JP3950610B2 - Scanning probe microscope - Google Patents

Scanning probe microscope Download PDF

Info

Publication number
JP3950610B2
JP3950610B2 JP2000014814A JP2000014814A JP3950610B2 JP 3950610 B2 JP3950610 B2 JP 3950610B2 JP 2000014814 A JP2000014814 A JP 2000014814A JP 2000014814 A JP2000014814 A JP 2000014814A JP 3950610 B2 JP3950610 B2 JP 3950610B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
portion
plate
blocking
probe
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000014814A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001208670A (en
Inventor
槻 正 志 岩
Original Assignee
日本電子株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電子株式会社 filed Critical 日本電子株式会社
Priority to JP2000014814A priority Critical patent/JP3950610B2/en
Publication of JP2001208670A publication Critical patent/JP2001208670A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3950610B2 publication Critical patent/JP3950610B2/en
Application status is Expired - Fee Related legal-status Critical
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、走査形トンネル顕微鏡や原子間力顕微鏡などの走査形プローブ顕微鏡に関する。 The present invention relates to a scanning probe microscope such as a scanning tunneling microscope or atomic force microscope.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
現在、走査形トンネル顕微鏡や原子間力顕微鏡などの走査形プローブ顕微鏡は、表面観察装置として必要不可欠な装置となっている。 Currently, the scanning probe microscope such as a scanning tunneling microscope or atomic force microscope has a necessary integral apparatus as a surface observation device.
【0003】 [0003]
このような走査形プローブ顕微鏡においては、探針や試料がスキャナに装着されて表面観察が行われるが、その装着方式においては、次の条件などが満たされていることが重要である。 In such a scanning probe microscope, although the probe and the sample is mounted on the surface observed the scanner is performed in the mounting system, it is important that such as the following conditions are met.
1)探針や試料の装着/脱着が容易である。 1) it is easy attachment / detachment of the probe and the sample.
2)超高真空にも対応できる。 2) it can cope with ultrahigh vacuum.
3)熱の影響を受けにくい。 3) less susceptible to the influence of heat.
4)磁場を漏洩させない。 4) it does not leak the magnetic field.
5)振動による問題を避けるために、探針や試料をしっかりと固定できる。 5) In order to avoid problems due to vibration, it can be firmly fixed to the probe and the sample.
【0004】 [0004]
これまで、探針や試料のスキャナへの装着方式として、ねじ込み式やスプリング方式やマグネット方式などが一般的に採用されている。 Previously, as a mounting method to the scanner of the probe and the sample, such as screw-and spring system or a magnet system is generally employed.
【0005】 [0005]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかしながら、上述したねじ込み式では、探針や試料をスキャナにしっかりと固定できるが、ねじのねじ込み過ぎにより、圧電素子で作製されたスキャナに大きな負荷がかかって、スキャナが破損する問題が起きている。 However, in the screw-described above, but can be firmly fixed to the probe and the sample to the scanner, and more screwing too far screws, under heavy load scanner made by a piezoelectric element, are occurring problem scanner corruption .
【0006】 [0006]
また、スプリング方式では、スプリングのばね力の低下によって強い固定ができなくなり、表面観察が正確に行えなくなる。 Further, the spring system, will not be strong fixed by a decrease in the spring force of the spring, surface observation can not be accurately performed.
【0007】 [0007]
また、マグネット方式では、探針や試料をスキャナにしっかりと固定できるが、それらをスキャナから取り外す時に大きな負荷がスキャナにかかって、スキャナが破損する問題が起きている。 In addition, a magnet system, but can be firmly fixed to the probe and the sample to the scanner, large load when removing them from the scanner is applied to the scanner, is happening is a problem that the scanner may be damaged. さらに、走査形プローブ顕微鏡は、走査電子顕微鏡などを装着することがあるが、この場合に、走査電子顕微鏡像観察中に電子ビームがマグネットによって曲げられる問題が発生している。 Further, the scanning probe microscope, it is possible to mount the like scanning electron microscope, in this case, the electron beam during the scanning electron microscope image observation is a problem to be bent by the magnet occurs.
【0008】 [0008]
本発明はこのような点に鑑みて成されたもので、その目的は、探針や試料を安全にしっかりと装着側に固定できると共に、探針や試料を安全に装着側から取り外すことができ、さらに、荷電粒子線装置を装着したときでも荷電粒子線を曲げることのない走査形プローブ顕微鏡を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, its object, along with the probe and the sample can be safely secured to the mounting side, it is possible to remove the probe or the sample safely from the mounting side further to provide a scanning probe microscope without bending the charged particle beam even when wearing the charged particle beam device.
【0009】 [0009]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
この目的を達成する第1の本発明の走査形顕微鏡は、以下の構成(a)〜(c)を備えた探針装着機構と、(a)試料室に配置された磁化容器、(b)その磁化容器の中に配置された磁石、(c)前記磁化容器の容器開口部に取り付けられ、前記磁石による磁場を遮断する遮断部と漏洩させる漏洩部とを有する遮断板と、開口部を有して前記遮断板上をスライドする強磁性材料製の回転板と、を備え、前記回転板をスライドさせることにより前記回転板開口部が前記遮断板の遮断部又は漏洩部と選択的に重なるようになされた探針装着部、強磁性材料で作製された吸着部を有する、探針を保持するための探針ホルダを備えた走査形プローブ顕微鏡であり、前記探針装着部において前記回転板開口部を前記遮断板の漏洩部と一致させることで The first scan type microscope of the present invention, the following configurations (a) and the probe mounting mechanism having-a (c), the magnetization containers arranged in (a) a sample chamber to achieve this objective, (b) its arranged magnet in the magnetization vessel, (c) attached to the container opening of the magnetization container, perforated and blocking plate, an opening having a leakage portion for leaking a blocking portion for blocking a magnetic field by the magnet and a ferromagnetic material made of a rotating plate which slides over the blocking plate and so that the rotating plate opening by sliding the rotary plate overlaps the selective cut-off portion or leakage of the blocking plate probe mounting portion was made to have a suction part made of a ferromagnetic material, a scanning probe microscope having a probe holder for holding the probe, the rotating plate opening in said probe mounting part before the parts by matching the leakage portion of the blocking plate 磁石による磁場がその外部に漏洩されて、前記探針ホルダの吸着部が探針装着部に吸着固定され、前記回転板開口部を前記遮断板の遮断部と一致させることで前記磁石による磁場が遮断され前記探針ホルダの吸着部が探針装着部に吸着固定されないことを特徴とする。 