JP2008089510A - Scanning probe microscope, probe for the same, and inspection method - Google Patents

Scanning probe microscope, probe for the same, and inspection method Download PDF

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Katsunori Honma
克則 本間
Masazumi Ishiguro
正純 石黒
Takao Okada
孝夫 岡田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scanning probe microscope capable of discriminating each reflected light from a plurality of cantilevers. <P>SOLUTION: The scanning probe microscope is provided with a first light source 15 for emitting first irradiation light having a first wavelength; a second light source 25 for emitting second irradiation light having a second wavelength different from the first wavelength; a first probe 1 for scanning a sample 50a and reflecting the first irradiation light as first reflected light; a second probe 2 for scanning a sample 50b and reflecting the second irradiation light as second reflected light; a first light reception element 16 for receiving the first reflected light having the first wavelength; and a second light reception element 26 for receiving the second reflected light having the second wavelength. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は表面形状検査技術に係り、特に走査型プローブ顕微鏡、走査型プローブ顕微鏡用のプローブ、及び検査方法に関する。   The present invention relates to a surface shape inspection technique, and more particularly to a scanning probe microscope, a probe for a scanning probe microscope, and an inspection method.

走査型プローブ顕微鏡（SPM）は、真空や液体等の様々な測定環境下でデオキシリボ核酸(DNA)等の微細な試料を観察可能であり、ナノメーター以上の分解能を有する。またSPMは試料を単に可視化するだけでなく、ナノマニュピレーション、ナノリソグラフィ、あるいはピコニュートンレベルでの結合力測定等も可能にする。そのため、SPMはナノテクノロジーやバイオテクノロジーを牽引する重要なツールととらえられている。また、従来SPMは1本のプローブを有していたが、走査可能な範囲を広げるために複数のプローブを有するSPMが開発されている（例えば特許文献1参照。）。しかし、複数のプローブを有するSPMを用いると、複数のプローブのそれぞれからの反射光の識別が困難であるという問題があった。
特表2005-532555号公報 A scanning probe microscope (SPM) can observe a minute sample such as deoxyribonucleic acid (DNA) under various measurement environments such as vacuum and liquid, and has a resolution of nanometers or more. SPM not only visualizes the sample, but also enables nanomanipulation, nanolithography, or the measurement of binding force at the piconewton level. For this reason, SPM is regarded as an important tool for driving nanotechnology and biotechnology. Conventionally, the SPM has one probe, but an SPM having a plurality of probes has been developed in order to widen the scannable range (see, for example, Patent Document 1). However, when an SPM having a plurality of probes is used, there is a problem that it is difficult to identify reflected light from each of the plurality of probes.
Special Table 2005-532555

本発明は、複数のプローブのそれぞれからの反射光を識別可能な走査型プローブ顕微鏡、走査型プローブ顕微鏡用のプローブ、及び検査方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the scanning probe microscope which can identify the reflected light from each of several probes, the probe for scanning probe microscopes, and the inspection method.

上記目的を達成するために本発明の第1の特徴は、（イ）第1波長を有する第1照射光を発する第1の光源と、（ロ）第1波長とは異なる第2波長を有する第2照射光を発する第2の光源と、（ハ）試料上を走査し、第1照射光を第1反射光として反射する第1プローブと、（ニ）試料上を走査し、第2照射光を第2反射光として反射する第2プローブと、（ホ）第1波長を有する第1反射光を受光する第1受光素子と、（ヘ）第2波長を有する第2反射光を受光する第2受光素子とを備える走査型プローブ顕微鏡であることを要旨とする。   In order to achieve the above object, the first feature of the present invention is that (a) a first light source that emits first irradiation light having a first wavelength, and (b) a second wavelength that is different from the first wavelength. A second light source that emits second illumination light; (c) a first probe that scans the sample and reflects the first illumination light as first reflected light; and (d) a second illumination that scans the sample. A second probe that reflects light as second reflected light; (e) a first light receiving element that receives first reflected light having a first wavelength; and (f) receives second reflected light having a second wavelength. The gist of the invention is a scanning probe microscope including the second light receiving element.

本発明の第2の特徴は、（イ）複数の波長成分を含む照射光を発する光源と、（ロ）試料上を走査し、照射光の第1波長成分を第1反射光として反射する第1プローブと、（ハ）試料上を走査し、照射光の第1波長成分とは異なる第2波長成分を第2反射光として反射する第2プローブと、（ニ）第1反射光を受光する第1受光素子と、（ホ）第2反射光を受光する第2受光素子とを備える走査型プローブ顕微鏡であることを要旨とする。   The second feature of the present invention is: (a) a light source that emits irradiation light including a plurality of wavelength components; and (b) scanning over the sample and reflecting the first wavelength component of the irradiation light as first reflected light. (C) a second probe that scans the sample and reflects a second wavelength component different from the first wavelength component of the irradiated light as the second reflected light; and (d) receives the first reflected light. The gist of the present invention is a scanning probe microscope including a first light receiving element and (e) a second light receiving element that receives the second reflected light.

本発明の第3の特徴は、（イ）第1の偏光方向に偏光している第1照射光を発する第1の照明光学系と、（ロ）第1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向に偏光している第2照射光を発する第2の照明光学系と、（ハ）試料上を走査し、第1照射光を第1反射光として反射する第1プローブと、（ニ）試料上を走査し、第2照射光を第2反射光として反射する第2プローブと、（ホ）第1の偏光方向に偏光している第1反射光を受光する第1受光素子と、（ヘ）第2の偏光方向に偏光している第2反射光を受光する第2受光素子とを備える走査型プローブ顕微鏡であることを要旨とする。   The third feature of the present invention is that (a) a first illumination optical system that emits first irradiation light polarized in the first polarization direction, and (b) a second different from the first polarization direction (D) a second illumination optical system that emits second irradiation light polarized in the polarization direction; (c) a first probe that scans the sample and reflects the first irradiation light as first reflected light; A second probe that scans the sample and reflects the second irradiation light as the second reflected light; (e) a first light receiving element that receives the first reflected light polarized in the first polarization direction; (F) The gist of the present invention is a scanning probe microscope including a second light receiving element that receives the second reflected light polarized in the second polarization direction.

本発明の第4の特徴は、（イ）複数の偏光成分を含む照射光を発する光源と、（ロ）試料上を走査し、照射光の第1偏光成分を第1反射光として反射する第1プローブと、（ハ）試料上を走査し、照射光の第1偏光成分とは偏光方向が異なる第2偏光成分を第2反射光として反射する第2プローブと、（ニ）第1反射光を受光する第1受光素子と、（ホ）第2反射光を受光する第2受光素子とを備える走査型プローブ顕微鏡であることを要旨とする。   The fourth feature of the present invention is that (a) a light source that emits irradiation light including a plurality of polarization components, and (b) scanning the sample and reflecting the first polarization component of the irradiation light as first reflected light. (1) a probe, (c) a second probe that scans the sample and reflects a second polarization component having a polarization direction different from that of the first polarization component of irradiated light as second reflected light, and (d) first reflected light. The gist of the present invention is a scanning probe microscope including a first light receiving element that receives light and (e) a second light receiving element that receives second reflected light.

本発明の第5の特徴は、（イ）カンチレバーと、（ロ）カンチレバーの底面に配置された探針と、（ハ）カンチレバーの上面に配置され、特定の波長の光を反射する波長選択反射膜とを備える走査型プローブ顕微鏡用のプローブであることを要旨とする。   The fifth feature of the present invention is (a) a cantilever, (b) a probe disposed on the bottom surface of the cantilever, and (c) a wavelength selective reflection that is disposed on the top surface of the cantilever and reflects light of a specific wavelength. The gist of the present invention is a probe for a scanning probe microscope including a film.

本発明の第6の特徴は、（イ）カンチレバーと、（ロ）カンチレバーの底面に配置された探針と、（ハ）カンチレバーの上面に配置された偏光膜とを備える走査型プローブ顕微鏡用のプローブであることを要旨とする。   A sixth feature of the present invention is that for a scanning probe microscope comprising (a) a cantilever, (b) a probe disposed on the bottom surface of the cantilever, and (c) a polarizing film disposed on the top surface of the cantilever. The gist is that it is a probe.

本発明の第7の特徴は、（イ）第1波長を有する第1照射光を発するステップと、（ロ）第1波長とは異なる第2波長を有する第2照射光を発するステップと、（ハ）試料上を走査する第1プローブで、第1照射光を第1反射光として反射するステップと、（ニ）試料上を走査する第2プローブで、第2照射光を第2反射光として反射するステップと、（ホ）第1波長を有する第1反射光を受光するステップと、（ヘ）第2波長を有する第2反射光を受光するステップとを備える検査方法であることを要旨とする。   The seventh feature of the present invention is that (a) emitting first irradiation light having a first wavelength, (b) emitting second irradiation light having a second wavelength different from the first wavelength, C) A step of reflecting the first irradiation light as the first reflected light with the first probe that scans the sample, and (d) The second irradiation light as the second reflected light by the second probe that scans the sample. The gist is an inspection method comprising: a step of reflecting; (e) receiving a first reflected light having a first wavelength; and (f) receiving a second reflected light having a second wavelength. To do.

本発明の第8の特徴は、（イ）複数の波長成分を含む照射光を発するステップと、（ロ）試料上を走査する第1プローブで、照射光の第1波長成分を第1反射光として反射するステップと、（ハ）試料上を走査する第2プローブで、照射光の第1波長成分とは異なる第2波長成分を第2反射光として反射するステップと、（ニ）第1反射光を受光するステップと、（ホ）第2反射光を受光するステップとを備える検査方法であることを要旨とする。   The eighth feature of the present invention is that (a) a step of emitting irradiation light including a plurality of wavelength components, and (b) a first probe that scans the sample, the first wavelength component of the irradiation light is the first reflected light. And (c) reflecting a second wavelength component different from the first wavelength component of the irradiated light as the second reflected light by the second probe that scans the sample, and (d) the first reflection. The gist of the present invention is an inspection method comprising a step of receiving light and (e) a step of receiving second reflected light.

本発明の第9の特徴は、（イ）第1の偏光方向に偏光している第1照射光を発するステップと、（ロ）第1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向に偏光している第2照射光を発するステップと、（ハ）試料上を走査する第1プローブで、第1照射光を第1反射光として反射するステップと、（ニ）試料上を走査する第2プローブで、第2照射光を第2反射光として反射するステップと、（ホ）第1の偏光方向に偏光している第1反射光を受光するステップと、（ヘ）第2の偏光方向に偏光している第2反射光を受光するステップとを備える検査方法であることを要旨とする。   The ninth feature of the present invention is that (a) emitting the first irradiation light polarized in the first polarization direction; and (b) polarizing in the second polarization direction different from the first polarization direction. Emitting the second irradiated light, (c) reflecting the first irradiated light as the first reflected light with the first probe scanning the sample, and (d) the second probe scanning the sample. And (e) receiving the first reflected light polarized in the first polarization direction, and (f) polarizing in the second polarization direction. And a step of receiving the reflected second reflected light.

本発明の第10の特徴は、（イ）複数の偏光成分を含む照射光を発するステップと、（ロ）試料上を走査する第1プローブで、照射光の第1偏光成分を第1反射光として反射するステップと、（ハ）試料上を走査する第2プローブで、照射光の第1偏光成分とは偏光方向が異なる第2偏光成分を第2反射光として反射するステップと、（ニ）第1反射光を受光するステップと、（ホ）第2反射光を受光するステップとを備える検査方法であることを要旨とする。   A tenth feature of the present invention is that (a) a step of emitting irradiation light including a plurality of polarization components, and (b) a first probe that scans the sample, the first polarization component of the irradiation light is the first reflected light. And (c) reflecting a second polarized light component having a polarization direction different from that of the first polarized light component of the irradiated light as a second reflected light by a second probe that scans the sample, and (d) The gist is that the inspection method includes a step of receiving the first reflected light and (e) a step of receiving the second reflected light.

本発明によれば、複数のプローブのそれぞれからの反射光を識別可能な走査型プローブ顕微鏡、走査型プローブ顕微鏡用のプローブ、及び検査方法を提供可能である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the scanning probe microscope which can identify the reflected light from each of a some probe, the probe for scanning probe microscopes, and the test | inspection method can be provided.

次に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。なお以下の示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は構成部品の配置等を下記のものに特定するものではない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において種々の変更を加えることができる。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. The embodiments shown below exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention specifies the arrangement of components and the like as follows. Not what you want. The technical idea of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.

