JP2000338025A - 複数のプローブを備えた情報検出装置および複数のプローブによる情報検出方法 - Google Patents
複数のプローブを備えた情報検出装置および複数のプローブによる情報検出方法Info
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- JP2000338025A JP2000338025A JP11152252A JP15225299A JP2000338025A JP 2000338025 A JP2000338025 A JP 2000338025A JP 11152252 A JP11152252 A JP 11152252A JP 15225299 A JP15225299 A JP 15225299A JP 2000338025 A JP2000338025 A JP 2000338025A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】広範囲な試料表面に対して、より高分解能かつ
高速に情報検出することができる複数のプローブを備え
た情報検出装置および情報検出方法を提供すること。 【解決手段】複数のプローブを試料に対して一体として
相対走査して、該試料上の情報を検出する複数のプロー
ブによる情報検出装置または方法であって、前記複数の
プローブの探針先端の位置関係を測定、記憶し、前記複
数の測定プローブを一体として該試料との相対角度を変
化させて、該試料に対して相対走査し、前記相対走査中
に取得した情報を、前記相対走査の制御量、前記相対角
度の変化による角度変化量、および前記測定、記憶した
探針先端の位置関係から合成する情報検出装置または方
法を提供する。
高速に情報検出することができる複数のプローブを備え
た情報検出装置および情報検出方法を提供すること。 【解決手段】複数のプローブを試料に対して一体として
相対走査して、該試料上の情報を検出する複数のプロー
ブによる情報検出装置または方法であって、前記複数の
プローブの探針先端の位置関係を測定、記憶し、前記複
数の測定プローブを一体として該試料との相対角度を変
化させて、該試料に対して相対走査し、前記相対走査中
に取得した情報を、前記相対走査の制御量、前記相対角
度の変化による角度変化量、および前記測定、記憶した
探針先端の位置関係から合成する情報検出装置または方
法を提供する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＳＰＭ（走査型プロ
ーブ顕微鏡）の原理を応用した複数のプローブで測定試
料を同時観察し、あるいは記録情報を再生する技術分野
に関するものであり、特に、広範囲な試料表面に対し
て、より高分解能かつ高速に情報検出することができる
情報検出装置および情報検出方法の実現を図るものであ
る。
ーブ顕微鏡）の原理を応用した複数のプローブで測定試
料を同時観察し、あるいは記録情報を再生する技術分野
に関するものであり、特に、広範囲な試料表面に対し
て、より高分解能かつ高速に情報検出することができる
情報検出装置および情報検出方法の実現を図るものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、導体の電子構造を直接観察できる
走査型トンネル顕微鏡（以後、ＳＴＭと略す）の開発
［Ｇ．Ｂｉｎｎｉｎｇ ｅｔ ａｌ．Ｐｈｙｓ．Ｒｅ
ｖ．Ｌｅｔｔ，４９，５７（１９８２）］以来、ＡＦＭ
（原子間力顕微鏡）、ＳＣＭ（走査型容量顕微鏡）、Ｎ
ＳＯＭ（近接場顕微鏡）といった、先端の尖ったプロー
ブを走査することにより様々な情報とその分布を得る顕
微鏡装置が、次々と開発されてきた。現在、これらの顕
微鏡群は、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）と総称さ
れ、原子、分子レベルの解像度を持つ、微細構造の観察
手段として、広く用いられるようになっている。
走査型トンネル顕微鏡（以後、ＳＴＭと略す）の開発
［Ｇ．Ｂｉｎｎｉｎｇ ｅｔ ａｌ．Ｐｈｙｓ．Ｒｅ
ｖ．Ｌｅｔｔ，４９，５７（１９８２）］以来、ＡＦＭ
（原子間力顕微鏡）、ＳＣＭ（走査型容量顕微鏡）、Ｎ
ＳＯＭ（近接場顕微鏡）といった、先端の尖ったプロー
ブを走査することにより様々な情報とその分布を得る顕
微鏡装置が、次々と開発されてきた。現在、これらの顕
微鏡群は、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）と総称さ
れ、原子、分子レベルの解像度を持つ、微細構造の観察
手段として、広く用いられるようになっている。
【０００３】走査型プローブ顕微鏡を用いた測定では、
測定試料の面に沿ってプローブを走査する時間が、工業
