JP2012528341A - 測定プローブ及びその構成方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2A
Description
Claims (28)
- (a)プローブ本体と、
(b)前記プローブ本体に連結された基板と、
(c)前記プローブ本体に連結され、前記基板の近くにあるチップと、
(d)第1電気入力部を有し、前記第1電気入力部によって第1入力信号を受信すると前記チップと前記基板との間で相対移動させるように構成された粗ピエゾと、
(e)前記第1電気入力部と電気通信され、前記第1入力信号を選択的にフィルターするように構成された低域通過フィルターと、
(f)電気入力部を有し、前記第2電気入力部によって第2入力信号を受信すると前記チップと前記基板との間で相対移動させるように構成された細ピエゾと、
を備えることを特徴とする測定プローブ。 - さらに、液体を収納するために基板の上面に配置された固定器具を備えることを特徴とする請求項1に記載の測定プローブ。
- 前記基板は、前記プローブ本体に対して固定され、
前記チップは、前記プローブ本体に対して移動可能であって、
前記粗ピエゾ及び前記細ピエゾは、前記チップ及び前記基板を互いに対して移動させるために前記チップを移動するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の測定プローブ。 - 前記チップは、前記プローブ本体に対して固定され、
前記基板は、前記プローブ本体に対して移動可能であって、
前記粗及び細ピエゾは、前記チップ及び基板を互いに対して移動させるために前記基板を移動するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の測定プローブ。 - 前記チップは、前記プローブ本体に対して移動可能であって、
前記基板は、前記プローブ本体に対して移動可能であって、
前記粗及び細ピエゾは、前記チップ及び基板を互いに対して移動させるために前記基板及びチップを移動するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の測定プローブ。 - さらに、第1ばね定数の第1スプリングと第2ばね定数の第2スプリングとを有する分離プラットフォームを備え、前記第1及び第2スプリングは、支持装置から前記分離プラットフォームを吊り下げ、前記プローブ本体は、前記分離プラットフォームに付けられることを特徴とする請求項1に記載の測定プローブ。
- 前記第1及び第2入力信号の同一変化は、前記粗ピエゾによって生じる移動を、前記細ピエゾによって生じる移動よりも大きくすることを特徴とする請求項1に記載の測定プローブ。
- 前記チップは、カンチレバーからなることを特徴とする請求項1に記載の測定プローブ。
- 前記チップは、原子間力顕微鏡のチップからなることを特徴とする請求項1に記載の測定プローブ。
- 前記チップは、ニードルチップからなることを特徴とする請求項1に記載の測定プローブ。
- さらに、チップホルダーを備えており、前記チップは、前記チップホルダーに付けられることを特徴とする請求項1に記載の測定プローブ。
- 前記第2電気信号は時間とともに変化して、前記細ピエゾは前記チップと基板との間の距離を変化させることを特徴とする請求項1に記載の測定プローブ。
- さらに、前記基板を加熱するための加熱手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の測定プローブ。
- さらに、前記基板を冷却するための冷却手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の測定プローブ。
- さらに、前記基板に磁界を適用するための磁石を備えることを特徴とする請求項1に記載の測定プローブ。
- (a)プローブ本体と、
(b)前記プローブ本体に連結され、基板ホルダーを固定するように構成された基板台と、
(c)前記プローブ本体に連結され、前記基板台の近くにあって、チップホルダーを固定するように構成されたチップ台と、
(d)第1入力信号を第1電気入力部で受信すると前記チップ台と前記基板台との間の相対移動を生じさせるための粗手段と、
(e)前記粗ピエゾの前記第1電気入力部と電気通信され、前記第1入力信号を選択的にフィルターするように構成された低域通過フィルターと、
(f)第2入力信号を第2電気入力部で受信すると前記チップ台と基板台との間の相対移動を生じさせるための細手段と
を備えることを特徴とする測定プローブ。 - 前記粗及び細手段は互いにピエゾからなることを特徴とする請求項16に記載の測定プローブ。
- さらに、前記基板台に固定され、基板を固定するように構成された基板ホルダーを備えることを特徴とする請求項16に記載の測定プローブ。
- さらに、前記チップ台に固定され、チップを固定するように構成されたチップホルダーを備えることを特徴とする請求項16に記載の測定プローブ。
- (a)測定される材料の近くにあるチップを有する測定装置と、第1電気入力部を有し、前記チップと基板との間に相対移動を生じさせるように構成された粗ピエゾと、第2電気入力部を有し、前記チップと基板との間に相対移動を生じさせるように構成された細ピエゾとを備えるステップと、
(b)前記チップ及び/又は前記材料を互いに対して移動させるために、第1電気信号を前記第1電気入力部に供給するステップと、
(c)前記チップ及び/又は前記材料を互いに対して移動させるために、第2電気信号を前記第2電気入力部に供給するステップと、
(d)前記材料の特性を測定するために、前記チップを使用するステップと
を備えることを特徴とする材料の特性を測定する方法。 - 前記特性は、コンダクタンス、伸び、力及び抵抗の群から選択されることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- さらに、略全ての非直流成分を取り除くために、前記第1電気信号をフィルターするステップを備えることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 前記チップは、カンチレバーチップからなり、前記チップを使って前記材料の特性を測定し、さらに、前記カンチレバーチップの撓みを測定するためにレーザーを前記カンチレバーチップに反射することを特徴とする請求項20に記載の方法。
- (a)アクチュエーター及び磁石を有する押圧アセンブリを設けるステップと、
(b)前記押圧アセンブリの近くにあって、基板及びチップ台を有するプローブ本体を設けるステップと、
(c)前記プローブ本体の前記チップ台にチップを有し、前記チップが前記基板の近くにあって、前記磁石によって前記押圧アセンブリに対して保持されるチップホルダーを配置するステップと、
(d)所定の距離ごとに前記チップを前記基板に移動するために、前記アクチュエーターを使用するステップと、
(e)前記チップから前記基板への距離を決定するために、前記チップ及び基板のパラメーターを測定するステップと、
(f)所望の距離が決定されるまで(d)及び(e)のステップを繰り返すステップと、
(g)前記チップホルダーを前記チップ台に付けるステップと
を備えることを特徴する測定プローブを構成する方法。 - さらに、(a)前記基板を前記チップに対して移動するように構成された粗ピエゾを設けるステップと、
(b)所定の距離に対して前記チップを前記アクチュエーターで移動し、前記所定の距離よりも小さい所定の第2距離で前記基板を前記チップに移動するために、前記粗ピエゾを使用するステップと、
(c)前記チップから前記基板への距離を決定するために、前記チップ及び基板のパラメーターを測定するステップと、
(d)所望の距離が決定されるまで、又は、前記粗ピエゾが最大使用可能長さに達するまで、(b)及び(c)のステップを繰り返すステップと
を備えることを特徴とする請求項24に記載の方法。 - さらに、前記粗ピエゾを初期設定にリセットするステップを備えることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記押圧アセンブリの前記アクチュエーターは、ステッピングモーターからなることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記パラメーターは、前記チップと前記基板との間の電気抵抗からなることを特徴とする請求項24に記載の方法。
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