JP3196945B2 - 走査型光学顕微装置 - Google Patents
走査型光学顕微装置Info
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- JP3196945B2 JP3196945B2 JP28604692A JP28604692A JP3196945B2 JP 3196945 B2 JP3196945 B2 JP 3196945B2 JP 28604692 A JP28604692 A JP 28604692A JP 28604692 A JP28604692 A JP 28604692A JP 3196945 B2 JP3196945 B2 JP 3196945B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、サブマイクロメートル
を超える高い空間分解能で試料の微細構造を計測する走
査型光学顕微装置に関するものである。
を超える高い空間分解能で試料の微細構造を計測する走
査型光学顕微装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術、およぶその問題点】最近の微細加工技術
の発展とともに、サブナノメートルの分解能で試料構造
の観察や物質同定を行いたいという要求が多くなってい
る。これらの要求に応えるために、電子顕微鏡、走査型
トンネル顕微鏡などが開発されてきている。これらの顕
微鏡はサブナノメートルを超える非常に高い分解能をも
つが、試料を真空中に入れなければならない、、測定対
象が限られる、試料へのダメージが大きい、物質同定が
行えないなどの問題点も有している。
の発展とともに、サブナノメートルの分解能で試料構造
の観察や物質同定を行いたいという要求が多くなってい
る。これらの要求に応えるために、電子顕微鏡、走査型
トンネル顕微鏡などが開発されてきている。これらの顕
微鏡はサブナノメートルを超える非常に高い分解能をも
つが、試料を真空中に入れなければならない、、測定対
象が限られる、試料へのダメージが大きい、物質同定が
行えないなどの問題点も有している。
【０００３】試料の微細構造を自然環境下で、非破壊・
非接触に観察する手法としては、古くから光学顕微鏡が
用いられてきている。光学顕微鏡を用いて試料の透過率
スペクトルや反射率スペクトルを測定すれば、微小領域
の物質同定も行える。しかしながら、従来の光学顕微鏡
の分解能は、光の回折限界によって決まってしまうの
で、高々数１００ｎｍの分解能しか得られず、サブマイ
クロメートルを超える微小領域を通常の光学顕微鏡で観
察することはできない。
非接触に観察する手法としては、古くから光学顕微鏡が
用いられてきている。光学顕微鏡を用いて試料の透過率
スペクトルや反射率スペクトルを測定すれば、微小領域
の物質同定も行える。しかしながら、従来の光学顕微鏡
の分解能は、光の回折限界によって決まってしまうの
で、高々数１００ｎｍの分解能しか得られず、サブマイ
クロメートルを超える微小領域を通常の光学顕微鏡で観
察することはできない。
【０００４】回折限界を超える分解能を持つ光学顕微鏡
を、微小開口を用いることによって実現することができ
る。Ｏ’Ｋｅｅｆｅによって提案された（Ｊ．Ａ．Ｏ’
Ｋｅｅｆｅ：Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ． Ｖｏｌ．４
６、３５９、１９５５）ニアフィールド走査光学顕微鏡
では、波長より小さな径の微小開口を試料から開口径程
度の距離に置き、その微小開口を通して試料を照明し、
試料からの光をすべて集光する。この微小開口を試料の
面内方向に走査し、試料の二次元像を得る。このニアフ
ィールド走査光学顕微鏡では、試料に入射する光のスポ
ット径は開口径によって決まるので、分解能は波長でな
く開口径で決まる。従って、十分小さな径の開口を用い
れば、サブマイクロメートルを超える分解能を実現でき
る。
を、微小開口を用いることによって実現することができ
る。Ｏ’Ｋｅｅｆｅによって提案された（Ｊ．Ａ．Ｏ’
Ｋｅｅｆｅ：Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ． Ｖｏｌ．４
６、３５９、１９５５）ニアフィールド走査光学顕微鏡
では、波長より小さな径の微小開口を試料から開口径程
度の距離に置き、その微小開口を通して試料を照明し、
試料からの光をすべて集光する。この微小開口を試料の
面内方向に走査し、試料の二次元像を得る。このニアフ
ィールド走査光学顕微鏡では、試料に入射する光のスポ
ット径は開口径によって決まるので、分解能は波長でな
く開口径で決まる。従って、十分小さな径の開口を用い