（第1の実施の形態）
第1の実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡は、図1に示すように、第1波長を有する第1照射光を発する第1の光源15、第1波長とは異なる第2波長を有する第2照射光を発する第2の光源25、試料50a上を走査し、第1照射光を第1反射光として反射する第1プローブ1、試料50b上を走査し、第2照射光を第2反射光として反射する第2プローブ2、第1波長を有する第1反射光を受光する第1受光素子16、及び第2波長を有する第2反射光を受光する第2受光素子26を備える。なお試料50aと試料50bは、同一物体の異なる部分でもよいし、異なる物体でもよい。 (First embodiment)
As shown in FIG. 1, the scanning probe microscope according to the first embodiment includes a first light source 15 that emits first irradiation light having a first wavelength, and a second light source that has a second wavelength different from the first wavelength. 2 Scan the second light source 25 that emits irradiation light, the sample 50a, scan the first probe 1 that reflects the first irradiation light as the first reflected light, the sample 50b, and the second reflection of the second irradiation light A second probe 2 that reflects light, a first light receiving element 16 that receives first reflected light having a first wavelength, and a second light receiving element 26 that receives second reflected light having a second wavelength are provided. The sample 50a and the sample 50b may be different parts of the same object or different objects.

試料50a及び試料50bは水平方向（以下、XY方向）にラスター走査するサンプルスキャナ70上に配置されている。サンプルスキャナ70にはピエゾ圧電素子等が使用可能である。レーザダイオード等の第1の光源15は、波長780nmの赤色レーザ光等の第1照射光を第1プローブ1に向けて照射する。第1プローブ1は、シリコン(Si)等からなる第1カンチレバー10、及び第1カンチレバー10の底面に配置された第1の探針11を備える。第1カンチレバー10は、XY方向及びXY方向に対して上下方向に移動可能な第1ホルダ12に保持される。第1ホルダ12には、第1ホルダ12をXY方向及び上下方向に粗動駆動する第1粗動モジュール31が接続されている。第1粗動モジュール31には、アクチュエータ、モータ、あるいはピエゾ圧電素子等が使用可能である。第1粗動モジュール31は、第1カンチレバー10の先端に配置された第1の探針11を、試料50a上の任意の位置に位置決めする。第1ホルダ12には第1加振器13が接続されている。第1加振器13は、第1ホルダ12を介して第1カンチレバー10を第1の周波数で振動させる。第1加振器13にはピエゾ圧電素子等が使用可能である。また第1加振器13は、第1の周波数で振動する電気的な信号である第1の参照信号を生成する。   The sample 50a and the sample 50b are arranged on a sample scanner 70 that performs raster scanning in the horizontal direction (hereinafter, XY direction). A piezo piezoelectric element or the like can be used for the sample scanner 70. The first light source 15 such as a laser diode irradiates the first probe 1 with first irradiation light such as red laser light having a wavelength of 780 nm. The first probe 1 includes a first cantilever 10 made of silicon (Si) or the like, and a first probe 11 disposed on the bottom surface of the first cantilever 10. The first cantilever 10 is held by a first holder 12 that is movable in the vertical direction with respect to the XY direction and the XY direction. The first holder 12 is connected to a first coarse motion module 31 that coarsely drives the first holder 12 in the XY direction and the vertical direction. For the first coarse movement module 31, an actuator, a motor, a piezoelectric element, or the like can be used. The first coarse movement module 31 positions the first probe 11 disposed at the tip of the first cantilever 10 at an arbitrary position on the sample 50a. A first vibrator 13 is connected to the first holder 12. The first vibrator 13 vibrates the first cantilever 10 at the first frequency via the first holder 12. For the first vibrator 13, a piezoelectric element or the like can be used. The first vibrator 13 generates a first reference signal that is an electrical signal that vibrates at a first frequency.

レーザダイオード等の第2の光源25は、波長405nmの青色レーザ光等の第2照射光を第2プローブ2に向けて照射する。第2プローブ2は、Si等からなる第2カンチレバー20、及び第2カンチレバー20の底面に配置された第2の探針21を備える。第2カンチレバー20は、XY方向及び上下方向に移動可能な第2ホルダ22に保持される。第2ホルダ22には、第2ホルダ22をXY方向及び上下方向に粗動駆動する第2粗動モジュール41が接続されている。第2粗動モジュール41は、第2カンチレバー20の先端に配置された第2の探針21を、試料50b上の任意の位置に位置決めする。第2ホルダ22には第2加振器23が接続されている。第2加振器23は、第2ホルダ22を介して第2カンチレバー20を第2の周波数で振動させる。また第2加振器23は、第2の周波数で振動する電気的な信号である第2の参照信号を生成する。   The second light source 25 such as a laser diode irradiates the second probe 2 with second irradiation light such as blue laser light having a wavelength of 405 nm. The second probe 2 includes a second cantilever 20 made of Si or the like, and a second probe 21 disposed on the bottom surface of the second cantilever 20. The second cantilever 20 is held by a second holder 22 that is movable in the XY direction and the vertical direction. The second holder 22 is connected to a second coarse motion module 41 that coarsely drives the second holder 22 in the XY direction and the vertical direction. The second coarse movement module 41 positions the second probe 21 arranged at the tip of the second cantilever 20 at an arbitrary position on the sample 50b. A second vibrator 23 is connected to the second holder 22. The second vibrator 23 vibrates the second cantilever 20 at the second frequency via the second holder 22. The second vibrator 23 generates a second reference signal that is an electrical signal that vibrates at the second frequency.

第1の探針11を試料50a表面に、第2の探針21を試料50b表面に接近させ、サンプルスキャナ70をラスタスキャンさせると、第1カンチレバー10が試料50a表面を走査し、第2カンチレバー20が試料50b表面を走査する。第1カンチレバー10が試料50a表面を走査している間、第1の光源15は第1カンチレバー10に向けて第1照射光を照射し、第1カンチレバー10は第1照射光を第1反射光として反射する。第1反射光も第1波長を有する。第2カンチレバー20が試料50b表面を走査している間、第2の光源25は第2カンチレバー20に向けて第2照射光を照射し、第2カンチレバー20は第2照射光を第2反射光として反射する。第2反射光も第2波長を有する。   When the first probe 11 is brought close to the surface of the sample 50a, the second probe 21 is brought close to the surface of the sample 50b, and the sample scanner 70 is raster scanned, the first cantilever 10 scans the surface of the sample 50a, and the second cantilever 20 scans the surface of sample 50b. While the first cantilever 10 scans the surface of the sample 50a, the first light source 15 emits the first irradiation light toward the first cantilever 10, and the first cantilever 10 applies the first irradiation light to the first reflected light. As reflective. The first reflected light also has a first wavelength. While the second cantilever 20 scans the surface of the sample 50b, the second light source 25 emits the second irradiation light toward the second cantilever 20, and the second cantilever 20 applies the second irradiation light to the second reflected light. As reflective. The second reflected light also has the second wavelength.

第1反射光を受光する第1受光素子16及び第2反射光を受光する第2受光素子26のそれぞれには、2分割フォトダイオード等が使用可能である。また第1受光素子16には、波長780nmの赤色レーザ光を検出できるように、例えば受光波長が350nm〜1100nmのSi受光素子や、受光波長が780nm〜1700nmのインジウムガリウム砒素(InGaAs)受光素子が用いられる。第2 受光素子26には、波長405nmの青色レーザ光を検出できるように、例えば受光波長が350〜1100nmのSi受光素子を用いる。さらに重複する波長のレーザ光をカットするため、第1受光素子16の前には波長が350nm〜500nm程度のレーザ光をカットする第1カットフィルター17が配置されており、第2受光素子26の前には波長が500nm〜1100nm程度のレーザ光をカットする第2カットフィルター27が配置されている。第1受光素子16は、上段受光素子116a及び下段受光素子116bを備える。第2受光素子26は、上段受光素子126a及び下段受光素子126bを備える。第1受光素子16の上段受光素子116aは、第1反射光を第1の上段電気信号に光電変換する。第1受光素子16の下段受光素子116bは、第1反射光を第1の下段電気信号に光電変換する。第2受光素子26の上段受光素子126aは、第2反射光を第2の上段電気信号に光電変換する。第2受光素子26の下段受光素子126bは、第2反射光を第2の下段電気信号に光電変換する。   For each of the first light receiving element 16 that receives the first reflected light and the second light receiving element 26 that receives the second reflected light, a two-divided photodiode or the like can be used. The first light receiving element 16 is, for example, an Si light receiving element having a light receiving wavelength of 350 nm to 1100 nm or an indium gallium arsenide (InGaAs) light receiving element having a light receiving wavelength of 780 nm to 1700 nm so that red laser light having a wavelength of 780 nm can be detected. Used. For the second light receiving element 26, for example, a Si light receiving element having a light receiving wavelength of 350 to 1100 nm is used so that blue laser light having a wavelength of 405 nm can be detected. Further, in order to cut the laser light having the overlapping wavelength, a first cut filter 17 for cutting the laser light having a wavelength of about 350 nm to 500 nm is disposed in front of the first light receiving element 16, and the second light receiving element 26 A second cut filter 27 for cutting laser light having a wavelength of about 500 nm to 1100 nm is disposed in front. The first light receiving element 16 includes an upper light receiving element 116a and a lower light receiving element 116b. The second light receiving element 26 includes an upper light receiving element 126a and a lower light receiving element 126b. The upper light receiving element 116a of the first light receiving element 16 photoelectrically converts the first reflected light into a first upper electric signal. The lower light receiving element 116b of the first light receiving element 16 photoelectrically converts the first reflected light into a first lower electric signal. The upper light receiving element 126a of the second light receiving element 26 photoelectrically converts the second reflected light into a second upper electric signal. The lower light receiving element 126b of the second light receiving element 26 photoelectrically converts the second reflected light into a second lower electric signal.

ここで、試料50a表面を走査中に第1カンチレバー10が上方に移動すると、下段受光素子116bが受光する第1反射光の光強度が減少し、上段受光素子116aが受光する第1反射光の光強度が増加する。第1カンチレバー10が下方に移動すると、上段受光素子116aが受光する第1反射光の光強度が減少し、下段受光素子116bが受光する第1反射光の光強度が増加する。したがって、第1カンチレバー10の上下方向の動きに従って、上段受光素子116aが出力する第1の上段電気信号と下段受光素子116bが出力する第1の下段電気信号の差が変化する。   Here, when the first cantilever 10 moves upward while scanning the surface of the sample 50a, the light intensity of the first reflected light received by the lower light receiving element 116b decreases, and the first reflected light received by the upper light receiving element 116a decreases. The light intensity increases. When the first cantilever 10 moves downward, the light intensity of the first reflected light received by the upper light receiving element 116a decreases, and the light intensity of the first reflected light received by the lower light receiving element 116b increases. Therefore, according to the vertical movement of the first cantilever 10, the difference between the first upper electric signal output from the upper light receiving element 116a and the first lower electric signal output from the lower light receiving element 116b changes.

また、試料50b表面を走査中に第2カンチレバー20が上方に移動すると、下段受光素子126bが受光する第2反射光の光強度が減少し、上段受光素子126aが受光する第2反射光の光強度が増加する。第2カンチレバー20が下方に移動すると、上段受光素子126aが受光する第2反射光の光強度が減少し、下段受光素子126bが受光する第2反射光の光強度が増加する。したがって、第2カンチレバー20の上下方向の動きに従って、上段受光素子126aが出力する第2の上段電気信号と下段受光素子126bが出力する第2の下段電気信号の差が変化する。   When the second cantilever 20 moves upward while scanning the surface of the sample 50b, the light intensity of the second reflected light received by the lower light receiving element 126b decreases, and the light of the second reflected light received by the upper light receiving element 126a. Strength increases. When the second cantilever 20 moves downward, the light intensity of the second reflected light received by the upper light receiving element 126a decreases, and the light intensity of the second reflected light received by the lower light receiving element 126b increases. Accordingly, according to the vertical movement of the second cantilever 20, the difference between the second upper electrical signal output from the upper light receiving element 126a and the second lower electrical signal output from the lower light receiving element 126b changes.

第1受光素子16には第1差分算出モジュール236が接続され、第2受光素子26には第2差分算出モジュール246が接続されている。第1受光素子16は第1差分算出モジュール236に第1の上段電気信号及び第1の下段電気信号のそれぞれを伝送する。第2受光素子26は第2差分算出モジュール246に第2の上段電気信号及び第2の下段電気信号のそれぞれを伝送する。   A first difference calculation module 236 is connected to the first light receiving element 16, and a second difference calculation module 246 is connected to the second light receiving element 26. The first light receiving element 16 transmits the first upper electric signal and the first lower electric signal to the first difference calculation module 236, respectively. The second light receiving element 26 transmits the second upper electric signal and the second lower electric signal to the second difference calculation module 246, respectively.