Magnetic field by the magnet is leaked to the outside, the suction portion of the probe holder is sucked and secured on the tip mounting portion, the magnetic field by the magnet the rotating plate opening by matching the blocking portion of the blocking plate adsorption of blocked the probe holder and wherein the unadsorbed fixed to the probe mounting section.
【0010】 [0010]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。 The following describes embodiments of the present invention with reference to the drawings.
【0011】 [0011]
図1は、本発明の走査形プローブ顕微鏡の一例として示した、走査形トンネル顕微鏡の概略図である。 Figure 1 is described as an example of a scanning probe microscope of the present invention, it is a schematic diagram of a scanning tunneling microscope.
【0012】 [0012]
図1において、1は試料室チャンバであり、試料室チャンバ1の内部、すなわち試料室2には試料ステージ3が配置されている。 In Figure 1, 1 is a sample chamber chamber, the interior of the sample chamber chamber 1, that is, the sample chamber 2 is arranged a sample stage 3. この試料ステージ3は、x,yおよびz方向に移動可能に構成されており、試料ステージ3上に試料4が載置されている。 The sample stage 3, x, which is movable in the y and z directions, the sample 4 is placed on the sample stage 3.
【0013】 [0013]
5は、試料室2の固定端であり、この固定端5にスキャナ6が固定されている。 5 is a fixed end of the sample chamber 2, the scanner 6 is fixed to the fixed end 5. スキャナ6は、圧電素子で作製された円筒型のスキャナであり、xスキャナ7とyスキャナ8とzスキャナ9で構成されている。 The scanner 6 is a scanner of the produced cylindrical piezoelectric element, and a x scanner 7 and y scanner 8 and z scanners 9. そして、探針装着機構10が、前記zスキャナ9の試料側端面に取り付けられている。 The probe mounting mechanism 10 is attached to the sample side end face of the z scanner 9.
【0014】 [0014]
この探針装着機構10は、磁化容器11と、その磁化容器11の中に配置された永久磁石12と、磁化容器11の容器開口部Oに取り付けられた探針装着部13で構成されている。 The probe mounting mechanism 10 includes a magnetization container 11, the permanent magnet 12 disposed in the magnetization container 11, and a probe mounting part 13 attached to the container opening O of the magnetization container 11 .
【0015】 [0015]
このような探針装着機構10の各構成について詳しく説明すると、前記磁化容器11は、FeやNiなどの強磁性材料で作製された円筒状の容器であり、その容器の底部が前記zスキャナ9に取り付けられている。 In detail for each configuration of such a probe mounting mechanism 10, the magnetization container 11 is a cylindrical container made of a ferromagnetic material such as Fe or Ni, bottom the z scanner 9 of the container It is attached to.
【0016】 [0016]
また、前記探針装着部13は、図2(a)に示すような磁場遮断板14と、図2(b)に示すような回転板15で構成されている。 Further, the probe mounting section 13, the magnetic field shield plate 14 as shown in FIG. 2 (a), is composed of the rotating plate 15 as shown in FIG. 2 (b). この磁場遮断板14は、扇状の遮断部14aと扇状の遮断部14bを有しており、遮断部14bには回転止め14b'が設けられている。 The magnetic field shield plate 14 has a fan-like blocking portion 14a and the fan-shaped blocking portion 14b, the rotation stopper 14b 'is provided in the cut-off portion 14b. そして、磁場遮断板14の中心位置にピン溝14cが設けられている。 The pin groove 14c is provided at the center position of the magnetic field shield plate 14.
【0017】 [0017]
一方、前記回転板15は、扇状の回転部15aと扇状の回転部15b、および窓部15c,15dを有しており、回転板15の中心位置にピン穴15eが開けられている。 Meanwhile, the rotating plate 15 is fan-shaped rotating portion 15a and the fan-shaped rotating portion 15b, and the window portion 15c, has a 15d, pin hole 15e is opened in the central position of the rotation plate 15. 図2(c)は、図2(b)のA−B断面図を示した図であり、回転板15の内径l 1は、前記磁化容器11の外径とほぼ同じであり、また、回転板15の内側の高さl 2は、前記磁場遮断板14の厚さとほぼ同じである。 Figure 2 (c) is a diagram showing the A-B sectional view of FIG. 2 (b), the inside diameter l 1 of the rotating plate 15 is substantially equal to the outer diameter of the magnetizing container 11, also rotates height l 2 of the inner plate 15 is substantially the same as the thickness of the magnetic shield plate 14. この回転板15と前記磁場遮断板14は、いずれもFeやNiなどの強磁性材料で作製されている。 The rotary plate 15 and the magnetic field shield plate 14 are both made of a ferromagnetic material such as Fe or Ni.
【0018】 [0018]
図3(a)は、図2(a)に示した磁場遮断板14が、磁化容器11の容器開口の周縁部に取り付けられた状態を試料側から見た図であり、この図3(a)は、図2(b)に示した回転板15が磁場遮断板14に取り付けられる前の状態を示したものである。 3 (a) is a diagram field shield plate 14 shown in FIG. 2 (a), saw being attached to the periphery of the container opening magnetization container 11 from the sample side, the FIG. 3 (a ) are those rotary plate 15 shown in FIG. 2 (b) showing a state before being attached to a magnetic field shield plate 14. この図3(a)の状態においては、磁化容器11の中の永久磁石12が試料側から見えている。 In the state of FIG. 3 (a), the permanent magnet 12 in the magnetization container 11 is visible from the sample side.
【0019】 [0019]
