JPH06207807A - 走査プローブ顕微鏡のサンプル・キャリッジ機構 - Google Patents

走査プローブ顕微鏡のサンプル・キャリッジ機構

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JPH06207807A
JPH06207807A JP5265966A JP26596693A JPH06207807A JP H06207807 A JPH06207807 A JP H06207807A JP 5265966 A JP5265966 A JP 5265966A JP 26596693 A JP26596693 A JP 26596693A JP H06207807 A JPH06207807 A JP H06207807A
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Robert M Stowell
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    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 走査対象のサンプルを保持し、走査プロー
ブ顕微鏡内に位置づけることができ、走査プローブ顕微
鏡アセンブリからサンプルを物理的に切り離すために用
いられるサンプル・キャリッジを提供する。 【構成】 走査プローブ顕微鏡のサンプル・キャリッジ
２８は、走査プローブ・アセンブリを支持するブリッジ
・プレート１４、キャリッジ・ベース・プレート３１、
キャリッジ・ベース・プレート３１上に配置されてサン
プルを支持する位置決めプレート３０、及びキャリッジ
・ベース・プレート３１をブリッジ・プレート１４に解
除可能に固定する手段３２から成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はターゲット全面で、走査
プローブ・キャリッジをきわめて安定に、ナノメートル
の精度で二次元配置する走査装置に関し、特に、走査対
象のサンプルに熱安定性と振動安定性を与える装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】走査プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）は、表面
形状について高分解能の情報を与える計器である。検出
用プローブの垂直移動により（ターゲット全面の検出用
プローブのラスタ走査手順に応じて）、ターゲット表面
の形状が求められる。ＳＰＭ装置の例として、プローブ
とターゲット表面の間隙または距離を一定に保つため
に、原子、電気、磁気などの引力の相互作用をもとにし
たものがある。このようなデバイスの一般的用途は画像
処理である。ＳＰＭには、個々の原子を画像化する能力
をもつものもある。
【０００３】ＳＰＭは、表面形状の画像処理に加えて、
数オングストローム乃至数百ミクロンの範囲でさまざま
な物理的、化学的性質を詳細に測定するためにも用いら
れる。こうした用途のＳＰＭでは、他のデバイスでは得
られない縦横の分解能が得られる。用途には、トランジ
スタ、シリコン・チップ、ディスク表面、結晶、セルな
どの形状特性の画像処理や測定がある。
【０００４】表面形状について高分解能の情報を得る場
合、考慮すべきＳＰＭの要素としては、効果的な走査プ
ローブ・サイズ、ターゲット表面上の走査プローブの位
置付け、及び走査装置自体の精度が含まれる。走査プロ
ーブの精密な測定には完了するのに数１０分もかかる。
測定中、プローブに対してサンプルが少しでも移動する
と、データの精度が損なわれ、その補正ができない。そ
のため、得られた結果は、相対的な移動のない状態で取
られた測定結果に比べて精度が落ちる。サンプルとプロ