第1差分算出モジュール236は、第1の上段測定信号と第1の下段測定信号との差をとり、第1の差分電気信号を算出する。第1差分算出モジュール236には、第1位相検波器235が接続されている。第1位相検波器235は第1加振器13にも接続されており、第1加振器13から第1の参照信号を受信する。第1位相検波器235は第1の差分電気信号と第1の参照信号との積演算を行い、ローパスフィルターで積分して、第1の周波数で振動する第1の差分測定信号を抽出する。なお差分測定信号のうち第1の周波数以外の周波数で振動する周波数成分は、積分すると0となる。したがって第1の差分測定信号は外乱光等の影響を受けず、第1反射光のみを反映する。   The first difference calculation module 236 calculates the first difference electric signal by taking the difference between the first upper measurement signal and the first lower measurement signal. A first phase detector 235 is connected to the first difference calculation module 236. The first phase detector 235 is also connected to the first vibrator 13 and receives the first reference signal from the first vibrator 13. The first phase detector 235 performs a product operation of the first differential electrical signal and the first reference signal, integrates with a low-pass filter, and extracts a first differential measurement signal that oscillates at the first frequency. The frequency component that vibrates at a frequency other than the first frequency in the difference measurement signal becomes 0 when integrated. Therefore, the first difference measurement signal is not affected by disturbance light or the like and reflects only the first reflected light.

第2差分算出モジュール246は、第2の上段測定信号と第2の下段測定信号との差をとり、第2の差分電気信号を算出する。第2差分算出モジュール246には、第2位相検波器245が接続されている。第2位相検波器245は第2加振器23にも接続されており、第2加振器23から第2の参照信号を受信する。第2位相検波器245は第2の差分電気信号と第2の参照信号との積演算を行い、ローパスフィルターで積分して、第2の周波数で振動する第2の差分測定信号を抽出する。なお差分測定信号のうち第2の周波数以外の周波数で振動する周波数成分は、積分すると0となる。したがって第2の差分測定信号は外乱光等の影響を受けず、第2反射光のみを反映する。   The second difference calculation module 246 calculates the second difference electric signal by taking the difference between the second upper measurement signal and the second lower measurement signal. A second phase detector 245 is connected to the second difference calculation module 246. The second phase detector 245 is also connected to the second vibrator 23 and receives the second reference signal from the second vibrator 23. The second phase detector 245 performs a product operation of the second differential electrical signal and the second reference signal, integrates with a low-pass filter, and extracts a second differential measurement signal that oscillates at the second frequency. The frequency component that vibrates at a frequency other than the second frequency in the difference measurement signal becomes 0 when integrated. Therefore, the second difference measurement signal is not affected by disturbance light or the like and reflects only the second reflected light.

第1位相検波器235には第1フィードバックモジュール32が接続されており、第1位相検波器235は第1フィードバックモジュール32に第1の差分測定信号を伝送する。第1フィードバックモジュール32には、第1ピエゾ33が接続されている。第1ピエゾ33は、第1ホルダ12を介して、第1カンチレバー10を上下方向に移動させる。ここでサンプルスキャナ70が試料50aをXY方向に走査中に試料50aに凹凸があると、第1の探針11と試料50a表面との距離が変化する。第1の探針11と試料50aとの距離が変化すると、例えばファンデルワールス力及び磁気力等の、第1の探針11と試料50a表面の間の相互作用の強さが変化する。そのため、第1カンチレバー10の振動の振幅が変化する。第1フィードバックモジュール32は第1の差分測定信号の振幅の変化を監視することにより、第1カンチレバー10の振幅の変化を検知する。第1カンチレバー10の振幅が変化した時には、第1フィードバックモジュール32は第1ピエゾ33に第1のフィードバック電圧を印加して第1カンチレバー10の上下位置を変動させ、第1の周波数における第1カンチレバー10の振幅を一定に保たせる。第1カンチレバー10の振幅を一定に保たせることにより、第1の探針11と試料50a表面との距離が一定に保たれる。第1フィードバックモジュール32には第1画像生成モジュール37が接続されている。第1フィードバックモジュール32は、第1のフィードバック電圧を第1画像生成モジュール37にも伝送する。第1画像生成モジュール37は、試料50a上を第1カンチレバー10が走査した際の第1のフィードバック電圧の履歴に基づいて、試料50aの表面画像を生成する。   A first feedback module 32 is connected to the first phase detector 235, and the first phase detector 235 transmits the first difference measurement signal to the first feedback module 32. A first piezo 33 is connected to the first feedback module 32. The first piezo 33 moves the first cantilever 10 in the vertical direction via the first holder 12. Here, if the sample 50a is uneven while the sample scanner 70 scans the sample 50a in the XY direction, the distance between the first probe 11 and the surface of the sample 50a changes. When the distance between the first probe 11 and the sample 50a changes, the strength of the interaction between the first probe 11 and the sample 50a surface, such as van der Waals force and magnetic force, changes. Therefore, the amplitude of vibration of the first cantilever 10 changes. The first feedback module 32 detects the change in the amplitude of the first cantilever 10 by monitoring the change in the amplitude of the first difference measurement signal. When the amplitude of the first cantilever 10 changes, the first feedback module 32 applies a first feedback voltage to the first piezo 33 to change the vertical position of the first cantilever 10, and the first cantilever at the first frequency Keep the amplitude of 10 constant. By keeping the amplitude of the first cantilever 10 constant, the distance between the first probe 11 and the surface of the sample 50a is kept constant. A first image generation module 37 is connected to the first feedback module 32. The first feedback module 32 also transmits the first feedback voltage to the first image generation module 37. The first image generation module 37 generates a surface image of the sample 50a based on the history of the first feedback voltage when the first cantilever 10 scans the sample 50a.

第2位相検波器245には第2フィードバックモジュール42が接続されており、第2位相検波器245は第2フィードバックモジュール42に第2の差分測定信号を伝送する。第2フィードバックモジュール42には、第2ピエゾ43が接続されている。第2ピエゾ43は、第2ホルダ22を介して、第2カンチレバー20を上下方向に移動させる。ここでサンプルスキャナ70が試料50bをXY方向に走査中に試料50bに凹凸があると、第2の探針21と試料50b表面との距離が変化する。第2の探針21と試料50bとの距離が変化すると、第2の探針21と試料50b表面の間の相互作用の強さが変化する。そのため、第2カンチレバー20の振動の振幅が変化する。第2フィードバックモジュール42は第2の差分測定信号の振幅の変化を監視することにより第2カンチレバー20の振幅の変化を検知する。第2カンチレバー20の振幅が変化した時には、第2フィードバックモジュール42は第2ピエゾ43に第2のフィードバック電圧を印加して第2カンチレバー20の上下位置を変動させ、第2の周波数における第2カンチレバー20の振幅を一定に保たせる。第2カンチレバー20の振幅を一定に保たせることにより、第2の探針21と試料50b表面との距離が一定に保たれる。第2フィードバックモジュール42には第2画像生成モジュール47が接続されている。第2フィードバックモジュール42は、第2のフィードバック電圧を第2画像生成モジュール47に伝送する。第2画像生成モジュール47は、試料50b上を第2カンチレバー20が走査した際の第2のフィードバック電圧の履歴に基づいて、試料50bの表面画像を生成する。   A second feedback module 42 is connected to the second phase detector 245, and the second phase detector 245 transmits the second difference measurement signal to the second feedback module 42. A second piezo 43 is connected to the second feedback module 42. The second piezo 43 moves the second cantilever 20 in the vertical direction via the second holder 22. Here, if the sample 50b is uneven while the sample scanner 70 scans the sample 50b in the XY direction, the distance between the second probe 21 and the surface of the sample 50b changes. When the distance between the second probe 21 and the sample 50b changes, the strength of the interaction between the second probe 21 and the surface of the sample 50b changes. Therefore, the amplitude of vibration of the second cantilever 20 changes. The second feedback module 42 detects the change in the amplitude of the second cantilever 20 by monitoring the change in the amplitude of the second difference measurement signal. When the amplitude of the second cantilever 20 changes, the second feedback module 42 applies a second feedback voltage to the second piezo 43 to change the vertical position of the second cantilever 20, and the second cantilever at the second frequency. Keep the 20 amplitude constant. By keeping the amplitude of the second cantilever 20 constant, the distance between the second probe 21 and the surface of the sample 50b is kept constant. A second image generation module 47 is connected to the second feedback module 42. The second feedback module 42 transmits the second feedback voltage to the second image generation module 47. The second image generation module 47 generates a surface image of the sample 50b based on the history of the second feedback voltage when the second cantilever 20 scans the sample 50b.

第1画像生成モジュール37及び第2画像生成モジュール47には、出力装置251が接続されている。出力装置251は、第1画像生成モジュール37で生成された試料50aの表面画像及び第2画像生成モジュール47で生成された試料50bの表面画像を表示する。出力装置251には、液晶モニタ等が使用可能である。   An output device 251 is connected to the first image generation module 37 and the second image generation module 47. The output device 251 displays the surface image of the sample 50a generated by the first image generation module 37 and the surface image of the sample 50b generated by the second image generation module 47. As the output device 251, a liquid crystal monitor or the like can be used.

サンプルスキャナ70、第1粗動モジュール31、第1加振器13、及び第1フィードバックモジュール32のそれぞれは、制御モジュール150に接続されている。制御モジュール150はサンプルスキャナ70を制御して、試料50aをXY方向に走査させる。また制御モジュール150は、第1粗動モジュール31に試料50a上における第1の探針11の配置を指示する。さらに制御モジュール150は、第1加振器13に第1の周波数を設定し、第1フィードバックモジュール32に第1加振器13に設定した第1の周波数を伝達する。また第2粗動モジュール41、第2加振器23、及び第2フィードバックモジュール42のそれぞれも、制御モジュール150に接続されている。制御モジュール150は第2粗動モジュール41に試料50b上における第2の探針21の配置を指示する。さらに制御モジュール150は、第2加振器23に第2の周波数を設定し、第2フィードバックモジュール42に第2加振器23に設定した第2の周波数を伝達する。制御モジュール150には、入力装置250が接続されている。入力装置250は、制御モジュール150にサンプルスキャナ70の走査条件、第1の探針11の配置、第2の探針21の配置、第1の周波数、及び第2の周波数等を入力するために用いられる。入力装置250には、キーボード等が使用可能である。   Each of the sample scanner 70, the first coarse movement module 31, the first vibrator 13, and the first feedback module 32 is connected to the control module 150. The control module 150 controls the sample scanner 70 to scan the sample 50a in the XY directions. The control module 150 also instructs the first coarse movement module 31 to place the first probe 11 on the sample 50a. Further, the control module 150 sets the first frequency in the first vibrator 13 and transmits the first frequency set in the first vibrator 13 to the first feedback module 32. Each of the second coarse motion module 41, the second vibrator 23, and the second feedback module 42 is also connected to the control module 150. The control module 150 instructs the second coarse movement module 41 to place the second probe 21 on the sample 50b. Further, the control module 150 sets the second frequency in the second vibrator 23 and transmits the second frequency set in the second vibrator 23 to the second feedback module 42. An input device 250 is connected to the control module 150. The input device 250 is used to input the scanning conditions of the sample scanner 70, the arrangement of the first probe 11, the arrangement of the second probe 21, the first frequency, the second frequency, and the like to the control module 150. Used. For the input device 250, a keyboard or the like can be used.

次に第1の実施の形態に係る検査方法を、図2に示すフローチャートを用いて説明する。   Next, the inspection method according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

(a) ステップS101で、図1に示す第1加振器13で第1カンチレバー10を第1の周波数で振動させる。さらに第1の光源15から第1カンチレバー10に向けて第1波長を有する第1照射光を照射する。次に第1粗動モジュール31で第1の探針11を試料50aの検査位置に近接させる。その後、サンプルスキャナ70をラスタースキャンさせることにより、第1カンチレバー10で試料50aを走査する。   (a) In step S101, the first cantilever 10 is vibrated at the first frequency by the first vibrator 13 shown in FIG. Further, the first irradiation light having the first wavelength is irradiated from the first light source 15 toward the first cantilever 10. Next, the first coarse movement module 31 brings the first probe 11 close to the inspection position of the sample 50a. Thereafter, the sample scanner 70 is raster-scanned to scan the sample 50a with the first cantilever 10.

(b) ステップS101と並行してステップS111で、第2加振器23で第2カンチレバー20を第2の周波数で振動させる。さらに第2の光源25から第2カンチレバー20に向けて第2波長を有する第2照射光を照射する。次に第2粗動モジュール41で第2の探針21を試料50bの検査位置に近接させる。サンプルスキャナ70はラスタースキャンしているため、第2カンチレバー20は試料50b上を走査する。   (b) In parallel with step S101, the second cantilever 20 is vibrated at the second frequency by the second vibrator 23 in step S111. Further, second irradiation light having a second wavelength is emitted from the second light source 25 toward the second cantilever 20. Next, in the second coarse movement module 41, the second probe 21 is brought close to the inspection position of the sample 50b. Since the sample scanner 70 performs raster scanning, the second cantilever 20 scans the sample 50b.

