JPH05256642A - 原子間力顕微鏡 - Google Patents
原子間力顕微鏡Info
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- JPH05256642A JPH05256642A JP4058031A JP5803192A JPH05256642A JP H05256642 A JPH05256642 A JP H05256642A JP 4058031 A JP4058031 A JP 4058031A JP 5803192 A JP5803192 A JP 5803192A JP H05256642 A JPH05256642 A JP H05256642A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- optical microscope
- cantilever
- sample
- cover
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q30/00—Auxiliary means serving to assist or improve the scanning probe techniques or apparatus, e.g. display or data processing devices
- G01Q30/18—Means for protecting or isolating the interior of a sample chamber from external environmental conditions or influences, e.g. vibrations or electromagnetic fields
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】防音カバーの装着の間も試料の光学的観察が行
なえ、防音カバーの取り扱いも容易に行なえる簡単な構
成の原子間力顕微鏡を提供する。 【構成】測定本体ユニット１７は定盤４６のほぼ中央に
固定され、その近くには光学顕微鏡支持台５１が取り付
けられている。光学顕微鏡支持台５１は、定盤４６から
垂直に延びる支柱部５１ａと、測定本体ユニット１７の
上方を覆うように支柱部５１ａの上部に突出した張出部
５１ｂとを有している。張出部５１ｂの上には光学顕微
鏡ユニット４９が取り付けられる。光学顕微鏡ユニット
４９は、測定本体ユニット１７の対物レンズ３８と共
に、試料を光学的に観察する観察光学系を構成する。支
柱部５１ａには垂直に延びる二本の溝５４が設けてあ
る。上方から見てＵ字状の防音カバー５２は、その端部
が溝５４に挿入され、上下方向に移動可能に支柱部５１
ａに取り付けられている。
なえ、防音カバーの取り扱いも容易に行なえる簡単な構
成の原子間力顕微鏡を提供する。 【構成】測定本体ユニット１７は定盤４６のほぼ中央に
固定され、その近くには光学顕微鏡支持台５１が取り付
けられている。光学顕微鏡支持台５１は、定盤４６から
垂直に延びる支柱部５１ａと、測定本体ユニット１７の
上方を覆うように支柱部５１ａの上部に突出した張出部
５１ｂとを有している。張出部５１ｂの上には光学顕微
鏡ユニット４９が取り付けられる。光学顕微鏡ユニット
４９は、測定本体ユニット１７の対物レンズ３８と共
に、試料を光学的に観察する観察光学系を構成する。支
柱部５１ａには垂直に延びる二本の溝５４が設けてあ
る。上方から見てＵ字状の防音カバー５２は、その端部
が溝５４に挿入され、上下方向に移動可能に支柱部５１
ａに取り付けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は原子間力顕微鏡に関す
る。特に試料を光学的に観察する光学顕微鏡を備えてい
る原子間力顕微鏡に関する。
る。特に試料を光学的に観察する光学顕微鏡を備えてい
る原子間力顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）は原子間力を
利用して試料の表面形状を原子レベルの分解能で観察す