的な応用を考える際にスループットの点で障害となって
いた。また、走査を行うためのステージ（アクチュエー
タ）の動作精度が測定精度を左右するが、より広範囲の
試料を測定したいという要求に対して、技術的およびコ
スト的な観点から、広い走査範囲と高い精度を両立する
ステージの開発が困難であるということが障害となって
いた。
測定試料の面に沿ってプローブを走査する時間が、工業
的な応用を考える際にスループットの点で障害となって
いた。また、走査を行うためのステージ（アクチュエー
タ）の動作精度が測定精度を左右するが、より広範囲の
試料を測定したいという要求に対して、技術的およびコ
スト的な観点から、広い走査範囲と高い精度を両立する
ステージの開発が困難であるということが障害となって
いた。
【０００４】これらの問題に対する回答として、複数の
プローブを用いて試料を同時観察する方法があり、例え
ば、特開平３−２８７００６号公報では、試料の３次元
形状を測定するために、複数のＳＴＭを試料面と平行な
面内において動作する同一ステージ上に配置し、個々の
ＳＴＭで得られた形状情報を各プローブの相対的な位置
関係から合成することで、広範囲に渡り、高精度な、試
料の形状情報あるいは記録情報を再生する方法が提案さ
れている。
プローブを用いて試料を同時観察する方法があり、例え
ば、特開平３−２８７００６号公報では、試料の３次元
形状を測定するために、複数のＳＴＭを試料面と平行な
面内において動作する同一ステージ上に配置し、個々の
ＳＴＭで得られた形状情報を各プローブの相対的な位置
関係から合成することで、広範囲に渡り、高精度な、試
料の形状情報あるいは記録情報を再生する方法が提案さ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
方法では、各プローブの相対的な位置関係のみから情報
の合成を行うため、ステージとプローブの相対角度は固
定されていなければならないが、試料表面とプローブと
の相対的な傾き成分が試料の形状情報に加算されて測定
（検出）されるため、図３に示すように、試料面と垂直
な方向の測定範囲を小さくしてしまい、最悪の場合、全
プローブを用いた同時測定（検出）が不可能になるとい
う問題点ある。この加算される傾き成分は試料面内の距
離に比例するため、プローブ間隔を一定とした場合、一
方向に並べるプローブ本数に比例して、測定（検出）範
囲が減少していくという結果を招く。
方法では、各プローブの相対的な位置関係のみから情報
の合成を行うため、ステージとプローブの相対角度は固
定されていなければならないが、試料表面とプローブと
の相対的な傾き成分が試料の形状情報に加算されて測定
（検出）されるため、図３に示すように、試料面と垂直
な方向の測定範囲を小さくしてしまい、最悪の場合、全
プローブを用いた同時測定（検出）が不可能になるとい
う問題点ある。この加算される傾き成分は試料面内の距
離に比例するため、プローブ間隔を一定とした場合、一
方向に並べるプローブ本数に比例して、測定（検出）範
囲が減少していくという結果を招く。
【０００６】これを防ぐために、試料とプローブとの相
対角度を変更した場合、探針先端同士の位置関係が見か
け上変化してしまい、各プローブの相対的な位置関係の
みでは、形状情報を正確に合成できなくなってしまう。
例えば、図４に示す例ではｄ１≠ｄ１’となる事がわか
る。
対角度を変更した場合、探針先端同士の位置関係が見か
け上変化してしまい、各プローブの相対的な位置関係の
みでは、形状情報を正確に合成できなくなってしまう。
例えば、図４に示す例ではｄ１≠ｄ１’となる事がわか
る。
【０００７】そこで、本発明は、上記課題を解決し、広
範囲な試料表面に対して、より高分解能かつ高速に情報
検出することができる複数のプローブを備えた情報検出
装置および複数のプローブによる情報検出方法を提供す
ることを目的とするものである。
範囲な試料表面に対して、より高分解能かつ高速に情報
検出することができる複数のプローブを備えた情報検出
装置および複数のプローブによる情報検出方法を提供す
ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するため、複数のプローブを備えた情報検出装置およ
び複数のプローブによる情報検出方法を、つぎのように
構成したことを特徴とするものである。すなわち、本発
明の情報検出装置は、複数のプローブを試料に対して一
体として相対走査して、該試料上の情報を検出する複数
のプローブを備えた情報検出装置であって、前記複数の
プローブと前記試料との相対角度を変化させる角度制御
手段と、前記複数のプローブの探針先端の位置関係を記
憶する位置関係記憶手段と、前記相対走査によって検出
した情報を、前記相対走査の制御量、前記角度制御手段
