JPH06307850A

JPH06307850A - 走査型プローブ顕微鏡

Info

Publication number: JPH06307850A
Application number: JP9982193A
Authority: JP
Inventors: Reizo Kaneko; 礼三金子; Shinji Hara; 臣司原; Kazuhiro Morita; 和広守田; Hisano Shimazu; 久乃島津
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Olympus Corp
Priority date: 1993-04-26
Filing date: 1993-04-26
Publication date: 1994-11-04

Abstract

(57)【要約】【目的】フォースカーブの空間的な広がりを持った複数
回の測定を行なうとともに、その測定によって得られた
試料表面の情報を画像表示可能にする。【構成】探針２４を試料２２表面に近接させて走査する
ことにより試料２２表面の情報を測定する走査型プロー
ブ顕微鏡において、試料２２表面を走査しながらフォー
スカーブを同時に任意回数、測定する測定手段１と、こ
の測定によって得られたフォースカーブのデータに基づ
いて、試料２２表面の少なくとも吸着力、引力を算出
し、それらの量の空間分布を画像化する表示手段２とを
具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は走査型プローブ顕微鏡に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、走査型プローブ顕微鏡の１つとし
て、先端下方に探針の付いたカンチレバーで試料表面を
走査し、表面形状を含めた局所的な表面状態を観察する
原子間力顕微鏡（以下、ＡＦＭと呼ぶ）が知られてい
る。ＡＦＭは走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）とは異な
り、導電性のない試料でも測定できるため、生体分野等
への応用も広がっている。

【０００３】このようなＡＦＭによって試料表面の測定
を行なう場合、カンチレバーの試料に対する荷重値を設
定するために、フォースカーブ測定が不可欠である。こ
のため、ＡＦＭにはフォースカーブ測定機構が付加され
ているのが一般的である。

【０００４】以下、図２、図３に従って従来のフォース
カーブ測定方法を説明する。図２は、フォースカーブ測
定時のカンチレバー２１と試料２２の状態の時間変化を
示す図である。ここで、ｔ１〜ｔ５は時間の経過を表
す。図３（ａ）は、図２に対応した試料２２のｚ方向の
変位とカンチレバー２１先端のｚ方向の変位を示す図で
ある。

【０００５】時刻ｔ１に於て試料２２が原点（Ｚ１）、
カンチレバー２１が原点（Ｌｚ１）にあるとすると、時
刻ｔ２に試料２２表面と、カンチレバー２１先端下方に
取り付けられた探針２４先端が吸着し、一時的にｚ負方
向（Ｌｚ２）にカンチレバー２１先端が変位するが、そ
の後、時刻ｔ３に至るまで試料２２表面とともにカンチ
レバー２１先端もｚ正方向にＬｚ３まで移動する。時刻
ｔ３から試料２２表面の移動方向をｚ負方向に変える。
試料２２表面と探針２４先端の間に吸着力が作用するた
め、カンチレバー２１先端は試料２２表面とともにＬｚ
１よりも下方まで移動する。時刻ｔ４においてカンチレ
バー２１の復元力が吸着力より大きくなり試料２２表面
と探針２４先端が分離する。

【０００６】図３（ｂ）は、試料２２表面のｚ方向の変
位に対するカンチレバー２１先端のｚ方向の変位の依存
性を示す。通常、試料２２表面の状態を示すグラフとし
てこの図が用いられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のフォースカーブ
測定はカンチレバーの試料２２に対する荷重を設定する
ために、試料２２表面の一点でのみ測定を行なってい
た。しかし、試料２２表面の状態は場所によって異なる
ので、フォースカーブも場所に依存し、また表面形状と
の相関も考えられる。このことから、一点だけの測定で
は不十分であることがわかる。したがって、試料２２表
面のより詳しい情報を得るためには、空間的な広がりを
持ったフォースカーブ測定をせねばならない。

【０００８】しかしながら、試料２２表面のより詳しい
情報を得るために、フォースカーブを複数回、試料２２
表面を移動しながら測定すると、データ量が膨大にな
り、解析が大変困難である。仮に、フォースカーブを２
次元的に測定すると、３次元情報となってしまうので、
像として表示することができない。

【０００９】このように、従来技術ではフォースカーブ
を用いて試料２２表面の空間的な情報を得ることができ
ず、したがって、その情報の表面凹凸依存性を調べるこ
ともできなかった。