ることができる装置である。原子間力は非常に接近した
原子間に働き、その大きさは原子間距離に依存して変化
する。柔軟なカンチレバーの自由端で支持した尖鋭な探
針を試料表面に近づけると、探針先端と試料表面の原子
間に原子間力が発生してカンチレバーの自由端に変化が
生じる。ＡＦＭでは、原子間力の発生する距離に支持し
た探針を用いて試料面を走査する。走査中、試料表面の
凹凸に応じて生じるカンチレバーの自由端変位を常に測
定し、そのときに探針に作用している原子間力を検出す
ることにより探針試料間の距離を求めて試料の凹凸像を
得る。あるいは走査の間、フィードバック制御するなど
してカンチレバーの変位を一定に保ち、探針の軌跡から
試料表面の凹凸像を得る。いずれにしても、原子間力を
間接的に利用してカンチレバーの変位から表面の凹凸像
を得ている。
利用して試料の表面形状を原子レベルの分解能で観察す
ることができる装置である。原子間力は非常に接近した
原子間に働き、その大きさは原子間距離に依存して変化
する。柔軟なカンチレバーの自由端で支持した尖鋭な探
針を試料表面に近づけると、探針先端と試料表面の原子
間に原子間力が発生してカンチレバーの自由端に変化が
生じる。ＡＦＭでは、原子間力の発生する距離に支持し
た探針を用いて試料面を走査する。走査中、試料表面の
凹凸に応じて生じるカンチレバーの自由端変位を常に測
定し、そのときに探針に作用している原子間力を検出す
ることにより探針試料間の距離を求めて試料の凹凸像を
得る。あるいは走査の間、フィードバック制御するなど
してカンチレバーの変位を一定に保ち、探針の軌跡から
試料表面の凹凸像を得る。いずれにしても、原子間力を
間接的に利用してカンチレバーの変位から表面の凹凸像
を得ている。
【０００３】原子間力Ｆ（つまりカンチレバーの復元
力）はカンチレバーの変位δとして検出される。この変
位δは、カンチレバーの長さをｌ・幅をｂ・厚さをａ・
弾性係数をＥとして次式で表せる。 δ＝４ｌ3 Ｆ／ａ3 ｂＥ
力）はカンチレバーの変位δとして検出される。この変
位δは、カンチレバーの長さをｌ・幅をｂ・厚さをａ・
弾性係数をＥとして次式で表せる。 δ＝４ｌ3 Ｆ／ａ3 ｂＥ
【０００４】この変位δを検出する方法としては、カン
チレバーの先端部裏面（探針を設けた面の反対側の面）
に対してＳＴＭを構成し、カンチレバーの変位をトンネ
ル電流の変化として検出する方法や、カンチレバーの自
由端部に設けた光学反射面にレーザービームを照射し、
カンチレバーの変位に応じて生じる反射角の変化から検
出する方法や、コヒーレント光源から射出されたビーム
を二本に分け、一方のビームをカンチレバーの先端部裏
面に設けた光学反射面に照射し、その反射光と基準面に
反射させた他方のビームとを干渉させて検出する方法な
どがある。
チレバーの先端部裏面（探針を設けた面の反対側の面）
に対してＳＴＭを構成し、カンチレバーの変位をトンネ
ル電流の変化として検出する方法や、カンチレバーの自
由端部に設けた光学反射面にレーザービームを照射し、
カンチレバーの変位に応じて生じる反射角の変化から検
出する方法や、コヒーレント光源から射出されたビーム
を二本に分け、一方のビームをカンチレバーの先端部裏
面に設けた光学反射面に照射し、その反射光と基準面に
反射させた他方のビームとを干渉させて検出する方法な
どがある。
【０００５】ＡＦＭは縦分解能に０．１ｎｍ以下が要求
される。このため、装置の剛性とくに探針試料間の剛性
を高めるとともに、外部からの振動を除去し易くするた
めに小型化が追及されている。さらに、大気中における
測定においては、騒音による空気振動の影響を少なくす
るため、防音カバーを設ける等の工夫が必要となる。
される。このため、装置の剛性とくに探針試料間の剛性
を高めるとともに、外部からの振動を除去し易くするた
めに小型化が追及されている。さらに、大気中における
測定においては、騒音による空気振動の影響を少なくす
るため、防音カバーを設ける等の工夫が必要となる。
【０００６】ＡＦＭのカンチレバーの寸法は、原子間力
に対して高い感度を得るためには、上述の式から分かる
ように長く（ｌを大きく）薄く（ａを小さく）すること