(c) ステップS201で、試料50aを走査中の第1カンチレバー10は第1照射光を第1反射光として反射する。この時、試料50aの表面形状に応じて第1カンチレバー10の振幅が変動すると、第1受光素子16へ入射する第1反射光の振幅も、試料50aの表面形状に応じて変動する。ステップS201に並行してステップS211で、試料50bを走査中の第2カンチレバー20は第2照射光を第2反射光として反射する。この時、試料50bの表面形状に応じて第2カンチレバー20の振幅が変動すると、第2受光素子26へ入射する第2反射光の振幅も、試料50bの表面形状に応じて変動する。   (c) In step S201, the first cantilever 10 that is scanning the sample 50a reflects the first irradiation light as the first reflected light. At this time, when the amplitude of the first cantilever 10 varies according to the surface shape of the sample 50a, the amplitude of the first reflected light incident on the first light receiving element 16 also varies according to the surface shape of the sample 50a. In parallel with step S201, in step S211, the second cantilever 20 that is scanning the sample 50b reflects the second irradiation light as the second reflected light. At this time, when the amplitude of the second cantilever 20 varies according to the surface shape of the sample 50b, the amplitude of the second reflected light incident on the second light receiving element 26 also varies according to the surface shape of the sample 50b.

(d) ステップS202で第1受光素子16の上段受光素子116aは、第1反射光及び外乱交を受光し、第1の上段電気信号に光電変換する。同時に、第1受光素子16の下段受光素子116bは、第1反射光及び外乱交を受光し、第1の下段電気信号に光電変換する。第1受光素子16は、第1の上段電気信号及び第1の下段電気信号のそれぞれを、第1差分算出モジュール236に伝送する。   (d) In step S202, the upper light receiving element 116a of the first light receiving element 16 receives the first reflected light and the disturbance and photoelectrically converts it into a first upper electric signal. At the same time, the lower light receiving element 116b of the first light receiving element 16 receives the first reflected light and the disturbance and photoelectrically converts it into a first lower electric signal. The first light receiving element 16 transmits the first upper electrical signal and the first lower electrical signal to the first difference calculation module 236, respectively.

(e) ステップS202に並行してステップS212で、第2受光素子26の上段受光素子126aは、第2反射光及び外乱交を受光し、第2の上段電気信号に光電変換する。同時に、第2受光素子26の下段受光素子126bは、第2反射光及び外乱交を受光し、第2の下段電気信号に光電変換する。第2受光素子26は、第2の上段電気信号及び第2の下段電気信号のそれぞれを、第2差分算出モジュール246に伝送する。ステップS203で第1差分算出モジュール236は、第1の上段電気信号と第1の下段電気信号との差をとり、第1の差分測定信号を算出する。ステップS203に並行してステップS213で、第2差分算出モジュール246は第2の上段電気信号と第2の下段電気信号との差をとり、第2の差分測定信号を算出する。   (e) In parallel with step S202, in step S212, the upper light receiving element 126a of the second light receiving element 26 receives the second reflected light and the disturbance and photoelectrically converts it into a second upper electric signal. At the same time, the lower light receiving element 126b of the second light receiving element 26 receives the second reflected light and the disturbance and photoelectrically converts it into a second lower electric signal. The second light receiving element 26 transmits each of the second upper electrical signal and the second lower electrical signal to the second difference calculation module 246. In step S203, the first difference calculation module 236 calculates the first difference measurement signal by taking the difference between the first upper stage electric signal and the first lower stage electric signal. In parallel with step S203, in step S213, the second difference calculation module 246 calculates the second difference measurement signal by taking the difference between the second upper electrical signal and the second lower electrical signal.

(f) ステップS204で第1位相検波器235は、第1の周波数で振動する第1の参照信号を第1加振器13から受信する。次に第1位相検波器235は、第1の差分測定信号と第1の参照信号との積演算を行い、ローパスフィルターで積分して、第1の周波数で振動する第1の測定信号を抽出する。第1位相検波器235は第1の測定信号を第1フィードバックモジュール32に伝送する。次に第1フィードバックモジュール32は、第1の測定信号の振幅の変化から第1カンチレバー10の振幅の変化を検知すると、ステップS205で第1ピエゾ33に第1のフィードバック電圧を印加し、第1の周波数における第1カンチレバー10の振幅を一定に保たせる。   (f) In step S204, the first phase detector 235 receives the first reference signal that vibrates at the first frequency from the first vibrator 13. Next, the first phase detector 235 calculates the product of the first difference measurement signal and the first reference signal, integrates it with a low-pass filter, and extracts the first measurement signal that vibrates at the first frequency. To do. The first phase detector 235 transmits the first measurement signal to the first feedback module 32. Next, when detecting the change in the amplitude of the first cantilever 10 from the change in the amplitude of the first measurement signal, the first feedback module 32 applies the first feedback voltage to the first piezo 33 in step S205, The amplitude of the first cantilever 10 at the frequency is kept constant.

(g) ステップS204に並行してステップS214で、第2位相検波器245は第2の周波数で振動する第2の参照信号を第2加振器23から受信する。次に第2位相検波器245は、第2の差分測定信号と第2の参照信号との積演算を行い、ローパスフィルターで積分して、第2の周波数で振動する第2の測定信号を抽出する。第2位相検波器245は第2の測定信号を第2フィードバックモジュール42に伝送する。次に第2フィードバックモジュール42は第2の測定信号の振幅の変化から第2カンチレバー20の振幅の変化を検知すると、ステップS215で第2ピエゾ43に第2のフィードバック電圧を印加し、第2の周波数における第2カンチレバー20の振幅を一定に保たせる。   (g) In parallel with step S204, in step S214, the second phase detector 245 receives the second reference signal oscillating at the second frequency from the second vibrator 23. Next, the second phase detector 245 performs a product operation of the second difference measurement signal and the second reference signal, integrates with a low-pass filter, and extracts a second measurement signal that vibrates at the second frequency. To do. The second phase detector 245 transmits the second measurement signal to the second feedback module 42. Next, when detecting a change in the amplitude of the second cantilever 20 from the change in the amplitude of the second measurement signal, the second feedback module 42 applies a second feedback voltage to the second piezo 43 in step S215, and The amplitude of the second cantilever 20 at the frequency is kept constant.

(h) ステップS206で第1画像生成モジュール37は、第1フィードバックモジュール32から第1のフィードバック電圧を受信する。第1画像生成モジュール37は第1の探針11が試料50a上の各位置を走査した時に第1フィードバックモジュール32が第1ピエゾ33に印加した第1のフィードバック電圧の履歴に基づいて、試料50aの表面画像を生成する。   (h) In step S206, the first image generation module 37 receives the first feedback voltage from the first feedback module 32. The first image generation module 37 is based on the history of the first feedback voltage applied to the first piezo 33 by the first feedback module 32 when the first probe 11 scans each position on the sample 50a. A surface image of is generated.

(i) ステップS216で第2画像生成モジュール47は、第2フィードバックモジュール42から第2のフィードバック電圧を受信する。第2画像生成モジュール47は第2の探針21が試料50b上の各位置を走査した時に第2フィードバックモジュール42が第2ピエゾ43に印加した第2のフィードバック電圧の履歴に基づいて、試料50bの表面画像を生成する。   (i) In step S216, the second image generation module 47 receives the second feedback voltage from the second feedback module. Based on the history of the second feedback voltage applied by the second feedback module 42 to the second piezo 43 when the second probe 21 scans each position on the sample 50b, the second image generation module 47 A surface image of is generated.

(j) ステップS301で第1画像生成モジュール37は、出力装置251に試料50aの表面画像を伝送する。また第2画像生成モジュール47は、出力装置251に試料50bの表面画像を伝送する。出力装置251は、試料50aの表面画像及び試料50bの表面画像を表示し、第1の実施の形態に係る検査方法を終了する。   (j) In step S301, the first image generation module 37 transmits the surface image of the sample 50a to the output device 251. The second image generation module 47 transmits the surface image of the sample 50b to the output device 251. The output device 251 displays the surface image of the sample 50a and the surface image of the sample 50b, and ends the inspection method according to the first embodiment.

従来、複数のカンチレバーを有するSPMで試料を観察すると、複数のカンチレバーのそれぞれからの反射光が干渉するという問題があった。これに対し、図1に示す走査型プローブ顕微鏡及び図2に示す検査方法によれば、図1に示す第1カンチレバー10に第1照射光が照射され、第2カンチレバー20に、第1照射光とは波長が異なる第2照射光が照射される。そのため、第1カンチレバー10から反射される第1反射光の第1波長と、第2カンチレバー20から反射される第2反射光の第2波長が異なるため、第1反射光と第2反射光は干渉しない。したがって、第1カンチレバー10及び第2カンチレバー20が近接して配置されており、第1反射光と第2反射光が交差するような場合でも、第1画像生成モジュール37は第2反射光に影響されずに試料50aの表面画像を生成する。また第2画像生成モジュール47は、第1反射光に影響されずに試料50bの表面画像を生成する。   Conventionally, when a sample is observed with an SPM having a plurality of cantilevers, there is a problem in that reflected light from each of the plurality of cantilevers interferes. In contrast, according to the scanning probe microscope shown in FIG. 1 and the inspection method shown in FIG. 2, the first cantilever 10 shown in FIG. 1 is irradiated with the first irradiation light, and the second cantilever 20 is supplied with the first irradiation light. The second irradiation light having a different wavelength is irradiated. Therefore, since the first wavelength of the first reflected light reflected from the first cantilever 10 and the second wavelength of the second reflected light reflected from the second cantilever 20 are different, the first reflected light and the second reflected light are Does not interfere. Therefore, even when the first cantilever 10 and the second cantilever 20 are arranged close to each other and the first reflected light and the second reflected light intersect, the first image generation module 37 affects the second reflected light. Instead, a surface image of the sample 50a is generated. The second image generation module 47 generates a surface image of the sample 50b without being affected by the first reflected light.

さらに、図1に示す走査型プローブ顕微鏡及び図2に示す検査方法によれば、図1に示す第1カンチレバー10及び第2カンチレバー20のそれぞれを、異なる周波数で振動させる。そのため、第1反射光及び第2反射光は、異なる周波数で振動する。したがって、第1受光素子16が第1反射光及び第2反射光の両方を受光しても、第1位相検波器235で第1反射光のみを反映する第1の測定信号を抽出可能である。また第2受光素子26が第1反射光及び第2反射光の両方を受光しても、第2位相検波器245で第2反射光のみを反映する第2の測定信号を抽出可能である。そのため、第1カンチレバー10と第2カンチレバー20が近接していて、第1反射光と第2反射光とを空間的に分離する光学系の配置が困難である場合や、複数の受光素子の配置が困難である場合でも、高い精度で第1カンチレバー10で検査された試料50aと第2カンチレバー20で検査された試料50bのそれぞれの表面画像を生成することが可能となる。ただしこれは、カンチレバーを振動して測定する場合であり、カンチレバーを振動させない測定モードであるコンタクトモードにおいてはこの限りではない。   Furthermore, according to the scanning probe microscope shown in FIG. 1 and the inspection method shown in FIG. 2, the first cantilever 10 and the second cantilever 20 shown in FIG. 1 are vibrated at different frequencies. Therefore, the first reflected light and the second reflected light vibrate at different frequencies. Therefore, even if the first light receiving element 16 receives both the first reflected light and the second reflected light, the first measurement signal that reflects only the first reflected light can be extracted by the first phase detector 235. . Even if the second light receiving element 26 receives both the first reflected light and the second reflected light, the second phase detector 245 can extract the second measurement signal that reflects only the second reflected light. Therefore, when the first cantilever 10 and the second cantilever 20 are close to each other and it is difficult to arrange an optical system that spatially separates the first reflected light and the second reflected light, or the arrangement of a plurality of light receiving elements. Even if this is difficult, it is possible to generate surface images of the sample 50a inspected by the first cantilever 10 and the sample 50b inspected by the second cantilever 20 with high accuracy. However, this is a case where the measurement is performed by vibrating the cantilever, and this is not limited to the contact mode which is a measurement mode in which the cantilever is not vibrated.