ーブの相対移動の主な要素は、走査プローブ顕微鏡自体
の機械的な振動と、走査プローブ顕微鏡素子の、走査プ
ローブ・アセンブリとサンプルの間の熱経路に起因する
熱クリープである。
【０００５】機械的振動は、実際に精密測定の精度に影
響を与える。走査プローブ顕微鏡のように、測定の大き
さがナノメートル乃至オングストロームの範囲に近づく
と、振動成分は、測定全体に大きな影響を与える。
【０００６】精密測定装置には熱クリープもみられる。
ここでいう熱クリープは、走査プローブ・アセンブリと
サンプルの間の熱経路に含まれる、走査プローブ顕微鏡
の諸構成要素の温度変化によって生じるサンプルとプロ
ーブ先端の相対移動である。熱クリープは時間依存性の
作用であり、線形でも単調でもないので、完全な補正は
ほとんど不可能である。熱クリープは、サンプルを所定
位置に保つ構造材の経路全長、これらの材料の熱膨張係
数、熱勾配の大きさと印加、物質の熱質量など、多くの
パラメータの関数である。
【０００７】機械的振動と熱クリープの成分は、サンプ
ルに対する走査プローブの位置付けにおいて垂直、水平
の両方向で影響を与える。ターゲット面積が小さい標準
的な走査プローブ用途の場合、垂直軸の分解能は、水平
軸の分解能よりも１桁大きい。従って標準的な用途で
は、少なくとも機械的振動と熱クリープの垂直補正が必
要である。
【０００８】サンプルが大きいと、サンプル全面を走査
するのに充分な移動範囲が得られるよう充分大きな支持
構造が必要である。支持構造の寸法が大きくなると水平
振動の影響も大きくなる。従って、サンプリングされる
表面のターゲット面積が、製品サイズのサンプルの面積
に近くなると、機械的振動と熱クリープの水平補正が必
要になる。機械的振動と熱クリープの水平補正の必要性
は、特に走査プローブ系の目的が、精密な水平測定を行
なうことである場合には重要である。これは特に、臨界
寸法（ＣＤ）の計量で重要になる。
【０００９】走査プローブ顕微鏡や走査型トンネル顕微
鏡など、高感度の装置でデータの精度を高める必要性に
対しては、振動の減衰や分離の面から解決が図られてい
る。例えば、Parkらによる米国特許第４９０８５１９号
は、スプリング・マス・ダンパの振動分離システムにつ
いて解説している。このようなシステムの欠点は、小さ
いサンプルしか走査できず、熱クリープの補正がなされ
ないことである。Nishiokaによる米国特許第４９４７０
４２号は、走査ヘッドをサンプル・マウントの方へ引寄
せる磁束チャネリング棒磁石について説明している。こ
の構造の剛性は大きくなるが、実施例は熱クリープに触
れていない。
【００１０】新たに開発される顕微鏡の分解能と、電子
回路の製造条件が格段に厳しくなっている事実を考えれ
ば、従来の欠点をなくす新しいサンプル保持装置を設計
する必要がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、振動
及び熱に対して安定なサンプル・キャリッジを提供する
ことである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、走査プローブ
顕微鏡内のサンプル・キャリッジ上でサンプルを位置づ
ける装置を提供する。走査プローブ・アセンブリはブリ
ッジ・プレートによっって支持され、走査対象のサンプ
ルはキャリッジ・ベース・プレート上に位置する位置決
めプレートによって支持される。キャリッジ・ベース・
プレートはブリッジ・プレートに解除可能に固定され
る。
【００１３】
【実施例】図６のアセンブリは従来の走査プローブ顕微
鏡に用いられる。これは、２つ以上のブリッジ支柱１２
を装着するための基準面を与えるベース・プレート１０
を含む。複数のブリッジ支柱１２は、ブリッジ・プレー
ト１４が装着される基準を与える。ブリッジ・プレート
１４の上側に、サンプル（図示なし）の上方には走査プ