が望ましい。しかし実際は振動を考慮して、長さは５０
〜２００μｍ、幅は２０μｍ前後、厚さは０．２〜５μ
ｍ程度とし、試料と探針の物性の相互の関係で決まる原
子間力の斥力・引力・吸着力・クーロン力などの大きさ
との兼ね合いで寸法が決められる。
に対して高い感度を得るためには、上述の式から分かる
ように長く（ｌを大きく）薄く（ａを小さく）すること
が望ましい。しかし実際は振動を考慮して、長さは５０
〜２００μｍ、幅は２０μｍ前後、厚さは０．２〜５μ
ｍ程度とし、試料と探針の物性の相互の関係で決まる原
子間力の斥力・引力・吸着力・クーロン力などの大きさ
との兼ね合いで寸法が決められる。
【０００７】カンチレバーの変位検出に臨界角法を用い
た特願平３−３１４９６６号に記載する原子間力顕微鏡
の測定を行なう部分の概略を図６に示す。試料１３４
は、垂直方向に移動可能なＺステージ１３０に固定した
チューブスキャナー１３２の上端部に載置される。原子
間力を検出するための探針を有するカンチレバー１２８
はカンチレバー調整ユニット１１０より試料１３４の上
方に支持される。カンチレバー調整ユニット１１０は、
互いに直交する方向に移動可能な三つのテーブル１１２
と１１６と１２０とを備えている。これらのテーブル１
１２と１１６と１２０はそれぞれ調整ネジ１１４と１１
８と１２２を回転操作することにより移動される。テー
ブル１２０には圧電体１２４が固定されており、この圧
電体１２４にカンチレバー１２８を着脱可能に保持する
保持部１２６が取り付けられ、微調整が行なわれる。カ
ンチレバー１２８の上方には対物レンズ１３８が配置さ
れている。この対物レンズ１３８は、変位検出ユニット
１３６からの変位検出光をカンチレバー１２８に集光す
る。カンチレバー１２８からの反射光はハーフミラー１
４０で反射されて変位検出ユニット１３６に戻り、カン
チレバー１２８の変位が検出される。また、対物レンズ
１３８により集められハーフミラー１４０を通過した試
料１３４からの光１４４を接眼レンズ１４２を用いて結
像させることにより、試料１３４の表面の光学像が観察
される。
た特願平３−３１４９６６号に記載する原子間力顕微鏡
の測定を行なう部分の概略を図６に示す。試料１３４
は、垂直方向に移動可能なＺステージ１３０に固定した
チューブスキャナー１３２の上端部に載置される。原子
間力を検出するための探針を有するカンチレバー１２８
はカンチレバー調整ユニット１１０より試料１３４の上
方に支持される。カンチレバー調整ユニット１１０は、
互いに直交する方向に移動可能な三つのテーブル１１２
と１１６と１２０とを備えている。これらのテーブル１
１２と１１６と１２０はそれぞれ調整ネジ１１４と１１
８と１２２を回転操作することにより移動される。テー
ブル１２０には圧電体１２４が固定されており、この圧
電体１２４にカンチレバー１２８を着脱可能に保持する
保持部１２６が取り付けられ、微調整が行なわれる。カ
ンチレバー１２８の上方には対物レンズ１３８が配置さ
れている。この対物レンズ１３８は、変位検出ユニット
１３６からの変位検出光をカンチレバー１２８に集光す
る。カンチレバー１２８からの反射光はハーフミラー１
４０で反射されて変位検出ユニット１３６に戻り、カン
チレバー１２８の変位が検出される。また、対物レンズ
１３８により集められハーフミラー１４０を通過した試
料１３４からの光１４４を接眼レンズ１４２を用いて結
像させることにより、試料１３４の表面の光学像が観察
される。
【０００８】図６において、Ｚステージ１３０と、カン
チレバー調整ユニット１１０は、支持台１３３に装着さ
れている。支持台１３３の両側には二枚の側板１３５が
取り付けられていて、その上端に固定されている上板１
３７の上に変位検出ユニット１３６が設けられている。
このようにＡＦＭ測定に必要な要素を組合せて、測定本
体ユニット１４５が構成されている。
チレバー調整ユニット１１０は、支持台１３３に装着さ
れている。支持台１３３の両側には二枚の側板１３５が
取り付けられていて、その上端に固定されている上板１
３７の上に変位検出ユニット１３６が設けられている。
