JP2000241332A - 走査型プローブ顕微鏡 - Google Patents
走査型プローブ顕微鏡Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 試料の温度を可変しても、試料の熱膨張や収
縮の影響を極めて小さくすることができる走査型プロー
ブ顕微鏡を実現する。 【解決手段】 長方形の試料１１は、試料保持体１２
ａ，１２ｂ上に載せられている。試料保持体１２ａ，１
２ｂの上には、試料１を挟んで円筒状電極１３ａ，１３
ｂが配置される。試料１１を通電加熱した場合、試料１
１は熱膨張する。この場合、試料１１は両側に膨脹する
が、試料の膨脹は円筒状電極１３ａ，１３ｂを回転さ
せ、試料が膨脹によりスライドして撓むことは防止され
る。この結果、試料の膨脹により、探針１６が試料１１
に衝突したり、急激に遠ざかる問題はなくなり、安定し
て高分解能の走査プローブ像の観察が可能となる。
縮の影響を極めて小さくすることができる走査型プロー
ブ顕微鏡を実現する。 【解決手段】 長方形の試料１１は、試料保持体１２
ａ，１２ｂ上に載せられている。試料保持体１２ａ，１
２ｂの上には、試料１を挟んで円筒状電極１３ａ，１３
ｂが配置される。試料１１を通電加熱した場合、試料１
１は熱膨張する。この場合、試料１１は両側に膨脹する
が、試料の膨脹は円筒状電極１３ａ，１３ｂを回転さ
せ、試料が膨脹によりスライドして撓むことは防止され
る。この結果、試料の膨脹により、探針１６が試料１１
に衝突したり、急激に遠ざかる問題はなくなり、安定し
て高分解能の走査プローブ像の観察が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走査型トンネル顕
微鏡や原子間力顕微鏡などの走査型プローブ顕微鏡に関
する。
微鏡や原子間力顕微鏡などの走査型プローブ顕微鏡に関
する。
【０００２】
【従来の技術】走査型プローブ顕微鏡には、走査型トン
ネル顕微鏡（ＳＴＭ）や原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）など
が含まれており、これらは探針を利用したプローブ顕微
鏡である。この顕微鏡では、探針を被観察試料の表面に
数ナノメータ以下の距離に近接させ、この状態で探針と
試料とを相対的に走査し、この走査に基づいて試料表面
の原子レベルの凹凸像を得るようにしている。
ネル顕微鏡（ＳＴＭ）や原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）など
が含まれており、これらは探針を利用したプローブ顕微
鏡である。この顕微鏡では、探針を被観察試料の表面に
数ナノメータ以下の距離に近接させ、この状態で探針と
試料とを相対的に走査し、この走査に基づいて試料表面
の原子レベルの凹凸像を得るようにしている。
【０００３】この走査型プローブ顕微鏡では、観察媒体
として使用する物理量によって種々の観察手段が得られ
るものである。例えば、探針と試料間に電圧を印加して
得られるトンネル電流を計測するものが走査トンネル顕
微鏡であり、探針と試料の間の働く原子間力を計測する
ものが原子間力顕微鏡である。
として使用する物理量によって種々の観察手段が得られ
るものである。例えば、探針と試料間に電圧を印加して
得られるトンネル電流を計測するものが走査トンネル顕
微鏡であり、探針と試料の間の働く原子間力を計測する
ものが原子間力顕微鏡である。
【０００４】その他の関連装置として試料表面の磁気力
を計測する磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）や、細い光学ガラス
にレーザー光などを導入してその先端から漏れるエバネ
セント光を利用して光学的に観察する近接場光学顕微鏡
（ＳＮＯＭ）なども走査型プロープ顕微鏡のファミリー
装置として注目を浴びている。
を計測する磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）や、細い光学ガラス
にレーザー光などを導入してその先端から漏れるエバネ
セント光を利用して光学的に観察する近接場光学顕微鏡
（ＳＮＯＭ）なども走査型プロープ顕微鏡のファミリー
装置として注目を浴びている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年これらの装置に対