ローブ・アセンブリ２０が固定される。走査プローブ・
アセンブリ２０は、その下端にプローブ先端２２を有す
る。プローブ先端は、先端とターゲット表面との間に所
望の間隙をあけてサンプルの上方に位置づけられる。先
端とターゲット表面の所望の間隙は、走査プローブ系の
性質に依存し、一般にはプローブ先端２２とサンプル間
の引力が相互作用する距離に定められる。走査プローブ
装置の相互作用力には、原子、電位、磁気、容量、また
は化学ポテンシャルにもとづくものがあり、これによ
り、プローブとターゲット表面の間隙が一定に保たれ
る。別の例には、走査プローブがサンプルまたはターゲ
ットの表面と接するものがある。ただし、いずれの場合
も、サンプルとプローブの相対移動には走査プローブ顕
微鏡の本体自体の機械的振動と、走査プローブ・アセン
ブリとサンプルの間の熱経路内にある走査プローブ顕微
鏡の構成部品の熱クリープが含まれる。
【００１４】再び図６を参照する。サンプルは、プロー
ブ先端２２に対して位置づけられるように、大サンプル
粗ポジショナ１８上に置かれる。また、サンプルのベー
ス・プレート３０が粗ポジショナ１８に固定されていな
い限り、サンプルは、粗ポジショナ１８上でむしろ緩い
状態に置かれる。更に、サンプル粗ポジショナ１８はブ
リッジ支柱１２と同じくベース・プレート１０に固定さ
れる。走査プローブ顕微鏡本体それ自体の機械的振動
は、従って、サンプル粗ポジショナ１８を通してサンプ
ルに、また、ブリッジ支柱１２、ブリッジ・プレート１
４、及び走査プローブ・アセンブリ２０を通してプロー
ブ先端２２に、独立に伝えられる。機械的振動の独立的
な伝達により、プローブ先端２２とサンプルの間に相対
移動が生じる。
【００１５】更に図６を参照する。従来の走査プローブ
系の熱経路は、サンプルから起こり、サンプル粗ポジシ
ョナ１８を通って、ベース・プレート１０、ブリッジ支
柱１２、走査プローブ・アセンブリ２０、そして最後に
プローブ先端２２に至る。これは図６の矢印に示した通
りである。経路全長が熱クリープの変数であるから、図
６に示した長い熱経路は、熱クリープによる走査プロー
ブ測定の精度を下げる可能性を大きくする要因である。
【００１６】図１は、物理的に切り離されたサンプル・
キャリッジ２８を含み、熱と振動に対して安定な状態を
保つよう構成された大サンプル走査プローブ系を示す。
この構成では、サンプル・キャリッジ２８が、本発明の
好適な実施例で述べるように、ブリッジ・プレート１４
に解除可能に固定され、その下に懸吊される。サンプル
・キャリッジ２８とサンプルは、サンプルがプローブ先
端２２に対して位置づけられるように、大サンプル粗ポ
ジショナ１８上に置かれる。
【００１７】走査プローブ系は、従来技術と同様、２つ
以上のブリッジ支柱１２を装着するための基準面を与え
るベース・プレート１０を含む。複数のブリッジ支柱１
２はブリッジ・プレート１４が装着される基準を与え
る。走査プローブ・アセンブリ２０はブリッジ・プレー
ト１４の上側に、サンプルの上方に固定される。走査プ
ローブ・アセンブリ２０は、その下端にプローブ先端２
２を有し、プローブ先端２２は、先端とターゲット表面
の間に所望の間隙を持たせてサンプルの上方に位置づけ
られる。
【００１８】再び図１を参照する。サンプルは、サンプ
ル・キャリッジ２８上に置かれる。これは熱と振動に対
して安定な状態である。この構成では、従来の技術とは
対照的に、サンプル・キャリッジ２８が、走査プローブ
顕微鏡のベース・プレート１０、粗ポジショナ１８、及
びブリッジ支柱１２から成る本体から分離される。すな
わち、走査プローブ顕微鏡の本体のサイズ或いは質量が
サンプル・キャリッジ２８よりもかなり大きいから、サ
ンプル・キャリッジ２８を粗ポジショナ１８（及び走査
プローブ顕微鏡の本体）上に直接支持された状態から物
理的に切り離すことによって、サンプルは、走査プロー
