JPH10282128A - 走査型プローブ顕微鏡 - Google Patents
走査型プローブ顕微鏡Info
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- JPH10282128A JPH10282128A JP8247797A JP8247797A JPH10282128A JP H10282128 A JPH10282128 A JP H10282128A JP 8247797 A JP8247797 A JP 8247797A JP 8247797 A JP8247797 A JP 8247797A JP H10282128 A JPH10282128 A JP H10282128A
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- scanning probe
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カンチレバーのバネ定数を求めることがで
き、また、求めたバネ定数に基づいてパラメータを自動
設定することができる走査型プローブ顕微鏡を提供す
る。 【解決手段】 カンチレバーの変位検出によって試料の
表面観察を行う走査型プローブ顕微鏡１において、走査
型プローブ顕微鏡が備えるカンチレバー２０の変位検出
手段２の出力に基づいてカンチレバー２０のバネ定数を
測定する測定手段５を備え、これによって、バネ定数を
求めるための格別の装置を設けることなく、走査型プロ
ーブ顕微鏡が備える変位検出手段の出力を用いてカンチ
レバーのバネ定数を求め、個々のカンチレバーの特性を
求める。カンチレバーのバネ定数を測定する測定手段４
は、変位検出手段２の出力からカンチレバーの熱ゆらぎ
を検出し、熱ゆらぎとバネ定数との関係からバネ定数を
演算する。
き、また、求めたバネ定数に基づいてパラメータを自動
設定することができる走査型プローブ顕微鏡を提供す
る。 【解決手段】 カンチレバーの変位検出によって試料の
表面観察を行う走査型プローブ顕微鏡１において、走査
型プローブ顕微鏡が備えるカンチレバー２０の変位検出
手段２の出力に基づいてカンチレバー２０のバネ定数を
測定する測定手段５を備え、これによって、バネ定数を
求めるための格別の装置を設けることなく、走査型プロ
ーブ顕微鏡が備える変位検出手段の出力を用いてカンチ
レバーのバネ定数を求め、個々のカンチレバーの特性を
求める。カンチレバーのバネ定数を測定する測定手段４
は、変位検出手段２の出力からカンチレバーの熱ゆらぎ
を検出し、熱ゆらぎとバネ定数との関係からバネ定数を
演算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走査型プローブ顕
微鏡に関し、特に走査型プローブ顕微鏡が備えるカンチ
レバーのバネ定数ないしパラメータの設定に関する。
微鏡に関し、特に走査型プローブ顕微鏡が備えるカンチ
レバーのバネ定数ないしパラメータの設定に関する。
【０００２】
【従来の技術】走査型プローブ顕微鏡として、プローブ
と試料表面間に働く原子間力を測定する原子間力顕微鏡
（ＡＦＭ）が知られている。この走査型プローブ顕微鏡
は、探針および探針を支持するカンチレバーと、このカ
ンチレバーの曲がりを検出する変位測定系とを備え、探
針と試料との間の原子間力（引力または斥力）を検出
し、この原子間力が一定となるように制御することによ
って、試料表面の形状を観察するものであり、生物，有
機分子，絶縁物等の非導電物質の観察を行うことができ
る顕微鏡である。
と試料表面間に働く原子間力を測定する原子間力顕微鏡
（ＡＦＭ）が知られている。この走査型プローブ顕微鏡
は、探針および探針を支持するカンチレバーと、このカ
ンチレバーの曲がりを検出する変位測定系とを備え、探
針と試料との間の原子間力（引力または斥力）を検出
し、この原子間力が一定となるように制御することによ
って、試料表面の形状を観察するものであり、生物，有
機分子，絶縁物等の非導電物質の観察を行うことができ
る顕微鏡である。
