise kleiner als etwa 30 μm im Durchmesser ist, wird eine Wirkung durch das eigene Gewicht von der Probe ungefähr mit einer weiteren Anhaftkraft, welcher die Probe unterliegt, ausbalanciert, und eine Bewegung, wie beispielsweise das Ergreifen und das Trennen von der Probe, wird kompliziert.
  • Da die AFM-Pinzette einen Zweck zum Betreiben des Ergreifens und der Trennung von der Probe hat, deren Durchmesser ziemlich kleiner als 30 μm ist, folgt daraus, dass sie einem Einfluss von einer Kraft, welche sich von der Gravitationskraft unterscheidet, stark unterliegt.
  • Insbesondere ist der Einfluss von einer elektrostatischen Kraft hoch, und in der herkömmlichen AFM-Pinzette, da die Probe durch die elektrostatische Kraft elektrifiziert wird, welche zwischen der Probe und einer Sonde, wie beispielsweise Kohlenstoff-Nanoröhren-Spitzen, wirkt, bewegt sich die Probe auf einem Substrat, so dass einen Nachteil gibt, dass das Ergreifen nicht gut vorgenommen wird. Beispielsweise, im Falle von der Probe, wie beispielsweise eine Glasperle (deren Durchmesser mehrere Mikrometer beträgt) auf einem Glas-Substrat, wird die Glasperle normalerweise elektrisiert, und, wenn sich die Sonde annähert, um die Glasperle durch die AFM-Pinzette zu ergreifen, wird die Glasperle an die Sonde angezogen oder von der Sonde abgestoßen, und zwar durch die statische Elektrizitätskraft zwischen der Sonde und der Glasperle, und somit ändert sich ihre Position stark, so dass der Betrieb, wie beispielsweise das Ergreifen durch die AFM-Pinzette oder die Trennung, sehr schwierig ist.
  • UMRISS DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der Umstände wie diese gemacht, und es ist eine Aufgabe, dass durch ein Steuern der statischen Elektrizitätskraft zwischen der Sonde und dem Substrat oder der Probe, die Probe einer Observation bei genauer Position ohne Streuung unterworfen werden kann, und eine vorbestimmte Probe sicher ergriffen oder getrennt werden kann.
  • Um das obige Problem zu lösen, adaptiert die vorliegende Erfindung die folgenden Mittel.
  • Bei der vorliegenden Erfindung werden, um ein elektrisches Potenzial von der Sonde und dem Substrat oder der Probe, usw., zu Puffern, welches aufgrund von einer Elektrifizierung herrührt, welche aufgrund von der elektrostatischen Kraft oder dergleichen resultiert, Oberflächen davon durch dünne Wasserfilme bedeckt, und die Probe, welche einem Ausstreuen unterliegt, wird auf dem Substrat durch eine Oberflächenspannung des Wasserfilms fixiert, wodurch das Ergreifen und die Trennung von der Probe in der AFM-Pinzette weiter sichergestellt werden.
  • In der Probenbetriebseinrichtung von der vorliegenden Erfindung können durch die Tatsachen, dass das mit der Probe befestigte Substrat in seiner wasserbindenden Eigenschaft höher als eine Probenbetriebs-Pinzette erstellt ist, und dass die Wasserfilme auf dem Substrat ausgebildet werden, welches mit der Probe und der Probenbetriebs-Pinzette befes tigt ist, das Ergreifen und die Trennung von der Probe sicher durch die Probenbetriebs-Pinzette vorgenommen werden, ohne dass die Probe auf dem Substrat zerstreut wird.
  • Im Übrigen können die jeweils erwähnten Aufbauten miteinander kombiniert werden, solange nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Aufbaudiagramm von einer Probenbetriebseinrichtung von der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein Blockdiagramm, welches einen vergrößerten schematischen Aufbau in einer Probenbetriebs-Pinzette-Nähe von der Probenbetriebseinrichtung von der vorliegenden Ausführungsform zeigt; und
  • 3 ist ein schematisches Aufbaudiagramm von einer Feuchtigkeitserzeugungsvorrichtung.