しては、単に室温で試料表面の高分解能観察を行うこと
だけではなく、試料の温度を可変して高分解能でダイナ
ミックな表面を観察したいとの要望が大きくなってきて
いる。ここで例えば、試料の温度を高く加熱すると、必
然的にステージ自体も加熱されてステージの温度ドリフ
トが発生し、高分解能の像観察が不可能となってしま
う。
しては、単に室温で試料表面の高分解能観察を行うこと
だけではなく、試料の温度を可変して高分解能でダイナ
ミックな表面を観察したいとの要望が大きくなってきて
いる。ここで例えば、試料の温度を高く加熱すると、必
然的にステージ自体も加熱されてステージの温度ドリフ
トが発生し、高分解能の像観察が不可能となってしま
う。
【０００６】このため、現在ステージのドリフトの発生
を著しく小さくするための方式として、試料ステージに
ドリフトフリー構造を組み込んだものが提供されてい
る。このドリフトフリー構造は、探針に対応する位置を
中心としてステージが膨脹・収縮する構造であり、探針
に対応した試料位置の移動を極小化したものである。
を著しく小さくするための方式として、試料ステージに
ドリフトフリー構造を組み込んだものが提供されてい
る。このドリフトフリー構造は、探針に対応する位置を
中心としてステージが膨脹・収縮する構造であり、探針
に対応した試料位置の移動を極小化したものである。
【０００７】しかしながら、試料ステージにドリフトフ
リー構造を組み込んだとしても、温度を可変させること
によって発生する試料自身に起因するドリフトを補償す
る手法は提供されていない。一部で、電気的、あるいは
ソフト的に能動的なドリフト補償の試みがなされている
が、試料の加熱温度幅（温度勾配）が変化したり、観察
位置によるドリフト量の変化（観察位置によってドリフ
ト量は異なる）には追随できていない。
リー構造を組み込んだとしても、温度を可変させること
によって発生する試料自身に起因するドリフトを補償す
る手法は提供されていない。一部で、電気的、あるいは
ソフト的に能動的なドリフト補償の試みがなされている
が、試料の加熱温度幅（温度勾配）が変化したり、観察
位置によるドリフト量の変化（観察位置によってドリフ
ト量は異なる）には追随できていない。
【０００８】そもそもドリフトの原因は、試料の固定方
法に問題がある。現在の加熱用試料の固定方式は、試料
の両端をクランプする形が一般的であるが、これは、試
料またはヒーターに電流を安定に流すために堅固に試料
を固定する必要があるためである。しかしこの場合、試
料を加熱すると熱膨張により試料が曲り、大きなドリフ
トが発生したり、試料の曲りによりステップが多く発生
する問題があり、正確な試料の評価を困難としていた。
法に問題がある。現在の加熱用試料の固定方式は、試料
の両端をクランプする形が一般的であるが、これは、試
料またはヒーターに電流を安定に流すために堅固に試料
を固定する必要があるためである。しかしこの場合、試
料を加熱すると熱膨張により試料が曲り、大きなドリフ
トが発生したり、試料の曲りによりステップが多く発生
する問題があり、正確な試料の評価を困難としていた。
【０００９】図１に従来の試料を通電加熱するタイプの
試料の固定方式の一例を示すが、このタイプの試料ホル
ダは、ステージにバヨネット方式で固定することによ
り、通電が可能となるものである。この図１は試料と試
料ホルダ部の断面を示しており、長方形の試料１は、試
料保持体２ａ，２ｂ上に載せられている。試料保持体２
ａ，２ｂの上には、試料１を挟んで固定電極３ａ，３ｂ
が配置される。固定電極３ａ，３ｂは、図示していない
がビス等により試料１を挟んで試料保持体２ａ，２ｂ上
にしっかりと固定される。
試料の固定方式の一例を示すが、このタイプの試料ホル
ダは、ステージにバヨネット方式で固定することによ
り、通電が可能となるものである。この図１は試料と試
料ホルダ部の断面を示しており、長方形の試料１は、試
料保持体２ａ，２ｂ上に載せられている。試料保持体２
ａ，２ｂの上には、試料１を挟んで固定電極３ａ，３ｂ
が配置される。固定電極３ａ，３ｂは、図示していない
がビス等により試料１を挟んで試料保持体２ａ，２ｂ上
にしっかりと固定される。
【００１０】試料保持体２ａ，２ｂおよび固定電極３
ａ，３ｂは、導電性材料で形成されており、試料保持体
