JP7448168B2 - 傾いたチップを利用して測定対象の表面の特性を得る方法、この方法が遂行されるための原子顕微鏡及びこの方法が遂行されるために格納媒体に格納されたコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
まず、本発明の方法を遂行するための測定装置としての原子顕微鏡の構成について例示として説明する。本明細書においては、原子顕微鏡を例示として説明するだけであり、チップを使用する走査探針顕微鏡(SPM)でも後述する方法が遂行され得ることはもちろんである。
以下、添付の図面を参考にして本発明の測定対象の表面の特性を得る方法の実施例について説明する。
Claims (11)
- 測定対象の表面と相互作用するチップを含む測定装置を利用して前記測定対象の表面の特性を得る方法であって、
第1制御方式を使用して、前記測定対象の表面に対して前記チップを第1方向に相対移動させながら前記測定対象の表面の特性を得る、正常測定ステップと、
前記正常測定ステップを遂行中に、前記チップにより得られる少なくとも一つの特性値が特定範囲を外れて異常状態と判定された場合、事前に定義された前記測定対象の表面の形状に基づいて設定された第2制御方式で前記チップが前記異常状態から外れるように制御される、脱出ステップと、
前記脱出ステップの後に、また前記正常測定ステップが遂行されるステップと、を含み、
前記第2制御方式は、
前記測定対象の表面に対して前記チップを前記第1方向とは反対方向に相対移動させる第1動作と、
前記測定対象の表面に対して前記チップを離隔させる第2動作と
の組み合わせによりなされ、
前記第2制御方式は、前記第1動作と前記第2動作が同時に、または順次に遂行されるように定義されている、
測定対象の表面の特性を得る方法。 - 前記事前に定義された表面の形状は、前記第1方向に対して開放されたアンダーカット構造の形状である、請求項1に記載の測定対象の表面の特性を得る方法。
- 前記測定装置は、原子顕微鏡であり、
前記第1制御方式で、前記チップは、前記測定対象に対して非接触モードまたはタッピングモードで制御され、
前記第2制御方式で、前記チップは、特定周波数で振動するように制御され、
前記特性値は、振動する前記チップの振幅であり、
前記チップの振幅が前記特定範囲以下の閾値以下である場合、前記異常状態と判定される、請求項1または2に記載の測定対象の表面の特性を得る方法。 - 前記チップは、カンチレバーから延びて尖部を有し、
前記正常測定ステップの遂行時に、前記第1方向に対して前記尖部が前記カンチレバーより先行して、前記チップが前記測定対象の表面と傾いた状態で相互作用する、請求項3に記載の測定対象の表面の特性を得る方法。 - 前記チップは、前記カンチレバーから前記尖部が実質的に直線をなすように延びるように形成され、
前記測定装置は、前記チップの前記測定対象の表面に対するフィードバックのために第2方向に前記チップを移動させることができ、
前記第2方向は、前記第1方向と垂直をなすことなく傾いた方向である、請求項4に記載の測定対象の表面の特性を得る方法。 - 前記チップは、前記カンチレバーから前記尖部が直線をなすことのないように傾いて形成され、
前記測定装置は、前記チップの前記測定対象の表面に対するフィードバックのために第2方向に前記チップを移動させることができ、
前記第2方向は、前記第1方向と実質的に垂直をなす、請求項4または5に記載の測定対象の表面の特性を得る方法。 - 前記チップは、前記カンチレバーから前記尖部が直線をなすことのないように傾いて形成され、
前記測定装置は、前記チップの前記測定対象の表面に対するフィードバックのために第2方向に前記チップを移動させることができ、
前記第2方向は、前記第1方向と垂直をなすことなく傾いた方向である、請求項4から6のいずれか一項に記載の測定対象の表面の特性を得る方法。 - チップとカンチレバーを備える探針部により、測定対象の表面を測定するように構成された原子顕微鏡において、
前記チップが前記測定対象の表面に対して第1方向に相対移動するように、前記測定対象を移動させるように構成されるXYスキャナと、
前記探針部が取り付けられ得るように構成され、前記カンチレバーの振動または反りを測定できる光学システム及び前記光学システムにより得られるデータに基づいて前記チップと前記測定対象の表面間の距離を制御するように前記探針部を少なくとも第2方向及びその反対方向に移動させるように構成されるZスキャナを含むヘッドと、
前記XYスキャナ及び前記ヘッドを制御するコントローラと、を含み、
前記コントローラは、
第1制御方式を使用して、前記測定対象の表面に対して前記チップを第1方向に相対移動させながら前記測定対象の表面の特性を得る、正常測定制御を遂行し、
前記正常測定制御を遂行中に、前記チップにより得られる少なくとも一つの特性値が特定範囲を外れて異常状態と判定された場合、事前に定義された前記測定対象の表面の形状に基づいて設定された第2制御方式で前記チップが前記異常状態から外れるように制御される、脱出制御を遂行し、
前記脱出制御の後に、また前記正常測定制御を遂行する
ように、前記XYスキャナ及び前記ヘッドを制御し、
前記第2制御方式は、
前記測定対象の表面に対して前記チップを前記第1方向とは反対方向に相対移動させる第1動作と、
前記測定対象の表面に対して前記チップを離隔させる第2動作と
の組み合わせによりなされ、
前記第2制御方式は、前記第1動作と前記第2動作が同時に、または順次に遂行されるように定義されている、
原子顕微鏡。 - 前記事前に定義された表面の形状は、前記第1方向に対して開放されたアンダーカット構造の形状である、請求項8に記載の原子顕微鏡。
- 前記チップが前記測定対象の表面に対して傾くようにアプローチされ得るように、前記ヘッドが傾くことができる、請求項9に記載の原子顕微鏡。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の測定対象の表面の特性を得る方法を遂行するために格納媒体に格納されたコンピュータプログラム。
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