そして、図3(b)は、図3(a)の状態から、回転板15が磁場遮断板14に取り付けられた状態を試料側から見た図であり、回転板15はピン16により磁場遮断板14に取り付けられている。 Then, FIG. 3 (b), from the state of FIG. 3 (a), a view of the state where the rotary plate 15 is attached to the magnetic shield plate 14 from the sample side, the rotary plate 15 is a magnetic field shut off by pin 16 It is attached to the plate 14. この回転板15は、ピン16を中心として、磁場遮断板14上をスライドしながら回転可能であるが、その回転は前記回転止め14b'で規制される。 The rotating plate 15 about the pin 16, but is rotatable while sliding on the magnetic shield plate 14, the rotation is regulated by the rotation stopper 14b '.
【0020】 [0020]
図3(b)の状態は、回転板15の回転部15aが回転止め14b'に当接していて、回転板15をそれ以上右に回転できない状態であり、この状態においては、磁化容器11の中の永久磁石12は試料側から全く見えない。 Figure 3 (b) state, the rotating portion 15a of the rotating plate 15 is not in contact with the rotation stopper 14b ', a state which can not rotate the rotating plate 15 in more right, in this state, the magnetization container 11 permanent magnet 12 in is not at all visible from the sample side. また、図3(c)は、図3(b)のC−D断面図を示した図である。 Further, FIG. 3 (c) is a diagram showing the C-D cross-sectional view of FIG. 3 (b). なお、前記回転止め14b'は、回転板15の試料に対向する面よりも試料側に突出していない。 Incidentally, the rotation stopper 14b 'does not protrude to the sample side of the surface facing the sample of the rotating plate 15.
【0021】 [0021]
以上、探針装着機構10の各構成について説明したが、図1において17は探針ホルダであり、図1は、探針ホルダ17が探針装着部13に装着される前の状態を示した図である。 Having described the structure of the probe mounting mechanism 10, 17 in FIG. 1 is a probe holder, FIG. 1, showing a state before the probe holder 17 is mounted on the probe mounting portion 13 it is a diagram. 探針ホルダ17は、探針18を保持しており、また、FeやNiなどの強磁性材料で作製された吸着部19を有している。 Probe holder 17 holds the probe 18 also has a suction portion 19 made of a ferromagnetic material such as Fe or Ni. この吸着部19の形状は円盤状であり、その直径は前記回転板15の外径とほぼ同じである。 The shape of the adsorption portion 19 is a disk-shaped, its diameter is approximately the same as the outer diameter of the rotating plate 15.
【0022】 [0022]
なお、図1における試料室2は、図示しない排気装置により超高真空に排気可能に構成されている。 Incidentally, the sample chamber 2 in FIG. 1 is evacuable configured UHV by an exhaust device (not shown).
【0023】 [0023]
以上、図1の装置構成について説明したが、以下に、上述した探針ホルダ17を探針装着部13に装着する場合について説明する。 Having described apparatus configuration of FIG. 1, it will be described below when attaching the tip holder 17 described above in the probe mounting section 13.
【0024】 [0024]
なお、この探針ホルダ17の装着前においては、探針装着部13は図3(b)に示した状態にあるものとする。 Incidentally, before the mounting of the probe holder 17 it is assumed probe mounting section 13 in the state shown in FIG. 3 (b).
【0025】 [0025]
さて、探針ホルダ17を探針装着部13に装着する場合、オペレータは、図示していない探針ホルダ移送機構で探針ホルダ17を把持し、探針ホルダ17の吸着部19が探針装着部13の回転板15に当接するように、探針ホルダ移送機構を操作する。 Now, when mounting the probe holder 17 in the probe mounting section 13, the operator grips the probe holder 17 in the probe holder transfer mechanism (not shown), the suction portion 19 of the probe holder 17 probe attached so as to contact the rotating plate 15 of the part 13, to operate the probe holder transfer mechanism.
【0026】 [0026]
このような操作により吸着部19が回転板15に当接したとき、探針装着部13は図3(b)に示した状態にあるが、この図3(b)の状態においては、強磁性材料でそれぞれ作製された磁場遮断板14と回転板15によって、磁化容器11の容器口が完全に覆われており、この磁場遮断板14と回転板15と磁化容器11で完全に閉じた磁路が形成されている。 When the suction unit 19 by this operation is in contact with the rotating plate 15, but the probe mounting portion 13 is in a state shown in FIG. 3 (b), in the state of FIG. 3 (b), a ferromagnetic the rotary plate 15 with the magnetic field shield plate 14 made respectively of a material, the container port of the magnetization container 11 have been completely covered, completely closed with the magnetic field shield plate 14 in the rotation plate 15 and the magnetization container 11 magnetic path There has been formed. このように、前記永久磁石12による磁場は磁場遮断板14と回転板15で遮断されて、探針装着部13から外に漏れていないので、この状態では、探針ホルダ17の強磁性材料で作製された吸着部19は、探針装着部13に吸着固定されない。 Thus, the magnetic field by the permanent magnet 12 is blocked by the rotating plate 15 with the magnetic field shield plate 14, since the probe mounting portion 13 does not leak out, in this state, a ferromagnetic material of the probe holder 17 suction unit 19 produced is not adsorbed fixed to the probe mounting section 13.
【0027】 [0027]
そこで、オペレータは、前記回転板15を左に90度ほど回転させるために、吸着部19が回転板15に当接した状態で探針ホルダ17が左に90度ほど回転するように、前記探針ホルダ移送機構を操作する。 The operator, the rotary plate 15 to rotate about 90 degrees to the left, as the probe holder 17 in a state where the suction portion 19 contacts the rotating plate 15 rotates about 90 degrees to the left, the probe operating the needle holder transfer mechanism.
【0028】 [0028]
このような操作により、回転板15は、図4(a)に示すように90度ほど左に回転する。 By this operation, the rotary plate 15 is rotated to the left about 90 degrees as shown in Figure 4 (a). この状態においては、磁場遮断板14と回転板15によって磁化容器口が完全に覆われなくなり、回転板15の窓部15c,15dから永久磁石12による磁場が外に漏れる。 In this state, the magnetization container mouth is not completely covered by the magnetic field shield plate 14 and the rotary plate 15, the window portion 15c of the rotation plate 15, the magnetic field by the permanent magnet 12 from 15d leaks out. このため、探針ホルダ17の強磁性材料で作製された吸着部19は、永久磁石12による磁力によって探針装着部13に吸着固定される。 Therefore, the suction portion 19 made of a ferromagnetic material of the probe holder 17 is adsorbed and fixed to the probe mounting part 13 by the magnetic force of the permanent magnet 12.