の角度制御量、および前記位置関係記憶手段による探針
先端の位置関係に基づいて合成する情報合成手段と、を
少なくとも有することを特徴としている。また、本発明
の複数のプローブを備えた情報検出装置は、前記角度制
御手段の角度制御量と、前記位置関係記憶手段による探
針先端の位置関係とから、必要な走査範囲を演算する位
置制御量演算手段を有することを特徴としている。ま
た、本発明の複数のプローブを備えた情報検出装置は、
前記情報合成手段が、前記相対走査の制御量と前記角度
制御手段の角度制御量を参照して得られた試料の表面情
報と、前記位置関係記憶手段による探針先端の位置関係
と前記角度制御手段の制御量から表面情報の位置関係を
計算し、これらを接続して単一の表面情報を合成する構
成を備えていることを特徴としている。また、本発明の
情報検出方法は、複数のプローブを試料に対して一体と
して相対走査して、該試料上の情報を検出する複数のプ
ローブによる情報検出方法であって、前記複数のプロー
ブの探針先端の位置関係を測定、記憶し、前記複数の測
定プローブを一体として該試料との相対角度を変化させ
て、該試料に対して相対走査し、前記相対走査中に取得
した情報を、前記相対走査の制御量、前記相対角度の変
化による角度変化量、および前記測定、記憶した探針先
端の位置関係から合成することを特徴としている。ま
た、本発明の複数のプローブによる情報検出方法は、前
記相対角度の変化による角度変化量と、前記測定、記憶
した探針先端の位置関係とから、必要な走査範囲を演算
することを特徴としている。また、本発明の複数のプロ
ーブによる情報検出方法は、前記情報合成は、前記相対
走査の制御量と前記相対角度の変化による角度変化量を
参照して試料の表面情報を得た後に、前記測定、記憶し
た探針先端の位置関係と前記相対角度の変化による角度
変化量から表面情報の位置関係を計算し、これらを接続
して単一の表面情報を合成することを特徴としている。
成するため、複数のプローブを備えた情報検出装置およ
び複数のプローブによる情報検出方法を、つぎのように
構成したことを特徴とするものである。すなわち、本発
明の情報検出装置は、複数のプローブを試料に対して一
体として相対走査して、該試料上の情報を検出する複数
のプローブを備えた情報検出装置であって、前記複数の
プローブと前記試料との相対角度を変化させる角度制御
手段と、前記複数のプローブの探針先端の位置関係を記
憶する位置関係記憶手段と、前記相対走査によって検出
した情報を、前記相対走査の制御量、前記角度制御手段
の角度制御量、および前記位置関係記憶手段による探針
先端の位置関係に基づいて合成する情報合成手段と、を
少なくとも有することを特徴としている。また、本発明
の複数のプローブを備えた情報検出装置は、前記角度制
御手段の角度制御量と、前記位置関係記憶手段による探
針先端の位置関係とから、必要な走査範囲を演算する位
置制御量演算手段を有することを特徴としている。ま
た、本発明の複数のプローブを備えた情報検出装置は、
前記情報合成手段が、前記相対走査の制御量と前記角度
制御手段の角度制御量を参照して得られた試料の表面情
報と、前記位置関係記憶手段による探針先端の位置関係
と前記角度制御手段の制御量から表面情報の位置関係を
計算し、これらを接続して単一の表面情報を合成する構
成を備えていることを特徴としている。また、本発明の
情報検出方法は、複数のプローブを試料に対して一体と
して相対走査して、該試料上の情報を検出する複数のプ
ローブによる情報検出方法であって、前記複数のプロー
ブの探針先端の位置関係を測定、記憶し、前記複数の測
定プローブを一体として該試料との相対角度を変化させ
て、該試料に対して相対走査し、前記相対走査中に取得
した情報を、前記相対走査の制御量、前記相対角度の変
化による角度変化量、および前記測定、記憶した探針先
端の位置関係から合成することを特徴としている。ま
た、本発明の複数のプローブによる情報検出方法は、前
記相対角度の変化による角度変化量と、前記測定、記憶
した探針先端の位置関係とから、必要な走査範囲を演算
することを特徴としている。また、本発明の複数のプロ
ーブによる情報検出方法は、前記情報合成は、前記相対
走査の制御量と前記相対角度の変化による角度変化量を
参照して試料の表面情報を得た後に、前記測定、記憶し
た探針先端の位置関係と前記相対角度の変化による角度
変化量から表面情報の位置関係を計算し、これらを接続
して単一の表面情報を合成することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、上記構成によって、試
料面内方向の分解能と試料面に垂直な方向の測定範囲を
低下させることなく、単一のプローブを用いた場合に比
して、広範囲かつ高速に試料表面の情報を測定すること