ブ顕微鏡の本体、及びベース・プレート１０に伴う低周
波高振幅モードの振動の影響を受けにくくなる。
【００１９】再び図１を参照する。サンプル・キャリッ
ジ２８を物理的に切り離すことによって、従来（図６）
の熱経路長のほとんどがなくなる。本発明による物理的
に分離されたサンプル・キャリッジ装置をもつ大サンプ
ル走査プローブ系の短い熱経路は、サンプルから起こ
り、サンプル・キャリッジ２８、走査プローブ・アセン
ブリ２０を通って、プローブ先端２２に至る。これは図
１の矢印で示した。従来技術と同様、経路全長が熱クリ
ープに影響する変数であるから、図１に示した構成は、
熱クリープによる走査プローブ測定の精度を落とす可能
性を大幅に減少させるものである。短くなった熱経路長
に残る素子は、膨張係数の小さい物質から形成すること
ができる。
【００２０】図１の構成は、垂直安定性に加えて水平安
定性も付加する。図１に示すように、短くなった熱経路
長により、垂直方向の熱膨張の可能性が小さくなるだけ
でなく、水平方向の熱膨張の可能性も小さくなる。更に
サンプル・キャリッジ２８を粗ポジショナ１８から物理
的に切り離すことによって、垂直、水平両方向の測定
が、機械的振動によって不正確になる可能性の小さい構
造が得られる。
【００２１】図２は、サンプル・キャリッジ２８の好適
な実施例を示す上面図である。これは、サンプル（図示
なし）がセットされる位置決めプレート３０を含む。位
置決めプレート３０は、キャリッジ・ベース・プレート
３１に摺動可能に配置され、プレート３１は、粗ポジシ
ョナ１８（図１）上に配置することができる。複数の磁
気クランプ・アセンブリ３２が、キャリッジ・ベース・
プレート３１の周辺近くに配置され、サンプル・キャリ
ッジ２８をブリッジ・プレート１４（図１）に解除可能
に固定する手段を与える。好適な実施例では、解除可能
な固定手段として３つの磁気クランプ・アセンブリ３２
が用いられるが、変形例では、クランプ・アセンブリの
個数及びクランプ手段の性質を変えることができる。代
用クランプ手段は真空などから構成することができる。
磁石作動モータ４１はベース・プレート３１に合わせて
配置され、ベルト４４と共に、各磁気クランプ・アセン
ブリ３２を作動する手段を与える。
【００２２】再び図２を参照する。サンプル・キャリッ
ジが走査プローブ顕微鏡の本体から切り離されると、２
つの精密位置決めモータ４６がサンプルをサンプル・キ
ャリッジ２８上に更に正確に位置づけるよう働く。精密
位置決めモータ４６はそれぞれ、少なくとも１つの対向
圧力バネ４８によってバイアスされる。
【００２３】図３を参照する。磁気クランプ・アセンブ
リ３２はそれぞれ、軸方向に配置された軸穴をもつ円柱
スリーブ３４を含む。好適な実施例の場合、円柱スリー
ブ３４は、熱膨張係数が鋼よりも２桁低い、アニール処
理された超アンバから作られる。円柱スリーブ３４内に
は、円形ベースと下方に垂直に伸びたシャフトをもつア
クチュエータ３６が配置される。アクチュエータ３６の
上には、磁気クランプ・アセンブリ３２内に永久磁石３
８が配置される。永久磁石３８は、ピン、だぼ、エポキ
シなど従来の手段によってアクチュエータ３６のベース
に固定される。
【００２４】磁気クランプ・アセンブリ３２内には、永
久磁石３８の上に磁気分流器４０が固定される。磁気分
流器４０は、非磁性物質から形成される接合材４３によ
って接合された対向磁極片４２から成る。更に、磁気分
流器４０の上側は、磁気分流器４０が円柱スリーブ３４
の上側よりもわずかに下になるように、磁気クランプ・
アセンブリ３２内に配置される。
【００２５】円柱スリーブ３４と永久磁石３８の間には
磁束遮蔽シールド３５が挟まれる。円柱スリーブ３４
は、熱膨張が小さい物質から作られる。ただしこの物質
は導磁性でもある。従って、磁束遮蔽シールド３５がな
ければ、作動状態にある磁気クランプ３２の磁束は、磁
