JP2011209076A - 走査型プローブ顕微鏡及びその走査方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カンチレバー11と、カンチレバーホルダ14と、サンプルホルダ8と、サンプル9表面の任意の2次元面内で探針10を相対的に移動させる水平方向微動機構4と、2次元面に垂直な方向に探針10とサンプル9を相対的に移動させる垂直方向微動機構15と、カンチレバー11の撓み量を検出するための変位検出機構22を有する走査型プローブ顕微鏡において、変位検出機構をカンチレバー11に組み込み、カンチレバー11の長軸に直交し探針10先端を通る軸が、2次元平面に直交する任意の平面内となるように前記カンチレバー11を配置し、サンプル9表面の被測定面が、水平方向微動機構4の移動面と略平行になるようにサンプル9とカンチレバー11の相対位置を規定する角度調整機構を含む位置決め機構(3、5,6,7,17)を設けた。
【選択図】図1
Description
本発明の走査型プローブ顕微鏡では、先端に探針を有するカンチレバーと、前記カンチレバーを固定するためのカンチレバーホルダと、サンプルを固定するためのサンプルホルダと、前記サンプル表面の任意の2次元面内で前記探針を相対的に移動させる水平方向微動機構と、前記2次元面に垂直な方向に前記探針と前記サンプルを相対的に移動させる垂直方向微動機構と、前記カンチレバーの撓み量を検出するための変位検出機構を有する走査型プローブ顕微鏡において、前記変位検出機構を前記カンチレバーに組み込み、前記カンチレバーの長軸に直交し探針先端を通る軸が、前記2次元平面に直交する任意の平面内となるように前記カンチレバーを配置し、前記サンプルホルダ上に載置される任意形状のサンプル表面の被測定面が、前記水平方向微動機構の移動面と略平行になるように前記サンプルと前記カンチレバーの相対位置を規定する任意の軸まわりの角度調整機構を含む位置決め機構を設けた。
<第1の実施形態>
図1は本発明の第1の実施形態に係る走査型プローブ顕微鏡の全体構成を示す概観図である。図1の走査型プローブ顕微鏡は、サンプルスキャン方式であり、水平方向微動機構がサンプル側に設けられている。また、図1において、図の左右方向にX軸を紙面に垂直な方向にY軸を、図の上下方向をZ軸と規定する。
図4は本発明の第2の実施形態に係る走査型プローブ顕微鏡の全体構成を示す概観図である。図4の走査型プローブ顕微鏡は、カンチレバースキャン方式であり、水平方向微動機構と垂直方向微動機構がカンチレバー側に設けられている。図4においても、図の左右方向にX軸を紙面に垂直な方向にY軸を、図の上下方向をZ軸と規定する。また、本実施形態はカンチレバーの構造や探針とサンプル間の距離制御方法は第1の実施形態と同じであるため同一の構成部品には同一の番号を付し詳細な説明は省略する。
粗動機構や角度調整機構、取付角度調整機構、微動機構などの形状や駆動方式も任意の方式が使用可能である。
2 ベースブロック
3 水平方向粗動機構(XYステージ)
4 水平方向微動機構(XYスキャナ)
5 第一の角度調整機構(回転ステージ)
6 第二の角度調整機構(チルトステージ)
7 第三の角度調整機構(チルトステージ)
8 サンプルホルダ
9 サンプル
10 探針
11 (自己変位検出型)カンチレバー
12 第四の角度調整機構(取付角度調整機構)
14 カンチレバーホルダ
15 垂直方向微動機構
17 垂直方向粗動機構(Zステージ)
18 支柱部
20 ベース部
21 カンチレバー部
22 変位検出機構
23 電極部
27 メタルコンタクト部
40 走査型プローブ顕微鏡
41 ベースブロック
42 水平方向粗動機構(XYステージ)
43 サンプルホルダ
44 支柱部
45 垂直方向粗動機構(Zステージ)
46 第一の角度調整機構
47 第二の角度調整機構
48 第三の角度調整機構
49 水平方向微動機構
50 垂直方向微動機構
51 円筒型圧電素子
52 カンチレバー取付角度調整機構
54 カンチレバーホルダ
55 レーザ顕微鏡(コンフォーカル顕微鏡)
Claims (7)
- 先端に探針を有するカンチレバーと、
前記カンチレバーを固定するためのカンチレバーホルダと、
サンプルを固定するためのサンプルホルダと、
前記サンプル表面の任意の2次元面内で前記探針を相対的に移動させる水平方向微動機構と、
前記2次元面に垂直な方向に前記探針と前記サンプルを相対的に移動させる垂直方向微動機構と、
前記カンチレバーの撓み量を検出するための変位検出機構を有する走査型プローブ顕微鏡において、
前記変位検出機構を前記カンチレバーに組み込み、前記カンチレバーの長軸に直交し探針先端を通る軸が、前記2次元平面に直交する任意の平面内となるように前記カンチレバーを配置し、
前記サンプルホルダ上に載置される任意形状のサンプル表面の被測定面が、前記水平方向微動機構の移動面と略平行になるように前記サンプルと前記カンチレバーの相対位置を規定する任意の軸まわりの角度調整機構を含む位置決め機構を設けたことを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。 - 前記角度調整機構のうちの少なくとも1つが、前記カンチレバーの長軸に直交し前記水平方向微動機構の移動面に平行な軸まわりに前記カンチレバーの取り付け角度を調整可能にしたカンチレバー取付角度調整機構であることを特徴とする請求項1に記載の走査型プローブ顕微鏡。