２ａ，２ｂは加熱電源（図示せず）に接続されている。
この結果、試料１に電流が流され、試料１が半導体試料
である場合には、通電加熱される。なお、試料保持体２
ａ，２ｂには切り欠き４ａ，４ｂが設けられているが、
この切り欠きは、試料１の熱が試料保持体２ａ，２ｂを
通して逃げることを少なくし、試料１に接触する部分の
熱飽和を早める役割を有する。
ａ，３ｂは、導電性材料で形成されており、試料保持体
２ａ，２ｂは加熱電源（図示せず）に接続されている。
この結果、試料１に電流が流され、試料１が半導体試料
である場合には、通電加熱される。なお、試料保持体２
ａ，２ｂには切り欠き４ａ，４ｂが設けられているが、
この切り欠きは、試料１の熱が試料保持体２ａ，２ｂを
通して逃げることを少なくし、試料１に接触する部分の
熱飽和を早める役割を有する。
【００１１】試料１の上部には探針５が配置され、この
探針５と試料１（試料保持体２ａ，２ｂ）とは適宜な機
構により相対的に走査させられる。このような構成によ
り、試料１の加熱を行いながら探針５を試料１に対して
走査させれば、加熱試料のダイナミックな観察を行うこ
とができる。
探針５と試料１（試料保持体２ａ，２ｂ）とは適宜な機
構により相対的に走査させられる。このような構成によ
り、試料１の加熱を行いながら探針５を試料１に対して
走査させれば、加熱試料のダイナミックな観察を行うこ
とができる。
【００１２】さて、図１の構成では、試料１と試料保持
体２ａ，２ｂおよび固定電極３ａ，３ｂとの間の接触抵
抗が高いと、試料１の加熱温度が不安定となる。そのた
め、試料１は試料保持体２ａ，２ｂおよび固定電極３
ａ，３ｂに対してしっかりと固定されている。この結
果、試料１を加熱することによって発生する試料の熱膨
張の影響は、試料自身の撓みとなって現れる。
体２ａ，２ｂおよび固定電極３ａ，３ｂとの間の接触抵
抗が高いと、試料１の加熱温度が不安定となる。そのた
め、試料１は試料保持体２ａ，２ｂおよび固定電極３
ａ，３ｂに対してしっかりと固定されている。この結
果、試料１を加熱することによって発生する試料の熱膨
張の影響は、試料自身の撓みとなって現れる。
【００１３】また、探針５による試料の観察位置が膨脹
中心の場合には、膨脹により試料が撓むことによって、
探針５が試料１に衝突したり、急激に遠ざかる問題が発
生する。このいずれの場合も試料１の走査プローブ像の
観察が不可能となる。更に、試料の撓みによる位置ずれ
の場合には、衝突の他に試料１の撓みから試料表面に発
生するステップのため、試料表面の正確な評価が困難と
なる。
中心の場合には、膨脹により試料が撓むことによって、
探針５が試料１に衝突したり、急激に遠ざかる問題が発
生する。このいずれの場合も試料１の走査プローブ像の
観察が不可能となる。更に、試料の撓みによる位置ずれ
の場合には、衝突の他に試料１の撓みから試料表面に発
生するステップのため、試料表面の正確な評価が困難と
なる。
【００１４】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、試料の温度を可変しても、試料の
熱膨張や収縮の影響を極めて小さくすることができる走
査型プローブ顕微鏡を実現するにある。
もので、その目的は、試料の温度を可変しても、試料の
熱膨張や収縮の影響を極めて小さくすることができる走
査型プローブ顕微鏡を実現するにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】第１の発明に基づく走査
型プローブ顕微鏡は、試料と探針とを相対的に走査し、
試料表面の像を得るようにした走査型プローブ顕微鏡に
おいて、試料が載せられる試料保持体と、試料を挟んで
試料保持体に押し付けられる構造の円柱状電極を設け、
試料保持体により試料を加熱するように構成したことを
特徴としている。
型プローブ顕微鏡は、試料と探針とを相対的に走査し、
試料表面の像を得るようにした走査型プローブ顕微鏡に
おいて、試料が載せられる試料保持体と、試料を挟んで
試料保持体に押し付けられる構造の円柱状電極を設け、
試料保持体により試料を加熱するように構成したことを
特徴としている。
【００１６】第１の発明では、円柱状電極によって試料
を試料保持体に押し付けるように構成したので、試料の
膨脹や収縮の際には試料は円柱状電極と試料保持体の間
をスライドすることができるため、試料が膨脹や収縮に