ができる。これを、より具体的に説明すると、まず、一
体となって測定試料と相対動作する、複数本の測定プロ
ーブを有するプローブアレイの探針先端の相対的な位置
関係を測定、記憶しておき、探針先端のなす面と試料面
との相対角度を制御して、両者を平行にした上で走査を
行い、プローブから検出された情報を、位置制御量を参
照して、個々のプローブについて、２次元情報とし、こ
れらの２次元情報を角度制御量と位置制御量を参照し
て、合成することによって、達成される。また、本発明
においては、プローブアレイの探針先端の相対的な位置
関係と角度制御量から最低限必要な走査範囲を計算して
から走査を行うように構成することにより、測定時間を
さらに短縮することが可能となる。
料面内方向の分解能と試料面に垂直な方向の測定範囲を
低下させることなく、単一のプローブを用いた場合に比
して、広範囲かつ高速に試料表面の情報を測定すること
ができる。これを、より具体的に説明すると、まず、一
体となって測定試料と相対動作する、複数本の測定プロ
ーブを有するプローブアレイの探針先端の相対的な位置
関係を測定、記憶しておき、探針先端のなす面と試料面
との相対角度を制御して、両者を平行にした上で走査を
行い、プローブから検出された情報を、位置制御量を参
照して、個々のプローブについて、２次元情報とし、こ
れらの２次元情報を角度制御量と位置制御量を参照し
て、合成することによって、達成される。また、本発明
においては、プローブアレイの探針先端の相対的な位置
関係と角度制御量から最低限必要な走査範囲を計算して
から走査を行うように構成することにより、測定時間を
さらに短縮することが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
図１に示すように、複数のプローブ１１１からなるプロ
ーブアレイ１１２が、試料１１３の表面に対向するよう
に配置される。プローブアレイ１１２はαβ駆動ステー
ジ１０７にとりつけられており、試料１１３は、ｘｙｚ
駆動ステージ１０８に取り付けられる。プローブアレイ
１１２は、半導体プロセスにより、一体成形される。各
プローブ１１１において、探針１１０は、Ｓｉで構成さ
れる弾性体１０９により支持される。弾性体１０９の表
面には、Ａｓを打ち込むことで、図２に示すように、ピ
エゾ抵抗層が形成されており、弾性体の変形によって生
じる応力に応じて、抵抗値が変化する。
図１に示すように、複数のプローブ１１１からなるプロ
ーブアレイ１１２が、試料１１３の表面に対向するよう
に配置される。プローブアレイ１１２はαβ駆動ステー
ジ１０７にとりつけられており、試料１１３は、ｘｙｚ
駆動ステージ１０８に取り付けられる。プローブアレイ
１１２は、半導体プロセスにより、一体成形される。各
プローブ１１１において、探針１１０は、Ｓｉで構成さ
れる弾性体１０９により支持される。弾性体１０９の表
面には、Ａｓを打ち込むことで、図２に示すように、ピ
エゾ抵抗層が形成されており、弾性体の変形によって生
じる応力に応じて、抵抗値が変化する。
【００１１】ｘｙｚ駆動ステージ１０８は、位置制御回
路１０６からの信号を受け、プローブアレイ１１２と試
料１１３との相対位置を調節する。試料１１３に対しプ
ローブアレイ１１２を走査する際、各プローブ１１１上
の探針１１０先端は試料１１３に対し、常に接触した状
態を保つ。αβ駆動ステージ１０７は角度制御回路１０
５からの信号を受け、試料１１３と接触していない時点
でのプローブアレイ１１２の全プローブの探針先端の位
置を平均した平面が、試料１１３の表面形状を平均した
表面と平行になるように、プローブアレイ１１２と試料
１１３との相対角度を調節する。走査中、試料１１３の
表面形状の変化に応じて、各プローブ１１１の弾性体１
０９が変形するため、変位検出回路１０４は、各プロー
ブ１１１の弾性体１０９のピエゾ抵抗層に一定のバイア
ス電圧を印加し、それぞれのピエゾ抵抗層に流れる電流
をモニタすることで、複数のプローブ１１１について探
針１１０の変位を同時に検出する。このような接触走査
方式は、探針１１０先端を試料１１３に対し接触させた
まま走査する場合に、試料１１３の表面に凹凸があって
も、弾性体１０９の弾性変形によりこれを吸収するた
め、探針１１０先端と試料１１３表面の接触力はほぼ一
定に保たれ、探針１１０先端や試料１１３表面が破壊す
ることを避けられる。さらに、試料１１３に対する個々
のプローブ１１１のｚ方向位置のフィードバック制御が
不必要であるため、構成が複雑にならず、特に複数のプ
ローブを有する装置に適している。
路１０６からの信号を受け、プローブアレイ１１２と試
料１１３との相対位置を調節する。試料１１３に対しプ
ローブアレイ１１２を走査する際、各プローブ１１１上
の探針１１０先端は試料１１３に対し、常に接触した状