  • GENAUE BESCHREIBUNG VON DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform von einer Probenbetriebseinrichtung durch die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf 1 und 2 erläutert.
  • Ein schematischer Aufbau der Probenbetriebseinrichtung von der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt.
  • An einem Außenteil von einem Gehäuse 21, wie beispielsweise ein Handschuhfach, welches abgedichtet werden kann, ist eine Feuchtigkeitssteuervorrichtung 22 zum Steuern einer Feuchtigkeit innerhalb des Gehäuses 21 angebracht.
  • Dort sind eine elektrisch leitfähige Beobachtungssonde 3, welche ihre Spitze 11 hat, und eine Form von einer Probe S auf einem Substrat Sb beobachtet, eine elektrisch leitfähige Greifsonde 4, welche die Probe S zusammen mit der Beobachtungssonde 3 ergreift, und eine piezoelektrische Körpersteuersektion 20, welche an einen piezoelektrischen Körper 12 zum Vibrieren der Beobachtungssonde 3 und Steuern des piezoelektrischen Körpers 12 fixiert ist, bereitgestellt. Ferner ist das Substrat Sb auf einer Probenbasis 14 befestigt, und die Probe S, welche ein zu betreibender Objektkörper wird, ist auf dem Substrat Sb angeordnet.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind die Beobachtungssonde 3 und die Greifsonde 4, welche eine Probenbetriebs-Pinzette 7 werden, derart eingestellt, dass sich ihre Resonanzfrequenzen durch ein Ändern der Längen von den Sonden unterscheiden, und zusätzlich sind die Beobachtungssonde 3 und die Greifsonde 4 elektrisch isoliert.
  • Im Übrigen, um die Resonanzfrequenzen variabel zu erstellen, können eine Breite, eine Dicke oder dergleichen geändert werden.
  • Es besteht eine Probenbasis 14, welche die Probe S, welche entgegengesetzt der Beobachtungssonde 3 und der Greifsonde 4 angeordnet ist, befestigt, ein XY-Abtaster, als ein Abtastmittel, welches die Beobachtungssonde 3 oder die Greifsonde 4 und die Probenbasis 14 in einer XY-Richtung parallel zu einer Probenfläche in Relation bewegt, und ein Z-Abtaster als ein zweites Abtastmittel, welches sie in eine Z-Richtung senkrecht zu der Probenfläche in Relation bewegt, und es sind ein XYZ-Abtaster 13, welcher ein dreidimensionales Bewegungsmittel wird, bei welchem der XY-Abtaster und der Z-Abtaster integriert sind, und eine XYZ-integrierte Abtaststeuerung 18, welche ein Abtaststeuermittel wird, welches ein XY-Abtastsystem und ein Z-Servosystem enthält, welche zum Steuern des XYZ-Abtasters 13 dienen, enthalten.
  • Im Übrigen, in der vorliegenden Ausführungsform, kann, um eine relative Bewegung in die dreidimensionalen Richtungen von XYZ zu ermöglichen, obwohl der XYZ-Abtaster verwendet wird, welcher ein piezoelektrisches Element verwendet, welches in einer Probenbasis-Seite bereitgestellt ist, dies in einer Sonden-Seite, oder, wenn vom XY-Abtaster getrennt, im Z-Abtaster oder dergleichen bereitgestellt werden.
  • Zusätzlich gibt es ein Versatzmessmittel 17, welches eine Laserlichtquelle 16, welche ein Laserlicht erzeugt, welche ein optisches Hebelsystem genannt wird, und einen Photodetektor 15, wie beispielsweise eine Photodiode, welche halbiert oder auf vier Teile unterteilt ist, enthält, und einen Versatz von der Beobachtungssonde 3 durch ein Erfassen des Laserlichtes, welches durch eine Rückseite von der Beobachtungssonde 3 reflektiert wird, erfasst.
  • Im Übrigen, ungleich des optischen Hebelsystems wie bei der vorliegenden Ausführungsform, kann ein System verwendet werden, welches eine Selbsterfassungstyp-Sonde genannt wird, welches einen piezoelektrischen Widerstand in der Beobachtungssonde 3 enthält und einen Versatz von der Beobachtungssonde als einen Versatz von diesem piezoelektrischen Widerstand findet.