れば、サブマイクロメートルを超える分解能を実現でき
る。
【０００５】ニアフィールド走査光学顕微鏡は、微小開
口を通して試料を照明、観察する方法だけでなく、試料
構造によって回折された光を微小開口を通して検出する
方法によっても実現できる。この方法によって回折限界
を超える分解能が実現できる理由は次のように説明でき
る。光が物質に照射されると、物質の構造により伝播光
とエバネッセント光を生じる。伝播光は波長より大きな
構造によって回折されて生じた回折光であり、エバネッ
セント光は波長より小さな構造によって散乱されて生じ
る散乱光である。このエバネッセント光は空間内を伝播
することができず、試料表面付近のみに存在する。微小
開口を試料表面に近付けエバネッセント光を微小開口と
結合させ、何らかの方法で本エバネッセント光を伝播光
に変換すれば、試料の微細構造を測定できる。
口を通して試料を照明、観察する方法だけでなく、試料
構造によって回折された光を微小開口を通して検出する
方法によっても実現できる。この方法によって回折限界
を超える分解能が実現できる理由は次のように説明でき
る。光が物質に照射されると、物質の構造により伝播光
とエバネッセント光を生じる。伝播光は波長より大きな
構造によって回折されて生じた回折光であり、エバネッ
セント光は波長より小さな構造によって散乱されて生じ
る散乱光である。このエバネッセント光は空間内を伝播
することができず、試料表面付近のみに存在する。微小
開口を試料表面に近付けエバネッセント光を微小開口と
結合させ、何らかの方法で本エバネッセント光を伝播光
に変換すれば、試料の微細構造を測定できる。
【０００６】実際のニアフィールド走査光学顕微鏡で
は、微小開口を実現する方法として、光ファイバーやガ
ラスピペットの先端を尖らせ、先端部以外に金属薄膜を
蒸着して微小開口を形成したプローブを用いる。このプ
ローブを通して試料からの光を集光し、試料形状を測定
する。あるいはプローブにより試料を照明して、形状測
定を行う。
は、微小開口を実現する方法として、光ファイバーやガ
ラスピペットの先端を尖らせ、先端部以外に金属薄膜を
蒸着して微小開口を形成したプローブを用いる。このプ
ローブを通して試料からの光を集光し、試料形状を測定
する。あるいはプローブにより試料を照明して、形状測
定を行う。
【０００７】このニアフィールド走査光学顕微鏡の問題
点としては、低感度、低ＳＮ比があげられる。これは、
以下のために起こる。プローブ先端の開口径は波長に比
べ十分小さくしなければならない。このとき、プローブ
内では光を導くために波長以下の径しかない領域が存在
する。この領域内を光が伝播することはできないため、
その光は散乱してしまい周囲に伝播光が漏れるたり、あ
るいは、プローブ周囲から光が進入することが起こる。
そのため、高ＳＮ比で形状計測することが非常に困難で
ある。さらに、プローブが先端の尖点から徐々に太くな
ることにより、試料表面に生成されるエバネッセント光
の場を乱してしまい、その乱された場も信号として検出
されるため、試料構造を正しく測定することができない
可能性がある。
点としては、低感度、低ＳＮ比があげられる。これは、
以下のために起こる。プローブ先端の開口径は波長に比
べ十分小さくしなければならない。このとき、プローブ
内では光を導くために波長以下の径しかない領域が存在
する。この領域内を光が伝播することはできないため、
その光は散乱してしまい周囲に伝播光が漏れるたり、あ
るいは、プローブ周囲から光が進入することが起こる。
そのため、高ＳＮ比で形状計測することが非常に困難で
ある。さらに、プローブが先端の尖点から徐々に太くな
ることにより、試料表面に生成されるエバネッセント光
の場を乱してしまい、その乱された場も信号として検出
されるため、試料構造を正しく測定することができない
可能性がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、十分に細
いプローブ内に光を伝播させることに生じる散乱光の放
射及び外部光の侵入の影響をなくし、さらに、試料表面
のエバネッセント光の場の乱れを最小限に抑えることに
よって、試料の微細構造を高ＳＮ比、高感度で測定する
走査型光学顕微装置を実現することを課題とする。
いプローブ内に光を伝播させることに生じる散乱光の放
射及び外部光の侵入の影響をなくし、さらに、試料表面
のエバネッセント光の場の乱れを最小限に抑えることに
よって、試料の微細構造を高ＳＮ比、高感度で測定する
走査型光学顕微装置を実現することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、針状のプロー