【０００３】走査型プローブ顕微鏡は、コンタクトモー
ド、コンタクトハイトモード、ノンコンタクトモード、
ダイナミックモード等の各種の測定モードを備えてい
る。コンタクトモードはカンチレバーと試料との間に働
く斥力が一定となるようにフィードバック制御を行いな
がら試料表面を走査し、フィードバック量から高さを測
定するモードであり、コンタクトハイトモードはカンチ
レバーの高さを一定に保ちながら試料表面を走査し、カ
ンチレバーのたわみ量から高さを測定するモードであ
り、ノンコンタクトモードは共振点付近で振動している
カンチレバーと試料との間に働く引力が一定となるよう
にフィードバック制御を行いながら試料表面を走査し、
フィードバック量から高さを測定するモードであり、ダ
イナミックモードは共振点付近で振動しているカンチレ
バーと試料との間に働く斥力が一定となるようにフィー
ドバック制御を行いながら試料表面を走査し、フィード
バック量から高さを測定するモードである。
ド、コンタクトハイトモード、ノンコンタクトモード、
ダイナミックモード等の各種の測定モードを備えてい
る。コンタクトモードはカンチレバーと試料との間に働
く斥力が一定となるようにフィードバック制御を行いな
がら試料表面を走査し、フィードバック量から高さを測
定するモードであり、コンタクトハイトモードはカンチ
レバーの高さを一定に保ちながら試料表面を走査し、カ
ンチレバーのたわみ量から高さを測定するモードであ
り、ノンコンタクトモードは共振点付近で振動している
カンチレバーと試料との間に働く引力が一定となるよう
にフィードバック制御を行いながら試料表面を走査し、
フィードバック量から高さを測定するモードであり、ダ
イナミックモードは共振点付近で振動しているカンチレ
バーと試料との間に働く斥力が一定となるようにフィー
ドバック制御を行いながら試料表面を走査し、フィード
バック量から高さを測定するモードである。
【０００４】上記各種の測定モードでは、試料表面の形
状をカンチレバーの変位に置き換えて検出を行うもので
あり、カンチレバーの背面からの反射光の反射方向がカ
ンチレバーのたわみによって変化することを利用して検
出を行うものである。カンチレバーは、通常、長さ数百
ミクロンの大きさで、先端に先鋭な探針が形成されてお
り、試料や測定目的に応じて用意された複数種のカンチ
レバーの中から選択して用いている。また、試料は走査
手段によって三次元方向に走査・制御され、カンチレバ
ーは試料表面の形状をトレースして、三次元の観察像を
得ている。試料走査型の他にカンチレバー走査型の走査
手段を用いることもできる。
状をカンチレバーの変位に置き換えて検出を行うもので
あり、カンチレバーの背面からの反射光の反射方向がカ
ンチレバーのたわみによって変化することを利用して検
出を行うものである。カンチレバーは、通常、長さ数百
ミクロンの大きさで、先端に先鋭な探針が形成されてお
り、試料や測定目的に応じて用意された複数種のカンチ
レバーの中から選択して用いている。また、試料は走査
手段によって三次元方向に走査・制御され、カンチレバ
ーは試料表面の形状をトレースして、三次元の観察像を
得ている。試料走査型の他にカンチレバー走査型の走査
手段を用いることもできる。
【０００５】走査型プローブ顕微鏡は上記したようにカ
ンチレバーのたわみを利用して検出を行うため、カンチ
レバーの素材や長さ，厚さあるいは形状等によって、探
針と試料との接触圧や振動数等の条件が異なる。そこ
で、カンチレバーによる測定結果の偏差を除去するため
に、カンチレバーのバネ定数等のパラメータを測定手段
に入力し、該パラメータに基づいて測定結果の校正を行
っている。
ンチレバーのたわみを利用して検出を行うため、カンチ
レバーの素材や長さ，厚さあるいは形状等によって、探
針と試料との接触圧や振動数等の条件が異なる。そこ
で、カンチレバーによる測定結果の偏差を除去するため
に、カンチレバーのバネ定数等のパラメータを測定手段
に入力し、該パラメータに基づいて測定結果の校正を行
っている。
【０００６】従来、このカンチレバーのバネ定数の入力