  • Ferner ist in 2 ein Blockdiagramm gezeigt, welches einen vergrößerten schematischen Aufbau in einer Nähe von der Beobachtungssonde 3 oder der Greifsonde 4 in der Probenbetriebseinrichtung von der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Spitzen von der Beobachtungssonde 3 und der Greifsonde 4 von der vorliegenden Ausführungsform sind ein Stuck weit geöffnet, während sie um etwa 4 μm getrennt sind, und die Spitzen von der Beobachtungssonde 3 und der Greifsonde 4 haben eine elektrische Leitfähigkeit und sind mit Erde geerdet.
  • Es wird ein Verfahren zum Schließen der Beobachtungssonde 3 und der Greifsonde 4, um die Probe zu ergreifen, erläutert. Ein Wärmeteil 5, welches ein thermisches Stellglied wird, ist in einem Gelenkteil in einem Stamm von der Greifsonde 4 bereitgestellt, welches Silizium (Si) enthält. Da das Wärmeteil 5 eine dünnere Form als weitere Abschnitte hat, kann durch die Tatsache, dass das Wärmeteil 5 erwärmt wird, indem ihn ein elektrischer Strom zugeführt wird, durch eine lineare Ausdehnung des Wärmeteils 5 die Greifsonde 4 durch ein Rotieren in eine Beobachtungssonde 3 Seiterichtung geschlossen werden. Ferner ist eine Wärmeelektroquelle 6 zum Steuern einer durch Strom zugeführten Erwärmung an das Wärmeteil 5 verbunden.
  • Zusätzlich ist eine Steuervorrichtung 8 bereitgestellt, welche die piezoelektrische Körpersteuersektion 20, die Wärmeelektroquelle 6, die XYZ-integrierte Abtaststeuerung 18, den Photodetektor 15 und dergleichen steuert.
  • Im Folgenden werden Oberflächenbehandlungen des Substrats Sb, der Beobachtungssonde 3 und der Greifsonde 4 erläutert.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Siliziumoxid(SiO2)-Film durch ein dünnes Oxidieren einer Oberfläche von einem Silizium(Si)-Substrat, dessen Ebenheit wie das Substrat Sb gut ist, und dessen wasserbindende Art gut ist, ausgebildet. In der Beobachtungssonde 3 und der Greifsonde 4 werden die Spitzen von beiden Sonden, welche Silizi um (Si) enthalten, in Fluorwasserstoffsäure eingetaucht, um dadurch eine Wasserstoffabgeschlossene Oberfläche auszubilden, um sie wasserabweisender als das Substrat Sb zu erstellen. Zusätzlich, um eine Haltbarkeit von der Beobachtungssonde 3 und der Greifsonde 4 zu erhöhen, werden Oberflächen von beiden Sonden durch eine Fluoroplastik wie beispielsweise Teflon (Markenregistrierungsnummer 465605, oder dergleichen) beschichtet. Durch diese Oberflächenbehandlungen wird das Substrat Sb derart erstellt, dass dessen wasserbindende Art höher als jene von der Beobachtungssonde 3 und der Greifsonde 4 wird, welche die Probenbetriebs-Pinzette 7 werden.
  • In 3 ist ein schematisches Aufbaudiagramm von einer Feuchtigkeitserzeugungsvorrichtung gezeigt. Eine Trockengasquelle 25 zum Einfließen von Trockenluft oder Trockenstickstoff ist an die Feuchtigkeitssteuervorrichtung 22 angebracht, und es werden Dampfgenerator 24 und ein Mixer 23 eingeführt, welche in der Feuchtigkeitssteuervorrichtung 22 enthalten sind.
  • In dem Dampfgenerator 24 wird destilliertes Wasser gelagert, und die Trockenluft oder in der Trockenstickstoff wird zu der Luft oder dem Stickstoffgas erstellt, welches den Dampf enthält, indem es den Dampfgenerator 24 passiert und in den Mixer 23 eingeführt wird.