ブを被試験試料表面近傍で２次元あるいは３次元に走査
し、試料面上近傍に光によって形成される光の場と、本
プローブとの相互作用を光電検出することによって、被
試験試料の表面形状を測定する走査型光学顕微装置にお
いて、試料を照明する照明光学系と、試料表面近傍に配
置した針状のプローブと、プローブ先端からの散乱光を
集光する集光光学系を持つことを特徴とする。
ブを被試験試料表面近傍で２次元あるいは３次元に走査
し、試料面上近傍に光によって形成される光の場と、本
プローブとの相互作用を光電検出することによって、被
試験試料の表面形状を測定する走査型光学顕微装置にお
いて、試料を照明する照明光学系と、試料表面近傍に配
置した針状のプローブと、プローブ先端からの散乱光を
集光する集光光学系を持つことを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明は、試料の微細構造により生じたエバネ
ッセント光の場に、導電性を有する金属針等の先端の鋭
いプローブを挿入し、エバネッセント光と本プローブ間
の相互作用により生じる散乱光を検出し、試料を３次元
走査して試料の微細構造を計測し、試料の局所的な分光
分析も行える装置に関するものである。
ッセント光の場に、導電性を有する金属針等の先端の鋭
いプローブを挿入し、エバネッセント光と本プローブ間
の相互作用により生じる散乱光を検出し、試料を３次元
走査して試料の微細構造を計測し、試料の局所的な分光
分析も行える装置に関するものである。
【００１１】試料に光が入射すると、試料の微細構造に
より入射光が回折され試料面内あるいは試料の近傍にエ
バネッセント光が生じる（Ｅ．Ｗｏｌｆ ａｎｄ Ｍ．
Ｎ．Ｖｅｓｐｅｒｉｎａｓ：Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａ
ｍ．Ａ Ｖｏｌ．２、８８６−８９０、１９８５）。こ
のエバネッセント光は光の伝播条件を満たさないので、
試料から離れるに従い指数関数的にその場は減少する。
つまりエバネッセント光は試料表面近傍にしか存在しな
い。エバネッセント光は試料の微細構造によって形成さ
れるので、微細な構造に関する情報を有している。この
エバネッセント光のみを検出すれば、試料の微細構造を
計測することができる。
より入射光が回折され試料面内あるいは試料の近傍にエ
バネッセント光が生じる（Ｅ．Ｗｏｌｆ ａｎｄ Ｍ．
Ｎ．Ｖｅｓｐｅｒｉｎａｓ：Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａ
ｍ．Ａ Ｖｏｌ．２、８８６−８９０、１９８５）。こ
のエバネッセント光は光の伝播条件を満たさないので、
試料から離れるに従い指数関数的にその場は減少する。
つまりエバネッセント光は試料表面近傍にしか存在しな
い。エバネッセント光は試料の微細構造によって形成さ
れるので、微細な構造に関する情報を有している。この
エバネッセント光のみを検出すれば、試料の微細構造を
計測することができる。
【００１２】本発明では、微細な構造情報を有するエバ
ネッセント光を、その存在する領域に先端の鋭い針状プ
ローブを挿入し、プローブ先端の微細構造とエバネッセ
ント光とを相互作用させ、前記相互作用によって発生す
る伝播できる散乱光を検出することによって微細構造計
測を行う。試料を３次元的に走査し、各点における散乱
光強度を検出することで、試料の３次元の微細構造を計
測する。
ネッセント光を、その存在する領域に先端の鋭い針状プ
ローブを挿入し、プローブ先端の微細構造とエバネッセ
ント光とを相互作用させ、前記相互作用によって発生す
る伝播できる散乱光を検出することによって微細構造計
測を行う。試料を３次元的に走査し、各点における散乱
光強度を検出することで、試料の３次元の微細構造を計
測する。
【００１３】実際の計測では、散乱光強度が一定になる
ように試料あるいはプローブを走査しその走査量から試
料の３次元形状を得る。また、エバネッセント光は試料
からの距離に対し指数関数的に減少するので、試料面内
を２次元的に走査し各点における散乱光強度を測定し、
測定された散乱光強度から３次元形状を得ることも可能
である。
ように試料あるいはプローブを走査しその走査量から試
料の３次元形状を得る。また、エバネッセント光は試料
からの距離に対し指数関数的に減少するので、試料面内
を２次元的に走査し各点における散乱光強度を測定し、
測定された散乱光強度から３次元形状を得ることも可能
である。
【００１４】本発明における試料の照明系は、試料が透
明な場合には全反射光学系あるいは透過光学系、試料が
不透明な場合には反射光学系で構成される。