【0029】 [0029]
そして、探針ホルダ17が探針装着部13に吸着固定されると、オペレータは、前記探針ホルダ移送機構による探針ホルダの把持を解除して、探針ホルダ移送機構を所定の位置に退避させる。 When the probe holder 17 is sucked and fixed to the probe mounting section 13, the operator releases the grip of the probe holder according to the probe holder transfer mechanism, retracting the probe holder transfer mechanism in place make.
【0030】 [0030]
図4(b)は、探針ホルダ17が探針装着部13に装着されたときの状態を示した図である。 4 (b) is a diagram probe holder 17 showing a state when mounted on the probe mounting section 13.
【0031】 [0031]
このようにして、探針ホルダ17が探針装着部13に吸着固定されるが、このとき、強磁性材料でそれぞれ作製された磁場遮断板14と回転板15と吸着部19によって、前記磁化容器11の容器口が完全に覆われており、この磁場遮断板14と回転板15と吸着部19と磁化容器11で完全に閉じた磁路が形成されている。 In this way, the probe holder 17 is sucked and fixed to the probe mounting section 13, this time, the rotary plate 15 and the suction unit 19 and the magnetic field shield plate 14 made respectively of a ferromagnetic material, the magnetization container container mouth 11 has been completely covered, completely closed magnetic path in the adsorption unit 19 and the magnetization container 11 and the magnetic field shield plate 14 and the rotary plate 15 is formed. このため、探針ホルダ装着時でも、前記永久磁石12による磁場は試料面方向などに漏れることはなく、走査電子顕微鏡を走査形プローブ顕微鏡に装着した場合でも、漏洩磁場により電子ビームが偏向されることはない。 Therefore, even when the probe holder mounting, the magnetic field by the permanent magnet 12 is not leak like the sample surface direction, even if equipped with a scanning electron microscope to the scanning probe microscope, an electron beam is deflected by the leakage magnetic field it is not.
【0032】 [0032]
なお、探針ホルダ17を探針装着部13から取り外すには、探針移送機構で探針ホルダ17を把持して、今度は探針ホルダ17を右に回転させれば良い。 Incidentally, To remove the probe holder 17 from the probe mounting portion 13, by holding the probe holder 17 in the probe transfer mechanism in turn may be rotated to the right probe holder 17. すると、その回転に伴って回転板15が右に回転し、磁石による探針ホルダの吸着力が弱まって、探針ホルダ17を探針装着部13から取り外すことができる。 Then, the rotating plate 15 is rotated to the right along with the rotation, weakened attractive force of the probe holder according to magnets can be removed the probe holder 17 from the probe mounting portion 13.
【0033】 [0033]
以上、図1に示した走査形トンネル顕微鏡について説明したが、このような装置においては、装着側を破損させずに探針を装着側にしっかりと固定でき、また、装着側を破損させずに探針を装着側から簡単に取り外すことができる。 Having described a scanning tunneling microscope shown in FIG. 1, such the apparatus is firmly be fixed to the probe on the mounting side without damaging the mounting side, also, without damaging the mounting side it can be easily removed the probe from the mounting side.
【0034】 [0034]
なお、本発明はこの例に限定されるものではなく、以下に他の例について説明する。 The present invention is not limited to this example will be described another example below.
【0035】 [0035]
上記例においては、スキャナに探針ホルダを装着する場合について説明したが、図5に示すような試料ホルダを図1に示したような装着側に装着するようにしても良い。 In the above example, the description has been given of the case of mounting the probe holder in the scanner may be mounted to the mounting side as shown in FIG. 1 of the sample holder as shown in FIG. 図5における試料ホルダ20は、試料21を保持しており、また、FeやNiなどの強磁性材料で作製された吸着部22を有している。 5 specimen holder 20 in the holds of the sample 21 also has a suction portion 22 made of a ferromagnetic material such as Fe or Ni. この吸着部22の形状および大きさは、前記吸着部19とほぼ同じである。 The shape and size of the suction unit 22 is substantially the same as the suction unit 19. この場合、前記探針装着機構10を試料装着機構とよび、前記探針装着部13を試料装着部とよぶ。 In this case, the probe mounting mechanism 10 and the specimen mounting mechanism, the probe mounting part 13 is referred to as sample mounting portion. また、試料ホルダ20の吸着部22がその試料装着部に吸着固定されたとき、試料ホルダ20と対向する側に探針が配置される。 Further, when the suction unit 22 of the sample holder 20 is sucked and secured on the sample mounting portion, the probe is placed on the side facing the sample holder 20.
【0036】 [0036]
また、図6は、本発明の他の例として示した、走査形トンネル顕微鏡の概略図である。 Also, FIG. 6 shows another example of the present invention, it is a schematic diagram of a scanning tunneling microscope. 図6において、図1と同じ構成要素には図1と同じ番号を付けており、その詳しい説明を省略する。 6, the same components as FIG. 1 are given the same numbers as in FIG. 1, and the detailed descriptions thereof are omitted.
【0037】 [0037]
図6において、23は探針ホルダ機構であり、この探針ホルダ機構23は、前記探針装着機構10と同じ構成のものに探針ホルダ24が取り付けられたものである。 6, 23 is a probe holder mechanism, the probe holder mechanism 23 is the probe holder 24 is attached to the same structure and the probe mounting mechanism 10. 探針ホルダ24は、磁化容器11の底部に取り付けられており、探針を保持している。 Probe holder 24 is attached to the bottom of the magnetization container 11, holding the probe.
【0038】 [0038]
25は探針ホルダ吸着部であり、この構成は前記探針装着部13の構成と同じである。 25 is a probe holder suction unit, the configuration is the same as that of the probe mounting section 13. また、26は、前記zスキャナ9に取り付けられた探針ホルダ機構装着部であり、この探針ホルダ機構装着部26は、FeやNiなどの強磁性材料で作製された円盤状のものであり、その直径は探針ホルダ吸着部25の回転板15の外径とほぼ同じである。 Also, 26 is the z a probe holder mechanism mounting portion attached to the scanner 9, the probe holder mechanism mounting section 26 is intended disk-shaped made of a ferromagnetic material such as Fe or Ni , its diameter is approximately the same as the outer diameter of the rotating plate 15 of the probe holder suction unit 25.
【0039】 [0039]