  • In dem Mixer 23 wird die Trockenluft oder der Trockenstickstoff von der Trockengasquelle 25 mit der Luft oder dem Stickstoffgas, dessen Feuchtigkeit hoch ist, von dem Dampfgenerator 24 gemischt, und auf eine vorbestimmte Feuchtigkeit gesteuert, und kann danach in das Gehäuse 21 eingeführt werden.
  • Als Nächstes ist im Folgenden ein Verfahren zum Ergreifen oder Trennen von der Probe auf dem Substrat in der Probenbetriebseinrichtung, bezogen auf die vorliegende Ausführungsform, gezeigt.
  • Zunächst wird das Substrat Sb, welches mit der Probe S befestigt ist, auf der Probenbasis 14 in dem Gehäuse 21 installiert, und um Wasserfilme auf Oberflächen von der Probe S und dem Substrat Sb und zusätzlich auf Oberflächen von der Beobachtungssonde 1 und der Greifsonde 4 auszubilden, wird Wasserdampf von der Feuchtigkeitssteuervorrichtung 22 eingeführt, so dass die Feuchtigkeit in dem Gehäuse 21 beispielsweise 70 % beträgt.
  • Bei einem Zustand, bei welchem die Wasserfilme ausgebildet sind, wird eine Unversehrtheit für mehrere Minuten hinterlassen.
  • Durch diese ausgebildeten Wasserfilme können Greifbetätigungen von der Beobachtungssonde 3 und der Greifsonde 4 erleichtert werden. Zunächst ist es durch die Wasserfilme, welche die Probe S und das Substrat Sb umhüllen, möglich, eine elektrische Ladung abzuschirmen, welche lokal in der Probe S vorliegt, wodurch eine elektrische Potenzialdifferenz zwischen einer Probenoberfläche und einer Probenperipherie verringert wird. Zusätzlich, durch die Tatsache, dass die Probenbasis 14 mit Erde geerdet ist, wird diese elektrische Potenzialdifferenz extrem klein. Andererseits, bezogen auf die Wasserfilme, welche auf den Oberflächen von der Beobachtungssonde 3 und der Greifsonde 4 ausgebildet sind, erfahren die Beobachtungssonde 3 und die Greifsonde 4 ungefähr ein Erde-Elektropotenzial, und eine Wirkung von der elektrostatischen Kraft zwischen der Probe S und der Beobachtungssonde 3 oder der Greifsonde 4 wird extrem schwach. Zusätzlich tritt ein Wulstrand des Wassers zwischen der Probe S und dem Substrat Sb auf, und, durch die Oberflächenspannung von diesem Wulstrand, wirkt eine Kraft in eine Richtung, welche die Probe zum Substrat anzieht, so dass es möglich ist, eine Zerstreuung von der Probe auf dem Substrat zu reduzieren.
  • Zum Zwecke einer Überwachung von einer Dicke von dem Wasserfilm wird eine Kraftdistanzkurve in einem Kontaktmodus von dem Substrat gemessen, indem die Beobachtungssonde 3 von der Probenbetriebs-Pinzette 7 verwendet wird, und es wird ein Sprung aufgezeichnet (wenn die Feuchtigkeit hoch ist, wird dieser Sprung stark), wenn sich die Beobachtungssonde von dem Substrat trennt.
  • Die Probe auf dem Substrat wird durch die Beobachtungssonde beobachtet, um dadurch eine Position von der zu ergreifenden Probe zu indizieren, und eine Positionsausrichtung wird derart durchgeführt, dass die zu ergreifende Probe zwischen der Beobachtungs- und Greifsonde platziert wird.
  • Als Nächstes wird das Wärmeteil 5 von der Greifsonde 4 durch die Wärmeelektroquelle 6 erwärmt, um dadurch eine Temperatur von der Greifsonde 4 zu erhöhen, und dadurch wird die Greifsonde versetzt, wodurch die Beobachtungssonde 3 und die Greifsonde geschlossen werden. Dadurch wird die Probe S einbehalten.