気分流器４０上に引き出されるのではなく、円柱スリー
ブ３４内を通ってしまい、結果として、固定されなくな
る。磁束遮蔽シールド３５とアクチュエータ３６／永久
磁石３８の間にはブッシング３３を配置することもでき
る。これによりブッシング３３は、磁気クランプ・アセ
ンブリ３２内のアクチュエータ３６と永久磁石３８の組
合わせを案内する役目を果たす。
【００２６】磁気クランプ・アセンブリ３２は、ピン、
だぼ、エポキシなど従来の手段によってキャリッジ・ベ
ース・プレート３１に固定される。図３に示した好適な
実施例では、円柱スリーブ３４をキャリッジ・ベース・
プレート３１に固定するためにネジ３９が用いられる。
磁気クランプ・アセンブリ３２内のアクチュエータ３６
のシャフトは、キャリッジ・ベース・プレート３１内の
開口を通って伸び、磁気クランプ・アセンブリ３２内の
アクチュエータ３６／永久磁石３８の組合わせに回転可
能に係合するためのギア３７などの手段によってキャリ
ッジ・ベース・プレート３１に固定される。各ギア３７
はベルト４４（図２）と磁石作動モータ４１（図２）に
機械的に接続され、この組合わせが、各クランプ・アセ
ンブリ３２と回転可能に係合し、サンプル・キャリッジ
２８を、その熱安定性／振動安定性を有する構造に解除
可能に固定する手段を与える。
【００２７】再び図１を参照する。ｚ軸は、走査プロー
ブ２０とプローブ先端２２を通る縦軸と定義される。更
に、走査対象のサンプルを担持するサンプル・キャリッ
ジ２８は最初、粗ポジショナ１８をｘ／ｙ平面で、走査
プローブ２２が走査対象の領域上にくる位置に移動させ
ることによって位置づけられる。ｘ／ｙ平面は従って、
ｚ軸に垂直な面と定義される。好適な実施例では、サン
プル・キャリッジ２８とポジショナ１８の間に配置され
たエア・アクチュエータ（図示なし）が持ち上げられ、
サンプル・キャリッジ２８がポジショナ１８から物理的
に切り離され、サンプル・キャリッジ２８がブリッジ・
プレート１４（図１）に対してバイアスされる。このエ
ア・アクチュエータは、プローブ先端２２に対するサン
プルの（ｘ、ｙ）位置を変えずに、サンプル・キャリッ
ジ２８をポジショナ１８から切り離し、サンプル・キャ
リッジ２８を垂直方向に移動させるように働く。サンプ
ル・キャリッジ２８は次に、磁石作動モータ４２、ベル
ト４４、及びクランプ・アセンブリ３２の下端のギア３
７を係合させることによって、ブリッジ・プレート１４
に解除可能に結合される。最後に、エア・アクチュエー
タが引き下げられ、サンプル・キャリッジ２８が走査プ
ローブ顕微鏡の本体から完全に切り離される。
【００２８】キャリッジ・アセンブリ２８は、このよう
に、粗ポジショナ１８から（従って走査プローブ顕微鏡
の本体から）物理的に切り離され、磁気クランプ・アセ
ンブリ３２を係合させることによってブリッジ・プレー
ト１４に解除可能に固定される。その際、走査プローブ
顕微鏡は、熱と振動に対して安定な構成になる。次に、
好適な実施例では、位置決めモータ４６と対向圧力バネ
４８の組合わせが、サンプルを精密位置決めステップで
更に正確に位置づける。すなわち、サンプルは走査プロ
ーブ顕微鏡の本体から切り離され、ブリッジ・プレート
１４に解除可能に結合されると、対応する位置決めモー
タ４６と対向圧力バネ４８の間の相反力によって更に正
確に位置づけられる。位置決めモータ４６に信号を印加
することによって、キャリッジ・ベース・プレート３０
が、対向圧力バネ４８に対して前後に移動し、キャリッ
ジ・ベース・プレート３０は、精密位置決めステップで
更に正確に調整される。粗位置決めと精密位置決めの完
了後に、走査プローブ・アセンブリ２０による走査手順
や走査方式のために、走査プローブ顕微鏡を利用できる
ようになる。
【００２９】サンプルを担持するサンプル・キャリッジ
２８はその後、まず、エア・アクチュエータ（図示な