（第1の実施の形態の第1の変形例）
図1に示す走査型プローブ顕微鏡と異なり、図3に示す第1の変形例に係る走査型プローブ顕微鏡においては、第1受光素子16に第1位相検波器235が接続されており、第2受光素子26に第2位相検波器245が接続されている。第1位相検波器235は第1加振器13に接続されており、第1の参照信号を第1加振器13から受信する。第1位相検波器235は第1の上段電気信号と第1の参照信号との積演算を行い、ローパスフィルターで積分することにより、第1の上段電気信号から第1の周波数で振動する第1の上段測定信号を抽出する。また第1位相検波器235は第1の下段電気信号と第1の参照信号との積演算を行い、ローパスフィルターで積分することにより、第1の下段電気信号から第1の周波数で振動する第1の下段測定信号を抽出する。 (First modification of the first embodiment)
Unlike the scanning probe microscope shown in FIG. 1, in the scanning probe microscope according to the first modification shown in FIG. 3, the first phase detector 235 is connected to the first light receiving element 16, and the second light receiving light is received. A second phase detector 245 is connected to the element 26. The first phase detector 235 is connected to the first vibrator 13 and receives the first reference signal from the first vibrator 13. The first phase detector 235 performs a product operation of the first upper electrical signal and the first reference signal, and integrates with a low-pass filter, thereby oscillating from the first upper electrical signal at the first frequency. The upper measurement signal is extracted. The first phase detector 235 performs a product operation of the first lower-stage electrical signal and the first reference signal, and integrates with a low-pass filter, thereby oscillating from the first lower-stage electrical signal at the first frequency. 1. Extract the lower measurement signal.

第1位相検波器235には、第1差分算出モジュール236が接続されている。第1差分算出モジュール236は、第1の上段測定信号と第1の下段測定信号との差をとり、第1の差分測定信号を算出する。第1差分算出モジュール236は、第1フィードバックモジュール32に第1の差分測定信号を伝送する。第1フィードバックモジュール32は第1の差分測定信号の振幅の変化を監視することにより、第1カンチレバー10の振幅の変化を検知する。   A first difference calculation module 236 is connected to the first phase detector 235. The first difference calculation module 236 calculates the first difference measurement signal by taking the difference between the first upper measurement signal and the first lower measurement signal. The first difference calculation module 236 transmits the first difference measurement signal to the first feedback module 32. The first feedback module 32 detects the change in the amplitude of the first cantilever 10 by monitoring the change in the amplitude of the first difference measurement signal.

第2位相検波器245は第2加振器23に接続されており、第2の参照信号を第2加振器23から受信する。第2位相検波器245は第2の上段電気信号と第2の参照信号との積演算を行い、ローパスフィルターで積分することにより、第2の上段電気信号から第2の周波数で振動する第2の上段測定信号を抽出する。また第2位相検波器245は第2の下段電気信号と第2の参照信号との積演算を行い、ローパスフィルターで積分することにより、第2の下段電気信号から第2の周波数で振動する第2の下段測定信号を抽出する。   The second phase detector 245 is connected to the second vibrator 23 and receives the second reference signal from the second vibrator 23. The second phase detector 245 performs a product operation of the second upper stage electric signal and the second reference signal, and integrates with a low-pass filter, thereby oscillating at the second frequency from the second upper stage electric signal. The upper measurement signal is extracted. The second phase detector 245 performs a product operation of the second lower electrical signal and the second reference signal, and integrates with a low-pass filter, thereby oscillating at the second frequency from the second lower electrical signal. 2 Extract the lower measurement signal.

第2位相検波器245には、第2差分算出モジュール246が接続されている。第2差分算出モジュール246は、第2の上段測定信号と第2の下段測定信号との差をとり、第2の差分測定信号を算出する。第2差分算出モジュール246は、第2フィードバックモジュール42に第2の差分測定信号を伝送する。第2フィードバックモジュール42は第2の差分測定信号の振幅の変化を監視することにより、第2カンチレバー20の振幅の変化を検知する。その他の構成要件は図1と同様であるので、説明は省略する。   A second difference calculation module 246 is connected to the second phase detector 245. The second difference calculation module 246 calculates the second difference measurement signal by taking the difference between the second upper measurement signal and the second lower measurement signal. The second difference calculation module 246 transmits the second difference measurement signal to the second feedback module 42. The second feedback module 42 detects the change in the amplitude of the second cantilever 20 by monitoring the change in the amplitude of the second difference measurement signal. The other components are the same as those in FIG.

（第1の実施の形態の第2の変形例）
第2の変形例に係る走査型プローブ顕微鏡においては、図4に示すように、第1プローブ101が第1波長の光を選択的に反射する第1波長選択反射膜14を備える。第1波長選択反射膜14は、第1カンチレバー10の上面に配置されている。また第2プローブ102が第2波長の光を選択的に反射する第2波長選択反射膜24を備える。第2波長選択反射膜24は、第2カンチレバー20の上面に配置されている。第1波長選択反射膜14及び第2波長選択反射膜24のそれぞれには、誘電体多層膜等が使用可能である。第1波長選択反射膜14は、第1カンチレバー10上に例えばモリブデン(Mo)からなるモリブデン薄膜と、Siからなるシリコン薄膜とを交互に積層させて形成される。交互に積層されるモリブデン薄膜とシリコン薄膜のそれぞれの膜厚を調節することにより、第1波長の光を選択的に反射することが可能となる。第2波長選択反射膜24は、第2カンチレバー20上にモリブデン薄膜と、シリコン薄膜とを交互に積層させて形成される。交互に積層されるモリブデン薄膜とシリコン薄膜のそれぞれの膜厚を調節することにより、第2波長の光を選択的に反射することが可能となる。 (Second modification of the first embodiment)
In the scanning probe microscope according to the second modification, as shown in FIG. 4, the first probe 101 includes a first wavelength selective reflection film 14 that selectively reflects light of the first wavelength. The first wavelength selective reflection film 14 is disposed on the upper surface of the first cantilever 10. The second probe 102 includes a second wavelength selective reflection film 24 that selectively reflects light having the second wavelength. The second wavelength selective reflection film 24 is disposed on the upper surface of the second cantilever 20. A dielectric multilayer film or the like can be used for each of the first wavelength selective reflection film 14 and the second wavelength selective reflection film 24. The first wavelength selective reflection film 14 is formed on the first cantilever 10 by alternately laminating molybdenum thin films made of, for example, molybdenum (Mo) and silicon thin films made of Si. By adjusting the film thicknesses of the alternately laminated molybdenum thin film and silicon thin film, it becomes possible to selectively reflect light of the first wavelength. The second wavelength selective reflection film 24 is formed by alternately laminating molybdenum thin films and silicon thin films on the second cantilever 20. By adjusting the film thicknesses of the alternately laminated molybdenum thin film and silicon thin film, the second wavelength light can be selectively reflected.

第2の変形例においては、第1プローブ101が第1波長選択反射膜14を備えるため、第1波長以外の波長の光が第1プローブ101に入射しても反射されない。また、第2プローブ102が第2波長選択反射膜24を備えるため、第2波長以外の波長の光が第2プローブ102に入射しても反射されない。したがって、第1プローブ101及び第2プローブ102のそれぞれが散乱光等を反射し、試料50a, 50bの表面画像にノイズが生じることを予防することが可能となる。   In the second modification, since the first probe 101 includes the first wavelength selective reflection film 14, even if light having a wavelength other than the first wavelength is incident on the first probe 101, it is not reflected. In addition, since the second probe 102 includes the second wavelength selective reflection film 24, light having a wavelength other than the second wavelength is not reflected even if it enters the second probe 102. Therefore, it is possible to prevent the first probe 101 and the second probe 102 from reflecting scattered light or the like and causing noise in the surface images of the samples 50a and 50b.

（第2の実施の形態）
図5に示す第2の実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡は、白色LED等の広波長帯域の照射光を発する光源5を備える。複数の波長成分を含む照射光の進行方向には、コリメートレンズ90が配置されている。コリメートレンズ90は、照射光を平行光にする。平行光にされた照射光の進行方向には、プリズム91が配置されている。プリズム91は、照射光を第1カンチレバー10及び第2カンチレバー20の方向に屈折させる。プリズム91で屈折された照射光の進行方向には、第1集光レンズ92及び第2集光レンズ93が配置されている。第1集光レンズ92は、照射光を第1プローブ101上に集光する。第2集光レンズ93は、照射光を第2プローブ102上に集光する。 (Second embodiment)
The scanning probe microscope according to the second embodiment shown in FIG. 5 includes a light source 5 that emits irradiation light in a wide wavelength band such as a white LED. A collimating lens 90 is disposed in the traveling direction of the irradiation light including a plurality of wavelength components. The collimating lens 90 makes the irradiation light parallel light. A prism 91 is arranged in the traveling direction of the irradiated light that has been converted into parallel light. The prism 91 refracts the irradiation light toward the first cantilever 10 and the second cantilever 20. A first condenser lens 92 and a second condenser lens 93 are arranged in the traveling direction of the irradiation light refracted by the prism 91. The first condenser lens 92 condenses the irradiation light on the first probe 101. The second condensing lens 93 condenses the irradiation light on the second probe 102.

第1プローブ101の第1カンチレバー10上には、第1波長選択反射膜14が配置されている。第1波長選択反射膜14は、広波長帯域の照射光を照射されると、第1波長(例えば780nm)を中心波長とする光の波長成分である第1波長成分を、第1反射光として反射する。また第2プローブ102の第2カンチレバー20上には、第2波長選択反射膜24が配置されている。第2波長選択反射膜24は、広波長帯域の照射光を照射されると、第2波長(例えば405nm)を中心波長とする光の波長成分である第2波長成分を、第2反射光として反射する。第1カンチレバー10上で反射された第1反射光の進行方向には、第1反射鏡94が配置されている。第1反射鏡94は、第1反射光を第1受光素子16に向けて反射する。第2カンチレバー20上で反射された第2反射光の進行方向には、第2反射鏡95が配置されている。第2反射鏡95は、第2反射光を第2受光素子26に向けて反射する。その他の構成要素は、図1に示す走査型プローブ顕微鏡と同様であるので、説明は省略する。なお、プリズム91の代わりに反射ミラーを配置し、照射光を第1カンチレバー10及び第2カンチレバー20の方向に反射してもよい。   A first wavelength selective reflection film 14 is disposed on the first cantilever 10 of the first probe 101. When the first wavelength selective reflection film 14 is irradiated with irradiation light in a wide wavelength band, the first wavelength component, which is a wavelength component of light having a first wavelength (for example, 780 nm) as a center wavelength, is used as the first reflected light. reflect. A second wavelength selective reflection film 24 is disposed on the second cantilever 20 of the second probe 102. When the second wavelength selective reflection film 24 is irradiated with irradiation light in a wide wavelength band, the second wavelength component, which is the wavelength component of light having the second wavelength (for example, 405 nm) as the center wavelength, is used as the second reflected light. reflect. A first reflecting mirror 94 is disposed in the traveling direction of the first reflected light reflected on the first cantilever 10. The first reflecting mirror 94 reflects the first reflected light toward the first light receiving element 16. A second reflecting mirror 95 is arranged in the traveling direction of the second reflected light reflected on the second cantilever 20. The second reflecting mirror 95 reflects the second reflected light toward the second light receiving element. Other components are the same as those of the scanning probe microscope shown in FIG. A reflecting mirror may be disposed instead of the prism 91 to reflect the irradiation light in the direction of the first cantilever 10 and the second cantilever 20.

次に第2の実施の形態に係る検査方法を、図6に示すフローチャートを用いて説明する。   Next, an inspection method according to the second embodiment will be described using the flowchart shown in FIG.

(a) ステップS121で、図5に示す第1加振器13で第1カンチレバー10を第1の周波数で振動させ、第2加振器23で第2カンチレバー20を第2の周波数で振動させる。次に光源5から複数の波長成分を含む照射光を発する。照射光はコリメートレンズ90、プリズム91、第1集光レンズ92、及び第2集光レンズ93を経て第1プローブ101及び第2プローブ102上に到達する。次に第1粗動モジュール31で第1の探針11を試料50aの検査位置に近接させ、第2粗動モジュール41で第2の探針21を試料50bの検査位置に近接させる。その後、サンプルスキャナ70をラスタースキャンさせ、第1プローブ101で試料50aを走査し、第2プローブ102で試料50bを走査する。   (a) In step S121, the first cantilever 10 is vibrated at the first frequency by the first vibrator 13 shown in FIG. 5, and the second cantilever 20 is vibrated at the second frequency by the second vibrator 23. . Next, irradiation light including a plurality of wavelength components is emitted from the light source 5. The irradiation light reaches the first probe 101 and the second probe 102 through the collimating lens 90, the prism 91, the first condenser lens 92, and the second condenser lens 93. Next, the first coarse movement module 31 brings the first probe 11 close to the inspection position of the sample 50a, and the second coarse movement module 41 brings the second probe 21 close to the inspection position of the sample 50b. Thereafter, the sample scanner 70 is raster-scanned, the sample 50a is scanned with the first probe 101, and the sample 50b is scanned with the second probe 102.