  • Zusätzlich, unter einem Zustand, bei welchem die Probe S durch die Beobachtungssonde 3 und die Greifsonde 4 einbehalten wird, wird in die Z-Richtung, senkrecht zur Substrat-Sb-Oberfläche, unter Verwendung des XYZ-Abtasters 13 bewegt, und die Beobachtungssonde 3 und die Greifsonde 4 werden hinsichtlich der Substrat-Sb-Oberfläche in Relation getrennt, bis hin zu einer Position, bei welcher die Probe S vom Substrat Sb getrennt werden kann. Zusätzlich, während ihre Höhe beibehalten wird, indem der XYZ-Abtaster 13 verwendet wird, werden die Beobachtungssonde 3 und die Greifsonde 4 hinsichtlich der Substrat-Sb-Oberfläche in Relation bewegt, bis hin zu einer vorbestimmten Position, in der XY-Richtung, horizontal zu der Substrat-Sb-Oberfläche.
  • Zusätzlich, unter Verwendung des XYZ-Abtasters 13, werden die Beobachtungssonde 3 und die Greifsonde 4 hinsichtlich der Substrat-Sb-Oberfläche in der Z-Richtung senkrecht zur Substrat-Sb-Oberfläche in Relation angenähert, bis hin zu einer Position, bei welcher die Probe S das Substrat Sb kontaktiert oder sich ihm annähert. Zu diesem Zeitpunkt wird durch die Tatsache, dass ein Versatz von der Beobachtungssonde 3 gemessen wird, indem das Versatzmessmittel 17 verwendet wird, eine Distanz zwischen der Beobachtungssonde 3 und dem Substrat Sb erfasst, und eine Betätigung des XYZ-Abtasters 13 wird in einer vorbestimmten Position beendet.
  • Als Nächstes, wenn die Erwärmung des Wärmeteils 5 beendet wird und ein Abstand zwischen der Beobachtungssonde 3 und der Greifsonde 4 geöffnet wird, da die Beobachtungssonde 3 und die Greifsonde 3 wasserabweisender als das Substrat Sb werden, ist die Probe S in ihrer Anhaftung mit dem Substrat Sb stark, so dass die Probe S sich zur Substrat-Sb-Seite bewegt, und somit wird die Probe S von der Beobachtungssonde 3 und der Greifsonde 4 getrennt.
  • Nach der Proben-Trennung werden die Beobachtungssonde 3 und die Greifsonde 4 unter Verwendung des XYZ-Abtasters 13 angehoben, und die Trockenluft oder der Trockenstickstoff wird in das Gehäuse 21 von der Feuchtigkeitssteuervorrichtung 22 eingeführt, wodurch die Feuchtigkeit verringert wird.
  • Dadurch ist eine Folge von Betätigungen von der Ergreifung, der Bewegung, der Trennung, und dergleichen, von der Probe in der Probenbetriebseinrichtung, bezogen auf die vorliegende Erfindung, beendet.
  • Im Übrigen wird in der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Probe S fortdauernd ergriffen wird, während das Wärmeteil 5 erwärmt wird, kann eine Greifsondespitze-Temperatur gesteuert werden, indem eine Spannung von etwa 1/4-1/2 von einer Spannung von der Wärmeelektroquelle kontinuierlich oder impulsförmig angelegt wird, wodurch der Abstand zwischen der Beobachtungssonde 3 und der Greifsonde vollständig geschlossen wird.
  • Im Übrigen kann die Temperatur des Substrats oder der Probe gesteuert werden, indem ein Probenbasis-Temperatursteuermechanismus bereitgestellt wird, welcher dazu in der Lage ist, die Probenbasis 14 zu erwärmen oder zu kühlen. In diesem Fall wird die Erwärmung der Probenbasis ermöglicht, wenn ein Erwärmer für die Probenbasis in die Probenbasis 14 eingegraben wird, und wird die Kühlung ermöglicht, wenn ein Pertier-Element in einem unteren Teil von der Probenbasis 14 installiert wird.