ともなって撓むようなことは防止される。
を試料保持体に押し付けるように構成したので、試料の
膨脹や収縮の際には試料は円柱状電極と試料保持体の間
をスライドすることができるため、試料が膨脹や収縮に
ともなって撓むようなことは防止される。
【００１７】第２の発明に基づく走査型プローブ顕微鏡
は、第１の発明において、円柱状電極は中心部分に空間
を有した円筒状であり、円筒状の内部を通して線状の部
材を設け、線状の部材の両端を試料保持体に取り付ける
ことにより、試料を試料保持体に押し付けるように構成
したので、請求項１の発明と同様な効果が得られる。
は、第１の発明において、円柱状電極は中心部分に空間
を有した円筒状であり、円筒状の内部を通して線状の部
材を設け、線状の部材の両端を試料保持体に取り付ける
ことにより、試料を試料保持体に押し付けるように構成
したので、請求項１の発明と同様な効果が得られる。
【００１８】第３の発明に基づく走査型プローブ顕微鏡
は、第１の発明において、円柱状電極の両端に線状の部
材を設け、それぞれの線状の部材の他端を試料保持体に
取り付けることにより、試料を試料保持体に押し付ける
ように構成したので、請求項１の発明と同様な効果が得
られる。
は、第１の発明において、円柱状電極の両端に線状の部
材を設け、それぞれの線状の部材の他端を試料保持体に
取り付けることにより、試料を試料保持体に押し付ける
ように構成したので、請求項１の発明と同様な効果が得
られる。
【００１９】第４の発明に基づく走査型プローブ顕微鏡
は、第１の発明において、探針に近い位置で、探針が近
付けられる方向とは垂直な方向から試料を押さえる押さ
え部材を設けたことにより、試料の熱膨張や収縮を探針
位置を中心に発生させることができ、観察像における試
料ドリフトの影響を著しく小さくすることができる。
は、第１の発明において、探針に近い位置で、探針が近
付けられる方向とは垂直な方向から試料を押さえる押さ
え部材を設けたことにより、試料の熱膨張や収縮を探針
位置を中心に発生させることができ、観察像における試
料ドリフトの影響を著しく小さくすることができる。
【００２０】第５の発明に基づく走査型プローブ顕微鏡
は、第１の発明において、試料は試料保持体を介して通
電加熱されることを特徴としている。第６の発明に基づ
く走査型プローブ顕微鏡は、第１の発明において、試料
は試料保持体に設けられた加熱手段を介して加熱される
ことを特徴としている。
は、第１の発明において、試料は試料保持体を介して通
電加熱されることを特徴としている。第６の発明に基づ
く走査型プローブ顕微鏡は、第１の発明において、試料
は試料保持体に設けられた加熱手段を介して加熱される
ことを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】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２は本発明に基づく走査
型プローブ顕微鏡の試料と試料ホルダ部を示している断
面図であり、図３はその上面図である。図において長方
形の試料１１は、試料保持体１２ａ，１２ｂ上に載せら
れている。試料保持体１２ａ，１２ｂの上には、試料１
を挟んで円筒状電極１３ａ，１３ｂが配置される。
施の形態を詳細に説明する。図２は本発明に基づく走査
型プローブ顕微鏡の試料と試料ホルダ部を示している断
面図であり、図３はその上面図である。図において長方
形の試料１１は、試料保持体１２ａ，１２ｂ上に載せら
れている。試料保持体１２ａ，１２ｂの上には、試料１
を挟んで円筒状電極１３ａ，１３ｂが配置される。
【００２２】円筒状電極１３ａ，１３ｂの内部にはそれ
ぞれワイヤー１４ａ，１４ｂが通されているが、ワイヤ
ー１４ａ，１４ｂの全部あるいはその一部はスプリング
状にされている。試料１１を試料保持体１２ａ，１２ｂ
上に固定する際には、円筒状電極１３ａ，１３ｂを図の
ように配置し、ワイヤー１４ａ，１４ｂの端部を引っ張
り、試料保持体１２ａ，１２ｂの側部に設けられたフッ
ク等に架けることにより行う。この結果、円筒状電極１
３ａ，１３ｂは試料１１を上から押さえ込む構造とさ
れ、試料面に均一な力が掛かるような構造となってい
る。
ぞれワイヤー１４ａ，１４ｂが通されているが、ワイヤ
ー１４ａ，１４ｂの全部あるいはその一部はスプリング
状にされている。試料１１を試料保持体１２ａ，１２ｂ