(b) ステップS221で、試料50aを走査中の第1プローブ101の第1波長選択反射膜14は照射光の第1波長成分を第1反射光として反射する。ステップS221に並行してステップS231で、試料50bを走査中の第2プローブ102の第2波長選択反射膜24は照射光の第2波長成分を第2反射光として反射する。以後、図2のステップS202乃至ステップS206と同様に、図6のステップS222乃至ステップS226を実施する。また図2のステップS212乃至ステップS216と同様に、図6のステップS232乃至ステップS236を実施する。最後に、図2のステップS301と同様に図6のステップS321を実施して、第2の実施の形態に係る検査方法を終了する。   (b) In step S221, the first wavelength selective reflection film 14 of the first probe 101 that is scanning the sample 50a reflects the first wavelength component of the irradiated light as the first reflected light. In parallel with step S221, in step S231, the second wavelength selective reflection film 24 of the second probe 102 scanning the sample 50b reflects the second wavelength component of the irradiated light as the second reflected light. Thereafter, Steps S222 to S226 in FIG. 6 are performed in the same manner as Steps S202 to S206 in FIG. Further, Steps S232 to S236 in FIG. 6 are performed in the same manner as Steps S212 to S216 in FIG. Finally, step S321 in FIG. 6 is performed as in step S301 in FIG. 2, and the inspection method according to the second embodiment is completed.

以上示した第2の実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡によれば、単一の光源5を用いながらも、第1プローブ101からの第1反射光と、第2プローブ102からの第2反射光との干渉を防止することが可能となる。なお、第1反射光の進行方向に、図7に示すように、第1波長の光のみを透過させる第1波長フィルター53を配置し、第2反射光の進行方向に、第2波長の光のみを透過させる第2波長フィルター54を配置してもよい。第1波長フィルター53及び第2波長フィルター54のそれぞれには、ダイクロイックフィルター等が使用可能である。第1波長フィルター53により、第1受光素子16に第1反射光以外の光が入射するのを防止することが可能となる。また第2波長フィルター54により、第2受光素子26に第2反射光以外の光が入射するのを防止することが可能となる。   According to the scanning probe microscope according to the second embodiment described above, the first reflected light from the first probe 101 and the second reflected from the second probe 102 while using the single light source 5. Interference with light can be prevented. As shown in FIG. 7, the first wavelength filter 53 that transmits only the first wavelength light is disposed in the traveling direction of the first reflected light, and the second wavelength light is disposed in the traveling direction of the second reflected light. A second wavelength filter 54 that transmits only the light may be disposed. A dichroic filter or the like can be used for each of the first wavelength filter 53 and the second wavelength filter 54. The first wavelength filter 53 can prevent light other than the first reflected light from entering the first light receiving element 16. The second wavelength filter 54 can prevent light other than the second reflected light from entering the second light receiving element 26.

（第2の実施の形態の変形例）
図8に示す変形例に係る走査型プローブ顕微鏡は、単一の光源35を備える。光源35には、例えば白色LED等の広波長帯域の照射光を発する光源が使用可能である。第1カンチレバー10及び第2カンチレバー20の上方には、第1ダイクロイックミラー51及び第2ダイクロイックミラーが52配置されている。第1ダイクロイックミラー51は、光源35が発した照射光のうち、赤色光の第1波長成分のみ選択的に第1カンチレバー10に向けて反射し、第1波長成分以外の波長成分はそのまま透過させる。第2ダイクロイックミラー52は、光源35が発し第1ダイクロイックミラー51を透過した照射光のうち、青色光の第2波長成分のみ選択的に第2カンチレバー20に向けて反射し、第2波長成分以外の波長成分はそのまま透過させる。第2ダイクロイックミラー52を透過した照射光は、カンチレバーが2個の場合は不要となるので、例えば不図示の吸収フィルターで吸収される。カンチレバーが2個以上の場合は、検出光として利用する。 (Modification of the second embodiment)
The scanning probe microscope according to the modification shown in FIG. 8 includes a single light source 35. As the light source 35, for example, a light source that emits irradiation light in a wide wavelength band such as a white LED can be used. Above the first cantilever 10 and the second cantilever 20, a first dichroic mirror 51 and a second dichroic mirror 52 are arranged. The first dichroic mirror 51 selectively reflects only the first wavelength component of red light toward the first cantilever 10 in the irradiation light emitted from the light source 35, and transmits the wavelength components other than the first wavelength component as they are. . The second dichroic mirror 52 selectively reflects only the second wavelength component of the blue light toward the second cantilever 20 from the irradiation light emitted from the light source 35 and transmitted through the first dichroic mirror 51, and other than the second wavelength component. The wavelength component of is transmitted as it is. The irradiation light transmitted through the second dichroic mirror 52 is not necessary when there are two cantilevers, and is absorbed by, for example, an unillustrated absorption filter. When there are two or more cantilevers, they are used as detection light.

第1ダイクロイックミラー51で下方に向かって反射した第1波長成分は、第1カンチレバー10を照射する。第1波長成分は、第1カンチレバー10で第1反射光として反射される。第2ダイクロイックミラー52で下方に向かって反射した第2波長成分は、第2カンチレバー20を照射する。第2波長成分は、第2カンチレバー20で第2反射光として反射される。第1カンチレバー10で反射される第1反射光の第1波長と、第2カンチレバー20で反射される第2反射光の第2波長は異なるため、第1反射光と第2反射光は干渉しない。したがって、第1カンチレバー10及び第2カンチレバー20が近接して配置されており、第1反射光と第2反射光が交差するような場合でも、第1画像生成モジュール37は第2反射光に影響されずに試料50aの表面画像を生成する。また第2画像生成モジュール47は、第1反射光に影響されずに試料50bの表面画像を生成する。   The first wavelength component reflected downward by the first dichroic mirror 51 irradiates the first cantilever 10. The first wavelength component is reflected by the first cantilever 10 as first reflected light. The second wavelength component reflected downward by the second dichroic mirror 52 irradiates the second cantilever 20. The second wavelength component is reflected as second reflected light by the second cantilever 20. Since the first wavelength of the first reflected light reflected by the first cantilever 10 is different from the second wavelength of the second reflected light reflected by the second cantilever 20, the first reflected light and the second reflected light do not interfere with each other. . Therefore, even when the first cantilever 10 and the second cantilever 20 are arranged close to each other and the first reflected light and the second reflected light intersect, the first image generation module 37 affects the second reflected light. Instead, a surface image of the sample 50a is generated. The second image generation module 47 generates a surface image of the sample 50b without being affected by the first reflected light.

第2の実施の形態の変形例に係る走査型プローブ顕微鏡のその他の構成要件は図1と同様であるので、説明は省略する。第2の実施の形態の変形例に係る走査型プローブ顕微鏡によれば、光源が一つでよいので、構成が簡単になる。   The other constituent elements of the scanning probe microscope according to the modification of the second embodiment are the same as those in FIG. According to the scanning probe microscope according to the modified example of the second embodiment, the configuration is simple because only one light source is required.

（第3の実施の形態）
第3の実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡は、図9に示すように、第1照射光を発する第1の光源115及び第2照射光を発する第2の光源125を備える。第3の実施の形態において、第1照射光の波長と第2照射光の波長は、同じでもよいし、異なっていてもよい。第1の光源115から発せられる第1照射光の進行方向には、第1偏光子114が配置されている。第1偏光子114は、第1照射光を第1の偏光方向に偏光している偏光にする。第1の光源115及び第1偏光子114は、第1の照明光学系113を構成する。第2の光源125から発せられる第2照射光の進行方向には、第2偏光子124が配置されている。第2偏光子124は、第2照射光を第1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向に偏光している偏光にする。第2の光源125及び第2偏光子124は、第2の照明光学系123を構成する。 (Third embodiment)
As shown in FIG. 9, the scanning probe microscope according to the third embodiment includes a first light source 115 that emits first irradiation light and a second light source 125 that emits second irradiation light. In the third embodiment, the wavelength of the first irradiation light and the wavelength of the second irradiation light may be the same or different. A first polarizer 114 is disposed in the traveling direction of the first irradiation light emitted from the first light source 115. The first polarizer 114 changes the first irradiation light into polarized light that is polarized in the first polarization direction. The first light source 115 and the first polarizer 114 constitute a first illumination optical system 113. A second polarizer 124 is disposed in the traveling direction of the second irradiation light emitted from the second light source 125. The second polarizer 124 changes the second irradiation light into polarized light that is polarized in a second polarization direction different from the first polarization direction. The second light source 125 and the second polarizer 124 constitute a second illumination optical system 123.

第1カンチレバー10は、第1の偏光方向に偏光している第1照射光を、第1の偏光方向に偏光している第1反射光として反射する。第1受光素子16は、第1の偏光方向に偏光している第1反射光を受光する。第2カンチレバー20は、第2の偏光方向に偏光している第2照射光を、第2の偏光方向に偏光している第2反射光として反射する。第2受光素子26は、第2の偏光方向に偏光している第2反射光を受光する。第3の実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡のその他の構成要素は、図1と同様であるので、説明は省略する。   The first cantilever 10 reflects the first irradiation light polarized in the first polarization direction as the first reflected light polarized in the first polarization direction. The first light receiving element 16 receives the first reflected light polarized in the first polarization direction. The second cantilever 20 reflects the second irradiation light polarized in the second polarization direction as second reflected light polarized in the second polarization direction. The second light receiving element 26 receives the second reflected light polarized in the second polarization direction. Other components of the scanning probe microscope according to the third embodiment are the same as those in FIG.

次に第3の実施の形態に係る検査方法を、図10に示すフローチャートを用いて説明する。   Next, an inspection method according to the third embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

(a) ステップS141で、図9に示す第1加振器13で第1カンチレバー10を第1の周波数で振動させ、第1の光源115から第1カンチレバー10に向けて第1照射光を照射する。ステップS142で、第1偏光子114を透過することにより第1照射光は第1の偏光方向に偏光する。次に第1粗動モジュール31で第1の探針11を試料50aの検査位置に近接させる。その後、サンプルスキャナ70をラスタースキャンさせ、第1カンチレバー10で試料50aを走査する。   (a) In step S141, the first cantilever 10 is vibrated at the first frequency by the first vibrator 13 shown in FIG. 9, and the first irradiation light is emitted from the first light source 115 toward the first cantilever 10. To do. In step S142, the first irradiation light is polarized in the first polarization direction by passing through the first polarizer 114. Next, the first coarse movement module 31 brings the first probe 11 close to the inspection position of the sample 50a. Thereafter, the sample scanner 70 is raster-scanned, and the first cantilever 10 scans the sample 50a.

(b) ステップS151で、第2加振器23で第2カンチレバー20を第2の周波数で振動させ、第2の光源125から第2カンチレバー20に向けて第2照射光を照射する。ステップS152で、第2偏光子124を透過することにより第2照射光は第2の偏光方向に偏光する。次に第2粗動モジュール41で第2の探針21を試料50bの検査位置に近接させる。その後、サンプルスキャナ70をラスタースキャンさせ、第2カンチレバー20で試料50bを走査する。   (b) In step S151, the second cantilever 20 is vibrated at the second frequency by the second vibrator 23, and the second irradiation light is emitted from the second light source 125 toward the second cantilever 20. In step S152, the second irradiation light is polarized in the second polarization direction by passing through the second polarizer 124. Next, in the second coarse movement module 41, the second probe 21 is brought close to the inspection position of the sample 50b. Thereafter, the sample scanner 70 is raster scanned, and the second cantilever 20 scans the sample 50b.

(c) ステップS241で、試料50aを走査中の第1カンチレバー10は第1照射光を第1の偏光方向に偏光している第1反射光として反射する。ステップS241に並行してステップS251で、試料50bを走査中の第2カンチレバー20は第2照射光を第2の偏光方向に偏光している第2反射光として反射する。以後、図2のステップS202乃至ステップS206と同様に、図10のステップS242乃至ステップS246を実施する。また図2のステップS212乃至ステップS216と同様に、図10のステップS252乃至ステップS256を実施する。最後に、図2のステップS301と同様に図10のステップS341を実施して、第3の実施の形態に係る検査方法を終了する。   (c) In step S241, the first cantilever 10 that is scanning the sample 50a reflects the first irradiation light as the first reflected light polarized in the first polarization direction. In parallel with step S241, in step S251, the second cantilever 20 that is scanning the sample 50b reflects the second irradiation light as the second reflected light polarized in the second polarization direction. Thereafter, Steps S242 to S246 of FIG. 10 are performed in the same manner as Steps S202 to S206 of FIG. Further, Steps S252 to S256 of FIG. 10 are performed in the same manner as Steps S212 to S216 of FIG. Finally, step S341 in FIG. 10 is performed in the same manner as step S301 in FIG. 2, and the inspection method according to the third embodiment is completed.