は、あらかじめコンピュータによるシミュレーションで
計算しておいたバネ定数を、オペレータが人手で入力し
設定を行っている。
は、あらかじめコンピュータによるシミュレーションで
計算しておいたバネ定数を、オペレータが人手で入力し
設定を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の走査型プローブ
顕微鏡では、カンチレバーのバネ定数等のパラメータの
設定において、使用する各カンチレバーの特性のばらつ
きを無視し、カンチレバーの種類毎に定められた一定の
所定値を設定しているため、力の検出精度に限界があ
り、測定の良好な再現性を得ることができないという問
題がある。
顕微鏡では、カンチレバーのバネ定数等のパラメータの
設定において、使用する各カンチレバーの特性のばらつ
きを無視し、カンチレバーの種類毎に定められた一定の
所定値を設定しているため、力の検出精度に限界があ
り、測定の良好な再現性を得ることができないという問
題がある。
【０００８】また、異なる種類のカンチレバーに交換し
た場合にパラメータの変更を怠ると、不適切なパラメー
タ設定によってカンチレバーや試料に損傷を与えるおそ
れがある。
た場合にパラメータの変更を怠ると、不適切なパラメー
タ設定によってカンチレバーや試料に損傷を与えるおそ
れがある。
【０００９】さらに、カンチレバーの種類が不明となる
とパラメータの設定ができなくなり、また、カンチレバ
ーのバネ定数の測定を行うにも適当な測定装置がなく、
バネ定数を知ることができず、場合によっては該カンチ
レバーの使用をあきらめなければならないという問題も
ある。
とパラメータの設定ができなくなり、また、カンチレバ
ーのバネ定数の測定を行うにも適当な測定装置がなく、
バネ定数を知ることができず、場合によっては該カンチ
レバーの使用をあきらめなければならないという問題も
ある。
【００１０】そこで、本発明は前記した従来の走査型プ
ローブ顕微鏡の持つ問題点を解決し、カンチレバーのバ
ネ定数を求めることができ、また、求めたバネ定数に基
づいてパラメータを自動設定することができる走査型プ
ローブ顕微鏡を提供することを目的とする。
ローブ顕微鏡の持つ問題点を解決し、カンチレバーのバ
ネ定数を求めることができ、また、求めたバネ定数に基
づいてパラメータを自動設定することができる走査型プ
ローブ顕微鏡を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の走査型プローブ
顕微鏡は、バネ定数を求めるための格別の装置を設ける
ことなく、走査型プローブ顕微鏡が備える機構を用いて
カンチレバーのバネ定数を求め、個々のカンチレバーの
特性を求めることができるものであり、バネ定数に基づ
いてパラメータの自動設定を行うことができるものであ
る。
顕微鏡は、バネ定数を求めるための格別の装置を設ける
ことなく、走査型プローブ顕微鏡が備える機構を用いて
カンチレバーのバネ定数を求め、個々のカンチレバーの
特性を求めることができるものであり、バネ定数に基づ
いてパラメータの自動設定を行うことができるものであ
る。
【００１２】本発明の走査型プローブ顕微鏡は、バネ定
数の上記測定を行うために、カンチレバーの変位検出に
よって試料の表面観察を行う走査型プローブ顕微鏡にお
いて、走査型プローブ顕微鏡が備えるカンチレバーの変
位検出手段の出力に基づいてカンチレバーのバネ定数を
測定する測定手段を備える。これによって、バネ定数を
求めるための格別の装置を設けることなく、走査型プロ
ーブ顕微鏡が備える変位検出手段の出力を用いてカンチ
レバーのバネ定数を求め、個々のカンチレバーの特性を
求めることができる。
数の上記測定を行うために、カンチレバーの変位検出に
よって試料の表面観察を行う走査型プローブ顕微鏡にお
いて、走査型プローブ顕微鏡が備えるカンチレバーの変
位検出手段の出力に基づいてカンチレバーのバネ定数を
測定する測定手段を備える。これによって、バネ定数を
求めるための格別の装置を設けることなく、走査型プロ
ーブ顕微鏡が備える変位検出手段の出力を用いてカンチ