【００１０】本発明の走査型プローブ顕微鏡はこのよう
な課題に着目してなされたものであり、その目的とする
ところは、フォースカーブの空間的な広がりを持った複
数回の測定を可能にするとともに、その測定によって得
られた試料表面の情報を画像表示することが可能な走査
型プローブ顕微鏡を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するために、本発明は、探針を試料表面に近接させて
走査することにより試料表面の情報を測定する走査型プ
ローブ顕微鏡において、試料表面を走査しながらフォー
スカーブを同時に任意回数、測定する測定手段と、この
測定によって得られたフォースカーブのデータに基づい
て、試料表面の少なくとも吸着力、引力を算出し、それ
らの量の空間分布を画像化する表示手段とを具備する。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１３】図１は本発明の第１実施例に係る走査型プ
ローブ顕微鏡としてのＡＦＭの構成を示す図である。

【００１４】同図において、測定手段としてのマイクロ
コンピュータ（以下、単にマイコンと呼ぶ）１は本装置
の各機能を制御しながら測定を行ない、測定したデータ
をホストコンピュータ２に転送する。表示手段としての
ホストコンピュータ２は測定データを記憶表示する。Ａ
／Ｄ３はＺサーボ信号３１、または探針変位信号３２を
Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータである。Ｄ／Ａ４はＸ
ＹＺ駆動圧電体２３をＺ方向に動かすためのＺ駆動信号
３３を出力するためのＤ／Ａコンバータであり、Ｄ／Ａ
５，Ｄ／Ａ６は、ＸＹＺ駆動圧電体２３を２次元駆動す
るするためのＸ走査信号３４、Ｙ走査信号３５を出力す
るためのＤ／Ａコンバータである。探針変位検出回路１
２はカンチレバー２１の変位を検出し、探針変位信号３
２を出力する。

【００１５】凹凸像測定モード時、信号選択回路１３
で、Ｚサーボ制御回路１１の出力をＺ駆動信号３３のラ
インと短絡し、信号選択回路１４で、Ｚサーボ制御回路
１１の出力をＡ／Ｄ３の入力と短絡した場合、サーボリ
ファレンスを基準原子間力として原子間力を一定に保つ
ように図２の探針２４と試料２２間の距離にサーボがか
かる。

【００１６】また、フォースカーブ測定モード時、信号
選択回路１３で、Ｄ／Ａ４の出力をＺ駆動信号３３のラ
インと短絡し、信号選択回路１４で、探針変位検出回路
１２の出力をＡ／Ｄ３の入力と短絡した場合、Ｄ／Ａ４
からの出力に応じて、ＸＹＺ駆動圧電体２３のＺ方向の
長さを任意に変化させながら、同時にカンチレバー２１
の変位信号も得ることができる。

【００１７】図４は、本装置のマイコン１の制御による
第１実施例の全測定方法をフローチャートに示したもの
である。以下、図１〜図４によって本実施例の測定方法
について説明する。

【００１８】まず、測定開始時に、信号選択回路１３で
Ｄ／Ａ４の出力とＺ駆動信号３３のラインとをつなぎ、
信号選択回路１４でＡ／Ｄ３の入力と探針変位信号３２
のラインをつなぐ。そして、探針変位信号３２をＡ／Ｄ
３によりＡ／Ｄ変換しマイコン１に取り込むようにし、
Ｄ／Ａ４によりＸＹＺ駆動圧電体２３をＺ方向に動かせ
るようにする（図４のステップＳ１０１）。そして、Ｄ
／Ａ４により、ＸＹＺ駆動圧電体２３をＺ１迄縮める
（図４のステップＳ１０２）。そして、Ｄ／Ａ５，Ｄ／
Ａ６により、測定開始点にカンチレバー２１を合わせる
（図４のステップＳ１０３）。そこでフォースカーブ測
定を１回行なう（図４のステップＳ１０４）。

【００１９】その後、Ｄ／Ａ５，Ｄ／Ａ６により次の測
定点に、カンチレバー２１を移動させる（図４のステッ
プＳ１０５）。以上のフォースカーブ測定のシーケンス
（図４のステップＳ１０４，Ｓ１０５）を走査測定終了
まで行なう（図４のステップＳ１０６）。