し）を再び引上げて磁気クランプ３２を解除し、サンプ
ル・キャリッジ２８を粗ポジショナ１８に再結合するこ
とによって、再び位置づけられる。サンプル・キャリッ
ジ２８（及び走査対象のサンプル）は、粗ポジショナ１
８によって再び、次の走査対象位置に位置づけられる状
態になる。再位置づけの後、サンプル・キャリッジ２８
は再び、粗ポジショナ１８から切り離され、熱と振動に
対して安定な構造になる。
【００３０】図４に示す通り、非係合モードでは、アク
チュエータ３６／永久磁石３８の組合わせが、永久磁石
の対向極（南北）が磁気分流器４０の非磁性ジョイント
４３に実質上、平行になるように回転する。この状態の
磁束の経路は図の通りである。磁極素子４２は、それら
が磁束経路の流れを通過させるような性質をもつ。磁束
経路は、図の通り磁性物質を通過し、図の例ではクラン
プ面で１２０ガウスの漏れ磁界を生じる。
【００３１】図５に示す通り、係合モードの場合、アク
チュエータ３６／永久磁石３８の組合わせは、永久磁石
３８の対向極（南北）が、磁気分流器４０の非磁性ジョ
イント４３のいずれかの側になるように回転する。この
状態の磁束の経路は図の通りである。非磁性ジョイント
素子４３は、磁束経路を遮るような性質を備える。磁束
経路は、図の通り磁性物質を通過し、図の例ではクラン
プ面で２．５キロガウスのピーク漏れ磁界を生じる。
【００３２】円柱スリーブ３４は、係合時にキャリッジ
・ベース・プレート３０とブリッジ・プレート１４に接
合する。すなわち、磁気分流器４０の頂部が円柱スリー
ブ３４の頂部よりも少し下に配置されているので、磁気
分流器は、ブリッジ・プレート１４と物理的に接触しな
い。ただし、係合モードの時に、永久磁石３８との間の
磁束経路は磁気分流器４０を通過する。従って、磁気分
流器４０は、ブリッジ・プレート１４に物理的に接触せ
ずに、ブリッジ・プレート１４に（永久磁石３８と共
に）磁気的に結合される。その際、この再構成された系
の熱経路内にある磁気クランプ・アセンブリ３２の構成
要素は、円柱スリーブ３４だけである。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、熱及び振動に対して安
定なサンプル・キャリッジを得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による、物理的に分離できるサンプル・
キャリッジを採用した走査プローブ顕微鏡の実施例を示
す図である。
【図２】サンプル・キャリッジの上面図である。
【図３】磁気クランプ・アセンブリの断面図である。
【図４】磁気クランプ・アセンブリの非係合モードでの
断面図である。
【図５】磁気クランプ・アセンブリの係合モードでの断
面図である。
【図６】走査プローブ顕微鏡本体の従来の実施例を示す
図である。
【符号の説明】
１０ ベース・プレート １２ ブリッジ支柱 １４ ブリッジ・プレート １８ 粗ポジショナ ２０ 走査プローブ・アセンブリ ２２ プローブ先端 ２８ サンプル・キャリッジ ３０ 位置決めプレート ３１ キャリッジ・ベース・プレート ３２ クランプ・アセンブリ ３３ ブッシング ３４ 円柱スリーブ ３５ 磁束遮蔽シールド ３６ アクチュエータ ３７ ギア ３８ 永久磁石 ３９ ネジ ４０ 磁気分流器 ４１、４２ 磁石作動モータ ４３ 非磁性ジョイント ４４ ベルト ４６ 精密位置決め ４８ 対向圧力バネ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームス・マイケル・ハモンド アメリカ合衆国33486、フロリダ州ボカ・ ラトン、サウス・イースト、トゥエルフ ス・ストリート 1365 (72)発明者 マーティン・アレン・クロス アメリカ合衆国33433−3524、フロリダ州 ボカ・ラトン、アパートメント 509、パ ルメット・サークル・サウス 6972 (72)発明者 ケネス・ギルバート・ロッスラー アメリカ合衆国33431、フロリダ州ボカ・ ラトン、ノース・ウエスト、サーティス・ ロード 2096 (72)発明者 ロバート・マーシャル・ストウェル アメリカ合衆国33444、フロリダ州デルレ イ・ビーチ、フィービ・レーン 3103 (72)発明者 ヘマンサ・クマー・ウィクラマシンジェ アメリカ合衆国10514、ニューヨーク州チ ャパクア、キング・ストリート 600