  • Durch diesen Wärme- oder Kühlmechanismus für die Probenbasis wird es möglich, den Wasserfilm zu verdünnen, indem Temperaturen von der Sonde und der Probe erhöht werden, oder den Wasserfilm zu verdicken, indem Temperaturen von der Sonde und der Probe verringert werden, so dass sich ein Vorteil einstellt, dass es einfach wird, einen vorbestimmten Wasserfilm auszubilden.

Claims (6)

  1. Probenbetriebseinrichtung, welche enthält: ein Gehäuse, welches abgedichtet werden kann, eine Probenbetriebs-Pinzette, welche eine Beobachtungssonde, welche eine Spitze hat, und eine Greifsonde, welche der Beobachtungssonde mit einer vorbestimmten Distanz angrenzend bereitgestellt ist, enthält, eine Probenbasis, welche ein Substrat fixiert, auf welchem eine Probe befestigt ist, wobei die Probenbetriebs-Pinzette und die Probenbasis im Gehäuse enthalten sind, eine Feuchtigkeitssteuervorrichtung, welche eine Feuchtigkeit im Gehäuse steuert, ein Versatzerfassungsmittel, welches einen Versatz von der Beobachtungssonde erfasst, und ein dreidimensionales Bewegungsmittel, welches die Probenbasis und die Beobachtungssonde oder, die Greifsonde in dreidimensionalen Richtungen in Bezug auf eine Oberfläche von der Probenbasis in Relation bewegt, wobei die Probenbetriebs-Pinzette derart erstellt ist, dass ihre wasserbindende Art niedriger als die von dem Substrat wird.
  2. Probenbetriebseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Probenbetriebs-Pinzette eine elektrische Leitfähigkeit hat und geerdet ist.
  3. Probenbetriebseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Probenbasis geerdet ist.
  4. Probenbetriebseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Probenbetriebs-Pinzette eine Oberfläche hat, welche derart behandelt ist, um wasserabweisend zu werden.
  5. Probenbetriebseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Greifsonde ein Wärmeteil hat.
  6. Probenbetriebseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Probenbasis einen Probebasis-Temperatur-Steuermechanismus enthält, welcher eine Temperatur von der Probenbasis steuert.
DE102007049321A 2006-10-31 2007-10-15 Probenbetriebseinrichtung Withdrawn DE102007049321A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006295213A JP2008111735A (ja) 2006-10-31 2006-10-31 試料操作装置
JP2006-295213 2006-10-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007049321A1 true DE102007049321A1 (de) 2008-05-15

Family

ID=39277851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007049321A Withdrawn DE102007049321A1 (de) 2006-10-31 2007-10-15 Probenbetriebseinrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7866205B2 (de)
JP (1) JP2008111735A (de)
DE (1) DE102007049321A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4900594B2 (ja) * 2007-06-01 2012-03-21 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 試料操作装置
JP4503633B2 (ja) * 2007-06-22 2010-07-14 アオイ電子株式会社 Afmピンセットおよび走査型プローブ顕微鏡
WO2010044869A1 (en) * 2008-10-14 2010-04-22 Proksch, Roger Modular atomic force microscope
JP6766351B2 (ja) * 2014-12-26 2020-10-14 株式会社リコー 微小物特性計測装置
JP6544560B2 (ja) * 2015-03-17 2019-07-17 株式会社リコー 微小物特性計測装置及び微小物特性計測方法
CN109323986B (zh) * 2018-11-30 2020-06-26 中国地质大学(武汉) 一种气体水合物与矿物颗粒间粘附力的测试装置及方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2046481C (en) * 1990-09-05 2002-02-26 Allen E. Brandenburg Modular counter mounted fluid dispensing apparatus
JPH0534144A (ja) * 1991-07-30 1993-02-09 Toshiba Corp 原子間力顕微鏡
JP2946931B2 (ja) * 1992-03-06 1999-09-13 日本電気株式会社 高温高湿型原子間力顕微鏡及び化学反応の観察・定量化方法
JPH08262036A (ja) * 1995-03-20 1996-10-11 Nikon Corp 撥水性微小プローブ