明な場合には全反射光学系あるいは透過光学系、試料が
不透明な場合には反射光学系で構成される。
【００１５】全反射光学系では、試料の屈折率で決まる
臨界角より大きな角度で照明光を入射し、試料の表面に
エバネッセント光を発生させ、このエバネッセント光を
前記プローブによって散乱光に変換し、検出する。この
光学系では全反射の条件が満たされ、透過光による散乱
光が生じることなく、高いＳＮ比での測定を行うことが
できる。
臨界角より大きな角度で照明光を入射し、試料の表面に
エバネッセント光を発生させ、このエバネッセント光を
前記プローブによって散乱光に変換し、検出する。この
光学系では全反射の条件が満たされ、透過光による散乱
光が生じることなく、高いＳＮ比での測定を行うことが
できる。
【００１６】全反射光学系を用いて凹凸が著しい材料を
測定する場合や、透過照明系、反射照明系を用いる場合
においては、試料の微細構造により生じたエバネッセン
ト光成分以外にも、試料の低い空間周波数成分により回
折された伝播光成分が生じる。この伝播光と前記プロー
ブとの相互作用による比較的強い強度の散乱光によっ
て、ＳＮ比が低下してしまう。しかし、エバネッセント
光による散乱光強度は試料からの距離に対し指数関数的
に減少するのに対し、伝播光による散乱光は変化しない
ために、プローブと試料間の距離を微小に変化させ、こ
の微小変化に同調して変調された散乱光成分のみを検出
することにより、エバネッセント光による散乱光のみを
検出できる。本方法によって、伝播光成分を除去し高Ｓ
Ｎ比での試料の微細構造測定ができる。
測定する場合や、透過照明系、反射照明系を用いる場合
においては、試料の微細構造により生じたエバネッセン
ト光成分以外にも、試料の低い空間周波数成分により回
折された伝播光成分が生じる。この伝播光と前記プロー
ブとの相互作用による比較的強い強度の散乱光によっ
て、ＳＮ比が低下してしまう。しかし、エバネッセント
光による散乱光強度は試料からの距離に対し指数関数的
に減少するのに対し、伝播光による散乱光は変化しない
ために、プローブと試料間の距離を微小に変化させ、こ
の微小変化に同調して変調された散乱光成分のみを検出
することにより、エバネッセント光による散乱光のみを
検出できる。本方法によって、伝播光成分を除去し高Ｓ
Ｎ比での試料の微細構造測定ができる。
【００１７】本発明では、試料を照明する光の波長を変
化させ、各波長での散乱光強度を計ることにより、分光
分析が可能である。これにより、試料の微細構造だけで
なく、微小領域における物質を同定が可能となる。
化させ、各波長での散乱光強度を計ることにより、分光
分析が可能である。これにより、試料の微細構造だけで
なく、微小領域における物質を同定が可能となる。
【００１８】本発明は蛍光分析に応用することも可能で
ある。
ある。
【００１９】プローブの材料としては、金属、誘電体等
光を散乱する物質であれば何でもよい。本発明での面内
方向の分解能は先端の曲率半径により決定されるので、
先端の曲率半径を可能なかぎり小さく加工できる材料が
プローブに適している。金属は先端の曲率半径を非常に
小さくでき、かつ散乱効率が大きいので、本発明のプロ
ーブとして適している。
光を散乱する物質であれば何でもよい。本発明での面内
方向の分解能は先端の曲率半径により決定されるので、
先端の曲率半径を可能なかぎり小さく加工できる材料が
プローブに適している。金属は先端の曲率半径を非常に
小さくでき、かつ散乱効率が大きいので、本発明のプロ
ーブとして適している。
【００２０】
【実施例】第１図は本発明の実施例の一光学系を示して
いる。試料（１）は、ＸＹＺ微駆動走査ステージ（２）
上の、試料とほぼ等しい屈折率を持ったプリズム（３）
の上面に載置されている。光源（４）からの光は、コン
デンサーレンズ（５）によりプリズム（３）上の試料に
入射する。試料（１）の試料近傍で試料の微細構造によ
るエバネッセント光（６）が生成される。このエバネッ
セント光（６）は先端の鋭いプローブ（７）と相互作用
し、伝播光に変換され散乱光（８）となる。この散乱光
（８）は集光レンズ（９）により集光され、光電検出器
（１０）により検出される。試料（１）を３次元的に走
査することで、試料の３次元微細構造が得られる。
いる。試料（１）は、ＸＹＺ微駆動走査ステージ（２）
上の、試料とほぼ等しい屈折率を持ったプリズム（３）
の上面に載置されている。光源（４）からの光は、コン
デンサーレンズ（５）によりプリズム（３）上の試料に
入射する。試料（１）の試料近傍で試料の微細構造によ
るエバネッセント光（６）が生成される。このエバネッ
セント光（６）は先端の鋭いプローブ（７）と相互作用