態を保つ。αβ駆動ステージ１０７は角度制御回路１０
５からの信号を受け、試料１１３と接触していない時点
でのプローブアレイ１１２の全プローブの探針先端の位
置を平均した平面が、試料１１３の表面形状を平均した
表面と平行になるように、プローブアレイ１１２と試料
１１３との相対角度を調節する。走査中、試料１１３の
表面形状の変化に応じて、各プローブ１１１の弾性体１
０９が変形するため、変位検出回路１０４は、各プロー
ブ１１１の弾性体１０９のピエゾ抵抗層に一定のバイア
ス電圧を印加し、それぞれのピエゾ抵抗層に流れる電流
をモニタすることで、複数のプローブ１１１について探
針１１０の変位を同時に検出する。このような接触走査
方式は、探針１１０先端を試料１１３に対し接触させた
まま走査する場合に、試料１１３の表面に凹凸があって
も、弾性体１０９の弾性変形によりこれを吸収するた
め、探針１１０先端と試料１１３表面の接触力はほぼ一
定に保たれ、探針１１０先端や試料１１３表面が破壊す
ることを避けられる。さらに、試料１１３に対する個々
のプローブ１１１のｚ方向位置のフィードバック制御が
不必要であるため、構成が複雑にならず、特に複数のプ
ローブを有する装置に適している。
【００１２】条件記憶回路は、プローブアレイ１１２に
おける各探針先端の位置関係を記憶している。この位置
関係は、Ｓｉ基板上の金属薄膜に、ＦＩＢ（フォーカシ
ングイオンビーム）描画装置で、位置情報を記録した、
既知の校正用試料を試料１１３を測定する前に同一のプ
ローブアレイ１１２を用いて観察することによりあらか
じめ測定しておく。位置制御量演算回路１０３は、条件
記憶回路１０２に記憶された情報と、角度制御回路１０
５の制御量から、測定時に必要な走査幅を計算する。具
体的には、プローブアレイ１１２における隣り合うプロ
ーブの短針先端の走査方向の間隔が最大である組み合わ
せについて、お互いの走査範囲が重なるように制御量を
計算し、位置制御回路１０６に送る。特に、この組み合
わせにおいて、走査範囲同士が接するようにすること
で、測定のスループットを最大に出来る。
おける各探針先端の位置関係を記憶している。この位置
関係は、Ｓｉ基板上の金属薄膜に、ＦＩＢ（フォーカシ
ングイオンビーム）描画装置で、位置情報を記録した、
既知の校正用試料を試料１１３を測定する前に同一のプ
ローブアレイ１１２を用いて観察することによりあらか
じめ測定しておく。位置制御量演算回路１０３は、条件
記憶回路１０２に記憶された情報と、角度制御回路１０
５の制御量から、測定時に必要な走査幅を計算する。具
体的には、プローブアレイ１１２における隣り合うプロ
ーブの短針先端の走査方向の間隔が最大である組み合わ
せについて、お互いの走査範囲が重なるように制御量を
計算し、位置制御回路１０６に送る。特に、この組み合
わせにおいて、走査範囲同士が接するようにすること
で、測定のスループットを最大に出来る。
【００１３】情報合成回路１０１は、まず、変位検出回
路１０４で検出したプローブの変位を位置制御回路１０
６と角度制御回路１０５の制御量を参照して、各プロー
ブ毎に、試料１１３表面の形状分布を示す情報とする。
次に、条件記憶回路に記憶された各探針先端の位置関係
と角度制御回路１０５の制御量から、各プローブで検出
した形状分布情報の位置関係を計算した上で、接続し、
単一の形状分布情報を合成する。
路１０４で検出したプローブの変位を位置制御回路１０
６と角度制御回路１０５の制御量を参照して、各プロー
ブ毎に、試料１１３表面の形状分布を示す情報とする。
次に、条件記憶回路に記憶された各探針先端の位置関係
と角度制御回路１０５の制御量から、各プローブで検出
した形状分布情報の位置関係を計算した上で、接続し、
単一の形状分布情報を合成する。
【００１４】また、本装置において、プローブアレイ１
１２として、図２のプローブにＡｓを打ち込むかわり
に、隣り合うプローブの間をマスクしてＡｕを蒸着し、
作成した、導電性を有し、個々のプローブ同士が絶縁さ
れているプローブアレイを用い、各プローブと試料１１
３との間に一定電圧を印加し、各プローブに流れる電流
を前記変位検出回路１０４で検出しながら、前記同様に
走査と情報合成を行うことで、試料１１３の表面の導電
性の分布情報を得る。なお、本実施例では、プローブに
流れる電流を検出する装置構成例を示したが、検出する
物理量を変更することで、例えば、近接場光学顕微鏡、
静電容量顕微鏡等、他の走査型プローブ顕微鏡装置にも
本発明は適用可能である。
１２として、図２のプローブにＡｓを打ち込むかわり
に、隣り合うプローブの間をマスクしてＡｕを蒸着し、
作成した、導電性を有し、個々のプローブ同士が絶縁さ
れているプローブアレイを用い、各プローブと試料１１
３との間に一定電圧を印加し、各プローブに流れる電流