このようにＡＦＭ測定に必要な要素を組合せて、測定本
体ユニット１４５が構成されている。
【０００９】次に、測定本体ユニット１４５に光学顕微
鏡と防音カバーを取り付けた装置全体の構成について図
５を参照しながら説明する。図５（Ａ）に示すように、
測定本体ユニット１４５は定盤１４６の所定の位置に設
置されている。測定本体ユニット１４５の周囲には、こ
れを取り囲むように主本体カバー１４７が定盤１４６固
定されている。この主本体カバー１４７には、測定本体
ユニット１４５の下方半分を取り囲むように、副本体カ
バー１４８が適宜取り付けられる。主本体カバー１４７
に副本体カバー１４８を取り付けた後、測定本体ユニッ
ト１４５を覆う防音カバー１５２が上方から取り付けら
れる。さらに定板１４６には光学顕微鏡支持台１５１が
固定されている。この光学顕微鏡支持台１５１には、回
転アーム１５０が設けられている。回転アーム１５０
は、その先端部に光学顕微鏡ユニット１４９が取り付け
られていて、これを移動可能に支持している。防音カバ
ー１５２の上面には、回転アーム１５０を図５（Ｂ）中
の矢印の方向に回転させた際に光学顕微鏡ユニット１４
９を用いて試料を光学的に観察できるように、所定の位
置にカバーガラス１５３が設けられていてる。測定本体
ユニット１４５からの観察光は防音カバー１５２上のカ
バーガラス１５３を通過して光学顕微鏡ユニット１４９
に入射する。光学顕微鏡ユニット１４９は、その内部に
図示しない照明光導入部と結像レンズを有し、その観察
像は図示しないＴＶモニター上に投影される。このよう
な構成によると、光学顕微鏡ユニット１４９と測定本体
ユニット１４５とが分離して定盤１４６に固定されてい
るので、光学顕微鏡部分で発生した振動が測定本体ユニ
ット１４５に直接伝わらないという利点がある。
鏡と防音カバーを取り付けた装置全体の構成について図
５を参照しながら説明する。図５（Ａ）に示すように、
測定本体ユニット１４５は定盤１４６の所定の位置に設
置されている。測定本体ユニット１４５の周囲には、こ
れを取り囲むように主本体カバー１４７が定盤１４６固
定されている。この主本体カバー１４７には、測定本体
ユニット１４５の下方半分を取り囲むように、副本体カ
バー１４８が適宜取り付けられる。主本体カバー１４７
に副本体カバー１４８を取り付けた後、測定本体ユニッ
ト１４５を覆う防音カバー１５２が上方から取り付けら
れる。さらに定板１４６には光学顕微鏡支持台１５１が
固定されている。この光学顕微鏡支持台１５１には、回
転アーム１５０が設けられている。回転アーム１５０
は、その先端部に光学顕微鏡ユニット１４９が取り付け
られていて、これを移動可能に支持している。防音カバ
ー１５２の上面には、回転アーム１５０を図５（Ｂ）中
の矢印の方向に回転させた際に光学顕微鏡ユニット１４
９を用いて試料を光学的に観察できるように、所定の位
置にカバーガラス１５３が設けられていてる。測定本体
ユニット１４５からの観察光は防音カバー１５２上のカ
バーガラス１５３を通過して光学顕微鏡ユニット１４９
に入射する。光学顕微鏡ユニット１４９は、その内部に
図示しない照明光導入部と結像レンズを有し、その観察
像は図示しないＴＶモニター上に投影される。このよう
な構成によると、光学顕微鏡ユニット１４９と測定本体
ユニット１４５とが分離して定盤１４６に固定されてい
るので、光学顕微鏡部分で発生した振動が測定本体ユニ
ット１４５に直接伝わらないという利点がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成には次に述べるような不都合がある。防音カバーを
装着する際に光学顕微鏡ユニットを退避させるため、そ
の間は光学観察が行なえない。また、防音カバーが別部
品となっているため取扱いも面倒である。さらに、光学
顕微鏡ユニットを退避させる機構は部品点数が多く、し
かも複雑であるため、製造コストの向上や組立作業の煩
雑さを招いている。
構成には次に述べるような不都合がある。防音カバーを
装着する際に光学顕微鏡ユニットを退避させるため、そ
の間は光学観察が行なえない。また、防音カバーが別部
品となっているため取扱いも面倒である。さらに、光学