- 前記角度調整機構が、前記水平方向微動機構の移動面上に前記サンプルの任意の方向の回転または傾斜を調整可能なサンプル角度調整機構を設け、該サンプル角度調整機構上に前記サンプルホルダを設けた請求項1又は2に記載の走査型プローブ顕微鏡。
- 前記角度調整機構が、前記カンチレバーの任意の方向の回転または傾斜を調整可能なカンチレバー角度調整機構を設け、該カンチレバー角度調整機構に前記水平方向微動機構を取り付け、前記水平方向微動機構に前記カンチレバーホルダを取り付けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の走査型プローブ顕微鏡。
- 前記水平方向微動機構の最大移動量よりも大きな移動量を有して任意の2次元平面内で移動する水平方向粗動機構と、
前記垂直方向微動機構の最大移動量よりも大きな移動量を有して水平方向粗動機構の移動面に直交する方向に移動する垂直方向粗動機構と、を備え、前記カンチレバーと前記サンプルを相対的に移動可能にした請求項1乃至4のいずれかに記載の走査型プローブ顕微鏡。 - 前記角度調整機構または前記水平方向粗動機構または前記垂直方向粗動機構に位置検出機構を設け、前記角度調整機構または前記水平方向粗動機構または前記垂直方向粗動機構のうち1つ以上の機構を移動させて、前記水平方向微動機構と前記垂直方向微動機構を動作させて複数個所の表面形状データまたは表面物性データを取得し、前記位置検出機構の情報から、前記表面形状測定データまたは表面物性データを合成して、前記水平方向微動機構または垂直方向微動機構の移動範囲よりも広範囲の前記サンプルの3次元形状データを取得する請求項1乃至5のいずれかに記載の走査型プローブ顕微鏡。
- 位置検出機構が備わるカンチレバーの先端に有した探針を、該探針の先端に対向配置したサンプルの任意の2次元面内を水平微動機構により及び該2次元面に直行する面内を垂直微動機構によって前記探針と前記サンプルとを相対的に移動させることで前記試料の表面を前記探針で走査する走査型プローブ顕微鏡の走査方法において、
前記カンチレバーの長軸に直交し前記探針先端を通る軸が、前記2次元平面に直交する任意の平面内となるように前記カンチレバーを配置し、
前記サンプルの任意の形状表面の被測定面が、前記水平方向微動機構の移動面と略平行になるように前記サンプルと前記カンチレバーの相対位置を角度調整することを特徴とする走査型プローブ顕微鏡の走査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010076379A JP2011209076A (ja) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | 走査型プローブ顕微鏡及びその走査方法 |
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JP2010076379A JP2011209076A (ja) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | 走査型プローブ顕微鏡及びその走査方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011209076A true JP2011209076A (ja) | 2011-10-20 |
Family
ID=44940303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010076379A Pending JP2011209076A (ja) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | 走査型プローブ顕微鏡及びその走査方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011209076A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016033468A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 株式会社島津製作所 | 走査型プローブ顕微鏡 |
CN113624136A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-09 | 中机生产力促进中心 | 零件检测设备和零件检测设备标定方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06258070A (ja) * | 1993-03-08 | 1994-09-16 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型プローブ顕微鏡 |
JP2004117248A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Seiko Instruments Inc | 広領域走査型プローブ顕微鏡 |
JP2006220597A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Sii Nanotechnology Inc | 表面情報計測装置。 |
-
2010
- 2010-03-29 JP JP2010076379A patent/JP2011209076A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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