を前記変位検出回路１０４で検出しながら、前記同様に
走査と情報合成を行うことで、試料１１３の表面の導電
性の分布情報を得る。なお、本実施例では、プローブに
流れる電流を検出する装置構成例を示したが、検出する
物理量を変更することで、例えば、近接場光学顕微鏡、
静電容量顕微鏡等、他の走査型プローブ顕微鏡装置にも
本発明は適用可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のプローブを試料に対して一体として相対走査して
情報検出するに際して、この相対走査による情報を、相
対走査の制御量、プローブの相対角度の変化量、探針先
端の位置関係から合成するように構成することで、試料
面内方向の分解能と試料面に垂直な方向の測定範囲を低
下させることなく、単一のプローブを用いた場合に比し
て、広範囲かつ高速に試料表面の情報を測定することが
できる。また、複数のプローブの探針先端の相対的な位
置関係と角度制御量から、最低限必要な走査範囲を計算
して走査を行うように構成することにより、測定時間を
さらに短縮することが可能となる。
複数のプローブを試料に対して一体として相対走査して
情報検出するに際して、この相対走査による情報を、相
対走査の制御量、プローブの相対角度の変化量、探針先
端の位置関係から合成するように構成することで、試料
面内方向の分解能と試料面に垂直な方向の測定範囲を低
下させることなく、単一のプローブを用いた場合に比し
て、広範囲かつ高速に試料表面の情報を測定することが
できる。また、複数のプローブの探針先端の相対的な位
置関係と角度制御量から、最低限必要な走査範囲を計算
して走査を行うように構成することにより、測定時間を
さらに短縮することが可能となる。
【図１】本発明の実施例における表面観察装置の構成を
説明する図。
説明する図。
【図２】本発明の実施例におけるプローブの構成を説明
する図。
する図。
【図３】複数の測定プローブを有する表面観察装置にお
ける課題を説明する図。
ける課題を説明する図。
【図４】複数の測定プローブを有する表面観察装置にお
ける課題を説明する図。
ける課題を説明する図。
１０１：情報合成回路 １０２：条件記憶回路 １０３：位置制御量演算回路 １０４：変位検出回路 １０５：角度制御回路 １０６：位置制御回路 １０７：αβ駆動ステージ １０８：ｘｙｚ駆動ステージ １０９：弾性体 １１０：探針 １１１：プローブ １１２：プローブアレイ １１３：試料 ２０１：ピエゾ抵抗層 ３０１：ステージ ３０２：垂直方向移動機構 ３０３：プローブ ３０４：試料表面 ３０５：プローブ可動範囲 ４０１：αβ駆動ステージ回転中心
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 9/14 Ｇ１１Ｂ 9/14 Ｃ Ｆターム(参考） 2F069 AA60 CC06 DD15 DD19 DD20 GG02 GG04 GG06 GG58 GG65 GG67 HH05 JJ10 JJ15 JJ28 LL03 MM04 MM24 MM32
Claims (6)
- 【請求項１】複数のプローブを試料に対して一体として
相対走査して、該試料上の情報を検出する複数のプロー
ブを備えた情報検出装置であって、 前記複数のプローブと前記試料との相対角度を変化させ
る角度制御手段と、 前記複数のプローブの探針先端の位置関係を記憶する位
置関係記憶手段と、 前記相対走査によって検出した情報を、前記相対走査の
制御量、前記角度制御手段の角度制御量、および前記位
置関係記憶手段による探針先端の位置関係に基づいて合
成する情報合成手段と、 を少なくとも有することを特徴とする複数のプローブを
備えた情報検出装置。 - 【請求項２】前記角度制御手段の角度制御量と、前記位
置関係記憶手段による探針先端の位置関係とから、必要
な走査範囲を演算する位置制御量演算手段を有すること
を特徴とする請求項１に記載の複数のプローブを備えた
情報検出装置。 - 【請求項３】前記情報合成手段は、前記相対走査の制御
量と前記角度制御手段の角度制御量を参照して得られた
試料の表面情報と、前記位置関係記憶手段による探針先
端の位置関係と前記角度制御手段の制御量から表面情報
の位置関係を計算し、これらを接続して単一の表面情報
を合成する構成を備えていることを特徴とする請求項１
または請求項２に記載の複数のプローブを備えた情報検
出装置。 - 【請求項４】複数のプローブを試料に対して一体として
相対走査して、該試料上の情報を検出する複数のプロー
ブによる情報検出方法であって、 前記複数のプローブの探針先端の位置関係を測定、記憶
し、 前記複数の測定プローブを一体として該試料との相対角
度を変化させて、該試料に対して相対走査し、 前記相対走査中に取得した情報を、前記相対走査の制御