レバーのバネ定数を求め、個々のカンチレバーの特性を
求めることができる。
【００１３】カンチレバーのバネ定数を測定する測定手
段は、変位検出手段の出力からカンチレバーの熱ゆらぎ
を検出し、熱ゆらぎとバネ定数との関係からバネ定数を
演算するものである。
段は、変位検出手段の出力からカンチレバーの熱ゆらぎ
を検出し、熱ゆらぎとバネ定数との関係からバネ定数を
演算するものである。
【００１４】一般に、物質は熱運動により熱ゆらぎとし
て知られる微小振動を行っている。カンチレバーのバネ
定数をｋとし、熱ゆらぎの振幅をｘとすると、熱ゆらぎ
とバネ定数との関係は、以下の式（１）で表される。
て知られる微小振動を行っている。カンチレバーのバネ
定数をｋとし、熱ゆらぎの振幅をｘとすると、熱ゆらぎ
とバネ定数との関係は、以下の式（１）で表される。
【００１５】 ｋ・〈ｘ2〉／２＝ｋB・Ｔ／２ …（１） なお、〈ｘ2〉は振幅ｘの自乗平均を表し、ｋBはボルツ
マン定数であり、Ｔは絶対温度である。
マン定数であり、Ｔは絶対温度である。
【００１６】また、熱ゆらぎの振幅と周波数の関係をパ
ワースペクトルで表すと、熱ゆらぎの振幅の自乗平均
〈ｘ2〉は以下の式（２）で示すようにパワースペクト
ルの面積Ｓで表される。
ワースペクトルで表すと、熱ゆらぎの振幅の自乗平均
〈ｘ2〉は以下の式（２）で示すようにパワースペクト
ルの面積Ｓで表される。
【００１７】 〈ｘ2〉＝Ｓ …（２） 上記式（１），（２）から、バネ定数ｋは以下の式
（３）で表される。
（３）で表される。
【００１８】 ｋ＝ｋB・Ｔ／Ｓ …（３） 上記式（３）から、バネ定数ｋはパワースペクトルの面
積Ｓと絶対温度Ｔから求めることができ、したがって、
カンチレバーの熱ゆらぎを測定することによって、バネ
定数ｋを自動的に求めることができる。
積Ｓと絶対温度Ｔから求めることができ、したがって、
カンチレバーの熱ゆらぎを測定することによって、バネ
定数ｋを自動的に求めることができる。
【００１９】本発明の本発明の走査型プローブ顕微鏡に
よれば、走査型プローブ顕微鏡を非測定状態とし、この
ときの変位検出手段の出力の振幅と周波数からパワース
ペクトルを求め、この出力のパワースペクトルの積算値
Ｓを求める。更に、バネ定数ｋとパワースペクトルの積
算値Ｓとの関係を表す上記式（３）に、パワースペクト
ルの積算値Ｓと絶対値温度Ｔを代入することによってバ
ネ定数ｋを求めることができる。
よれば、走査型プローブ顕微鏡を非測定状態とし、この
ときの変位検出手段の出力の振幅と周波数からパワース
ペクトルを求め、この出力のパワースペクトルの積算値
Ｓを求める。更に、バネ定数ｋとパワースペクトルの積
算値Ｓとの関係を表す上記式（３）に、パワースペクト
ルの積算値Ｓと絶対値温度Ｔを代入することによってバ
ネ定数ｋを求めることができる。
【００２０】また、カンチレバーの特性を走査型プロー
ブ顕微鏡に登録しておき、求めたバネ定数を用いてパラ
メータを読み出し、自動設定を行うことができる。
ブ顕微鏡に登録しておき、求めたバネ定数を用いてパラ
メータを読み出し、自動設定を行うことができる。
【００２１】本発明の第１の実施態様において、カンチ
レバーのバネ定数を測定する測定手段は、変位検出手段
の出力からカンチレバーの熱ゆらぎを検出し、熱ゆらぎ
とバネ定数との関係からバネ定数を演算する演算部を備
え、これによって、走査型プローブ顕微鏡のバネ定数を
求める装置を付加することなく、カンチレバーのバネ定
数を自動で求めることができる。
レバーのバネ定数を測定する測定手段は、変位検出手段
の出力からカンチレバーの熱ゆらぎを検出し、熱ゆらぎ
とバネ定数との関係からバネ定数を演算する演算部を備
え、これによって、走査型プローブ顕微鏡のバネ定数を
求める装置を付加することなく、カンチレバーのバネ定
数を自動で求めることができる。
【００２２】本発明の第２の実施態様において、パラメ
ータを記憶する記憶手段を備え、求めたバネ定数に基づ
いて該記憶手段からパラメータを選択し、走査型プロー
ブ顕微鏡に設定することができる。
ータを記憶する記憶手段を備え、求めたバネ定数に基づ
