JPH08201405A - 走査プローブ顕微鏡およびその探針の形状測定方法 - Google Patents
走査プローブ顕微鏡およびその探針の形状測定方法Info
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- JPH08201405A JPH08201405A JP3186195A JP3186195A JPH08201405A JP H08201405 A JPH08201405 A JP H08201405A JP 3186195 A JP3186195 A JP 3186195A JP 3186195 A JP3186195 A JP 3186195A JP H08201405 A JPH08201405 A JP H08201405A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 走査プローブ顕微鏡の探針先端形状を高分解
能でその場観察可能な形状測定装置および測定方法を提
供する。 【構成】 探針と、試料と、制御系装置と、電圧印加装
置から構成され、電圧印加装置により探針と試料との間
に電圧の印加が行える。また、探針と試料とを接近させ
電圧印加装置を用いて探針と試料との間に電圧を印加す
ることにより試料表面上に突起状構造を形成し、この突
起状構造を探針を用いて走査する。
能でその場観察可能な形状測定装置および測定方法を提
供する。 【構成】 探針と、試料と、制御系装置と、電圧印加装
置から構成され、電圧印加装置により探針と試料との間
に電圧の印加が行える。また、探針と試料とを接近させ
電圧印加装置を用いて探針と試料との間に電圧を印加す
ることにより試料表面上に突起状構造を形成し、この突
起状構造を探針を用いて走査する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は走査プローブ顕微鏡の探
針先端の形状測定装置および測定方法に関し、特に、試
料表面上に微小な突起構造を形成し、その突起構造を走
査することにより探針先端の形状をその場観察可能な形
状測定装置および測定方法に関する。
針先端の形状測定装置および測定方法に関し、特に、試
料表面上に微小な突起構造を形成し、その突起構造を走
査することにより探針先端の形状をその場観察可能な形
状測定装置および測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】走査プローブ顕微鏡は表面原子配列の直
接観察が可能な、最も分解能の高い顕微法として知られ
ているが、その分解能はプローブとして用いられる探針
先端の形状に大きく依存しており、探針先端形状の評価
が重要であるとされてきた。
接観察が可能な、最も分解能の高い顕微法として知られ
ているが、その分解能はプローブとして用いられる探針
先端の形状に大きく依存しており、探針先端形状の評価
が重要であるとされてきた。
【０００３】従来、探針形状の評価方法として、光学顕
微鏡、走査型電子顕微鏡あるいは透過型電子顕微鏡等を
用いた直接観察の他に、特に探針先端の形状評価の可能
な電界放射顕微鏡および電界イオン顕微鏡が知られてい
る。電界放射顕微鏡においては鋭く尖らせた探針に数ｋ
Ｖの負電圧を印加することにより探針先端から電界放射
される電子をスクリーンに投影し探針の先端形状を観察
する。電界イオン顕微鏡においては探針に正電圧を印加
し、予め真空容器内に導入されたヘリウム等のガスが探
針先端付近でイオン化されて生じたイオンビームをスク
リーン上に投影するというものであり、探針先端の原子
配列の観察も可能である。
微鏡、走査型電子顕微鏡あるいは透過型電子顕微鏡等を
用いた直接観察の他に、特に探針先端の形状評価の可能
な電界放射顕微鏡および電界イオン顕微鏡が知られてい
る。電界放射顕微鏡においては鋭く尖らせた探針に数ｋ
Ｖの負電圧を印加することにより探針先端から電界放射
される電子をスクリーンに投影し探針の先端形状を観察
する。電界イオン顕微鏡においては探針に正電圧を印加
し、予め真空容器内に導入されたヘリウム等のガスが探
針先端付近でイオン化されて生じたイオンビームをスク
リーン上に投影するというものであり、探針先端の原子
配列の観察も可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】光学顕微鏡あるいは走
査型電子顕微鏡を用いて探針形状評価を行った場合、十
分な分解能が得られないため原子スケールでの評価は困
難である。透過型電子顕微鏡においては、その原理上探
針内部の格子配列に関しては原子分解能が得られるもの
の、表面状態の観察には不向きである。一方、電界放射
顕微鏡および電界イオン顕微鏡においては、探針先端の
原子配列が高分解能で観察可能である。しかし、上記の
いずれの方法においても走査プローブ顕微鏡による観察
中に探針先端の評価を行うためには、探針を一時的に試
料から離さなければならず、探針先端の評価後に再び探
針を試料に接近させ同一地点を観察することは甚だ困難
である。
査型電子顕微鏡を用いて探針形状評価を行った場合、十
分な分解能が得られないため原子スケールでの評価は困
難である。透過型電子顕微鏡においては、その原理上探
針内部の格子配列に関しては原子分解能が得られるもの
の、表面状態の観察には不向きである。一方、電界放射
顕微鏡および電界イオン顕微鏡においては、探針先端の
原子配列が高分解能で観察可能である。しかし、上記の
いずれの方法においても走査プローブ顕微鏡による観察
中に探針先端の評価を行うためには、探針を一時的に試
料から離さなければならず、探針先端の評価後に再び探
針を試料に接近させ同一地点を観察することは甚だ困難
である。
【０００５】本発明は、探針を試料から離すことなく探
針先端の形状を高分解能でその場観察可能な形状測定装
置および測定方法を提供するものである。
針先端の形状を高分解能でその場観察可能な形状測定装
置および測定方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の形状測定装置
は、探針と、試料と、制御系装置と、電圧印加装置から
構成され、電圧印加装置により探針と試料との間に電圧
の印加が行える。また、本発明の形状測定方法において
は、探針と試料とを接近させ電圧印加装置を用いて探針
と試料との間に電圧を印加することにより試料表面上に
突起状構造を形成し、この突起状構造を探針を用いて走
査する。
は、探針と、試料と、制御系装置と、電圧印加装置から
構成され、電圧印加装置により探針と試料との間に電圧
の印加が行える。また、本発明の形状測定方法において
は、探針と試料とを接近させ電圧印加装置を用いて探針
と試料との間に電圧を印加することにより試料表面上に
突起状構造を形成し、この突起状構造を探針を用いて走
査する。
【０００７】
【作用】本発明では、探針と試料との間に電圧を印加す
ることにより、試料表面の構成原子が探針直下の試料表
面に移動し突起状構造が形成され、この突起状構造を探
針で走査した場合、突起状構造の曲率が探針先端の曲率
と同程度以上であれば、探針先端が突起状構造によって
走査されることと等価となり、探針先端の形状が像とし
て観察される。
ることにより、試料表面の構成原子が探針直下の試料表
面に移動し突起状構造が形成され、この突起状構造を探
針で走査した場合、突起状構造の曲率が探針先端の曲率
と同程度以上であれば、探針先端が突起状構造によって
走査されることと等価となり、探針先端の形状が像とし
て観察される。
【０００８】さらに、本発明では探針先端を走査プロー
ブ顕微鏡により観察していることと等価であるため高分
解能である。
ブ顕微鏡により観察していることと等価であるため高分
解能である。
【０００９】さらに、本発明では探針先端形状の評価を
通常の試料観察における走査と全く同様に行えるために
探針を試料から離す必要がなく、探針先端形状のその場
観察が可能である。
通常の試料観察における走査と全く同様に行えるために
探針を試料から離す必要がなく、探針先端形状のその場
観察が可能である。
【００１０】
【実施例】 実施例１ 本実施例においては走査トンネル顕微鏡を用いて探針先
端のその場観察を行った例を示す。
端のその場観察を行った例を示す。
【００１１】図１は本実施例で用いた形状測定装置の構
成図である。本形状測定装置は探針１、試料２、走査素
子３、制御系４および電圧印加装置５から構成され、探
針１と試料２との間に流れるトンネル電流が一定値とな
るように制御系４および走査素子３を用いて探針１の位
置が制御される。また、電圧印加装置５により探針と試
料との間に任意の電圧が印加可能であり、トンネル電流
を一定に保ちながら探針１への印加電圧を−１０Ｖ程度
まで徐々に上げ数秒から数分間電圧を維持した後電圧を
徐々に下げることにより、電界により試料２の表面原子
が剥がれ探針１直下に移動し突起状構造６が形成され
る。
成図である。本形状測定装置は探針１、試料２、走査素
子３、制御系４および電圧印加装置５から構成され、探
針１と試料２との間に流れるトンネル電流が一定値とな
るように制御系４および走査素子３を用いて探針１の位
置が制御される。また、電圧印加装置５により探針と試
料との間に任意の電圧が印加可能であり、トンネル電流
を一定に保ちながら探針１への印加電圧を−１０Ｖ程度
まで徐々に上げ数秒から数分間電圧を維持した後電圧を
徐々に下げることにより、電界により試料２の表面原子
が剥がれ探針１直下に移動し突起状構造６が形成され
る。
【００１２】図２を用いて本実施例の形状測定装置の動
作原理を説明する。突起状構造６が形成された試料２の
表面を探針１で図２の左から右に向かって走査した場
合、探針１が位置７から位置８まで、および位置１０か
ら位置１１まで移動する間においては通常の走査トンネ
ル顕微鏡と同様に試料２の表面形状を反映した像が得ら
れる。位置８から位置１０までの間においては探針１は
突起状構造６を走査するが、これは逆に探針１が突起状
構造６によって走査されていることと等価である。その
ため、突起状構造６の先端の曲率が探針１の先端の曲率
と同程度以上であれば突起状構造６の近傍では探針１の
形状を反映した像が得られる。これは符号１２で示され
た探針先端の軌跡からもわかる。
作原理を説明する。突起状構造６が形成された試料２の
表面を探針１で図２の左から右に向かって走査した場
合、探針１が位置７から位置８まで、および位置１０か
ら位置１１まで移動する間においては通常の走査トンネ
ル顕微鏡と同様に試料２の表面形状を反映した像が得ら
れる。位置８から位置１０までの間においては探針１は
突起状構造６を走査するが、これは逆に探針１が突起状
構造６によって走査されていることと等価である。その
ため、突起状構造６の先端の曲率が探針１の先端の曲率
と同程度以上であれば突起状構造６の近傍では探針１の
形状を反映した像が得られる。これは符号１２で示され
た探針先端の軌跡からもわかる。
【００１３】本実施例においては、探針１として白金を
機械研磨して得られたものを用い、試料２としてシリコ
ン（１１１）面を１２００℃で加熱して得られた７×７
再配列表面を用い、７．０×１／１０11Ｔｏｒｒの超高
真空下で室温において観察を行った。試料２上で電圧印
加装置５により探針１に−１０Ｖの電圧を３０秒間印加
し高さ３ｎｍの突起状構造６を形成した後に、７５ｎｍ
×７５ｎｍの領域をトンネル電流０．２ｎＡ、探針側バ
イアス電圧２．０Ｖの条件において観察した。
機械研磨して得られたものを用い、試料２としてシリコ
ン（１１１）面を１２００℃で加熱して得られた７×７
再配列表面を用い、７．０×１／１０11Ｔｏｒｒの超高
真空下で室温において観察を行った。試料２上で電圧印
加装置５により探針１に−１０Ｖの電圧を３０秒間印加
し高さ３ｎｍの突起状構造６を形成した後に、７５ｎｍ
×７５ｎｍの領域をトンネル電流０．２ｎＡ、探針側バ
イアス電圧２．０Ｖの条件において観察した。
【００１４】図３はこのとき得られた走査トンネル顕微
鏡像を濃淡表示したもの（写真）であり、高い領域は明
るく、低い領域は暗く示してある。シリコンの原子配列
およびステップ構造が明瞭に観察されており、非常に分
解能の高い像が得られた。図の中央やや右に白く突出し
た部分があり、これは電圧印加によって形成された突起
状構造６を用いて観察された探針１の先端の像である。
図４は図３の探針１の像を拡大し真横から見た立体図
（写真）である。直径１５ｎｍ、高さ３ｎｍの探針１の
先端部分の形状が観察されており、探針１の先端の曲率
半径がおよそ１０ｎｍであることがわかる。さらに、探
針１の最先端部分に極めて鋭い突起が存在し、このため
に高い分解能が得られたということがわかる。
鏡像を濃淡表示したもの（写真）であり、高い領域は明
るく、低い領域は暗く示してある。シリコンの原子配列
およびステップ構造が明瞭に観察されており、非常に分
解能の高い像が得られた。図の中央やや右に白く突出し
た部分があり、これは電圧印加によって形成された突起
状構造６を用いて観察された探針１の先端の像である。
図４は図３の探針１の像を拡大し真横から見た立体図
（写真）である。直径１５ｎｍ、高さ３ｎｍの探針１の
先端部分の形状が観察されており、探針１の先端の曲率
半径がおよそ１０ｎｍであることがわかる。さらに、探
針１の最先端部分に極めて鋭い突起が存在し、このため
に高い分解能が得られたということがわかる。
【００１５】実施例２ 次に、探針１としてタングステンを電解研磨して得られ
たものを用い、試料２としてシリコン（１１１）面を１
２００℃で加熱して得られた７×７再配列表面を用い、
複数個の突起状構造６を形成して探針１の先端形状を観
察した例を示す。
たものを用い、試料２としてシリコン（１１１）面を１
２００℃で加熱して得られた７×７再配列表面を用い、
複数個の突起状構造６を形成して探針１の先端形状を観
察した例を示す。
【００１６】図５は３個の突起状構造６を形成して得ら
れた探針１の先端の像（写真）である。電圧印加装置を
用いて探針１に−１０Ｖの電圧を図の上から順にそれぞ
れ６０秒、６０秒、２０秒間印加することによって、高
さがそれぞれ５ｎｍ、５ｎｍ、２．５ｎｍの突起状構造
６を形成した。突起状構造６が高いほど、探針１の先端
からより長い部分の形状が観察された。また、走査中に
おける探針１の状態の変化による像の乱れが見られる
が、この探針１の先端形状の変化が３個の突起状構造６
により観察された。
れた探針１の先端の像（写真）である。電圧印加装置を
用いて探針１に−１０Ｖの電圧を図の上から順にそれぞ
れ６０秒、６０秒、２０秒間印加することによって、高
さがそれぞれ５ｎｍ、５ｎｍ、２．５ｎｍの突起状構造
６を形成した。突起状構造６が高いほど、探針１の先端
からより長い部分の形状が観察された。また、走査中に
おける探針１の状態の変化による像の乱れが見られる
が、この探針１の先端形状の変化が３個の突起状構造６
により観察された。
【００１７】図６は図５の右上部に表われている探針を
図４と同様に側面から見た立体図（写真）である。
図４と同様に側面から見た立体図（写真）である。
【００１８】探針１はタングステン、白金、金等、炭化
チタン等、導電性のあるものであれば同様の効果が得ら
れた。試料２はシリコン、砒化ガリウム等の半導体、
銅、金、鉄等の金属、グラファイト、二硫化モリブデ
ン、二セレン化タンタル等の層状物質、あるいはセシウ
ム吸着シリコン、フラーレン吸着グラファイト等の吸着
物質等を用いて探針１の像が得られた。突起状構造６を
形成するための印加電圧は試料２の種類に依るが、試料
表面原子あるいは分子の結合が切れる程度以上の値であ
ればよく、−１Ｖから−３０Ｖ程度までが使用できる。
チタン等、導電性のあるものであれば同様の効果が得ら
れた。試料２はシリコン、砒化ガリウム等の半導体、
銅、金、鉄等の金属、グラファイト、二硫化モリブデ
ン、二セレン化タンタル等の層状物質、あるいはセシウ
ム吸着シリコン、フラーレン吸着グラファイト等の吸着
物質等を用いて探針１の像が得られた。突起状構造６を
形成するための印加電圧は試料２の種類に依るが、試料
表面原子あるいは分子の結合が切れる程度以上の値であ
ればよく、−１Ｖから−３０Ｖ程度までが使用できる。
【００１９】例えば、シリコンでは−４Ｖ程度、金では
−３Ｖ程度、グラファイトでは−７Ｖ程度で突起状構造
６が形成されたが、特に−１０Ｖ程度で良好な結果が得
られた。また、電圧印加時間が長いほど高い突起状構造
６が形成され、印加時間および突起状構造６の高さに制
限はないが、特に３０秒程度で良好な結果が得られた。
−２７０℃から１２００℃までの温度範囲において測定
を行ったが、いずれの温度においても同様な結果が得ら
れた。
−３Ｖ程度、グラファイトでは−７Ｖ程度で突起状構造
６が形成されたが、特に−１０Ｖ程度で良好な結果が得
られた。また、電圧印加時間が長いほど高い突起状構造
６が形成され、印加時間および突起状構造６の高さに制
限はないが、特に３０秒程度で良好な結果が得られた。
−２７０℃から１２００℃までの温度範囲において測定
を行ったが、いずれの温度においても同様な結果が得ら
れた。
【００２０】また、超高真空、ガス中、液中等の雰囲気
で観察可能であったが、特に超高真空中において良好な
結果が得られた。走査プローブ顕微鏡としては走査トン
ネル顕微鏡、原子間力顕微鏡、磁気力顕微鏡等が使用で
きる。
で観察可能であったが、特に超高真空中において良好な
結果が得られた。走査プローブ顕微鏡としては走査トン
ネル顕微鏡、原子間力顕微鏡、磁気力顕微鏡等が使用で
きる。
【００２１】実施例３ 本実施例においては走査トンネル顕微鏡の探針先端に突
起状構造を形成した例を示す。図１に示した形状測定装
置において、トンネル電流を一定に保ちながら探針１へ
の印加電圧を１０Ｖ程度まで徐々に上げ数秒から数分間
電圧を維持した後電圧を徐々に下げることにより、電界
により探針１の表面原子が探針１の先端に移動し突起状
構造が形成される。探針１としてタングステンを電解研
磨して得られたものを用い、試料２としてシリコン（１
１１）面を１２００℃で加熱して得られた７×７再配列
表面を用い、７．０×１０−１１Ｔｏｒｒの超高真空下
で室温において実施した。
起状構造を形成した例を示す。図１に示した形状測定装
置において、トンネル電流を一定に保ちながら探針１へ
の印加電圧を１０Ｖ程度まで徐々に上げ数秒から数分間
電圧を維持した後電圧を徐々に下げることにより、電界
により探針１の表面原子が探針１の先端に移動し突起状
構造が形成される。探針１としてタングステンを電解研
磨して得られたものを用い、試料２としてシリコン（１
１１）面を１２００℃で加熱して得られた７×７再配列
表面を用い、７．０×１０−１１Ｔｏｒｒの超高真空下
で室温において実施した。
【００２２】図７は試料２上で電圧印加装置５により探
針１に−１０Ｖの電圧を３０秒間印加し高さ３ｎｍの突
起状構造６を試料１上に形成した後に、５０ｎｍ×５０
ｎｍの領域をトンネル電流０．２ｎＡ、探針側バイアス
電圧２．０Ｖの条件において観察して得られた像（写
真）であり、探針１の先端形状の像が得られた。図８は
これを図４と同様に見た立体図（写真）である。
針１に−１０Ｖの電圧を３０秒間印加し高さ３ｎｍの突
起状構造６を試料１上に形成した後に、５０ｎｍ×５０
ｎｍの領域をトンネル電流０．２ｎＡ、探針側バイアス
電圧２．０Ｖの条件において観察して得られた像（写
真）であり、探針１の先端形状の像が得られた。図８は
これを図４と同様に見た立体図（写真）である。
【００２３】次に、探針１を走査領域の右下端へ移動し
電圧印加装置５により探針１に１０Ｖの電圧を３０秒間
印加した後に、図７と同じ領域を同じ測定条件で観察し
図９に示した像（写真）を得た。図１０はこれを図４と
同様に見た立体図である（写真）。試料２の表面の原子
のうち、探針１と対向した先端付近の原子が探針１の先
端に移動し、高さ２ｎｍの突起状構造が探針先端に形成
されたのが観察された。
電圧印加装置５により探針１に１０Ｖの電圧を３０秒間
印加した後に、図７と同じ領域を同じ測定条件で観察し
図９に示した像（写真）を得た。図１０はこれを図４と
同様に見た立体図である（写真）。試料２の表面の原子
のうち、探針１と対向した先端付近の原子が探針１の先
端に移動し、高さ２ｎｍの突起状構造が探針先端に形成
されたのが観察された。
【００２４】さらに、再び探針１を走査領域の右下端へ
移動し電圧印加装置５により探針１に１０Ｖの電圧を３
０秒間印加した後に、図７と同じ領域を同じ測定条件で
観察し図１１に示した像（写真）を得た。図１２はこれ
を図４と同様に見た立体図（写真）である。探針１の先
端の突起状構造が３ｎｍに成長したのが観察された。探
針１はタングステン、白金、金等、炭化チタン等、導電
性のあるものであれば同様の効果が得られた。突起状構
造を形成するための印加電圧は、探針１の先端付近の原
子あるいは分子が移動できる程度以上の値であればよ
く、１Ｖから３０Ｖ程度までが使用できが、特に１０Ｖ
程度で良好な結果が得られた。また、電圧印加時間が長
いほどより高い突起状構造が形成され、印加時間および
突起状構造の高さに制限はないが、特に３０秒程度で良
好な結果が得られた。−２７０℃から１２００℃までの
温度範囲において測定を行ったが、いずれの温度におい
ても同様な結果が得られた。
移動し電圧印加装置５により探針１に１０Ｖの電圧を３
０秒間印加した後に、図７と同じ領域を同じ測定条件で
観察し図１１に示した像（写真）を得た。図１２はこれ
を図４と同様に見た立体図（写真）である。探針１の先
端の突起状構造が３ｎｍに成長したのが観察された。探
針１はタングステン、白金、金等、炭化チタン等、導電
性のあるものであれば同様の効果が得られた。突起状構
造を形成するための印加電圧は、探針１の先端付近の原
子あるいは分子が移動できる程度以上の値であればよ
く、１Ｖから３０Ｖ程度までが使用できが、特に１０Ｖ
程度で良好な結果が得られた。また、電圧印加時間が長
いほどより高い突起状構造が形成され、印加時間および
突起状構造の高さに制限はないが、特に３０秒程度で良
好な結果が得られた。−２７０℃から１２００℃までの
温度範囲において測定を行ったが、いずれの温度におい
ても同様な結果が得られた。
【００２５】また、超高真空、カス中、液中等の雰囲気
で観察可能であったが、特に超高真空中において良好な
結果が得られた。走査プローブ顕微鏡としては走査トン
ネル顕微鏡、原子間力顕微鏡、磁気力顕微鏡等が使用で
きる。
で観察可能であったが、特に超高真空中において良好な
結果が得られた。走査プローブ顕微鏡としては走査トン
ネル顕微鏡、原子間力顕微鏡、磁気力顕微鏡等が使用で
きる。
【００２６】
【発明の効果】本発明の形状測定装置および測定方法に
おいては、走査プローブ顕微鏡と同様の原理を用いて探
針先端形状の観察を行うために高分解能である。また、
探針先端形状の評価を通常の試料観察における走査と同
様に行えるために探針先端形状のその場観察が可能であ
る。
おいては、走査プローブ顕微鏡と同様の原理を用いて探
針先端形状の観察を行うために高分解能である。また、
探針先端形状の評価を通常の試料観察における走査と同
様に行えるために探針先端形状のその場観察が可能であ
る。
【図１】本発明の形状測定装置の構成図。
【図２】本発明の形状測定装置の動作原理の説明図。
【図３】試料表面および探針先端形状の走査トンネル顕
微鏡像の濃淡表示図（写真）。
微鏡像の濃淡表示図（写真）。
【図４】探針先端形状を側面から見た立体図（写真）。
【図５】複数の突起状構造により得られた探針先端形状
の走査トンネル顕微鏡像の濃淡表示図（写真）。
の走査トンネル顕微鏡像の濃淡表示図（写真）。
【図６】図５の探針先端形状を側面から見た立体図（写
真）。
真）。
【図７】探針先端形状の走査トンネル顕微鏡像の濃淡表
示図（写真）。
示図（写真）。
【図８】図７の探針先端形状を側面から見た立体図（写
真）。
真）。
【図９】探針に電圧を印加した後に得られた探針先端形
状の走査トンネル顕微鏡像の濃淡表示図（写真）。
状の走査トンネル顕微鏡像の濃淡表示図（写真）。
【図１０】図９の探針先端形状を側面から見た立体図
（写真）。
（写真）。
【図１１】探針にさらに電圧を印加した後に得られた探
針先端形状の走査トンネル顕微鏡像の濃淡表示図（写
真）。
針先端形状の走査トンネル顕微鏡像の濃淡表示図（写
真）。
【図１２】図１１の探針先端形状を側面から見た立体図
（写真）。
（写真）。
１…探針、２…試料、３…走査素子、４…制御系、５…
電圧印加装置、６…突起状構造、７、８、９、１０、１
１…探針位置、１２…探針の軌跡。
電圧印加装置、６…突起状構造、７、８、９、１０、１
１…探針位置、１２…探針の軌跡。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年５月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】試料表面および探針先端形状の走査トンネル顕
微鏡像のＳＴＭ写真。
微鏡像のＳＴＭ写真。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】探針先端形状を側面から見た走査トンネル顕微
鏡像のＳＴＭ写真。
鏡像のＳＴＭ写真。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】複数の突起状構造により得られた探針先端形状
の走査トンネル顕微鏡像のＳＴＭ写真。
の走査トンネル顕微鏡像のＳＴＭ写真。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】図５の写真の探針先端形状を側面から見た走査
トンネル顕微鏡像のＳＴＭ写真。
トンネル顕微鏡像のＳＴＭ写真。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】探針先端形状の走査トンネル顕微鏡像のＳＴＭ
写真。
写真。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正内容】
【図８】図７の写真の探針先端形状を側面から見た走査
トンネル顕微鏡像のＳＴＭ写真。
トンネル顕微鏡像のＳＴＭ写真。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図９】探針に電圧を印加した後に得られた探針先端形
状の走査トンネル顕微鏡像のＳＴＭ写真。
状の走査トンネル顕微鏡像のＳＴＭ写真。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１０】図９の写真の探針先端形状を側面から見た走
査トンネル顕微鏡像のＳＴＭ写真。
査トンネル顕微鏡像のＳＴＭ写真。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１１】探針にさらに電圧を印加した後に得られた探
針先端形状の走査トンネル顕微鏡像の濃淡表示図（写
真）。
針先端形状の走査トンネル顕微鏡像の濃淡表示図（写
真）。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１２】図１１の探針先端形状を側面から見た走査ト
ンネル顕微鏡像のＳＴＭ写真。立体図（写真）。
ンネル顕微鏡像のＳＴＭ写真。立体図（写真）。
Claims (6)
- 【請求項１】試料表面に対向して配置される探針、該探
針と試料表面間の距離をほぼ一定に制御するための手段
および該制御に関する信号と探針−試料表面との相対的
な走査信号とから前記試料表面の形状に関する情報を得
る走査プローブ顕微鏡において、前記試料表面と前記探
針間に電圧を印加する手段を備えることを特徴とする走
査プローブ顕微鏡。 - 【請求項２】前記試料表面と前記探針間に印加する電圧
の極性が選択可能である請求項１記載の走査プローブ顕
微鏡。 - 【請求項３】前記試料表面と前記探針間に印加する電圧
を、探針が負となるように設定し試料表面上に形成され
た突起構造を走査することによって探針先端の形状を測
定可能な請求項１記載の走査プローブ顕微鏡。 - 【請求項４】前記試料表面と前記探針間に印加する電圧
を、探針が正となるように設定し探針先端に突起構造が
形成された請求項１記載の走査プローブ顕微鏡。 - 【請求項５】前記試料表面と前記探針間に印加する電圧
を、探針が正となるように設定し探針先端に形成された
突起構造で試料表面を走査することによって試料表面の
形状を測定可能な請求項１記載の走査プローブ顕微鏡。 - 【請求項６】試料を準備すること、前記試料表面に対向
して探針を配置すること、前記探針と前記試料表面間の
距離をほぼ一定に制御すること、前記探針と前記試料表
面とを相対的に走査すること、前記制御に関する信号と
相対的な走査に関する信号とから前記試料表面の形状に
関する情報を得ること、前記探針と前記試料表面間の距
離をほぼ一定に制御した状態で前記試料表面と前記探針
間に電圧を印加し前記試料表面又は前記探針先端に突起
構造を形成させることとよりなる試料表面形状測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3186195A JPH08201405A (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 走査プローブ顕微鏡およびその探針の形状測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3186195A JPH08201405A (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 走査プローブ顕微鏡およびその探針の形状測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08201405A true JPH08201405A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=12342842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3186195A Pending JPH08201405A (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 走査プローブ顕微鏡およびその探針の形状測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08201405A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007078679A (ja) * | 2005-08-16 | 2007-03-29 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 探針形状評価用標準試料 |
| JP2015175626A (ja) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 走査型プローブ顕微鏡 |
-
1995
- 1995-01-30 JP JP3186195A patent/JPH08201405A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007078679A (ja) * | 2005-08-16 | 2007-03-29 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 探針形状評価用標準試料 |
| JP2015175626A (ja) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 走査型プローブ顕微鏡 |
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