以上示した第3の実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡によれば、第1照射光及び第1反射光のそれぞれが第1の偏光方向に偏光しており、第2照射光及び第2反射光のそれぞれが第1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向に偏光している。そのため第1照射光は、第2照射光及び第2反射光と干渉しない。また第1反射光は、第2照射光及び第2反射光と干渉しない。したがって、第1プローブ1と第2プローブ2とが近接して配置されていても、高い精度で試料50a及び試料50bの表面画像を取得することが可能となる。   According to the scanning probe microscope according to the third embodiment described above, each of the first irradiation light and the first reflected light is polarized in the first polarization direction, and the second irradiation light and the second reflection are Each of the lights is polarized in a second polarization direction different from the first polarization direction. Therefore, the first irradiation light does not interfere with the second irradiation light and the second reflected light. Further, the first reflected light does not interfere with the second irradiation light and the second reflected light. Therefore, even if the first probe 1 and the second probe 2 are arranged close to each other, it is possible to acquire the surface images of the sample 50a and the sample 50b with high accuracy.

（第4の実施の形態）
第4の実施の形態に係る図11に示す走査型プローブ顕微鏡は、図5に示す走査型プローブ顕微鏡と異なり、複数の偏光成分を含む照射光を発する光源105を備える。さらに図11に示す走査型プローブ顕微鏡の第1プローブ111は、図5に示す第1プローブ101と異なり、第1カンチレバー10上に配置された第1偏光膜34を備える。第1偏光膜34は、第1の偏光方向に偏光する光を反射し、第1の偏光方向以外の偏光方向に偏光する光を吸収する。第1偏光膜34は、例えば、第1カンチレバー10上に配置され、光を吸収する吸収膜、及び吸収膜上に配置され、第1の偏光方向に偏光する光を反射し、第1の偏光方向以外の偏光方向に偏光している光を透過させる誘電体多層膜を備える。 (Fourth embodiment)
The scanning probe microscope shown in FIG. 11 according to the fourth embodiment includes a light source 105 that emits irradiation light including a plurality of polarization components, unlike the scanning probe microscope shown in FIG. Further, the first probe 111 of the scanning probe microscope shown in FIG. 11 includes a first polarizing film 34 disposed on the first cantilever 10, unlike the first probe 101 shown in FIG. The first polarizing film 34 reflects light polarized in the first polarization direction and absorbs light polarized in a polarization direction other than the first polarization direction. The first polarizing film 34 is disposed on the first cantilever 10, for example, and absorbs the light, and is disposed on the absorbing film, reflects the light polarized in the first polarization direction, and the first polarized light A dielectric multilayer film that transmits light polarized in a polarization direction other than the direction is provided.

また図11に示す第2プローブ112は、図5に示す第2プローブ102と異なり、第2カンチレバー20上に配置された第2偏光膜44を備える。第2偏光膜44は、第1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向に偏光する光を反射し、第2の偏光方向以外の偏光方向に偏光する光を吸収する。第2偏光膜44は、例えば、第2カンチレバー20上に配置され、光を吸収する吸収膜、及び吸収膜上に配置され、第2の偏光方向に偏光する光を反射し、第2の偏光方向以外の偏光方向に偏光している光を透過させる誘電体多層膜を備える。   Further, unlike the second probe 102 shown in FIG. 5, the second probe 112 shown in FIG. 11 includes a second polarizing film 44 disposed on the second cantilever 20. The second polarizing film 44 reflects light polarized in a second polarization direction different from the first polarization direction, and absorbs light polarized in a polarization direction other than the second polarization direction. The second polarizing film 44 is disposed on the second cantilever 20, for example, and absorbs light.The second polarizing film 44 is disposed on the absorbing film, reflects light polarized in the second polarization direction, and second polarized light. A dielectric multilayer film that transmits light polarized in a polarization direction other than the direction is provided.

さらに第4の実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡は、第1の偏光方向に偏光している光を透過させ、第1の偏光方向以外に偏光している光が第1受光素子16に入射するのを防止する第1偏光フィルタ153、及び第2の偏光方向に偏光している光を透過させ、第2の偏光方向以外に偏光している光が第2受光素子26に入射するのを防止する第2偏光フィルタ154を備える。   Furthermore, the scanning probe microscope according to the fourth embodiment transmits light polarized in the first polarization direction, and light polarized in other than the first polarization direction enters the first light receiving element 16. The first polarizing filter 153 that prevents the light from passing through and the light polarized in the second polarization direction are transmitted, and the light polarized in a direction other than the second polarization direction is incident on the second light receiving element 26. A second polarizing filter 154 for preventing is provided.

次に第4の実施の形態に係る検査方法を、図12に示すフローチャートを用いて説明する。   Next, an inspection method according to the fourth embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

(a) ステップS161で、図11に示す第1カンチレバー10を第1の周波数で振動させ、第2カンチレバー20を第2の周波数で振動させる。次に光源105から複数の偏光成分を含む照射光を第1プローブ111及び第2プローブ112上に照射する。次に第1の探針11を試料50aの検査位置に近接させ、第2の探針21を試料50bの検査位置に近接させる。その後、第1プローブ111で試料50aを走査し、第2プローブ112で試料50bを走査する。   (a) In step S161, the first cantilever 10 shown in FIG. 11 is vibrated at the first frequency, and the second cantilever 20 is vibrated at the second frequency. Next, the first probe 111 and the second probe 112 are irradiated with irradiation light including a plurality of polarization components from the light source 105. Next, the first probe 11 is brought close to the inspection position of the sample 50a, and the second probe 21 is brought close to the inspection position of the sample 50b. Thereafter, the sample 50a is scanned with the first probe 111, and the sample 50b is scanned with the second probe 112.

(b) ステップS261で、試料50aを走査中の第1プローブ111の第1偏光膜34は、照射光のうち、第1の偏光方向に偏光する第1偏光成分を第1反射光として反射する。ステップS221に並行してステップS231で、試料50bを走査中の第2プローブ102の第2偏光膜44は、照射光のうち、第2の偏光方向に偏光する第2偏光成分を第2反射光として反射する。   (b) In step S261, the first polarizing film 34 of the first probe 111 that is scanning the sample 50a reflects, as the first reflected light, the first polarized component that is polarized in the first polarization direction in the irradiated light. . In parallel with step S221, in step S231, the second polarizing film 44 of the second probe 102 that is scanning the sample 50b converts the second polarized component of the irradiation light that is polarized in the second polarization direction into the second reflected light. As reflective.

(c) ステップS262で第1受光素子16の上段受光素子116aは、第1偏光フィルタ153を透過した第1反射光を受光し、第1の上段電気信号に光電変換する。同時に、第1受光素子16の下段受光素子116bは、第1偏光フィルタ153を透過した第1反射光を受光し、第1の下段電気信号に光電変換する。第1受光素子16は、第1の上段電気信号及び第1の下段電気信号のそれぞれを、第1差分算出モジュール236に伝送する。   (c) In step S262, the upper light receiving element 116a of the first light receiving element 16 receives the first reflected light transmitted through the first polarizing filter 153, and photoelectrically converts it into a first upper electric signal. At the same time, the lower light receiving element 116b of the first light receiving element 16 receives the first reflected light transmitted through the first polarizing filter 153, and photoelectrically converts it into a first lower electric signal. The first light receiving element 16 transmits the first upper electrical signal and the first lower electrical signal to the first difference calculation module 236, respectively.

(d) ステップS262に並行してステップS272で、第2受光素子26の上段受光素子126aは、第2偏光フィルタ154を透過した第2反射光を受光し、第2の上段電気信号に光電変換する。同時に、第2受光素子26の下段受光素子126bは、第2偏光フィルタ154を透過した第2反射光を受光し、第2の下段電気信号に光電変換する。第2受光素子26は、第2の上段電気信号及び第2の下段電気信号のそれぞれを、第2差分算出モジュール246に伝送する。   (d) In parallel with step S262, in step S272, the upper light receiving element 126a of the second light receiving element 26 receives the second reflected light transmitted through the second polarizing filter 154, and photoelectrically converts it into a second upper electric signal. To do. At the same time, the lower light receiving element 126b of the second light receiving element 26 receives the second reflected light transmitted through the second polarizing filter 154 and photoelectrically converts it into a second lower electric signal. The second light receiving element 26 transmits each of the second upper electrical signal and the second lower electrical signal to the second difference calculation module 246.

(e) 図2のステップS202乃至ステップS206と同様に、図12のステップS262乃至ステップS266を実施する。また図2のステップS212乃至ステップS216と同様に、図12のステップS272乃至ステップS276を実施する。最後に、図2のステップS301と同様に図12のステップS361を実施して、第4の実施の形態に係る検査方法を終了する。   (e) Steps S262 to S266 in FIG. 12 are performed in the same manner as steps S202 to S206 in FIG. Further, Steps S272 to S276 in FIG. 12 are performed in the same manner as Steps S212 to S216 in FIG. Finally, step S361 in FIG. 12 is performed in the same manner as step S301 in FIG. 2, and the inspection method according to the fourth embodiment is completed.

以上示した第4の実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡によれば、第1反射光以外の光が第1受光素子16に入射せず、第2反射光以外の光が第2受光素子26に入射しない。したがって、高い精度で試料50a及び試料50bの表面画像を取得することが可能となる。   According to the scanning probe microscope according to the fourth embodiment described above, light other than the first reflected light does not enter the first light receiving element 16, and light other than the second reflected light does not enter the second light receiving element 26. It does not enter. Therefore, it is possible to acquire surface images of the sample 50a and the sample 50b with high accuracy.

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。例えば第1の実施の形態では、第1受光素子16及び第2受光素子26のそれぞれが2分割フォトダイオードである場合を説明した。これに対し第1受光素子16及び第2受光素子26のそれぞれは、2個もしくは4個のフォトダイオードを近接配置したものを用いてもよい。あるいはまた第1受光素子16及び第2受光素子26のそれぞれは、4分割フォトダイオードであってもよい。この場合、4分割フォトダイオードを構成する4つの受光素子のそれぞれに差分算出モジュールを接続すれば、上下方向のみならず、第1カンチレバー10及び第2カンチレバー20のそれぞれのXY方向の変位を検出することも可能となる。さらに第1の実施の形態では、第1フィードバックモジュール32は第1の測定信号の振幅の変化を監視することにより、第1カンチレバー10の振幅の変化を検知すると説明したが、第1フィードバックモジュール32は第1の測定信号の位相の変化を監視することにより、第1カンチレバー10の位相の変化を検知してもよい。この場合、第1カンチレバー10の位相が変化した時には、第1フィードバックモジュール32は第1ピエゾ33に第1のフィードバック電圧を印加して第1カンチレバー10の上下位置を変動させ、第1の周波数における第1カンチレバー10の位相を一定に保たせる。第2カンチレバー20についても同様である。また、実施の形態においては、第1カンチレバー10及び第2カンチレバー20のそれぞれを振動させながら、試料50a,50b上を走査させる例を示した。しかし、第1カンチレバー10及び第2カンチレバー20のそれぞれを振動させることなく試料50a,50b上を走査させ、第1カンチレバー10及び第2カンチレバー20のそれぞれの変位から試料50a,50bの表面画像を生成するコンタクトモードにも、本発明が適用可能であるのはいうまでもない。以上示したように、この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明からは妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 (Other embodiments)
As mentioned above, although this invention was described by embodiment, it should not be understood that the description and drawing which form a part of this indication limit this invention. For example, in the first embodiment, the case where each of the first light receiving element 16 and the second light receiving element 26 is a two-divided photodiode has been described. On the other hand, each of the first light receiving element 16 and the second light receiving element 26 may be one in which two or four photodiodes are arranged close to each other. Alternatively, each of the first light receiving element 16 and the second light receiving element 26 may be a quadrant photodiode. In this case, if the difference calculation module is connected to each of the four light receiving elements constituting the four-divided photodiode, the displacement in the XY direction of each of the first cantilever 10 and the second cantilever 20 is detected in addition to the vertical direction. It is also possible. Furthermore, in the first embodiment, it has been described that the first feedback module 32 detects the change in the amplitude of the first cantilever 10 by monitoring the change in the amplitude of the first measurement signal. May detect the phase change of the first cantilever 10 by monitoring the phase change of the first measurement signal. In this case, when the phase of the first cantilever 10 changes, the first feedback module 32 applies a first feedback voltage to the first piezo 33 to change the vertical position of the first cantilever 10, and at the first frequency The phase of the first cantilever 10 is kept constant. The same applies to the second cantilever 20. In the embodiment, the example in which the samples 50a and 50b are scanned while the first cantilever 10 and the second cantilever 20 are vibrated has been described. However, the surface of the samples 50a and 50b is generated from the displacement of the first cantilever 10 and the second cantilever 20 by scanning the samples 50a and 50b without vibrating the first cantilever 10 and the second cantilever 20, respectively. Needless to say, the present invention is also applicable to the contact mode. As indicated above, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art from this disclosure. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