いて該記憶手段からパラメータを選択し、走査型プロー
ブ顕微鏡に設定することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。本発明の実施の形態の構
成例について、図１の本発明の走査型プローブ顕微鏡の
実施形態を説明する概略ブロック線図を用いて説明す
る。
参照しながら詳細に説明する。本発明の実施の形態の構
成例について、図１の本発明の走査型プローブ顕微鏡の
実施形態を説明する概略ブロック線図を用いて説明す
る。
【００２４】図１に示す走査型プローブ顕微鏡は原子間
力顕微鏡の場合の構成を示している。走査型プローブ顕
微鏡１は、試料ｓの表面形状を測定するための変位検出
系２と、試料Ｓを三次元方向に移動可能な走査系３と、
測定および走査の制御を行う制御部４を備える。
力顕微鏡の場合の構成を示している。走査型プローブ顕
微鏡１は、試料ｓの表面形状を測定するための変位検出
系２と、試料Ｓを三次元方向に移動可能な走査系３と、
測定および走査の制御を行う制御部４を備える。
【００２５】変位検出系２は、先鋭な探針２１を有する
カンチレバー２０と、このカンチレバー２０の背面にレ
ーザー光等の照射光を照射するためのレーザーダイオー
ド等の光源２２と、照射光を収束させるレンズ２３と、
照射光をカンチレバー２０側に向けるビームスプリッタ
２４と、カンチレバー２０の背面で反射された反射光の
光路を調整するミラー２５と、反射光を検出するフォト
検出器２６を備える。カンチレバー２０が試料ｓの表面
形状に応じて変位すると、カンチレバー２０の背面に照
射された光の反射角度はその変位に応じて変化する。フ
ォト検出器２６はこのカンチレバー２０の変位に基づく
反射光を検出する。なお、変位検出系は、上記した光て
こ法による変位検出系の他に、光干渉法や光臨界角法に
よる変位検出系を用いることができる。以下、光てこ法
による変位検出系を一例として説明する。
カンチレバー２０と、このカンチレバー２０の背面にレ
ーザー光等の照射光を照射するためのレーザーダイオー
ド等の光源２２と、照射光を収束させるレンズ２３と、
照射光をカンチレバー２０側に向けるビームスプリッタ
２４と、カンチレバー２０の背面で反射された反射光の
光路を調整するミラー２５と、反射光を検出するフォト
検出器２６を備える。カンチレバー２０が試料ｓの表面
形状に応じて変位すると、カンチレバー２０の背面に照
射された光の反射角度はその変位に応じて変化する。フ
ォト検出器２６はこのカンチレバー２０の変位に基づく
反射光を検出する。なお、変位検出系は、上記した光て
こ法による変位検出系の他に、光干渉法や光臨界角法に
よる変位検出系を用いることができる。以下、光てこ法
による変位検出系を一例として説明する。
【００２６】走査系３は、ピエゾ素子等の三次元方向に
移動可能な三次元アクチュエータ３０を備え、該三次元
アクチュエータ３０上に試料ｓを支持する。三次元アク
チュエータ３０のＸ，Ｙ方向の移動制御はＸ，Ｙ走査部
３１によって行い、Ｚ方向の移動制御はフォト検出器２
６からの測定信号を入力するサーボ回路６によって行
う。この移動制御のデータは、測定信号処理部３２中の
記憶部に記憶し、信号処理によって試料ｓの表面形状を
測定して表示装置に表示する。なお、記憶部および表示
装置は図示していない。
移動可能な三次元アクチュエータ３０を備え、該三次元
アクチュエータ３０上に試料ｓを支持する。三次元アク
チュエータ３０のＸ，Ｙ方向の移動制御はＸ，Ｙ走査部
３１によって行い、Ｚ方向の移動制御はフォト検出器２
６からの測定信号を入力するサーボ回路６によって行
う。この移動制御のデータは、測定信号処理部３２中の
記憶部に記憶し、信号処理によって試料ｓの表面形状を
測定して表示装置に表示する。なお、記憶部および表示
装置は図示していない。
【００２７】制御部４は、パラメータを設定するパラメ
ータ部５と、Ｚ方向の移動制御を行うサーボ回路６を備
える。パラメータ部５が設定するパラメータは、カンチ
レバーのバネ定数等のカンチレバーの個々の特性を表す
値であり、これによって、測定値を校正し、カンチレバ