JPH09133689A (ja) * 1995-11-08 1997-05-20 Canon Inc 微小探針、該微小探針を用いたプローブ、及び該微小探針の製造方法、並びに情報処理装置
JPH09196929A (ja) * 1996-01-18 1997-07-31 Canon Inc 表面観察装置と表面観察方法、記録装置と記録方法、及び再生装置と再生方法
JP3108860B2 (ja) * 1996-06-27 2000-11-13 セイコーインスツルメンツ株式会社 走査型プローブ顕微鏡
US6862921B2 (en) * 2001-03-09 2005-03-08 Veeco Instruments Inc. Method and apparatus for manipulating a sample
JP2003231074A (ja) * 2002-02-12 2003-08-19 Daiken Kagaku Kogyo Kk ナノピンセットの操作方法
DE10362116B4 (de) * 2003-09-17 2008-08-28 Carl Zeiss Nts Gmbh Verfahren zur Präparation einer Probe für elektronenmikroskopische Untersuchungen, sowie dabei verwendeter Greifer
JP4557773B2 (ja) * 2005-03-31 2010-10-06 東洋紡績株式会社 プローブ顕微鏡及び物性測定方法
US20080149832A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-26 Miguel Zorn Scanning Probe Microscope, Nanomanipulator with Nanospool, Motor, nucleotide cassette and Gaming application

Also Published As

Publication number Publication date
US7866205B2 (en) 2011-01-11
US20080105044A1 (en) 2008-05-08
JP2008111735A (ja) 2008-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69825226T2 (de) Mikromechanischer XYZ-Objektträger für die Verwendung mit optischen Bauteilen
DE69935422T2 (de) Oberflächen-signal-kommando-sonde eines elektronischen gerätes und verfahren zu ihrer herstellung
DE102007049321A1 (de) Probenbetriebseinrichtung
DE69736449T2 (de) Abtastvorrichtung, Herstellungsverfahren derselben und Rasterabtastmikroskop
EP1042944B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur vermessung, kalibrierung und verwendung von laser-pinzetten
DE102007049322A1 (de) Probenbetriebseinrichtung
EP2049894B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum erfassen von partikeln mit pipette und nanopore
DE60123199T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur
DE112007001684T5 (de) Rastersondenmikroskop und Verfahren zum Messen der Relativposition zwischen Sonden
DE102007031112A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Untersuchung von Oberflächeneigenschaften verschiedenartiger Materialien
WO2009076942A1 (de) Halterung für eine mikropipette
EP0789222A3 (de) Verfahren zur Herstellung und Kalibration einer Längenskala im Nanometerbereich für technische Geräte, die der hochauflösenden bzw. ultrahochauflösenden Abbildung von Strukturen dienen
DE102008000292B4 (de) Röhrenförmiger Multifunktionssensor in Flüssigkeiten, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung
DE19859460C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur elektro-optischen Einzelpartikelspektroskopie
DE19745807C2 (de) Magnetkugel-Mikrorheometer
DE19531466C2 (de) Mikromechanische Sonde für Rastermikroskope
EP1113980A1 (de) Apertur in einem halbleitermaterial sowie herstellung der apertur und verwendung
US7621964B2 (en) Near-field scanning optical microscope probe having a light emitting diode
EP2502876B1 (de) Mikromechanisches Bauelement mit Federbalken und integriertem elektrischen Funktionselement
DE69932870T2 (de) Ausleger für optisches Nahfeld-Rastermikroskop
DE102007045860A1 (de) Schaltungsanordnung für parallele Cantilever-Arrays für die Raster-Kraft-Mikroskopie
DE19504662C2 (de) Optische Nahfeldsonde
Mølhave et al. Tools for in-situ manipulation and characterization of nanostructures
DE10303961B4 (de) Sonde für ein optisches Nahfeldmikroskop und Verfahren zu deren Herstellung
EP1463610A1 (de) Abtast- und greifvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B82B0003000000

Ipc: G01Q0030200000

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B82B0003000000

Ipc: G01Q0030200000

Effective date: 20140617

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20140501