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】走査プローブ・アセンブリを支持するブリ
    ッジ・プレートと、 キャリッジ・ベース・プレートと、 上記キャリッジ・ベース・プレート上に配置されてサン
    プルを支持する位置決めプレートと、 上記キャリッジ・ベース・プレートを上記ブリッジ・プ
    レートに解除可能に固定する手段と、 を含む、走査プローブ顕微鏡のサンプル・キャリッジ機
    構。
  2. 【請求項２】上記固定手段が磁気固定手段である、請求
    項１記載のサンプル・キャリッジ機構。
  3. 【請求項３】上記位置決めプレートを上記キャリッジ・
    ベース・プレート上で精密に位置決めする手段を含む、
    請求項１記載のサンプル・キャリッジ機構。
  4. 【請求項４】走査プローブ・アセンブリを支持するブリ
    ッジ・プレートと、 キャリッジ・ベース・プレートと、 上記キャリッジ・ベース・プレート上に配置されてサン
    プルを支持する位置決めプレートと、 上記サンプル・キャリッジをＸ／Ｙ平面内で粗位置決め
    する手段と、 上記サンプル・キャリッジをＺ方向に移動させる手段
    と、 上記キャリッジ・ベース・プレートを上記ブリッジ・プ
    レートに解除可能に固定する手段と、 を含む、走査プローブ・アセンブリのサンプル・キャリ
    ッジ機構。
  5. 【請求項５】上記位置決めプレートを上記キャリッジ・
    ベース・プレート上で精密に位置決めする手段を含む、
    請求項１２記載のサンプル・キャリッジ機構。
  6. 【請求項６】走査プローブ・アセンブリを支持するブリ
    ッジ・プレートと、 キャリッジ・ベース・プレートと、 上記キャリッジ・ベース・プレート上に配置されてサン
    プルを支持する位置決めプレートと、 上記サンプル・キャリッジをＸ／Ｙ平面内で粗位置決め
    する手段と、 上記キャリッジ・ベース・プレートを上記ブリッジ・プ
    レートに解除可能に固定する手段とを含み、 上記サンプル・キャリッジが上記粗位置決め手段と物理
    的に結合されている時に、上記ブリッジ・プレート、上
    記固定手段、上記位置決めプレート、上記キャリッジ・
    ベース・プレート、及び上記粗位置決め手段の組合わせ
    を含む長い熱路を形成し、 上記サンプル・キャリッジが上記粗位置決め手段から物
    理的に切り離されている時に、上記ブリッジ・プレー
    ト、上記固定手段、及び上記位置決めプレートの組合わ
    せを含む短い熱経路を形成する、 走査プローブ顕微鏡のサンプル・キャリッジ機構。
  7. 【請求項７】走査プローブ顕微鏡を、熱と振動に対して
    安定な構造にする方法であって、 大サンプル粗ポジショナ上に配置されたサンプル・キャ
    リッジを、ブリッジ支持手段によって支持された走査プ
    ローブの下に粗位置決めするステップと、 上記サンプル・キャリッジを上記粗ポジショナから離れ
    るよう移動させるステップと、 上記サンプル・キャリッジを上記ブリッジ支持手段に解
    除可能に固定するステップと、 を含む方法。
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