このような構成においては、まず、回転板15が前記図3(b)の状態で探針ホルダ機構装着部26に当接される。 In such a configuration, first, the rotating plate 15 is brought into contact with the probe holder mechanism mounting section 26 in a state of FIG. 3 (b). その後、回転板15が装着部26に当接した状態で、その回転板15以外のホルダ機構23が一体的に左に回転される。 Then, in a state where the rotary plate 15 is in contact with the mounting portion 26, the holder mechanism 23 other than the rotating plate 15 is rotated to the left integrally.
【0040】 [0040]
この結果、磁場遮断板14と回転板15によって、磁化容器11の容器口が完全に覆われなくなり、回転板15の窓部15c,15dから永久磁石12による磁場が外に漏れる。 As a result, the magnetic field shield plate 14 and the rotary plate 15, the container port of the magnetization container 11 are no longer completely covered window portion 15c of the rotation plate 15, the magnetic field by the permanent magnet 12 from 15d leaks out. このため、前記探針ホルダ吸着部25が探針ホルダ機構装着部26に吸着固定される。 Thus, the probe holder suction unit 25 is adsorbed and fixed to the probe holder mechanism mounting section 26.
【0041】 [0041]
なお、探針ホルダ機構23を探針ホルダ機構装着部26から取り外すには、探針ホルダ24を今度は右に回転させるようにすれば良い。 Incidentally, To remove the probe holder mechanism 23 from the probe holder mechanism mounting section 26, the probe holder 24 in turn may be to rotate to the right.
【0042】 [0042]
また、図6の装置は、スキャナに探針ホルダを装着する場合のものであるが、図7に示すような試料ホルダ機構27を図6に示したようなスキャナ側に装着するようにしても良い。 The device of FIG. 6 is of the case of mounting the probe holder in the scanner, be mounted on the scanner side as shown in FIG. 6 the sample holder mechanism 27 as shown in FIG. 7 good. 図7における試料ホルダ機構27は、前記探針ホルダ機構23の探針ホルダ24が試料ホルダ28に置き換わったものであり、試料ホルダ28は試料29を保持している。 Sample holder mechanism 27 in FIG. 7, a probe holder 24 of the probe holder mechanism 23 is intended to replaced the sample holder 28, the sample holder 28 holds the sample 29. この場合、前記探針ホルダ吸着部25は試料ホルダ吸着部とよばれると共に、前記探針ホルダ機構装着部26は試料ホルダ機構装着部とよばれ、また、試料ホルダ28と対向する側に探針が配置される。 In this case, the probe holder suction unit 25 with is called the sample holder suction unit, the probe holder mechanism mounting section 26 is called the sample holder mechanism mounting portion, also, the probe on the side facing the sample holder 28 There are located.
【0043】 [0043]
また、上記例においては、磁場遮断板や回転板の形状は扇状であったが、本発明はこの形状に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる形状であればスライド方式も含めどのような形状でも良い。 In the above example, the shape of the magnetic field shielding plate and the rotary plate was fan, the present invention is not limited to this shape, slide method including have a shape that can achieve the object of the present invention what may be a shape.
【0044】 [0044]
また、上記例においては、磁石として永久磁石が用いられたが、コイルを磁化容器の中に配置して、そのコイルに電流を流すようにしても良い。 In the above example, although a permanent magnet is used as a magnet, by placing the coils in the magnetization container may be made to flow a current to the coil.
【0045】 [0045]
また、上記例においては、走査形トンネル顕微鏡を例にあげて説明したが、本発明は、原子間力顕微鏡における探針や試料を装着側に装着する場合にも適用可能である。 Further, in the above example, a scanning type tunneling microscope described as an example, the present invention is also applicable to the case of mounting the probe or the sample in an atomic force microscope to the mounting side.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】 本発明の走査形プローブ顕微鏡の一例として示した、走査形トンネル顕微鏡の概略図である。 [1] described as an example of a scanning probe microscope of the present invention, it is a schematic diagram of a scanning tunneling microscope.
【図2】 図1の装置を説明するために示した図である。 2 is a diagram shown to explain the apparatus of Figure 1.
【図3】 図1の装置を説明するために示した図である。 3 is a diagram shown to explain the apparatus of Figure 1.
【図4】 図1の装置を説明するために示した図である。 Is a diagram shown for explaining the apparatus of FIG. 1;
【図5】 本発明の他の例を説明するために示した図である。 5 is a diagram shown for explaining another example of the present invention.
【図6】 本発明の走査形プローブ顕微鏡の一例として示した、走査形トンネル顕微鏡の概略図である。 6 shows an example of a scanning probe microscope of the present invention, it is a schematic diagram of a scanning tunneling microscope.
【図7】 本発明の他の例を説明するために示した図である。 7 is a diagram shown for explaining another example of the present invention.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1…試料室チャンバ、2…試料室、3…試料ステージ、4、21、29…試料、5…固定端、6…スキャナ、7…xスキャナ、8…yスキャナ、9…zスキャナ、10…探針装着機構、11…磁化容器、12…永久磁石、13…探針装着部、14…磁場遮断板、14a、14b…遮断部、14b'…回転止め、14c…ピン溝、15…回転板、15a、15b…回転部、15c、15d…窓部、15e…ピン穴、16…ピン、17…探針ホルダ、18…探針、19、22…吸着部、20…試料ホルダ、23…探針ホルダ機構、24…探針ホルダ、25…探針ホルダ吸着部、26…探針ホルダ機構装着部、27…試料ホルダ機構、28…試料ホルダ 1 ... sample chamber chamber, 2 ... sample chamber, 3 ... sample stage, 4,21,29 ... sample, 5 ... fixed end, 6 ... scanner, 7 ... x scanners, 8 ... y scanner, 9 ... z scanner, 10 ... probe mounting mechanism, 11 ... magnetization container, 12 ... permanent magnet, 13 ... probe mounting section, 14 ... magnetic shielding plate, 14a, 14b ... blocking portion, 14b '... stop rotation, 14c ... pin groove, 15 ... rotating plate , 15a, 15b ... rotating portion, 15c, 15d ... window portions, 15e ... pin hole, 16 ... pin 17 ... probe holder, 18 ... probe, 19 and 22 ... suction portion, 20 ... sample holder, 23 ... probe needle holder mechanism, 24 ... probe holder, 25 ... probe holder suction unit, 26 ... probe holder mechanism mounting section, 27 ... sample holder mechanism, 28 ... sample holder