顕微鏡ユニットを退避させる機構は部品点数が多く、し
かも複雑であるため、製造コストの向上や組立作業の煩
雑さを招いている。
【００１１】本発明は、防音カバーの装着の間も試料の
光学的観察が行なえ、しかも防音カバーの取り扱いも容
易に行なえる簡単な構成の原子間力顕微鏡を提供するこ
とを目的とする。
光学的観察が行なえ、しかも防音カバーの取り扱いも容
易に行なえる簡単な構成の原子間力顕微鏡を提供するこ
とを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、対物レンズと
光学顕微鏡ユニットを有する試料を光学的に観察する観
察光学系を備えた原子間力顕微鏡であって、
光学顕微鏡ユニットを有する試料を光学的に観察する観
察光学系を備えた原子間力顕微鏡であって、
【００１３】試料を載置する試料ステージと、先端に探
針を有するカンチレバーと、対物レンズを含むカンチレ
バーの変位を検出する変位検出系とを備えている原子間
力顕微鏡の測定を行なう測定本体ユニットと、測定本体
ユニットを固定する基台と、対物レンズと共働して観察
光学系を構成する光学顕微鏡ユニットと、
針を有するカンチレバーと、対物レンズを含むカンチレ
バーの変位を検出する変位検出系とを備えている原子間
力顕微鏡の測定を行なう測定本体ユニットと、測定本体
ユニットを固定する基台と、対物レンズと共働して観察
光学系を構成する光学顕微鏡ユニットと、
【００１４】測定本体ユニットの上方を覆う張出部と、
この張出部を支持する基台に固定された支柱部とを有
し、張出部の上に光学顕微鏡ユニットを支持する光学顕
微鏡支持部材と、基台と張出部と支柱部に接する部分を
有し、これらと共働して測定本体ユニットを閉塞する防
音カバーとを備えている。
この張出部を支持する基台に固定された支柱部とを有
し、張出部の上に光学顕微鏡ユニットを支持する光学顕
微鏡支持部材と、基台と張出部と支柱部に接する部分を
有し、これらと共働して測定本体ユニットを閉塞する防
音カバーとを備えている。
【００１５】
【作用】本発明では、光学顕微鏡ユニットは光学顕微鏡
支持部材の張出部に固定される。光学顕微鏡支持部材は
張出部と支柱部を有し、支柱部は基台に固定され、この
支柱部に張出部が固定されている。張出部と支柱部は一
体的に形成されることが好ましい。防音カバーは着脱可
能あるいは光学顕微鏡支持部材に開閉可能に取り付けら
れていて、装着したときあるいは閉じたときに、光学顕
微鏡支持部材と基台に一部が接して測定本体ユニットを
閉塞する。
支持部材の張出部に固定される。光学顕微鏡支持部材は
張出部と支柱部を有し、支柱部は基台に固定され、この
支柱部に張出部が固定されている。張出部と支柱部は一
体的に形成されることが好ましい。防音カバーは着脱可
能あるいは光学顕微鏡支持部材に開閉可能に取り付けら
れていて、装着したときあるいは閉じたときに、光学顕
微鏡支持部材と基台に一部が接して測定本体ユニットを
閉塞する。
【００１６】
【実施例】次に図１〜図３を参照しながら本発明の第一
実施例について説明する。
実施例について説明する。
【００１７】測定本体ユニット１７は定盤４６のほぼ中
央に固定される。測定本体ユニット１７の設置場所の近
くには光学顕微鏡支持台５１が予め取り付けられてい
る。光学顕微鏡支持台５１は、定盤４６から垂直に延び
る支柱部５１ａと、測定本体ユニット１７の上方を覆う
ように支柱部５１ａの上部に突出した張出部５１ｂとを
有している。張出部５１ｂの上には光学顕微鏡ユニット
４９が取り付けられる。この光学顕微鏡ユニット４９
は、測定本体ユニット１７の対物レンズ３８と共に、試
料を光学的に観察する観察光学系を構成する。支柱部５
１ａには垂直に延びる二本の溝５４が設けてある。上方
から見てＵ字状の防音カバー５２は、その端部が溝５４
に挿入され、上下方向に移動可能に支柱部５１ａに取り
付けられる。そして、防音カバー５２を下ろしたとき、
定盤４６と支柱部５１ａと張出部５１ｂと防音カバー５
２とによって測定本体ユニット１７が閉塞される。防音
カバー５２を上げた状態が（Ａ）に、防音カバー５２を
下ろした状態が（Ｂ）に図示されている。