し、伝播光に変換され散乱光（８）となる。この散乱光
（８）は集光レンズ（９）により集光され、光電検出器
（１０）により検出される。試料（１）を３次元的に走
査することで、試料の３次元微細構造が得られる。
【００２１】第１図において、プローブをアクチュエー
タ（１１）を変調器（１２）からの信号によりｚ方向に
微小振動させる。変調器からの変調信号と同期している
散乱光のみをロックイン検出をすることで、高いＳＮ比
が得られる。
タ（１１）を変調器（１２）からの信号によりｚ方向に
微小振動させる。変調器からの変調信号と同期している
散乱光のみをロックイン検出をすることで、高いＳＮ比
が得られる。
【００２２】第２図は、第１図の実施例において、試料
とプローブ間の距離を変化させたときの散乱光強度の変
化の一例を示している。試料とプローブ間の距離が大き
くなるにしたがい、散乱光強度が指数関数的に減少して
いくのがわかる。すなわち、検出された光がエバネッセ
ント光とプローブとの相互作用によって散乱された光で
あることを示している。
とプローブ間の距離を変化させたときの散乱光強度の変
化の一例を示している。試料とプローブ間の距離が大き
くなるにしたがい、散乱光強度が指数関数的に減少して
いくのがわかる。すなわち、検出された光がエバネッセ
ント光とプローブとの相互作用によって散乱された光で
あることを示している。
【００２３】第３図に本発明の他の実施例を示す。この
実施例ではＸＹＺ微駆動走査ステージ（２）に載置され
た試料（１）を、で光源（４）からの照明光をコンデン
サーレンズ（５）で試料下方より照明している。本光学
系では、試料の微細構造により散乱されたエバネッセン
ト光（６）と透過光（１３）がプローブと相互作用をお
こす。エバネッセント光（６）はプローブ（７）によっ
て散乱され、伝播光である散乱光（８）に変換される。
この散乱光は集光レンズ（９）により集光された後、光
電検出器（１０）により検出される。本光学系では、透
過光（１３）は試料の微細構造の情報を有しないため、
除去する必要がある。そこで、プローブ（７）を指示し
ているアクチュエータ（１１）を変調器（１２）からの
信号によりによりｚ方向に微小振動させ、微細構造の情
報を有するエバネッセント光による散乱光（８）強度を
変調する。光電検出器の出力を変調器（１２）の変調信
号と同期してロックイン検出をすることにより、透過光
（１３）による散乱光成分を除去する。さらに、散乱光
強度が一定になるように試料（１）を３次元的走査する
ことで、試料の３次元微細構造が得られる。
実施例ではＸＹＺ微駆動走査ステージ（２）に載置され
た試料（１）を、で光源（４）からの照明光をコンデン
サーレンズ（５）で試料下方より照明している。本光学
系では、試料の微細構造により散乱されたエバネッセン
ト光（６）と透過光（１３）がプローブと相互作用をお
こす。エバネッセント光（６）はプローブ（７）によっ
て散乱され、伝播光である散乱光（８）に変換される。
この散乱光は集光レンズ（９）により集光された後、光
電検出器（１０）により検出される。本光学系では、透
過光（１３）は試料の微細構造の情報を有しないため、
除去する必要がある。そこで、プローブ（７）を指示し
ているアクチュエータ（１１）を変調器（１２）からの
信号によりによりｚ方向に微小振動させ、微細構造の情
報を有するエバネッセント光による散乱光（８）強度を
変調する。光電検出器の出力を変調器（１２）の変調信
号と同期してロックイン検出をすることにより、透過光
（１３）による散乱光成分を除去する。さらに、散乱光
強度が一定になるように試料（１）を３次元的走査する
ことで、試料の３次元微細構造が得られる。
【００２４】第１図及び第３図に示したそれぞれの実施
例において、エバネッセント光による散乱光強度が一定
になるようにして、試料とプローブ間の距離を一定に保
ちながら試料面内の走査を行っているが、これは２次元
ＸＹ走査ステージを用い、試料からの散乱光強度からだ
けでも試料の凹凸が求められる。
例において、エバネッセント光による散乱光強度が一定
になるようにして、試料とプローブ間の距離を一定に保
ちながら試料面内の走査を行っているが、これは２次元
ＸＹ走査ステージを用い、試料からの散乱光強度からだ
けでも試料の凹凸が求められる。
【００２５】第４図に本発明の光学顕微装置において試
料の微小領域の分光分析を行う一実施例を示す。本光学
系は、第１図及び第３図に示した実施例において、スペ
クトル広がりのある光源を用いている。プローブにより
変換された散乱光は分光器（１５）によって分光された
後、リニア光電検出器（１６）によってスペクトル強度
を測定する。
料の微小領域の分光分析を行う一実施例を示す。本光学