【００２０】以下、図１〜図３及び図５のフォースカー
ブ測定フローチャートを用いて図４のステップＳ１０４
に示したフォースカーブの測定方法を説明する。

【００２１】まず、測定点においてＸＹＺ駆動圧電体２
３のＺ方向の長さがＺ１の状態で探針変位データをＡ／
Ｄ３によりマイコン１に取り込み、ホストコンピュータ
２へ転送する（図５のステップＳ２０１）。その後、Ｄ
／Ａ４の出力を変化させてＸＹＺ駆動圧電体２３をＺ方
向に１ステップ分、伸ばす（図５のステップＳ２０
２）。

【００２２】以上のシーケンス（図５のステップＳ２０
１，２０２）をＸＹＺ駆動圧電体２３のＺ方向の長さが
Ｚ３になるまで続ける（図５のステップＳ２０３）。そ
の後、またＡ／Ｄ３により探針変位データを取り込みホ
ストコンピュータ２へ転送し（図５のステップＳ２０
４）、今度はＤ／Ａ４によりＸＹＺ駆動圧電体２３をＺ
方向に１ステップ分、縮める（図５のステップＳ２０
５）。

【００２３】以上のシーケンス（図５のステップＳ２０
４，２０５）をＸＹＺ駆動圧電体２３のＺ方向の長さが
Ｚ１になるまで続ける（図５のステップＳ２０６）。

【００２４】以下、上記の説明により得られたデータの
解析及び表示方法について述べる。図６（ａ）は解析結
果のホストコンピュータ２上での表示例を示す図であ
る。

【００２５】吸着力Ａ、及び吸着力Ｂは各測定ポイント
ごとにマイコン１より送られるフォースカーブデータ
（図３（ａ），（ｂ））を基にしてホストコンピュータ
２上で計算され画像化される（図６（ａ）の３０１，３
０２）。また同時に、そのデータをもとにしたフォース
カーブも画面上に表示される（図６（ａ）の３０４）。

【００２６】次に、吸着力Ａ、及び吸着力Ｂの計算式を
示す。図３（ｂ）のデータをもとに、吸着力Ａ、吸着力
Ｂは、それぞれのカンチレバー変位量にカンチレバー２
１のバネ定数を乗じることにより、ｆ＝ｋΔｘによって求められる。

【００２７】Δｘ＝Ｌｚ１−Ｌｚ２を代入すると吸着力Ａ＝（Ｌｚ１−Ｌｚ２）×カンチレバー２１のバネ定数 …（１）式 Δｘ＝Ｌｚ１−Ｌｚ４を代入すると吸着力Ｂ＝（Ｌｚ１−Ｌｚ４）×カンチレバー２１のバネ定数 …（２）式ここで、吸着力ＡはＸＹＺ駆動圧電体２３の上下動作に
より、試料２２がカンチレバー２１に接近するときの吸
着力の値を表し、吸着力Ｂは試料２２より離れる時の吸
着力の値を表している。なお、測定位置、測定ポイント
数、測定モードなどの吸着力測定条件は、図１のホスト
コンピュータ２の画面上でマウス２ａ等を用いて設定す
る（図６（ａ）の３０３）。

【００２８】以下に、本発明の第２実施例を説明する。

【００２９】第１実施例においては、座標Ｚ１が固定さ
れているので、吸着力測定時に得られるフォースカーブ
のＺ２の値（図３（ａ），（ｂ））は試料２２表面のそ
の地点での厚みに依存する。第２実施例はこのことに着
目して、各フォースカーブのＺ２の値を画像化すること
により高さ情報もコンスタントハイトＡＦＭ像として得
て、ホストコンピュータ２の画面上に同時に表示する
（図６（ｂ）の３０５）。これにより、吸着力の凹凸に
対する依存性に関する表示を得ることができる。

【００３０】以下に、本発明の第３実施例を説明する。

【００３１】前記した第２実施例では、短時間に吸着力
と凹凸のデータを同時に取り込むことができる反面、測
定点に依って、カンチレバー２１の試料２２に対する押
し込み量が異なるため、試料２２が柔らかい場合等に
は、試料２２表面の凹凸を変えてしまう可能性もあっ
た。そこで、測定点間移動中にフォースカーブデータを
取り込みながら、同時にサーボモードＡＦＭ像のデータ
を取り込むようにし、押し込み量をなるべく小さく一定
にするようにする。そうすれば試料２２の表面の変形を
防ぐことができる。この場合の測定工程を図７の全測定
フローチャートに示す。