Claims (11)

  1. 以下の構成(a)〜(c)を備えた探針装着機構と、 The probe mounting mechanism having the following structure (a) ~ (c),
    (a)試料室に配置された磁化容器、 (A) magnetized container arranged in the sample chamber,
    (b)その磁化容器の中に配置された磁石、 (B) a magnet disposed within the magnetic vessel,
    (c)前記磁化容器の容器開口部に取り付けられ、前記磁石による磁場を遮断する遮断部と漏洩させる漏洩部とを有する遮断板と、開口部を有して前記遮断板上をスライドする強磁性材料製の回転板と、を備え、前記回転板をスライドさせることにより前記回転板開口部が前記遮断板の遮断部又は漏洩部と選択的に重なるようになされた探針装着部、 (C) attached to the container opening of the magnetization container, sliding the blocking plate, the upper the blocking plate has an opening and a leakage portion for leaking a blocking portion for blocking a magnetic field by the magnet ferromagnetic It comprises a material made of a rotating plate, wherein the rotary plate said rotary plate blocking portion or leakage section between the probe mounting part that is adapted to overlap the selective openings the shielding plate by sliding,
    強磁性材料で作製された吸着部を有する、探針を保持するための探針ホルダを備えた走査形プローブ顕微鏡であり、 With adsorbed portion made of a ferromagnetic material, a scanning probe microscope having a probe holder for holding a probe,
    前記探針装着部において前記回転板開口部を前記遮断板の漏洩部と一致させることで前記磁石による磁場がその外部に漏洩されて、前記探針ホルダの吸着部が探針装着部に吸着固定され、前記回転板開口部を前記遮断板の遮断部と一致させることで前記磁石による磁場が遮断され前記探針ホルダの吸着部が探針装着部に吸着固定されないことを特徴とする走査形プローブ顕微鏡。 The magnetic field by the magnet the rotating plate opening in the probe mounting section by matching the leakage portion of the blocking plate is leaked to the outside, the suction fixing suction portion of the probe holder on a probe mounting part are, a scanning probe, wherein the suction portion of the rotary plate opening is blocked magnetic field due to the magnet by matching the blocking portion of the blocking plate the probe holder from being sucked and secured on the tip mounting portion microscope.
  2. 前記遮断板は中心位置に対称な2つの扇状遮断部を有し、 The blocking plate has two fan-shaped cut-off portion symmetrical to the central position,
    前記回転板は前記中心位置を中心に回転し、前記回転板開口部は前記中心位置に対称な2つの扇状開口部から構成される請求項1に記載の走査形プローブ顕微鏡。 The rotating plate rotates about the center position, the rotating plate aperture scanning probe microscope according to claim 1 comprised of two symmetrical fan-shaped opening in the center position.
  3. 以下の構成(a)〜(d)を備えた探針ホルダ機構と、 A probe holder mechanism having the following structure (a) ~ (d),
    (a)磁化容器、 (A) magnetization container,
    (b)その磁化容器の中に配置された磁石、 (B) a magnet disposed within the magnetic vessel,
    (c)前記磁化容器の容器開口部に取り付けられ、前記磁石による磁場を遮断する遮断部と漏洩させる漏洩部とを有する遮断板と、開口部を有して前記遮断板上をスライドする強磁性材料製の回転板と、を備え、前記回転板をスライドさせることにより前記回転板開口部が前記遮断板の遮断部又は漏洩部と選択的に重なるようになされた探針ホルダ吸着部、 (C) attached to the container opening of the magnetization container, sliding the blocking plate, the upper the blocking plate has an opening and a leakage portion for leaking a blocking portion for blocking a magnetic field by the magnet ferromagnetic It comprises a material made of a rotating plate, wherein the rotary plate said rotary plate opening blocking portion or leakage section between the probe holder suction unit that is adapted to overlap the selective of the blocking plate by sliding,
    (d)前記磁化容器に取り付けられた探針ホルダ、 (D) a probe holder attached to said magnetization container,
    試料室に配置され、強磁性材料で作製された探針ホルダ機構装着部を備えた走査形プローブ顕微鏡であり、 Disposed in the sample chamber, a scanning probe microscope having a probe holder mechanism mounting section made of a ferromagnetic material,
    前記探針ホルダ吸着部において前記回転板開口部を前記遮断板の漏洩部と一致させることで前記磁石による磁場がその外部に漏洩されて、その探針ホルダ吸着部が探針ホルダ機構装着部に吸着固定され、前記回転板開口部を前記遮断板の遮断部と一致させることで前記磁石による磁場が遮断され前記探針ホルダ吸着部が探針ホルダ機構装着部に吸着固定されないことを特徴とする走査形プローブ顕微鏡。 The magnetic field by the magnet the rotating plate opening by matching the leakage portion of the shield plate in a probe holder suction unit is leaked to the outside, the probe holder suction unit to the probe holder mechanism mounting section sucked and secured, the blocked magnetic field due to the magnet rotation plate opening by matching the blocking portion of the blocking plate the probe holder suction portion and wherein the unadsorbed fixed to the probe holder mechanism mounting section scanning probe microscope.
  4. 前記遮断板は中心位置に対称な2つの扇状遮断部を有し、 The blocking plate has two fan-shaped cut-off portion symmetrical to the central position,
    前記回転板は前記中心位置を中心に回転し、前記回転板開口部は前記中心位置に対称な2つの扇状開口部から構成される請求項3に記載の走査形プローブ顕微鏡。 The rotating plate rotates about the center position, the rotating plate aperture scanning probe microscope according to configured claim 3 symmetrical with two fan-shaped opening in the center position.
  5. 以下の構成(a)〜(c)を備えた試料装着機構と、 A sample mounting mechanism having the following structure (a) ~ (c),
    (a)試料室に配置された磁化容器、 (A) magnetized container arranged in the sample chamber,
    (b)その磁化容器の中に配置された磁石、 (B) a magnet disposed within the magnetic vessel,