上に固定する際には、円筒状電極１３ａ，１３ｂを図の
ように配置し、ワイヤー１４ａ，１４ｂの端部を引っ張
り、試料保持体１２ａ，１２ｂの側部に設けられたフッ
ク等に架けることにより行う。この結果、円筒状電極１
３ａ，１３ｂは試料１１を上から押さえ込む構造とさ
れ、試料面に均一な力が掛かるような構造となってい
る。
【００２３】試料保持体１２ａ，１２ｂは、導電性材料
で形成されており、試料保持体１２ａ，１２ｂは加熱電
源（図示せず）に接続されている。この結果、試料１１
に電流が流され、試料１１が半導体試料である場合に
は、通電加熱される。なお、試料保持体１２ａ，１２ｂ
には切り欠き１５ａ，１５ｂが設けられているが、この
切り欠きは、試料１１の熱が試料保持体１２ａ，１２ｂ
を通して逃げることを少なくし、試料１１に接触する部
分の熱飽和を早める役割を有する。
で形成されており、試料保持体１２ａ，１２ｂは加熱電
源（図示せず）に接続されている。この結果、試料１１
に電流が流され、試料１１が半導体試料である場合に
は、通電加熱される。なお、試料保持体１２ａ，１２ｂ
には切り欠き１５ａ，１５ｂが設けられているが、この
切り欠きは、試料１１の熱が試料保持体１２ａ，１２ｂ
を通して逃げることを少なくし、試料１１に接触する部
分の熱飽和を早める役割を有する。
【００２４】試料１１の上部には探針１６が配置され、
この探針１６と試料１１（試料保持体１２ａ，１２ｂ）
とは適宜な機構により相対的に走査させられる。このよ
うな構成により、試料１１の加熱を行いながら探針１６
を試料１１に対して走査させれば、加熱試料のダイナミ
ックな観察を行うことができる。
この探針１６と試料１１（試料保持体１２ａ，１２ｂ）
とは適宜な機構により相対的に走査させられる。このよ
うな構成により、試料１１の加熱を行いながら探針１６
を試料１１に対して走査させれば、加熱試料のダイナミ
ックな観察を行うことができる。
【００２５】このような構成で、試料１１を通電加熱し
た場合、試料１１は熱膨張する。この場合、試料１１は
両側に膨脹するが、試料の膨脹は円筒状電極１３ａ，１
３ｂを回転させ、試料が膨脹によりスライドして撓むこ
とは防止される。この結果、試料の膨脹により、探針１
６が試料１１に衝突したり、急激に遠ざかる問題はなく
なり、安定して高分解能の走査プローブ像の観察が可能
となる。更に、試料の撓みによる位置ずれが生じないた
め、試料１１の撓みから試料表面に発生するステップの
ため、試料表面の正確な評価が困難となるような現象も
発生しない。
た場合、試料１１は熱膨張する。この場合、試料１１は
両側に膨脹するが、試料の膨脹は円筒状電極１３ａ，１
３ｂを回転させ、試料が膨脹によりスライドして撓むこ
とは防止される。この結果、試料の膨脹により、探針１
６が試料１１に衝突したり、急激に遠ざかる問題はなく
なり、安定して高分解能の走査プローブ像の観察が可能
となる。更に、試料の撓みによる位置ずれが生じないた
め、試料１１の撓みから試料表面に発生するステップの
ため、試料表面の正確な評価が困難となるような現象も
発生しない。
【００２６】なお、上記実施の形態では円筒状電極１３
ａ，１３ｂを用いたが、この電極は円筒状ではなく円柱
状であっても良い。その場合、円筒状電極の両端にスプ
リング状のワイヤーを取り付け、それぞれのワイヤーの
他端を試料保持体１２ａ，１２ｂの側部に取り付けるよ
うにすれば良い。
ａ，１３ｂを用いたが、この電極は円筒状ではなく円柱
状であっても良い。その場合、円筒状電極の両端にスプ
リング状のワイヤーを取り付け、それぞれのワイヤーの
他端を試料保持体１２ａ，１２ｂの側部に取り付けるよ
うにすれば良い。
【００２７】図４、図５は本発明の他の実施の形態を示
す図であり、図２、図３に示した第１の実施の形態と同
一ないしは類似の構成要素には同一番号を付してその詳
細な説明は省略する。この図４、図５の構成において
は、第１の実施の形態の構造に対し、試料１１の側部に
くさび状の押さえ１７ａ，１７ｂを設けている。
す図であり、図２、図３に示した第１の実施の形態と同
一ないしは類似の構成要素には同一番号を付してその詳
細な説明は省略する。この図４、図５の構成において
は、第１の実施の形態の構造に対し、試料１１の側部に
くさび状の押さえ１７ａ，１７ｂを設けている。
【００２８】くさび状の押さえ１７ａ，１７ｂが設けら