央に固定される。測定本体ユニット１７の設置場所の近
くには光学顕微鏡支持台５１が予め取り付けられてい
る。光学顕微鏡支持台５１は、定盤４６から垂直に延び
る支柱部５１ａと、測定本体ユニット１７の上方を覆う
ように支柱部５１ａの上部に突出した張出部５１ｂとを
有している。張出部５１ｂの上には光学顕微鏡ユニット
４９が取り付けられる。この光学顕微鏡ユニット４９
は、測定本体ユニット１７の対物レンズ３８と共に、試
料を光学的に観察する観察光学系を構成する。支柱部５
１ａには垂直に延びる二本の溝５４が設けてある。上方
から見てＵ字状の防音カバー５２は、その端部が溝５４
に挿入され、上下方向に移動可能に支柱部５１ａに取り
付けられる。そして、防音カバー５２を下ろしたとき、
定盤４６と支柱部５１ａと張出部５１ｂと防音カバー５
２とによって測定本体ユニット１７が閉塞される。防音
カバー５２を上げた状態が（Ａ）に、防音カバー５２を
下ろした状態が（Ｂ）に図示されている。
【００１８】測定本体ユニット１７は図２と図３に示す
ように、フレーム１１とカンチレバー調整ユニット１０
と試料ステージ２９と変位検出系３５を有している。フ
レーム１１は好適には低熱膨性材料の鋳造により一体成
型部品として作られる。フレーム１１は平面に機械加工
された三つの取付面１１ａと１１ｂと１１ｃを有してい
る。三つの取付面１１ａと１１ｂと１１ｃには、それぞ
れ変位検出系３５とカンチレバー調整ユニット１０と試
料ステージ２９が取り付けられる。カンチレバー調整ユ
ニット１０は、互いに直交する方向に移動可能な３つの
テーブル１２と１６と２０とを備えている。これらのテ
ーブル１２と１６と２０はそれぞれ調整ネジ１４と１８
と２２を回転操作することにより移動される。テーブル
２０には圧電体２４が固定されており、この圧電体２４
にカンチレバー２８を着脱可能に保持する保持部２６が
取付けられ、微調整が行なわれる。変位検出系３５は、
変位検出ユニット３６とハーフミラー４０と対物レンズ
３８を有している。変位検出ユニット３６は、ハーフミ
ラー４０と対物レンズ３８を介してカンチレバー２８に
変位検出光を照射する光源と、その反射光を対物レンズ
３８とハーフミラー４０を介して受光してカンチレバー
の変位を検出する受光素子とを含んでいる。また、試料
ステージ２９は、上下方向に移動可能なＺステージ３０
と、これに取り付けられたチューブスキャナー３２を含
み、このチューブスキャナー３２の上に試料３４が載置
される。
ように、フレーム１１とカンチレバー調整ユニット１０
と試料ステージ２９と変位検出系３５を有している。フ
レーム１１は好適には低熱膨性材料の鋳造により一体成
型部品として作られる。フレーム１１は平面に機械加工
された三つの取付面１１ａと１１ｂと１１ｃを有してい
る。三つの取付面１１ａと１１ｂと１１ｃには、それぞ
れ変位検出系３５とカンチレバー調整ユニット１０と試
料ステージ２９が取り付けられる。カンチレバー調整ユ
ニット１０は、互いに直交する方向に移動可能な３つの
テーブル１２と１６と２０とを備えている。これらのテ
ーブル１２と１６と２０はそれぞれ調整ネジ１４と１８
と２２を回転操作することにより移動される。テーブル
２０には圧電体２４が固定されており、この圧電体２４
にカンチレバー２８を着脱可能に保持する保持部２６が
取付けられ、微調整が行なわれる。変位検出系３５は、
変位検出ユニット３６とハーフミラー４０と対物レンズ
３８を有している。変位検出ユニット３６は、ハーフミ
ラー４０と対物レンズ３８を介してカンチレバー２８に
変位検出光を照射する光源と、その反射光を対物レンズ
３８とハーフミラー４０を介して受光してカンチレバー
の変位を検出する受光素子とを含んでいる。また、試料
ステージ２９は、上下方向に移動可能なＺステージ３０
と、これに取り付けられたチューブスキャナー３２を含
み、このチューブスキャナー３２の上に試料３４が載置
される。
【００１９】図３に示すように、原子間力を検出するた
めの探針を有するカンチレバー２８は、カンチレバー調
整ユニット１０により、試料３４の上方に支持される。
カンチレバー２８の上方には対物レンズ３８が配置され