本発明の第１の実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a scanning probe microscope according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態に係る検査方法を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the inspection method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る走査型プローブ顕微鏡を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the scanning probe microscope which concerns on the 1st modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係る走査型プローブ顕微鏡を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the scanning probe microscope which concerns on the 2nd modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡を示す第１のブロック図である。It is a 1st block diagram which shows the scanning probe microscope which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態に係る検査方法を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the inspection method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡を示す第２のブロック図である。It is a 2nd block diagram which shows the scanning probe microscope which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態の変形例に係る走査型プローブ顕微鏡を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the scanning probe microscope which concerns on the modification of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the scanning probe microscope which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態に係る検査方法を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the inspection method which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the scanning probe microscope which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態に係る検査方法を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the inspection method which concerns on the 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1, 101, 111…第1プローブ
2, 102, 112…第2プローブ
5, 105…光源
10…第1カンチレバー
11…第1の探針
12…第1ホルダ
13…第1加振器
14…第1波長選択反射膜
15, 115…第1の光源
16…第1受光素子
20…第2カンチレバー
21…第2の探針
22…第2ホルダ
23…第2加振器
24…第2波長選択反射膜
25, 125…第2の光源
26…第2受光素子
31…第1粗動モジュール
32…第1フィードバックモジュール
33…第1ピエゾ
34…第1偏光膜
37…第1画像生成モジュール
41…第2粗動モジュール
42…第2フィードバックモジュール
43…第2ピエゾ
44…第2偏光膜
47…第2画像生成モジュール
50a, 50b…試料
51…第1半透鏡
52…第2半透鏡
53…第1波長フィルター
54…第2波長フィルター
70…サンプルスキャナ
90…コリメートレンズ
91…プリズム
92…第1集光レンズ
93…第2集光レンズ
94…第1反射鏡
95…第2反射鏡
113…第1の照明光学系
114…第1偏光子
116a…上段受光素子
116b…下段受光素子
123…第2の照明光学系
124…第2偏光子
126a…上段受光素子
126b…下段受光素子
150…制御モジュール
153…第1偏光フィルタ
154…第2偏光フィルタ
235…第1位相検波器
236…第1差分算出モジュール
245…第2位相検波器
246…第2差分算出モジュール
250…入力装置
251…出力装置 1, 101, 111… First probe
2, 102, 112… second probe
5, 105… Light source
10 ... 1st cantilever
11 ... First probe
12 ... 1st holder
13 ... First vibrator
14… 1st wavelength selective reflection film
15, 115… first light source
16 ... 1st light receiving element
20… The second cantilever
21 ... Second probe
22 ... Second holder
23 ... Second vibrator
24… 2nd wavelength selective reflection film
25, 125 ... second light source
26 ... Second light receiving element
31… First coarse motion module
32 ... 1st feedback module
33 ... The first piezo
34 ... 1st polarizing film
37… First image generation module
41… Second coarse adjustment module
42… Second feedback module
43. Second Piezo
44… Second polarizing film
47… Second image generation module
50a, 50b ... Sample
51 ... First semi-transparent mirror
52 ... Second semi-transparent mirror
53… First wavelength filter
54… Second wavelength filter
70 ... Sample scanner
90 ... Collimating lens
91 ... Prism
92 ... 1st condenser lens
93 ... Second condenser lens
94 ... 1st reflector
95 ... Second reflector
113 ... First illumination optical system
114 ... 1st polarizer
116a… Upper light receiving element
116b… Lower light receiving element
123 ... Second illumination optical system
124 ... Second polarizer
126a… Upper light receiving element
126b ... Lower light receiving element
150 ... Control module
153 ... First polarizing filter
154 ... Second polarizing filter
235 ... First phase detector
236 ... First difference calculation module
245 ... Second phase detector
246 ... Second difference calculation module
250 ... Input device
251 ... Output device

Claims (12)

第１波長を有する第１照射光を発する第１の光源と、
前記第１波長とは異なる第２波長を有する第２照射光を発する第２の光源と、
試料上を走査し、前記第１照射光を第１反射光として反射する第１プローブと、
前記試料上を走査し、前記第２照射光を第２反射光として反射する第２プローブと、
前記第１波長を有する前記第１反射光を受光する第１受光素子と、
前記第２波長を有する前記第２反射光を受光する第２受光素子
とを備えることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。 A first light source emitting first irradiation light having a first wavelength;
A second light source that emits second irradiation light having a second wavelength different from the first wavelength;
A first probe that scans a sample and reflects the first irradiation light as first reflected light;
A second probe that scans the sample and reflects the second irradiation light as a second reflected light;
A first light receiving element for receiving the first reflected light having the first wavelength;
A scanning probe microscope comprising: a second light receiving element that receives the second reflected light having the second wavelength. 複数の波長成分を含む照射光を発する光源と、
試料上を走査し、前記照射光の第１波長成分を第１反射光として反射する第１プローブと、
前記試料上を走査し、前記照射光の前記第１波長成分とは異なる第２波長成分を第２反射光として反射する第２プローブと、
前記第１反射光を受光する第１受光素子と、
前記第２反射光を受光する第２受光素子
とを備えることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。 A light source that emits irradiation light including a plurality of wavelength components;
A first probe that scans over the sample and reflects the first wavelength component of the irradiated light as first reflected light;
A second probe that scans the sample and reflects a second wavelength component different from the first wavelength component of the irradiation light as second reflected light;
A first light receiving element for receiving the first reflected light;
A scanning probe microscope comprising: a second light receiving element that receives the second reflected light. 前記照射光の前記第１波長成分を前記第１プローブに向けて反射し、前記第２波長成分を透過させる第1ダイクロイックミラーを更に備えることを特徴とする請求項２に記載の走査型プローブ顕微鏡。   The scanning probe microscope according to claim 2, further comprising a first dichroic mirror that reflects the first wavelength component of the irradiation light toward the first probe and transmits the second wavelength component. . 前記照射光の前記第２波長成分を前記第２プローブに向けて反射する第２ダイクロイックミラーを更に備えることを特徴とする請求項３に記載の走査型プローブ顕微鏡。   The scanning probe microscope according to claim 3, further comprising a second dichroic mirror that reflects the second wavelength component of the irradiation light toward the second probe. 第１の偏光方向に偏光している第１照射光を発する第１の照明光学系と、
前記第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向に偏光している第２照射光を発する第２の照明光学系と、
試料上を走査し、前記第１照射光を第１反射光として反射する第１プローブと、
前記試料上を走査し、前記第２照射光を第２反射光として反射する第２プローブと、
前記第１の偏光方向に偏光している前記第１反射光を受光する第１受光素子と、
前記第２の偏光方向に偏光している前記第２反射光を受光する第２受光素子
とを備えることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。 A first illumination optical system that emits first irradiation light polarized in a first polarization direction;
A second illumination optical system that emits second irradiation light polarized in a second polarization direction different from the first polarization direction;
A first probe that scans a sample and reflects the first irradiation light as first reflected light;
A second probe that scans the sample and reflects the second irradiation light as a second reflected light;
A first light receiving element for receiving the first reflected light polarized in the first polarization direction;
A scanning probe microscope comprising: a second light receiving element that receives the second reflected light polarized in the second polarization direction. 複数の偏光成分を含む照射光を発する光源と、
試料上を走査し、前記照射光の第１偏光成分を第１反射光として反射する第１プローブと、
前記試料上を走査し、前記照射光の前記第１偏光成分とは偏光方向が異なる第２偏光成分を第２反射光として反射する第２プローブと、
前記第１反射光を受光する第１受光素子と、
前記第２反射光を受光する第２受光素子
とを備えることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。 A light source that emits irradiation light including a plurality of polarization components;
A first probe that scans over the sample and reflects the first polarized component of the irradiated light as first reflected light;
A second probe that scans the sample and reflects a second polarization component having a polarization direction different from the first polarization component of the irradiation light as second reflected light;
A first light receiving element for receiving the first reflected light;
A scanning probe microscope comprising: a second light receiving element that receives the second reflected light. カンチレバーと、
前記カンチレバーの底面に配置された探針と、
前記カンチレバーの上面に配置され、特定の波長の光を反射する波長選択反射膜
とを備えることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡用のプローブ。 Cantilevers,
A probe disposed on the bottom surface of the cantilever;
A probe for a scanning probe microscope, comprising: a wavelength selective reflection film that is disposed on an upper surface of the cantilever and reflects light of a specific wavelength. カンチレバーと、
前記カンチレバーの底面に配置された探針と、
前記カンチレバーの上面に配置された偏光膜
とを備えることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡用のプローブ。 Cantilevers,
A probe disposed on the bottom surface of the cantilever;
A probe for a scanning probe microscope, comprising: a polarizing film disposed on an upper surface of the cantilever. 第１波長を有する第１照射光を発するステップと、
前記第１波長とは異なる第２波長を有する第２照射光を発するステップと、
試料上を走査する第１プローブで、前記第１照射光を第１反射光として反射するステップと、
前記試料上を走査する第２プローブで、前記第２照射光を第２反射光として反射するステップと、
前記第１波長を有する前記第１反射光を受光するステップと、
前記第２波長を有する前記第２反射光を受光するステップ
とを備えることを特徴とする検査方法。 Emitting a first irradiation light having a first wavelength;
Emitting a second irradiation light having a second wavelength different from the first wavelength;
Reflecting the first irradiation light as first reflected light with a first probe that scans over the sample;
Reflecting the second irradiation light as second reflected light with a second probe that scans over the sample;
Receiving the first reflected light having the first wavelength;
Receiving the second reflected light having the second wavelength. An inspection method comprising: 複数の波長成分を含む照射光を発するステップと、
試料上を走査する第１プローブで、前記照射光の第１波長成分を第１反射光として反射するステップと、
前記試料上を走査する第２プローブで、前記照射光の前記第１波長成分とは異なる第２波長成分を第２反射光として反射するステップと、
前記第１反射光を受光するステップと、
前記第２反射光を受光するステップ
とを備えることを特徴とする検査方法。 Emitting irradiation light including a plurality of wavelength components;
Reflecting a first wavelength component of the irradiation light as a first reflected light with a first probe that scans the sample;
Reflecting a second wavelength component different from the first wavelength component of the irradiation light as a second reflected light by a second probe that scans the sample;
Receiving the first reflected light; and
Receiving the second reflected light. An inspection method comprising: 第１の偏光方向に偏光している第１照射光を発するステップと、
前記第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向に偏光している第２照射光を発するステップと、
試料上を走査する第１プローブで、前記第１照射光を第１反射光として反射するステップと、
前記試料上を走査する第２プローブで、前記第２照射光を第２反射光として反射するステップと、
前記第１の偏光方向に偏光している前記第１反射光を受光するステップと、
前記第２の偏光方向に偏光している前記第２反射光を受光するステップ
とを備えることを特徴とする検査方法。 Emitting first irradiation light polarized in a first polarization direction;
Emitting second irradiation light polarized in a second polarization direction different from the first polarization direction;
Reflecting the first irradiation light as first reflected light with a first probe that scans over the sample;
Reflecting the second irradiation light as second reflected light with a second probe that scans over the sample;
Receiving the first reflected light polarized in the first polarization direction;
Receiving the second reflected light polarized in the second polarization direction. 複数の偏光成分を含む照射光を発するステップと、
試料上を走査する第１プローブで、前記照射光の第１偏光成分を第１反射光として反射するステップと、
前記試料上を走査する第２プローブで、前記照射光の前記第１偏光成分とは偏光方向が異なる第２偏光成分を第２反射光として反射するステップと、
前記第１反射光を受光するステップと、
前記第２反射光を受光するステップ
とを備えることを特徴とする検査方法。 Emitting illumination light including a plurality of polarization components;
Reflecting a first polarized component of the irradiation light as first reflected light with a first probe that scans over the sample;
Reflecting a second polarization component having a polarization direction different from that of the first polarization component of the irradiation light as a second reflected light by a second probe that scans the sample;
Receiving the first reflected light; and
Receiving the second reflected light. An inspection method comprising:
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