系は、第１図及び第３図に示した実施例において、スペ
クトル広がりのある光源を用いている。プローブにより
変換された散乱光は分光器（１５）によって分光された
後、リニア光電検出器（１６）によってスペクトル強度
を測定する。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、先端の鋭いプローブを
試料表面近傍に近接させることにより試料の微細構造に
より生じたエバネッセント光を伝播光に変換し、その散
乱光を検出することで光の回折限界を超えた微細構造を
高ＳＮ比で計測することが可能となる。また、分光分析
法と組み合わせることにより、光の回折限界を超えた分
解能で物質同定が可能となる。
試料表面近傍に近接させることにより試料の微細構造に
より生じたエバネッセント光を伝播光に変換し、その散
乱光を検出することで光の回折限界を超えた微細構造を
高ＳＮ比で計測することが可能となる。また、分光分析
法と組み合わせることにより、光の回折限界を超えた分
解能で物質同定が可能となる。
【図１】本発明における全反射型照明系を用いた一実施
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
【図２】プローブと試料間の距離を変化させたときの散
乱光強度の一測定結果を示している。
乱光強度の一測定結果を示している。
【図３】本発明における透過型照明系を用いた一実施例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】本発明の光学装置を用いて微小領域における分
光分析を行う一実施例を示す説明図である。
光分析を行う一実施例を示す説明図である。
１ 試料 ２ ＸＹＺ微駆動走査ステージ ３ プリズム ４ 光源 ５ コンデンサーレンズ ６ エバネッセント光 ７ プローブ ８ 散乱光 ９ 集光レンズ １０ 光電検出器 １１ アクチュエータ １２ 変調器 １３ 透過光 １４ 反射光 １５ 分光器 １６ リニア光電検出器
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01N 13/14
Claims (4)
- 【請求項１】 針状のプローブを被試験試料表面近傍で
２次元あるいは３次元に走査し、試料面上近傍に光によ
って形成される光の場と、本プローブとの相互作用を光
電検出することによって、被試験試料の表面形状を測定
する走査型光学顕微装置において、 前記試料とその上の媒体との屈折率で決まる臨界角より
大きな入射角で試料裏面より試料を照射する照明光学系
と、 前記試料を２次元ないし３次元に走査する走査機構と、 前記試料表面近傍に配置した針状のプローブと、 前記プローブ先端からの散乱光を集光する集光光学系と
を有することを特徴とする走査型光学顕微装置。 - 【請求項２】 前記プローブは、前記試料表面に対し垂
直方向に振動するアクチュエータに支持されており、こ
のアクチュエータをある周波数で振動させ、この振動に
同期した光電検出出力信号のみを検出する請求項１記載
の走査型光学顕微装置。 - 【請求項３】 前記照明光学系は、前記試料を試料表面
の上方あるいは下方より照射する照明光学系である請求
項１または２記載の走査型光学顕微装置。 - 【請求項４】 前記照明光学系はあるいは前記集光光学
系内に、分散素子あるいは分光装置を含む請求項１、２
ないし３のいずれかに記載の走査型光学顕微装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP28604692A JP3196945B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 走査型光学顕微装置 |
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| JPH06137847A JPH06137847A (ja) | 1994-05-20 |
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ID=17699272
Family Applications (1)
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| JP28604692A Expired - Lifetime JP3196945B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 走査型光学顕微装置 |
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