ている。この対物レンズ３８は、変位検出ユニット３６
からの変位検出光をカンチレバー２８に集光する。カン
チレバー２８からの反射光は、ハーフミラー４０で反射
されて変位検出ユニット３６に戻り、カンチレバー２８
の変位が検出される。また、対物レンズ３８により集め
られ、ハーフミラー４０を通過した試料３４からの光４
４は光学顕微鏡ユニットに入射して結像され、試料３４
の表面の光学像が観察される。
めの探針を有するカンチレバー２８は、カンチレバー調
整ユニット１０により、試料３４の上方に支持される。
カンチレバー２８の上方には対物レンズ３８が配置され
ている。この対物レンズ３８は、変位検出ユニット３６
からの変位検出光をカンチレバー２８に集光する。カン
チレバー２８からの反射光は、ハーフミラー４０で反射
されて変位検出ユニット３６に戻り、カンチレバー２８
の変位が検出される。また、対物レンズ３８により集め
られ、ハーフミラー４０を通過した試料３４からの光４
４は光学顕微鏡ユニットに入射して結像され、試料３４
の表面の光学像が観察される。
【００２０】本実施例によれば、光学顕微鏡ユニットを
退避させることなく防音カバーの着脱が行なえる。従っ
て、光学顕微鏡ユニットを支持する機構が簡単になると
ともに、試料の光学的観察を中断することなく防音カバ
ーの着脱が行なえる。また、測定本体ユニットのフレー
ムを低熱膨張材の一体部品としているため、剛性が高く
なるともに、熱ドリフトによる変形を少なくでき、変形
量の予測も容易になるという利点がある。
退避させることなく防音カバーの着脱が行なえる。従っ
て、光学顕微鏡ユニットを支持する機構が簡単になると
ともに、試料の光学的観察を中断することなく防音カバ
ーの着脱が行なえる。また、測定本体ユニットのフレー
ムを低熱膨張材の一体部品としているため、剛性が高く
なるともに、熱ドリフトによる変形を少なくでき、変形
量の予測も容易になるという利点がある。
【００２１】別の実施例を図４に示す。本実施例では、
光学顕微鏡支持台５１は、その支柱部５１ａが断面コ字
状に形成されていて、測定本体ユニット１７の約半分を
囲む形状を有している。防音カバー５２は、その側端部
が図示しない連結機構を介して支柱部５１ａに取り付け
られている。連結機構は軸を有し、この軸を支点として
防音カバー５２を回転可能すなわち開閉可能に支持して
いる。防音カバー５２は、これを閉じた際に、その周辺
部が定盤４６と光学顕微鏡支持台５１に接し、測定本体
ユニット１７を外部から遮断する。従って、上述の実施
例と同様に、光学顕微鏡ユニットを支持する機構が簡単
になるとともに、試料の光学的観察を中断することなく
防音カバーの着脱が行なえる。
光学顕微鏡支持台５１は、その支柱部５１ａが断面コ字
状に形成されていて、測定本体ユニット１７の約半分を
囲む形状を有している。防音カバー５２は、その側端部
が図示しない連結機構を介して支柱部５１ａに取り付け
られている。連結機構は軸を有し、この軸を支点として
防音カバー５２を回転可能すなわち開閉可能に支持して
いる。防音カバー５２は、これを閉じた際に、その周辺
部が定盤４６と光学顕微鏡支持台５１に接し、測定本体
ユニット１７を外部から遮断する。従って、上述の実施
例と同様に、光学顕微鏡ユニットを支持する機構が簡単
になるとともに、試料の光学的観察を中断することなく
防音カバーの着脱が行なえる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、試料の光学的観察を中
断することなく防音カバーの着脱が行なえる。また、光
学顕微鏡ユニットを支持する機構が簡単になり部品点数
が減るため、組立が容易になるとともにコスト低減に効
果がある。
断することなく防音カバーの着脱が行なえる。また、光
学顕微鏡ユニットを支持する機構が簡単になり部品点数
が減るため、組立が容易になるとともにコスト低減に効
果がある。
【図１】本発明の原子間力顕微鏡の第一実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【図２】本発明の第一実施例の測定本体ユニットの分解