【００３２】まず、信号選択回路１３でＺサーボ信号３
１ラインとＺ駆動信号３３のラインとをつなぎ、信号選
択回路１４でＡ／Ｄ３の入力とサーボ制御回路１１の出
力をつなぐ（図７のステップＳ４０１）。これにより、
ＡＦＭサーボ測定モードの状態になる。その状態のま
ま、Ｄ／Ａ５，Ｄ／Ａ６により、測定開始点にカンチレ
バー２１を合わせる（図７のステップＳ４０２）。そこ
で、ＸＹＺ駆動圧電体２３のＺ方向の長さを変えずに、
信号選択回路１３でＤ／Ａ４の出力とＺ駆動信号３３の
ラインとをつなぎ、信号選択回路１４でＡ／Ｄ３の入力
信号と探針変位信号３２のラインをつなぐ（図７のステ
ップＳ４０３）。

【００３３】これにより、フォースカーブ測定モードの
状態になる。フォースカーブ測定（図７のステップＳ４
０４）の後、信号選択回路１３でＺサーボ信号３１のラ
インとＺ駆動信号３３のラインとをつなぎ、信号選択回
路１４でＡ／Ｄ３の入力とサーボ制御回路１１の出力を
つなぐ（図７のステップＳ４０５）。こうして、サーボ
がクローズし探針２４先端と試料２２表面との間の距離
が一定に保たれる。その後、Ｄ／Ａ５，Ｄ／Ａ６により
次の測定点にカンチレバー２１を合わせながらＡ／Ｄ３
によりＸＹＺ駆動圧電体２３へのＺ方向印加電圧のデー
タを取り込み、ホストコンピュータ２へ転送する（図７
のステップＳ４０６）。そして、走査測定終了までステ
ップＳ４０３からステップＳ４０６のシーケンスを繰り
返す（図７のステップＳ４０７）。このシーケンスによ
り、フォースカーブデータと同時にサーボモードＡＦＭ
像のデータも同時に取り込み、試料２２表面の高さ情報
をサーボモードＡＦＭ像として、ホストコンピュータ２
の画面上に同時に表示することができる（図６（ｂ）の
３０５）。しかも、以下に説明するようなフォースカー
ブ測定を行うので、試料２２表面を探針２４に強く押し
付けてしまうことなく測定でき、試料２２表面を傷つけ
ることがない。

【００３４】以下、図７のステップＳ４０４に示したフ
ォースカーブ測定の方法と、その場合のフォースカーブ
データの特徴について、図８のフォースカーブ測定フロ
ーチャートと図９を用いて説明する。

【００３５】まず、フォースカーブ測定の方法について
述べる。サーボモードの時のＸＹＺ駆動圧電体２３のＺ
方向の長さを基準の長さ（図９のＺ２１）とする。その
状態から、Ａ／Ｄ３により探針変位データを取り込み、
ホストコンピュータ２へ転送する（図８のステップＳ５
０１）。その後、Ｄ／Ａ４の出力を変化させて、ＸＹＺ
駆動圧電体２３を１ステップ分、縮める（図８のステッ
プＳ５０２）。以上のシーケンス（図８のステップＳ５
０１，５０２）をＸＹＺ駆動圧電体２３のＺ方向の長さ
がＺ２３になるまで続ける（図８のステップＳ５０３、
図９）。

【００３６】その後、Ａ／Ｄ３により探針変位データを
取り込みホストコンピュータ２へ転送する（図８のステ
ップＳ５０４）。次に、Ｄ／Ａ４の出力を変化させてＸ
ＹＺ駆動圧電体２３を１ステップ分、伸ばす（図８のス
テップＳ５０５）。図８のステップＳ５０４，５０５の
シーケンスをＸＹＺ駆動圧電体２３のＺ方向の長さがＺ
２１になるまで続ける（図８のステップＳ５０６、図
９）。以上により１回のフォースカーブ測定が終了す
る。

【００３７】図９はこの測定におけるＸＹＺ駆動圧電体
２３の動きとカンチレバー２１の動きを示している。す
なわち、時刻ｔ２１にカンチレバー２１にリファレンス
の荷重値がかかった状態から試料２２をＺ布方向に動か
すと、探針２４と試料２２表面の間に吸着力があるた
め、時刻ｔ２２にいたるまでカンチレバー２１先端が試
料２２表面とともにＺ負方向に動く。

【００３８】時刻ｔ２２において吸着力とカンチレバー
２１の復元力が釣り合うので試料２２表面と探針２４先
端とが分離する。その後、ｔ２３まで試料２２はＺ負方
向に動き続け、ｔ２３から試料２２の動きをＺ正方向に
変える。するとｔ２４において、試料２２表面と、探針
２４先端との間の引力のために、カンチレバー２１先端
が負方向に動き、再び、試料２２表面と探針２４先端が
吸着する。

【００３９】その後、試料２２表面のＺ方向の変位が最
初の値（Ｚ２１）になるまで、試料２２をＺ正方向に動
かし１回のフォースカーブ測定が終る。この測定方法に
より、試料２２表面には、ＡＦＭサーボモード時のリフ
ァレンスの荷重値以上の荷重をかけずにフォースカーブ
測定を行うことができる。

【００４０】以下に、本発明の第４実施例を説明する。

【００４１】以上の実施例における問題点のひとつとし
て、測定時間が長くなりがちである。その問題の解決法
としてフォースカーブ測定前にプリスキャンを行い、試
料２２表面の粗い凹凸を測定しておき、その後、フォー
スカーブデータをとるときに、その凹凸データをもとに
カンチレバー２１を試料２２表面に素早く近ずけて、フ
ォースカーブ測定を行なうことにより、測定時間を短縮
することができる。

【００４２】以下、図１０の全測定フローチャートと、
図１１のフォースカーブ測定フローチャートと、図１２
にもとづいて、第４実施例を説明する。まず、図１０，
図１１によって測定方法を説明する。

【００４３】信号選択回路１３でＺサーボ信号３１ライ
ンとＺ駆動信号３３のラインとをつなぎ、信号選択回路
１４でＡ／Ｄ３の入力とサーボ制御回路１１の出力をつ
なぐ（図１０のステップＳ６０１）。これにより、サー
ボがクローズし、原子間力が一定になるようにサーボが
かかる。その後、Ｄ／Ａ５，Ｄ／Ａ６により、測定開始
点にカンチレバー２１を合わせる（図１０のステップＳ
６０２）。そして、Ａ／Ｄ３により探針変位データを取
り込み、ホストコンピュータ２へ転送する（図１０のス
テップＳ６０３）。

【００４４】そして、Ｄ／Ａ５，Ｄ／Ａ６により、つぎ
の測定点にカンチレバー２１を合わせる（図１０のステ
ップＳ６０４）。このシーケンス（図１０のステップＳ
６０３，６０４）を走査測定終了まで繰り返す（図１０
のステップＳ６０５）。以上の動作により、試料２２表
面の凹凸のデータが得られる。

【００４５】そして、信号選択回路１３でＤ／Ａ４の出
力とＺ駆動信号３３のラインをつなぎ、信号選択回路１
４でＡ／Ｄ３の入力信号と探針変位信号３２のラインを
つなぐ（図１０のステップＳ６０６）。これにより、フ
ォースカーブ測定モード状態になる。そして、後に図１
１により説明する方法でフォースカーブを測定する（図
１０のステップＳ６０７）。

【００４６】そして、Ｄ／Ａ５，Ｄ／Ａ６により、次の
測定点にカンチレバー２１を合わせる（図１０のステッ
プＳ６０８）。これらのシーケンス（図１０のステップ
Ｓ６０６，６０７，６０８）を走査測定終了まで続け
る。以上の動作により、短時間で吸着力の表面分布のデ
ータを得ることができる。

【００４７】以下、図１０のステップＳ６０７で示した
フォースカーブ測定方法について、図１１，図１２を用
いて説明する。

【００４８】試料２２を基準の位置（Ｚ３１）から、試
料２２表面と探針２４先端が吸着する直前（Ｚ３２）ま
でＺ正方向に急速に移動する（図１１のステップＳ７０
１）。この場合プリスキャンにより得られた試料２２表
面の凹凸情報を用いる。その後、ＸＹＺ駆動圧電体２３
を延び縮みさせながら、カンチレバー２１の変位をＡ／
Ｄ変換するシーケンス（図１１のステップＳ７０２〜７
０７）は上記第１実施例と同様である。

【００４９】以上のフォースカーブ測定方法におけるカ
ンチレバー２１の変位と、試料２２の動きを図１２を用
いて説明する。

【００５０】時刻ｔ１において試料２２は基準の位置Ｚ
３１から探針２４の近傍Ｚ３２へ急速に移動する。その
後は、試料２２はＺ正方向に移動する。この時、試料２
２と探針２４が近くにあるため、ｔ２において、すぐに
試料２２と探針２４が吸着する。その後、試料２２表面
の凹凸が解っているため、押し込み位置Ｚ３３も任意の
量に設定することができる。

【００５１】以上のフォースカーブ測定は上記実施例と
比較して試料２２と探針２４が近ずく時間が短縮される
ため、全測定時間も短縮することができる。また、押し
込み量も設定できるので、試料２２表面を探針２４に押
し付けすぎて変形させてしまうことも防げる。

【００５２】以上のように、吸着力Ａ及び、吸着力Ｂを
ホストコンピュータ２上で計算する方法の他に、マイコ
ン１上であらかじめ計算しておき、結果のみをホストコ
ンピュータ２に送り、吸着力データを表示する方法も可
能である。その場合、マイコン１によりリアルタイムで
押し込み量をモニターし、押し込み量を調節することも
可能である。

【００５３】以上の説明から明らかなように、第１実施
例によれば、フォースカーブを空間的な広がりを持って
複数回測定し、その測定によって得られた探針変位デー
タから試料２２表面の情報として有効な量を算出し画像
表示することにより試料表面の空間的なより詳しい情報
が得ることができる。

【００５４】また、第２実施例によれば、フォースカー
ブのデータから、凹凸データの算出も同時に行なうこと
により、試料２２表面の凹凸に対する試料２２表面の状
態の空間依存性を知ることができる。

【００５５】また、第３実施例によれば、押し込み量一
定でフォースカーブ測定を行い、同時にサーボモードで
試料２２表面の凹凸を測定することにより、探針２４の
押し込みによって、試料２２の表面形状を変えることな
く、第２実施例の情報を得ることができる。

【００５６】さらに、第４実施例によれば、プリスキャ
ンにより得られた試料２２表面の凹凸情報を用いて、素
早く探針２４と試料２２表面を近ずけ、フォースカーブ
測定を行うことにより、より短時間で第２実施例の情報
を得ることができる。

【００５７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の走査型プ
ローブ顕微鏡によれば、フォースカーブの空間的な広が
りを持った複数回の測定が可能になるとともに、その測
定によって得られた試料表面の情報を画像表示すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る走査型プローブ顕微
鏡としてのＡＦＭの構成を示す図である。

【図２】フォースカーブ測定時のカンチレバーと試料の
状態の時間変化を示す図である。

【図３】（ａ）は試料のｚ方向の変位とカンチレバー先
端のｚ方向の変位を示す図であり、（ｂ）は試料表面の
ｚ方向の変位に対するカンチレバー先端のｚ方向の変位
の依存性を示す図である。

【図４】第１実施例の全測定方法を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図５】第１実施例のフォースカーブの測定方法を説明
するためのフローチャートである。

【図６】解析結果のホストコンピュータ上での表示例を
示す図である。

【図７】第３実施例の全測定方法を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図８】第３実施例のフォースカーブ測定フローチャー
トである。

【図９】第３実施例において、試料のｚ方向の変位とカ
ンチレバー先端のｚ方向の変位を示す図である。

【図１０】第４実施例の全測定方法を説明するためのフ
ローチャートである。

【図１１】第４実施例のフォースカーブ測定フローチャ
ートである。

【図１２】第４実施例において、試料のｚ方向の変位と
カンチレバー先端のｚ方向の変位を示す図である。

【符号の説明】

１…マイコン、２…ホストコンピュータ、３…Ａ／Ｄ、
４，５，６…Ｄ／Ａ、１１…サーボ制御回路、１２…探
針変位検出回路、１３，１４…信号変換回路、２１…カ
ンチレバー、２２…試料、２３…ＸＹＺ駆動圧電体、２
４…探針。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者守田和広東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者島津久乃東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】探針を試料表面に近接させて走査するこ
とにより試料表面の情報を測定する走査型プローブ顕微
鏡において、試料表面を走査しながらフォースカーブを同時に任意回
数、測定する測定手段と、この測定によって得られたフォースカーブのデータに基
づいて、試料表面の少なくとも吸着力、引力を算出し、
それらの量の空間分布を画像化する表示手段と、を具備したことを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。