量、前記相対角度の変化による角度変化量、および前記
測定、記憶した探針先端の位置関係から合成することを
特徴とする複数のプローブによる情報検出方法。 - 【請求項５】前記相対角度の変化による角度変化量と、
前記測定、記憶した探針先端の位置関係とから、必要な
走査範囲を演算することを特徴とする請求項４に記載の
複数のプローブによる情報検出方法。 - 【請求項６】前記情報合成は、前記相対走査の制御量と
前記相対角度の変化による角度変化量を参照して試料の
表面情報を得た後に、前記測定、記憶した探針先端の位
置関係と前記相対角度の変化による角度変化量から表面
情報の位置関係を計算し、これらを接続して単一の表面
情報を合成することを特徴とする請求項４または請求項
５に記載の複数のプローブによる情報検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11152252A JP2000338025A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 複数のプローブを備えた情報検出装置および複数のプローブによる情報検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11152252A JP2000338025A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 複数のプローブを備えた情報検出装置および複数のプローブによる情報検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000338025A true JP2000338025A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15536427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11152252A Pending JP2000338025A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 複数のプローブを備えた情報検出装置および複数のプローブによる情報検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000338025A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003019106A1 (de) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | Friedrich Franek | Sensor zur bestimmung von oberflächenparametern eines messobjektes |
| JP2007528000A (ja) * | 2004-03-08 | 2007-10-04 | コンセホ スーペリア デ インヴェスティガシオネス シエンティフィカス | マクロカンチレバーのような複数のマイクロ及びナノメカニカル要素の変位を検出するためのシステム及び方法 |
| JP2008046138A (ja) * | 2001-09-10 | 2008-02-28 | Pioneer Electronic Corp | 誘電率測定装置、誘電体測定方法、及び情報記録・再生装置 |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP11152252A patent/JP2000338025A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003019106A1 (de) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | Friedrich Franek | Sensor zur bestimmung von oberflächenparametern eines messobjektes |
| JP2008046138A (ja) * | 2001-09-10 | 2008-02-28 | Pioneer Electronic Corp | 誘電率測定装置、誘電体測定方法、及び情報記録・再生装置 |
| JP2007528000A (ja) * | 2004-03-08 | 2007-10-04 | コンセホ スーペリア デ インヴェスティガシオネス シエンティフィカス | マクロカンチレバーのような複数のマイクロ及びナノメカニカル要素の変位を検出するためのシステム及び方法 |
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