ーによる測定結果の偏差の除去を行う。
ータ部５と、Ｚ方向の移動制御を行うサーボ回路６を備
える。パラメータ部５が設定するパラメータは、カンチ
レバーのバネ定数等のカンチレバーの個々の特性を表す
値であり、これによって、測定値を校正し、カンチレバ
ーによる測定結果の偏差の除去を行う。
【００２８】図２はパラメータ部の機能を説明するため
の機能ブロック図である。図２において、パラメータ部
５は、フォト検出器２６からの検出信号を受け、その振
幅と周波数を求める信号検出部５ａと、温度を測定する
測温部５ｂと、検出信号の振幅と周波数および絶対温度
Ｔを入力してカンチレバーのバネ定数ｋを求める演算部
５ｃと、求めたバネ定数ｋに基づいて記憶しておいたパ
ラメータｐを読み出すパラメータ記憶部５ｄ等の各機能
部を含んでいる。
の機能ブロック図である。図２において、パラメータ部
５は、フォト検出器２６からの検出信号を受け、その振
幅と周波数を求める信号検出部５ａと、温度を測定する
測温部５ｂと、検出信号の振幅と周波数および絶対温度
Ｔを入力してカンチレバーのバネ定数ｋを求める演算部
５ｃと、求めたバネ定数ｋに基づいて記憶しておいたパ
ラメータｐを読み出すパラメータ記憶部５ｄ等の各機能
部を含んでいる。
【００２９】信号検出部５ａは、フォト検出器２６で検
出したカンチレバー２０の変位信号からカンチレバーの
変位の振幅ｘと周波数ｆを検出し演算部５ｃに送る。演
算部５ｃは、信号検出部５ａからの入力したカンチレバ
ーの変位の振幅ｘと周波数ｆからパワースペクトルを求
める。図３はカンチレバーのパワースペクトルの一例で
あり、横軸に周波数ｆを示し、縦軸に振幅ｘを自乗した
値ｘ2を周波数ｆで除した値を示している。演算部５ｃ
は、カンチレバーの変位の振幅ｘと周波数ｆからパワー
スペクトルの面積Ｓを求め（演算部５ｃ中の５ｃ１）、
このパワースペクトルの面積Ｓと測温部５ｂからの絶対
温度Ｔとからバネ定数ｋを求める（演算部５ｃ中の５ｃ
２）。このバネ定数ｋの演算は、前記式（３）中にパワ
ースペクトルの面積Ｓと絶対温度Ｔを代入することによ
って求めることができる。 求めたバネ定数ｋは測定信
号処理部３２に送られ、試料ｓの測定信号処理に用いら
れる。
出したカンチレバー２０の変位信号からカンチレバーの
変位の振幅ｘと周波数ｆを検出し演算部５ｃに送る。演
算部５ｃは、信号検出部５ａからの入力したカンチレバ
ーの変位の振幅ｘと周波数ｆからパワースペクトルを求
める。図３はカンチレバーのパワースペクトルの一例で
あり、横軸に周波数ｆを示し、縦軸に振幅ｘを自乗した
値ｘ2を周波数ｆで除した値を示している。演算部５ｃ
は、カンチレバーの変位の振幅ｘと周波数ｆからパワー
スペクトルの面積Ｓを求め（演算部５ｃ中の５ｃ１）、
このパワースペクトルの面積Ｓと測温部５ｂからの絶対
温度Ｔとからバネ定数ｋを求める（演算部５ｃ中の５ｃ
２）。このバネ定数ｋの演算は、前記式（３）中にパワ
ースペクトルの面積Ｓと絶対温度Ｔを代入することによ
って求めることができる。 求めたバネ定数ｋは測定信
号処理部３２に送られ、試料ｓの測定信号処理に用いら
れる。
【００３０】また、パラメータ記憶部５ｄ中にあらかじ
めバネ定数およびカンチレバーの特性を表すパラメータ
ｐを格納しておき、求めたバネ定数ｋを用いてパラメー
タｐを読み出し、測定信号処理部３２に送り、試料ｓの
測定信号処理に用いる。
めバネ定数およびカンチレバーの特性を表すパラメータ
ｐを格納しておき、求めたバネ定数ｋを用いてパラメー
タｐを読み出し、測定信号処理部３２に送り、試料ｓの
測定信号処理に用いる。
【００３１】本発明の実施態様によれば、カンチレバー
のバネ定数およびパラメータの設定を、通常の走査型顕
微鏡に対してバネ定数測定のための装置を付加すること
なく行うことができる。
のバネ定数およびパラメータの設定を、通常の走査型顕
微鏡に対してバネ定数測定のための装置を付加すること
なく行うことができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の走査型プ
ローブ顕微鏡によれば、カンチレバーのバネ定数を求め