    (c)前記磁化容器の容器開口部に取り付けられ、前記磁石による磁場を遮断する遮断部と漏洩させる漏洩部とを有する遮断板と、開口部を有して前記遮断板上をスライドする強磁性材料製の回転板と、を備え、前記回転板をスライドさせることにより前記回転板開口部が前記遮断板の遮断部又は漏洩部と選択的に重なるようになされた試料装着部、 (C) attached to the container opening of the magnetization container, sliding the blocking plate, the upper the blocking plate has an opening and a leakage portion for leaking a blocking portion for blocking a magnetic field by the magnet ferromagnetic It comprises a material made of a rotating plate, wherein the rotary plate said rotary plate specimen mounting part which is made to overlap the selective and opening blocking portion or leakage of the blocking plate by sliding,
    強磁性材料で作製された吸着部を有する、試料を保持するための試料ホルダを備えた走査形プローブ顕微鏡であり、 With adsorbed portion made of a ferromagnetic material, a scanning probe microscope having a specimen holder for holding a sample,
    前記試料装着部において前記回転板開口部を前記遮断板の漏洩部と一致させることで前記磁石による磁場がその外部に漏洩されて、前記試料ホルダの吸着部が試料装着部に吸着固定され、前記回転板開口部を前記遮断板の遮断部と一致させることで前記磁石による磁場が遮断され前記試料ホルダの吸着部が試料装着部に吸着固定されないことを特徴とする走査形プローブ顕微鏡。 Wherein the rotary plate opening in a sample mounting portion being leakage magnetic field by the magnet on its outside by matching the leakage portion of the shielding plate, the suction portion of the specimen holder is sucked and secured on the specimen mounting part, wherein scanning probe microscope, wherein a suction portion of the magnetic field by the magnet by causing the rotating plate opening coincides with blocking portion of the blocking plate is blocked the sample holder is not adsorbed and fixed to the sample mount portion.
  6. 前記遮断板は中心位置に対称な2つの扇状遮断部を有し、 The blocking plate has two fan-shaped cut-off portion symmetrical to the central position,
    前記回転板は前記中心位置を中心に回転し、前記回転板開口部は前記中心位置に対称な2つの扇状開口部から構成される請求項5に記載の走査プローブ形顕微鏡。 The rotating plate rotates about the center position, the rotating plate aperture scanning probe type microscope according to configured claim 5 symmetrical with two fan-shaped opening in the center position.
  7. 以下の構成(a)〜(d)を備えた試料ホルダ機構と、 A sample holder mechanism having the following structure (a) ~ (d),
    (a)磁化容器、 (A) magnetization container,
    (b)その磁化容器の中に配置された磁石、 (B) a magnet disposed within the magnetic vessel,
    (c)前記磁化容器の容器開口部に取り付けられ、前記磁石による磁場を遮断する遮断部と漏洩させる漏洩部とを有する遮断板と、開口部を有して前記遮断板上をスライドする強磁性材料製の回転板と、を備え、前記回転板をスライドさせることにより前記回転板開口部が前記遮断板の遮断部又は漏洩部と選択的に重なるようになされた試料ホルダ吸着部、 (C) attached to the container opening of the magnetization container, sliding the blocking plate, the upper the blocking plate has an opening and a leakage portion for leaking a blocking portion for blocking a magnetic field by the magnet ferromagnetic It comprises a material made of a rotating plate, wherein the rotary plate said rotary plate opening the sample holder suction unit and the blocking portion or leakage portion was made to overlap the selective of the blocking plate by sliding,
    (d)前記磁化容器に取り付けられた試料ホルダ、 (D) a sample holder which is attached to the magnetized container,
    試料室に配置され、強磁性材料で作製された試料ホルダ機構装着部を備えた走査形プローブ顕微鏡であり、 Disposed in the sample chamber, a scanning probe microscope equipped with a sample holder mechanism mounting section made of a ferromagnetic material,
    前記試料ホルダ吸着部において前記回転板開口部を前記遮断板の漏洩部と一致させることで前記磁石による磁場がその外部に漏洩されて、その試料ホルダ吸着部が試料ホルダ機構装着部に吸着固定され Wherein the magnetic field is leaked to the outside by the magnet of the rotating plate opening in the sample holder suction unit by matching the leakage portion of the shield plate, the sample holder suction portion sucked and secured on the sample holder mechanism mounting section ,
    前記回転板開口部を前記遮断板の遮断部と一致させることで前記磁石による磁場が遮断され前記試料ホルダ吸着部が試料ホルダ機構装着部に吸着固定されないことを特徴とする走査形プローブ顕微鏡。 Scanning probe microscope, wherein the magnetic field due to the magnet rotation plate opening by matching the blocking portion of the blocking plate is blocked the sample holder suction unit is not adsorbed fixed to the sample holder mechanism mounting portion.
  8. 前記遮断板は中心位置に対称な2つの扇状遮断部を有し、 The blocking plate has two fan-shaped cut-off portion symmetrical to the central position,
    前記回転板は前記中心位置を中心に回転し、前記回転板開口部は前記中心位置に対称な2つの扇状開口部から構成される請求項7に記載の走査形プローブ顕微鏡。 The rotating plate rotates about the center position, the rotating plate aperture scanning probe microscope according to configured claim 7 symmetrical with two fan-shaped opening in the center position.
  9. 前記磁化容器は、スキャナに取り付けられていることを特徴とする請求項1、2、5、6の何れかに記載の走査形プローブ顕微鏡。 The magnetization container, scanning probe microscope according to claim 1, 2, 5, 6, characterized in that attached to the scanner.
  10. 前記探針ホルダ機構装着部は、スキャナに取り付けられていることを特徴とする請求項3または4に記載の走査形プローブ顕微鏡。 The probe holder mechanism mounting portion, a scanning probe microscope according to claim 3 or 4, characterized in that attached to the scanner.
  11. 前記試料ホルダ機構装着部は、スキャナに取り付けられていることを特徴とする請求項7または8に記載の走査形プローブ顕微鏡。 The sample holder mechanism mounting portion, a scanning probe microscope according to claim 7 or 8, characterized in that attached to the scanner.
JP2000014814A 2000-01-24 2000-01-24 Scanning probe microscope Expired - Fee Related JP3950610B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000014814A JP3950610B2 (en) 2000-01-24 2000-01-24 Scanning probe microscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000014814A JP3950610B2 (en) 2000-01-24 2000-01-24 Scanning probe microscope