れる位置は探針１６が接近される試料位置に対応した位
置である。押さえ１７ａ，１７ｂは図示していないが、
適宜な移動機構により試料１１に対する位置を調整でき
るように構成されている。また、押さえ１７ａ，１７ｂ
にはピエゾ素子に取り付けられており、ピエゾ素子に電
圧を印加して駆動することにより、押さえ１７ａ，１７
ｂによる試料１１を押さえる力を調整したり、押さえ位
置の微調整ができるようにされている。
れる位置は探針１６が接近される試料位置に対応した位
置である。押さえ１７ａ，１７ｂは図示していないが、
適宜な移動機構により試料１１に対する位置を調整でき
るように構成されている。また、押さえ１７ａ，１７ｂ
にはピエゾ素子に取り付けられており、ピエゾ素子に電
圧を印加して駆動することにより、押さえ１７ａ，１７
ｂによる試料１１を押さえる力を調整したり、押さえ位
置の微調整ができるようにされている。
【００２９】このような構成で、試料１１の探針１６に
近い側部を押さえ１７ａ，１７ｂで押さえることによ
り、試料１１が加熱されて膨脹する際、あるいは冷却さ
れて収縮する際、その膨脹や収縮の中心は探針１６に対
応した位置となるため、得られる試料像は試料１１の熱
ドリフトの影響を著しく小さくすることができる。
近い側部を押さえ１７ａ，１７ｂで押さえることによ
り、試料１１が加熱されて膨脹する際、あるいは冷却さ
れて収縮する際、その膨脹や収縮の中心は探針１６に対
応した位置となるため、得られる試料像は試料１１の熱
ドリフトの影響を著しく小さくすることができる。
【００３０】なお、くさび状の押さえ１７ａ，１７ｂの
材料としては、加熱や冷却を考慮して、熱絶縁性の良好
なアルミナセラミックスや、目的によってグラスファイ
バーエポキシ材料等を使用することが好ましい。
材料としては、加熱や冷却を考慮して、熱絶縁性の良好
なアルミナセラミックスや、目的によってグラスファイ
バーエポキシ材料等を使用することが好ましい。
【００３１】以上本発明の実施の形態を詳述したが、本
発明はこの形態に限定されない。例えば、試料が半導体
等の試料自体が通電加熱される場合について述べたが、
試料か導電性の場合や絶縁材料の場合には、試料保持体
自体を通電加熱するように構成するか、試料保持体にヒ
ーターを取り付け、間接的に試料を加熱すれば良い。ま
た、試料の加熱の場合のみならず、試料の冷却を行う場
合にも本発明を使用することができる。
発明はこの形態に限定されない。例えば、試料が半導体
等の試料自体が通電加熱される場合について述べたが、
試料か導電性の場合や絶縁材料の場合には、試料保持体
自体を通電加熱するように構成するか、試料保持体にヒ
ーターを取り付け、間接的に試料を加熱すれば良い。ま
た、試料の加熱の場合のみならず、試料の冷却を行う場
合にも本発明を使用することができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明では、
円柱状電極によって試料を試料保持体に押し付けるよう
に構成したので、試料の膨脹や収縮の際には試料は円柱
状電極と試料保持体の間をスライドすることができるた
め、試料が膨脹や収縮にともなって撓むようなことは防
止される。この結果、試料の膨脹等により試料か撓み、
探針が試料に衝突したり、急激に遠ざかる問題はなくな
り、安定して高分解能の走査プローブ像の観察が可能と
なる。更に、試料の撓みによる位置ずれが生じないた
め、試料の撓みから試料表面に発生するステップのた
め、試料表面の正確な評価が困難となるような現象も発
生しない。
円柱状電極によって試料を試料保持体に押し付けるよう
に構成したので、試料の膨脹や収縮の際には試料は円柱
状電極と試料保持体の間をスライドすることができるた
め、試料が膨脹や収縮にともなって撓むようなことは防
止される。この結果、試料の膨脹等により試料か撓み、
探針が試料に衝突したり、急激に遠ざかる問題はなくな
り、安定して高分解能の走査プローブ像の観察が可能と
なる。更に、試料の撓みによる位置ずれが生じないた
め、試料の撓みから試料表面に発生するステップのた
め、試料表面の正確な評価が困難となるような現象も発
生しない。
【００３３】第２の発明に基づく走査型プローブ顕微鏡
は、第１の発明において、円柱状電極は中心部分に空間
を有した円筒状であり、円筒状の内部を通して線状の部
材を設け、線状の部材の両端を試料保持体に取り付ける
ことにより、試料を試料保持体に押し付けるように構成
したので、請求項１の発明と同様な効果が得られる。
は、第１の発明において、円柱状電極は中心部分に空間
を有した円筒状であり、円筒状の内部を通して線状の部
材を設け、線状の部材の両端を試料保持体に取り付ける
ことにより、試料を試料保持体に押し付けるように構成
したので、請求項１の発明と同様な効果が得られる。
【００３４】第３の発明に基づく走査型プローブ顕微鏡
は、第１の発明において、円柱状電極の両端に線状の部
材を設け、それぞれの線状の部材の他端を試料保持体に
取り付けることにより、試料を試料保持体に押し付ける
ように構成したので、請求項１の発明と同様な効果が得
られる。
は、第１の発明において、円柱状電極の両端に線状の部
材を設け、それぞれの線状の部材の他端を試料保持体に
取り付けることにより、試料を試料保持体に押し付ける
ように構成したので、請求項１の発明と同様な効果が得
られる。
【００３５】第４の発明に基づく走査型プローブ顕微鏡
は、第１の発明において、探針に近い位置で、探針が近
付けられる方向とは垂直な方向から試料を押さえる押さ
え部材を設けたことにより、第１の発明の効果が達成で
きると共に、試料の熱膨張や収縮を探針位置を中心に発
生させることができ、観察像における試料ドリフトの影
響を著しく小さくすることができる。
は、第１の発明において、探針に近い位置で、探針が近
付けられる方向とは垂直な方向から試料を押さえる押さ
え部材を設けたことにより、第１の発明の効果が達成で
きると共に、試料の熱膨張や収縮を探針位置を中心に発
生させることができ、観察像における試料ドリフトの影
響を著しく小さくすることができる。
【００３６】第５および第６の発明に基づく走査プロー
ブ顕微鏡は、第１の発明と同様な効果が達成される。
ブ顕微鏡は、第１の発明と同様な効果が達成される。
【図１】従来の走査型プローブ顕微鏡の試料と試料ホル
ダ部分の断面を示す図である。
ダ部分の断面を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に基づく走査型プロ
ーブ顕微鏡の試料と試料ホルダ部分の断面を示す図であ
る。
ーブ顕微鏡の試料と試料ホルダ部分の断面を示す図であ
る。
【図３】図２の構成の上面図を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に基づく走査型プロ
ーブ顕微鏡の試料と試料ホルダ部分の断面を示す図であ
る。
ーブ顕微鏡の試料と試料ホルダ部分の断面を示す図であ
る。
【図５】図２の構成の上面図を示す図である。
１１ 試料 １２ 試料保持体 １３ 円筒電極 １４ ワイヤー １５ 切り欠き １６ 探針 １７ くさび状押さえ
Claims (6)
- 【請求項１】 試料と探針とを相対的に走査し、試料表
面の像を得るようにした走査型プローブ顕微鏡におい
て、試料が載せられる試料保持体と、試料を挟んで試料
保持体に押し付けられる構造の円柱状電極を設け、試料
保持体により試料を加熱するように構成したことを特徴
とする走査型プローブ顕微鏡。 - 【請求項２】 円柱状電極は中心部分に空間を有した円
筒状であり、円筒状の内部を通して線状の部材を設け、
線状の部材の両端を試料保持体に取り付けることによ
り、試料を試料保持体に押し付けるように構成した請求
項１記載の走査型プローブ顕微鏡。 - 【請求項３】 円柱状電極の両端に線状の部材を設け、
それぞれの線状の部材の他端を試料保持体に取り付ける
ことにより、試料を試料保持体に押し付けるように構成
した請求項１記載の走査型プローブ顕微鏡。 - 【請求項４】 探針に近い位置で、探針が近付けられる
方向とは垂直な方向から試料を押さえる押さえ部材を設
けた請求項１記載の走査型プローブ顕微鏡。 - 【請求項５】 試料は試料保持体を介して通電加熱され
る請求項１記載の走査型プローブ顕微鏡。 - 【請求項６】 試料は試料保持体に設けられた加熱手段
を介して加熱される請求項１記載の走査型プローブ顕微
鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11048095A JP2000241332A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 走査型プローブ顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11048095A JP2000241332A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 走査型プローブ顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000241332A true JP2000241332A (ja) | 2000-09-08 |
Family
ID=12793768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11048095A Withdrawn JP2000241332A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 走査型プローブ顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000241332A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100479846B1 (ko) * | 2002-03-20 | 2005-03-30 | 학교법인 포항공과대학교 | 탐침형 깊은 준위 과도 전기 용량 분광기 |
| JP2013104780A (ja) * | 2011-11-14 | 2013-05-30 | Shimadzu Corp | 試料支持治具 |
| JP2015501935A (ja) * | 2011-11-28 | 2015-01-19 | ハイジトロン, インク.Hysitron, Inc. | 高温加熱システム |
| US9759641B2 (en) | 2009-11-27 | 2017-09-12 | Hysitron, Inc. | Micro electro-mechanical heater |
| US9829417B2 (en) | 2012-06-13 | 2017-11-28 | Hysitron, Inc. | Environmental conditioning assembly for use in mechanical testing at micron or nano-scales |
-
1999
- 1999-02-25 JP JP11048095A patent/JP2000241332A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100479846B1 (ko) * | 2002-03-20 | 2005-03-30 | 학교법인 포항공과대학교 | 탐침형 깊은 준위 과도 전기 용량 분광기 |
| US9759641B2 (en) | 2009-11-27 | 2017-09-12 | Hysitron, Inc. | Micro electro-mechanical heater |
| JP2013104780A (ja) * | 2011-11-14 | 2013-05-30 | Shimadzu Corp | 試料支持治具 |
| JP2015501935A (ja) * | 2011-11-28 | 2015-01-19 | ハイジトロン, インク.Hysitron, Inc. | 高温加熱システム |
| US9804072B2 (en) | 2011-11-28 | 2017-10-31 | Hysitron, Inc. | High temperature heating system |
| US10241017B2 (en) | 2011-11-28 | 2019-03-26 | Bruker Nano, Inc. | High temperature heating system |
| US9829417B2 (en) | 2012-06-13 | 2017-11-28 | Hysitron, Inc. | Environmental conditioning assembly for use in mechanical testing at micron or nano-scales |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060509 |