ることができ、また、求めたバネ定数に基づいてパラメ
ータを自動設定することができる。
ローブ顕微鏡によれば、カンチレバーのバネ定数を求め
ることができ、また、求めたバネ定数に基づいてパラメ
ータを自動設定することができる。
【図１】本発明の走査型プローブ顕微鏡の実施形態を説
明する概略ブロック線図である。
明する概略ブロック線図である。
【図２】本発明の走査型プローブ顕微鏡のパラメータ部
の機能を説明するための機能ブロック図である。
の機能を説明するための機能ブロック図である。
【図３】カンチレバーのパワースペクトルの一例であ
る。
る。
１…装置型プローブ顕微鏡、２…変位検出系、３走査
系、４…制御部、５…パラメータ部、５ａ…信号検出
部、５ｂ…測温部、５ｃ…演算部、５ｄ…パラメータ記
憶部、６…サーボ部、２０…カンチレバー、２１…探
針、２２…光源、２３…レンズ、２４…ビームスプリッ
タ、２５…ミラー、２６…フォト検出器、３０…三次元
アクチュエータ、３１…Ｘ，Ｙ走査部、３２…走査試料
処理部、ｓ…試料。
系、４…制御部、５…パラメータ部、５ａ…信号検出
部、５ｂ…測温部、５ｃ…演算部、５ｄ…パラメータ記
憶部、６…サーボ部、２０…カンチレバー、２１…探
針、２２…光源、２３…レンズ、２４…ビームスプリッ
タ、２５…ミラー、２６…フォト検出器、３０…三次元
アクチュエータ、３１…Ｘ，Ｙ走査部、３２…走査試料
処理部、ｓ…試料。
Claims (1)
- 【請求項１】 カンチレバーの変位検出によって試料の
表面観察を行う走査型プローブ顕微鏡において、カンチ
レバーの変位検出手段の出力に基づいてカンチレバーの
バネ定数を測定する測定手段を備えたことを特徴とする
走査型プローブ顕微鏡。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP08247797A JP3713695B2 (ja) | 1997-04-01 | 1997-04-01 | 走査型プローブ顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08247797A JP3713695B2 (ja) | 1997-04-01 | 1997-04-01 | 走査型プローブ顕微鏡 |
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|---|---|
| JPH10282128A true JPH10282128A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3713695B2 JP3713695B2 (ja) | 2005-11-09 |
Family
ID=13775605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08247797A Expired - Fee Related JP3713695B2 (ja) | 1997-04-01 | 1997-04-01 | 走査型プローブ顕微鏡 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3713695B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2004104516A2 (en) * | 2003-05-21 | 2004-12-02 | The Secretary Of State For Trade And Industry | Spring constant calibration device |
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-
1997
- 1997-04-01 JP JP08247797A patent/JP3713695B2/ja not_active Expired - Fee Related
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