斜視図である。
斜視図である。
【図３】本発明の第一実施例の測定本体ユニットの組立
完成図である。
完成図である。
【図４】本発明の原子間力顕微鏡の第二実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【図５】従来の原子間力顕微鏡の構成を示す図である。
【図６】従来の原子間力顕微鏡の測定本体ユニットの部
分断面斜視図である。
分断面斜視図である。
１７…測定本体ユニット、４６…定盤、４９…光学顕微
鏡ユニット、５１…光学顕微鏡支持台、５２…防音カバ
ー。
鏡ユニット、５１…光学顕微鏡支持台、５２…防音カバ
ー。
Claims (1)
- 【請求項１】 試料を光学的に観察する観察光学系を備
え、この観察光学系は対物レンズと光学顕微鏡ユニット
とを含んでいる原子間力顕微鏡であり、 試料を載置する試料ステージと、先端に探針を有するカ
ンチレバーと、対物レンズを含むカンチレバーの変位を
検出する変位検出系とを備えている原子間力顕微鏡の測
定を行なう測定本体ユニットと、 測定本体ユニットを固定する基台と、 対物レンズと共働して観察光学系を構成する光学顕微鏡
ユニットと、 測定本体ユニットの上方を覆う張出部と、この張出部を
支持する基台に固定された支柱部とを有し、張出部の上
に光学顕微鏡ユニットを支持する光学顕微鏡支持部材
と、 基台と張出部と支柱部に接する部分を有し、これらと共
働して測定本体ユニットを閉塞する防音カバーとを備え
ている原子間力顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4058031A JPH05256642A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 原子間力顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4058031A JPH05256642A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 原子間力顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05256642A true JPH05256642A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=13072584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4058031A Withdrawn JPH05256642A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 原子間力顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05256642A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19816914B4 (de) * | 1997-04-16 | 2011-02-10 | Sii Nanotechnology Inc. | Abtastmikroskop |
| JP2012506049A (ja) * | 2008-10-14 | 2012-03-08 | プロクシュ，ロジャー | モジュール原子間力顕微鏡 |
-
1992
- 1992-03-16 JP JP4058031A patent/JPH05256642A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19816914B4 (de) * | 1997-04-16 | 2011-02-10 | Sii Nanotechnology Inc. | Abtastmikroskop |
| JP2012506049A (ja) * | 2008-10-14 | 2012-03-08 | プロクシュ，ロジャー | モジュール原子間力顕微鏡 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |