JPH09133690A - 走査型プローブ顕微鏡のｚ変位検出機構 - Google Patents
走査型プローブ顕微鏡のｚ変位検出機構Info
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- JPH09133690A JPH09133690A JP28871095A JP28871095A JPH09133690A JP H09133690 A JPH09133690 A JP H09133690A JP 28871095 A JP28871095 A JP 28871095A JP 28871095 A JP28871095 A JP 28871095A JP H09133690 A JPH09133690 A JP H09133690A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】補正手段を用いることなく、Ｚ方向に歪みのな
いＳＰＭ像を得ることのできる走査型プローブ顕微鏡を
提供する。 【解決手段】静電容量センサー１５は、アーム２ａに固
定されたアーム１５ａの下端部に固定されている。アー
ム１５ａは円筒型圧電体スキャナー２の内側を中心軸に
沿って延びている。アーム１５ａは、プレート１５ｂに
固定ビス１５ｃにより固定されている。アーム１５ａは
固定ビス１５ｃを緩めることで移動可能となり、これに
よりＺ方向の位置を調整することができる。プレート１
５ｂは固定ビス１７によりアーム２ａに固定されてお
り、その際、傾き調整ビス１８によりアーム２ａに対す
る傾きが調整される。アーム１５ａの下端の静電容量セ
ンサー１５は、ヘッド３の上面に設けられたハーフミラ
ー１６に平行に配置される。ハーフミラー１６はガラス
に金属薄膜を蒸着により形成して作られている。
いＳＰＭ像を得ることのできる走査型プローブ顕微鏡を
提供する。 【解決手段】静電容量センサー１５は、アーム２ａに固
定されたアーム１５ａの下端部に固定されている。アー
ム１５ａは円筒型圧電体スキャナー２の内側を中心軸に
沿って延びている。アーム１５ａは、プレート１５ｂに
固定ビス１５ｃにより固定されている。アーム１５ａは
固定ビス１５ｃを緩めることで移動可能となり、これに
よりＺ方向の位置を調整することができる。プレート１
５ｂは固定ビス１７によりアーム２ａに固定されてお
り、その際、傾き調整ビス１８によりアーム２ａに対す
る傾きが調整される。アーム１５ａの下端の静電容量セ
ンサー１５は、ヘッド３の上面に設けられたハーフミラ
ー１６に平行に配置される。ハーフミラー１６はガラス
に金属薄膜を蒸着により形成して作られている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は走査型プローブ顕微
鏡に関する。特にそのＺ変位検出機構に関する。
鏡に関する。特にそのＺ変位検出機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】走査トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）や原子間
力顕微鏡（ＡＦＭ）（特開昭６２−１３０３Ο２号：Ｉ
ＢＭ、Ｇ．ビニッヒ、サンプル表面の像を形成する方法
及ぴ装置）など、簡単な構成で原子サイズレベルの高い
縦横方向分解能を有する走査型プローブ顕微鏡が提案さ
れている。
力顕微鏡（ＡＦＭ）（特開昭６２−１３０３Ο２号：Ｉ
ＢＭ、Ｇ．ビニッヒ、サンプル表面の像を形成する方法
及ぴ装置）など、簡単な構成で原子サイズレベルの高い
縦横方向分解能を有する走査型プローブ顕微鏡が提案さ
れている。
【０００３】この高い分解能を実現するには、プローブ
と測定試料の相対位置を精度良くコントロールできるス
テージが必要であり、このようなステージとして圧電体
を用いたトライポッド型の圧電体スキャナーやチューブ
型の圧電体スキャナーが使われる。圧電体スキャナー
は、一般に数ボルトから数百ボルトの電圧が印加される
と、ＸＹＺ方向に変位を生じる。その変位は印加した電
圧から知ることができる。しかし、印加電圧から算出し
た変位はクリープやドリフトのために厳密には正確では
ない。これに対処するため、変位検出センサーを別途に
組み込んだ走査型プローブ顕微鏡が既に提案されてい
る。
と測定試料の相対位置を精度良くコントロールできるス
テージが必要であり、このようなステージとして圧電体
を用いたトライポッド型の圧電体スキャナーやチューブ
型の圧電体スキャナーが使われる。圧電体スキャナー
は、一般に数ボルトから数百ボルトの電圧が印加される
と、ＸＹＺ方向に変位を生じる。その変位は印加した電
圧から知ることができる。しかし、印加電圧から算出し
た変位はクリープやドリフトのために厳密には正確では
ない。これに対処するため、変位検出センサーを別途に
組み込んだ走査型プローブ顕微鏡が既に提案されてい
る。
【０００４】Ｚ変位検出センサーを組み込んだ走査型プ
ローブ顕微鏡としては、その一例が特願平７−８８２７
９号に開示されている。以下、その構成について図３を
用いて説明する。
ローブ顕微鏡としては、その一例が特願平７−８８２７
９号に開示されている。以下、その構成について図３を
用いて説明する。
【０００５】ベース１には、アーム２ａをＺ方向に移動
可能に保持するアプローチ機構２ｂが固定されている。
アーム２ａには円筒型圧電体スキャナー２が取り付けら
れており、その自由端には移動体であるへッド３が固定
されている。へッド３の下側には、自由端に探針１２を
備えたカンチレバー４が取り付けられ、ヘッド３の内部
には、カンチレバー４の変位を検出するための光てこ式
の変位検出光学系が組み込まれている。変位検出光学系
は、カンチレバー４に光を照射するレーザダイオード５
と、カンチレバー４からの反射光を受けるフォトダイオ
ード６を有している。ベースｌの上にはステージ１４が
安定に固定されており、ステージ１４はこれに載せられ
た試料１３をＸＹ方向に自由に移動させることができ
る。
可能に保持するアプローチ機構２ｂが固定されている。
アーム２ａには円筒型圧電体スキャナー２が取り付けら
れており、その自由端には移動体であるへッド３が固定
されている。へッド３の下側には、自由端に探針１２を
備えたカンチレバー４が取り付けられ、ヘッド３の内部
には、カンチレバー４の変位を検出するための光てこ式
の変位検出光学系が組み込まれている。変位検出光学系
は、カンチレバー４に光を照射するレーザダイオード５
と、カンチレバー４からの反射光を受けるフォトダイオ
ード６を有している。ベースｌの上にはステージ１４が
安定に固定されており、ステージ１４はこれに載せられ
た試料１３をＸＹ方向に自由に移動させることができ
る。
【０００６】ベース１を試料１３に対してＸＹＺ方向に
走査する制御系は、円筒型圧電体スキャナー２をＺ方向
に制御するためのサーボ回路７と、円筒型圧電体スキャ
ナー２に高電圧を印加するための高圧アンプ８、円筒型
圧電体スキャナー２をＸ方向に走査するための走査信号
を発生するＸ走査信号発生器９、円筒型圧電体スキャナ
ー２をＹ方向に走査するための走査信号を発生するＹ走
査信号発生器１０とを有している。
走査する制御系は、円筒型圧電体スキャナー２をＺ方向
に制御するためのサーボ回路７と、円筒型圧電体スキャ
ナー２に高電圧を印加するための高圧アンプ８、円筒型
圧電体スキャナー２をＸ方向に走査するための走査信号
を発生するＸ走査信号発生器９、円筒型圧電体スキャナ
ー２をＹ方向に走査するための走査信号を発生するＹ走
査信号発生器１０とを有している。
【０００７】ヘッド３のＺ方向の変位を検出するＺ変位
検出系は、アーム２ａに固定されたアーム１５ａと、ア
ーム１５ａの下端部に固定された静電容量センサー１５
とを有している。アーム１５ａは円筒型圧電体スキャナ
ー２に平行に延びており、静電容量センサー１５はヘッ
ド３の上面に平行に対向するように配置され、ヘッド３
はＧＮＤ線１９によりアンプ２０に接続されている。
検出系は、アーム２ａに固定されたアーム１５ａと、ア
ーム１５ａの下端部に固定された静電容量センサー１５
とを有している。アーム１５ａは円筒型圧電体スキャナ
ー２に平行に延びており、静電容量センサー１５はヘッ
ド３の上面に平行に対向するように配置され、ヘッド３
はＧＮＤ線１９によりアンプ２０に接続されている。
【０００８】アンプ２０は静電容量センサー１５の出力
を増幅し、情報処理部兼モニター２１は、アンプ２０か
らのＺ位置情報と、Ｘ走査信号発生部９とＹ走査信号発
生部からのＸＹ位置情報とを併せて処理し、試料１３の
凹凸像を形成し表示する。
を増幅し、情報処理部兼モニター２１は、アンプ２０か
らのＺ位置情報と、Ｘ走査信号発生部９とＹ走査信号発
生部からのＸＹ位置情報とを併せて処理し、試料１３の
凹凸像を形成し表示する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】静電容量検出方式のセ
ンサーは、そのターゲットとして導電性の平面を必要と
する。図３の装置では、静電容量センサー１５のターゲ
ットはヘッド３の上面であり、研磨した金属表面で構成
されている。金属表面にうねりがあると、静電容量セン
サー１５はこれをＺ方向の変位として検出してしまう。
これは、走査型プローブ顕微鏡像（ＳＰＭ像）の歪みと
なって現れてしまう。このため、金属表面にはうねり
（凹凸）の無いものが望ましく、その平坦さを追求する
と、ターゲットは非常に高価なものとなってしまう。
ンサーは、そのターゲットとして導電性の平面を必要と
する。図３の装置では、静電容量センサー１５のターゲ
ットはヘッド３の上面であり、研磨した金属表面で構成
されている。金属表面にうねりがあると、静電容量セン
サー１５はこれをＺ方向の変位として検出してしまう。
これは、走査型プローブ顕微鏡像（ＳＰＭ像）の歪みと
なって現れてしまう。このため、金属表面にはうねり
（凹凸）の無いものが望ましく、その平坦さを追求する
と、ターゲットは非常に高価なものとなってしまう。
【００１０】また、静電容量センサー１５は円筒型圧電
体スキャナー２の外側に配置されており、円筒型圧電体
スキャナー２はＸＹ方向に変位を生じた際に湾曲するた
め、その影響がＺ変位検出に現れてしまう。すなわち、
静電容量センサー１５で検出されるＺ変位は、円筒型圧
電体スキャナー２の湾曲による誤差を含んだものとな
る。このため、特願平７−８８２７９では、静電容量セ
ンサー１５で検出されたＺ変位を補正する手段を設ける
ことを提案している。
体スキャナー２の外側に配置されており、円筒型圧電体
スキャナー２はＸＹ方向に変位を生じた際に湾曲するた
め、その影響がＺ変位検出に現れてしまう。すなわち、
静電容量センサー１５で検出されるＺ変位は、円筒型圧
電体スキャナー２の湾曲による誤差を含んだものとな
る。このため、特願平７−８８２７９では、静電容量セ
ンサー１５で検出されたＺ変位を補正する手段を設ける
ことを提案している。
【００１１】このような誤差の発生を無くす構成とし
て、静電容量センサー１５を円筒型圧電体スキャナー２
の内側に配置することが考えられるが、この場合には、
静電容量センサー１５が見えないため、静電容量センサ
ー１５の傾き調整や高さ調整はセンサー信号に基づいて
行なうことになり非常に困難なものとなる。
て、静電容量センサー１５を円筒型圧電体スキャナー２
の内側に配置することが考えられるが、この場合には、
静電容量センサー１５が見えないため、静電容量センサ
ー１５の傾き調整や高さ調整はセンサー信号に基づいて
行なうことになり非常に困難なものとなる。
【００１２】本発明は、この様な事情を鑑みて成された
ものであり、その目的は、補正手段を用いることなく、
Ｚ方向に歪みのないＳＰＭ像を得ることのできる走査型
プローブ顕微鏡を提供することである。
ものであり、その目的は、補正手段を用いることなく、
Ｚ方向に歪みのないＳＰＭ像を得ることのできる走査型
プローブ顕微鏡を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、プローブまた
は試料の一方を保持する移動体と、移動体を微動させる
円筒型圧電体スキャナーとを有する走査型プローブ顕微
鏡のためのＺ変位検出機構であり、円筒型圧電体スキャ
ナーの内側に配置された、移動体のＺ方向の変位を検出
するための静電容量センサーと、移動体に固定された、
静電容量センサーのターゲットとなる、金属膜を蒸着し
て形成されたハーフミラーとを有していることを特徴と
する。
は試料の一方を保持する移動体と、移動体を微動させる
円筒型圧電体スキャナーとを有する走査型プローブ顕微
鏡のためのＺ変位検出機構であり、円筒型圧電体スキャ
ナーの内側に配置された、移動体のＺ方向の変位を検出
するための静電容量センサーと、移動体に固定された、
静電容量センサーのターゲットとなる、金属膜を蒸着し
て形成されたハーフミラーとを有していることを特徴と
する。
【００１４】金属膜を蒸着したハーフミラーはうねりが
少なく、金属を研磨するより安価に得られる。静電容量
センサーをターゲット面に近づけた際に静電容量センサ
ーの端面とターゲット面の間に傾きがあると、その傾き
に応じた干渉縞が生じる。この干渉縞は、ターゲットが
ハーフミラーであることから、ハーフミラーを下方から
観察することで容易に確認できる。
少なく、金属を研磨するより安価に得られる。静電容量
センサーをターゲット面に近づけた際に静電容量センサ
ーの端面とターゲット面の間に傾きがあると、その傾き
に応じた干渉縞が生じる。この干渉縞は、ターゲットが
ハーフミラーであることから、ハーフミラーを下方から
観察することで容易に確認できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。本発明によるＺ変位検
出機構を組み込んだ走査型プローブ顕微鏡の構成につい
て図１を用いて説明する。
の実施の形態について説明する。本発明によるＺ変位検
出機構を組み込んだ走査型プローブ顕微鏡の構成につい
て図１を用いて説明する。
【００１６】ベース１には、アーム２ａをＺ方向に移動
可能に保持するアプローチ機構２ｂが固定されている。
アーム２ａには円筒型圧電体スキャナー２が取り付けら
れており、その自由端には移動体であるへッド３が固定
されている。へッド３の下側には、自由端に探針１２を
備えたカンチレバー４が取り付けられ、ヘッド３の内部
には、カンチレバー４の変位を検出するための光てこ式
の変位検出光学系が組み込まれている。変位検出光学系
は、カンチレバー４に光を照射するレーザダイオード５
と、カンチレバー４からの反射光を受けるフォトダイオ
ード６を有している。ベースｌの上にはステージ１４が
安定に固定されており、ステージ１４はこれに載せられ
た試料１３をＸＹ方向に自由に移動させることができ
る。
可能に保持するアプローチ機構２ｂが固定されている。
アーム２ａには円筒型圧電体スキャナー２が取り付けら
れており、その自由端には移動体であるへッド３が固定
されている。へッド３の下側には、自由端に探針１２を
備えたカンチレバー４が取り付けられ、ヘッド３の内部
には、カンチレバー４の変位を検出するための光てこ式
の変位検出光学系が組み込まれている。変位検出光学系
は、カンチレバー４に光を照射するレーザダイオード５
と、カンチレバー４からの反射光を受けるフォトダイオ
ード６を有している。ベースｌの上にはステージ１４が
安定に固定されており、ステージ１４はこれに載せられ
た試料１３をＸＹ方向に自由に移動させることができ
る。
【００１７】ベース１を試料１３に対してＸＹＺ方向に
走査する制御系は、円筒型圧電体スキャナー２をＺ方向
に制御するためのサーボ回路７と、円筒型圧電体スキャ
ナー２に高電圧を印加するための高圧アンプ８、円筒型
圧電体スキャナー２をＸ方向に走査するための走査信号
を発生するＸ走査信号発生器９、円筒型圧電体スキャナ
ー２をＹ方向に走査するための走査信号を発生するＹ走
査信号発生器１０とを有している。
走査する制御系は、円筒型圧電体スキャナー２をＺ方向
に制御するためのサーボ回路７と、円筒型圧電体スキャ
ナー２に高電圧を印加するための高圧アンプ８、円筒型
圧電体スキャナー２をＸ方向に走査するための走査信号
を発生するＸ走査信号発生器９、円筒型圧電体スキャナ
ー２をＹ方向に走査するための走査信号を発生するＹ走
査信号発生器１０とを有している。
【００１８】ヘッド３のＺ方向の変位を検出するＺ変位
検出系は、アーム２ａに固定されたアーム１５ａと、ア
ーム１５ａの下端部に固定された静電容量センサー１５
とを有している。アーム１５ａは、プレート１５ｂに固
定ビス１５ｃにより固定され、円筒型圧電体スキャナー
２の内側を中心軸に沿って延びている。アーム１５ａは
固定ビス１５ｃを緩めることで移動可能となり、これに
よりＺ方向の位置を調整することができる。プレート１
５ｂは固定ビス１７によりアーム２ａに固定されてお
り、その際、傾き調整ビス１８によりアーム２ａに対す
る傾きが調整される。
検出系は、アーム２ａに固定されたアーム１５ａと、ア
ーム１５ａの下端部に固定された静電容量センサー１５
とを有している。アーム１５ａは、プレート１５ｂに固
定ビス１５ｃにより固定され、円筒型圧電体スキャナー
２の内側を中心軸に沿って延びている。アーム１５ａは
固定ビス１５ｃを緩めることで移動可能となり、これに
よりＺ方向の位置を調整することができる。プレート１
５ｂは固定ビス１７によりアーム２ａに固定されてお
り、その際、傾き調整ビス１８によりアーム２ａに対す
る傾きが調整される。
【００１９】アーム１５ａの下端に設けられた静電容量
センサー１５は、ヘッド３の上面に設けられたハーフミ
ラー１６に平行に対向するように配置されている。ハー
フミラー１６はガラスに金属薄膜を蒸着により形成して
作られている。ハーフミラー１６の金属膜はＧＮＤ線１
９によりアンプ２０に接続されている。
センサー１５は、ヘッド３の上面に設けられたハーフミ
ラー１６に平行に対向するように配置されている。ハー
フミラー１６はガラスに金属薄膜を蒸着により形成して
作られている。ハーフミラー１６の金属膜はＧＮＤ線１
９によりアンプ２０に接続されている。
【００２０】アンプ２０は静電容量センサー１５の出力
を増幅し、情報処理部兼モニター２１は、アンプ２０か
らのＺ位置情報と、Ｘ走査信号発生部９とＹ走査信号発
生部からのＸＹ位置情報とを併せて処理し、試料１３の
凹凸像を形成し表示する。
を増幅し、情報処理部兼モニター２１は、アンプ２０か
らのＺ位置情報と、Ｘ走査信号発生部９とＹ走査信号発
生部からのＸＹ位置情報とを併せて処理し、試料１３の
凹凸像を形成し表示する。
【００２１】次に、静電容量センサー１５の端面とハー
フミラー１６の間の調整について図２を用いて説明す
る。調整の際、ヘッド３の下方に対物レンズ２２を配置
する。これは、図１の走査型プローブ顕微鏡を倒立型光
学顕微鏡と組み合わせることで簡単に実現される。
フミラー１６の間の調整について図２を用いて説明す
る。調整の際、ヘッド３の下方に対物レンズ２２を配置
する。これは、図１の走査型プローブ顕微鏡を倒立型光
学顕微鏡と組み合わせることで簡単に実現される。
【００２２】アーム１５ａを下降させて静電容量センサ
ー１５の端面をハーフミラー１６に接触させる。このと
き、通常は、静電容量センサー１５の端面とハーフミラ
ー１６の間には傾きがあるため、上の円内に描かれてい
るように、その傾きに応じた干渉縞が対物レンズ２２を
介して観察される。
ー１５の端面をハーフミラー１６に接触させる。このと
き、通常は、静電容量センサー１５の端面とハーフミラ
ー１６の間には傾きがあるため、上の円内に描かれてい
るように、その傾きに応じた干渉縞が対物レンズ２２を
介して観察される。
【００２３】この干渉縞の向きから静電容量センサー１
５の傾きの方向が分かるので、調整ビス１８を調整して
傾きを無くす。静電容量センサー１５の端面とハーフミ
ラー１６の間に傾きが無くなると、対物レンズ２２を介
して観察される視野内には下の円内に描かれているよう
に干渉縞が無くなる。干渉縞が無くなったら、固定ビス
１７を用いてプレート１５ｂをアーム２ａに固定する。
最後に、アーム１５ａを上昇させて、静電容量センサー
１５をその検出範囲に応じてハーフミラー１６から離
し、その後に固定ビス１５ｃによりアーム１５ａをプレ
ート１５ｂに固定する。これで、静電容量センサー１５
の端面とハーフミラー１６の間の調整は完了する。
５の傾きの方向が分かるので、調整ビス１８を調整して
傾きを無くす。静電容量センサー１５の端面とハーフミ
ラー１６の間に傾きが無くなると、対物レンズ２２を介
して観察される視野内には下の円内に描かれているよう
に干渉縞が無くなる。干渉縞が無くなったら、固定ビス
１７を用いてプレート１５ｂをアーム２ａに固定する。
最後に、アーム１５ａを上昇させて、静電容量センサー
１５をその検出範囲に応じてハーフミラー１６から離
し、その後に固定ビス１５ｃによりアーム１５ａをプレ
ート１５ｂに固定する。これで、静電容量センサー１５
の端面とハーフミラー１６の間の調整は完了する。
【００２４】なお、本実施形態では、照明装置等を用い
ることなく干渉縞を観察しているが、組み合わせる顕微
鏡の照明光を用いて干渉縞を観察してもよい。走査型プ
ローブ顕微鏡測定（ＳＰＭ測定）は以下のように行なわ
れる。
ることなく干渉縞を観察しているが、組み合わせる顕微
鏡の照明光を用いて干渉縞を観察してもよい。走査型プ
ローブ顕微鏡測定（ＳＰＭ測定）は以下のように行なわ
れる。
【００２５】円筒型圧電体スキャナー２は、Ｘ走査信号
発生器９とＹ走査信号発生器１０からのＸＹ走査信号に
従ってヘッド３をＸＹ方向に走査する。このとき、探針
１２は試料１３の表面との間に原子間力が作用する距離
に配置されていて、カンチレバー４は試料１３の表面の
凹凸に応じてＺ方向にたわむ。レーザダイオード５から
発せられた光はカンチレバー４の表面で反射し、反射光
はフォトダイオード６に入射する。カンチレバー４のた
わみは、フォトダイオード６上のビームの位置から検出
され、サーボ回路７はこのたわみが−定になるように円
筒型圧電体スキャナー２をＺ方向に制御する。
発生器９とＹ走査信号発生器１０からのＸＹ走査信号に
従ってヘッド３をＸＹ方向に走査する。このとき、探針
１２は試料１３の表面との間に原子間力が作用する距離
に配置されていて、カンチレバー４は試料１３の表面の
凹凸に応じてＺ方向にたわむ。レーザダイオード５から
発せられた光はカンチレバー４の表面で反射し、反射光
はフォトダイオード６に入射する。カンチレバー４のた
わみは、フォトダイオード６上のビームの位置から検出
され、サーボ回路７はこのたわみが−定になるように円
筒型圧電体スキャナー２をＺ方向に制御する。
【００２６】このときのＺ駆動信号を換算して凹凸情報
とすると、圧電体固有のヒステリシスやクリープ等の影
響により得られる凹凸像には歪みが生じる。このため、
凹凸情報すなわちＺ位置情報は静電容量センサー１５を
用いて検出し、これをＸＹ走査信号と併せて処理するこ
とにより、試料１３の表面のＺ方向に歪みのない凹凸像
が得られる。
とすると、圧電体固有のヒステリシスやクリープ等の影
響により得られる凹凸像には歪みが生じる。このため、
凹凸情報すなわちＺ位置情報は静電容量センサー１５を
用いて検出し、これをＸＹ走査信号と併せて処理するこ
とにより、試料１３の表面のＺ方向に歪みのない凹凸像
が得られる。
【００２７】これまで説明したように、本実施形態で
は、ターゲットに、金属膜を蒸着したハーフミラー１６
を使用しているので、ターゲット面のうねりが少なく、
金属を研磨するより安価に得られる。また、静電容量セ
ンサー１５が円筒型圧電体スキャナー２の内側に配置さ
れているため、補正手段を必要とすること無く、正確な
Ｚ変位が得られる。さらに、ターゲットがハーフミラー
１６であるため、静電容量センサー１５の端面とターゲ
ット面の傾きが、ハーフミラー１６の下方から干渉縞を
観察することで確認できるので、両者間の傾き調整は容
易に行なえる。
は、ターゲットに、金属膜を蒸着したハーフミラー１６
を使用しているので、ターゲット面のうねりが少なく、
金属を研磨するより安価に得られる。また、静電容量セ
ンサー１５が円筒型圧電体スキャナー２の内側に配置さ
れているため、補正手段を必要とすること無く、正確な
Ｚ変位が得られる。さらに、ターゲットがハーフミラー
１６であるため、静電容量センサー１５の端面とターゲ
ット面の傾きが、ハーフミラー１６の下方から干渉縞を
観察することで確認できるので、両者間の傾き調整は容
易に行なえる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、ターゲットに金属膜を
蒸着したハーフミラーを使用しているので、ターゲット
面のうねりが少ない。しかも、このターゲットは金属を
研磨するより安価に得られる。また、静電容量センサー
が円筒型圧電体スキャナーの内側に配置されているた
め、補正手段を必要とすること無く、正確なＺ変位が得
られる。これにより、試料表面の正確な凹凸像を得られ
る走査型プローブ顕微鏡が実現される。さらに、ターゲ
ットがハーフミラーであるため、静電容量センサーの端
面とターゲット面の傾きが、ハーフミラーの下方から干
渉縞を観察することで確認できるので、両者間の傾き調
整は容易に行なえる。
蒸着したハーフミラーを使用しているので、ターゲット
面のうねりが少ない。しかも、このターゲットは金属を
研磨するより安価に得られる。また、静電容量センサー
が円筒型圧電体スキャナーの内側に配置されているた
め、補正手段を必要とすること無く、正確なＺ変位が得
られる。これにより、試料表面の正確な凹凸像を得られ
る走査型プローブ顕微鏡が実現される。さらに、ターゲ
ットがハーフミラーであるため、静電容量センサーの端
面とターゲット面の傾きが、ハーフミラーの下方から干
渉縞を観察することで確認できるので、両者間の傾き調
整は容易に行なえる。
【図１】本発明によるＺ変位検出機構を組み込んだ走査
型プローブ顕微鏡の構成を示す図である。
型プローブ顕微鏡の構成を示す図である。
【図２】図１の走査型プローブ顕微鏡における静電容量
センサーとハーフミラーの間の調整動作を説明するため
の図である。
センサーとハーフミラーの間の調整動作を説明するため
の図である。
【図３】Ｚ変位検出センサーを組み込んだ走査型プロー
ブ顕微鏡の従来例の構成を示す図である。
ブ顕微鏡の従来例の構成を示す図である。
２…円筒型圧電体スキャナー、３…へッド、４…カンチ
レバー、１２…探針、１５…静電容量センサー、１５ａ
…アーム、１６…ハーフミラー。
レバー、１２…探針、１５…静電容量センサー、１５ａ
…アーム、１６…ハーフミラー。
Claims (1)
- 【請求項１】プローブまたは試料の一方を保持する移動
体と、移動体を微動させる円筒型圧電体スキャナーとを
有する走査型プローブ顕微鏡のためのＺ変位検出機構で
あり、 円筒型圧電体スキャナーの内側に配置された、移動体の
Ｚ方向の変位を検出するための静電容量センサーと、 移動体に固定された、静電容量センサーのターゲットと
なる、金属膜を蒸着して形成されたハーフミラーとを有
していることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡のＺ変
位検出機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28871095A JPH09133690A (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 走査型プローブ顕微鏡のｚ変位検出機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28871095A JPH09133690A (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 走査型プローブ顕微鏡のｚ変位検出機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09133690A true JPH09133690A (ja) | 1997-05-20 |
Family
ID=17733692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28871095A Withdrawn JPH09133690A (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 走査型プローブ顕微鏡のｚ変位検出機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09133690A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101922909A (zh) * | 2010-03-09 | 2010-12-22 | 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 | 非接触直接检测镜面高低差的高精度电容式位移传感器 |
-
1995
- 1995-11-07 JP JP28871095A patent/JPH09133690A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101922909A (zh) * | 2010-03-09 | 2010-12-22 | 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 | 非接触直接检测镜面高低差的高精度电容式位移传感器 |
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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: 20030107 |