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001208670A JP2001208670A (en) 2001-08-03
JP3950610B2 true JP3950610B2 (en) 2007-08-01

Family

ID=18542210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000014814A Expired - Fee Related JP3950610B2 (en) 2000-01-24 2000-01-24 Scanning probe microscope

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3950610B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101535519B1 (en) * 2011-02-10 2015-07-09 하이지트론, 인코포레이티드 Nanomechanical testing system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001208670A (en) 2001-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cowburn et al. Configurational anisotropy in nanomagnets
KR100204161B1 (en) Two-axis magnetically coupled robot
US7168587B2 (en) Wafer carrier door and spring biased latching mechanism
CN101082593B (en) Sample carrier and sample holder
US6014943A (en) Plasma process device
JP3865403B2 (en) Control member actuating device
JP4790344B2 (en) Magnetic latch for deposition systems
US5227708A (en) Two-axis magnetically coupled robot
JP4383179B2 (en) Multidirectional scan and ion beam monitoring arrangement for the movable member
EP0525633B1 (en) Magnetron plasma processing apparatus
CN100563494C (en) Detachable magnet holder
US5376216A (en) Device for holding and rotating a substrate
JP2657958B2 (en) Disk apparatus and manufacturing method thereof
US5089708A (en) Vacuum system comprising an evacuatable housing, an object holder and an object carrier which is detachably coupled thereto
US5319511A (en) Aerodynamic actuator latch with magnetic return spring for hard disk drive
US5746897A (en) High magnetic flux permanent magnet array apparatus and method for high productivity physical vapor deposition
EP0696242A4 (en) Articulated arm transfer device
CN1406391A (en) Optical column for charged particle beam device
US6495838B1 (en) Sample heating holder, method of observing a sample and charged particle beam apparatus
EP0959146B1 (en) Dual chamber ion beam sputter deposition system
US5422768A (en) Compliant hard disk assembly for a recording/reproducing device
JP2009014709A (en) In-situ stem sample preparation method
WO2004100206A1 (en) Electron beam device, electron beam inspection method, electron beam inspection device, pattern inspection method and exposure condition determination method
JP2006509999A (en) Sample preparation methods and apparatus of the microscope
JP2001507165A (en) Precision etching and coating apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040615

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060310

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060530

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060726

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070327

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070423

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110427

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110427

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120427

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130427

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130427

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140427

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees