JPH11264834A - 走査過程に及ぼす機械振動の騒乱効果を補償するラスタモード走査装置 - Google Patents
走査過程に及ぼす機械振動の騒乱効果を補償するラスタモード走査装置Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
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- G01Q10/04—Fine scanning or positioning
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ラスタモードで走査する装置、とくにラスタ
顕微鏡において、走査過程に及ぼす機械振動の騒乱効果
を迅速かつ安い費用で補償する 【解決手段】 装置は、機械振動を感知する、かつその
出力を、ｚ信号の発生装置の出力と一緒に、加算器に接
続するフィルタを駆動するセンサを含み、加算器の出力
は標本とセンサの間の距離を変える装置を駆動する。
顕微鏡において、走査過程に及ぼす機械振動の騒乱効果
を迅速かつ安い費用で補償する 【解決手段】 装置は、機械振動を感知する、かつその
出力を、ｚ信号の発生装置の出力と一緒に、加算器に接
続するフィルタを駆動するセンサを含み、加算器の出力
は標本とセンサの間の距離を変える装置を駆動する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラスタモード（ra
ster mode）で走査する装置に関わり、特に請求項１の
前段部に記載するように、走査過程に及ぼす機械振動の
騒乱効果を保障する、ラスタ顕微鏡に関する。
ster mode）で走査する装置に関わり、特に請求項１の
前段部に記載するように、走査過程に及ぼす機械振動の
騒乱効果を保障する、ラスタ顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】標本をラスタ走査過程において走査する
装置は近年、特に標本の高い分解能精査において、とり
わけ変位装置の改良、例えば非常に正確なピエゾ並進装
置と、センサおよび感知要素（実施形態としてはトンネ
ル電流を受ける、あるいは力の作用を示す感知要素）の
製造の高度な発展とによって非常に重要になって来てい
る。標本の形態・形状(topography)を容易に概観するこ
とができ、また例えば高分子の局部的に解像された結合
状態を明らかにすることができる。この場合、ナノメー
トルとサブナノメートル範囲以下の分解能が得られる。
このような理由により、かかる装置の実際の分解能は周
囲からの外的効果に強く依存する。ここで大きな役割を
演ずるのが、機械振動、例えば空気の振動、または、例
えば建物の運動によってつくられる物体的振動である。
このようにして発生する騒乱運動（あるいは攪乱的、妨
害的運動）、例えば標本を支える顕微鏡台の運動のオー
ダは、容易に、数マイクロメートルとなり、これは１０
-3より小さい信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）に相当する。
従って、装置の高い分解能は、騒乱効果がふさわしい装
置によって減少するときにしか、使用できない。
装置は近年、特に標本の高い分解能精査において、とり
わけ変位装置の改良、例えば非常に正確なピエゾ並進装
置と、センサおよび感知要素（実施形態としてはトンネ
ル電流を受ける、あるいは力の作用を示す感知要素）の
製造の高度な発展とによって非常に重要になって来てい
る。標本の形態・形状(topography)を容易に概観するこ
とができ、また例えば高分子の局部的に解像された結合
状態を明らかにすることができる。この場合、ナノメー
トルとサブナノメートル範囲以下の分解能が得られる。
このような理由により、かかる装置の実際の分解能は周
囲からの外的効果に強く依存する。ここで大きな役割を
演ずるのが、機械振動、例えば空気の振動、または、例
えば建物の運動によってつくられる物体的振動である。
このようにして発生する騒乱運動（あるいは攪乱的、妨
害的運動）、例えば標本を支える顕微鏡台の運動のオー
ダは、容易に、数マイクロメートルとなり、これは１０
-3より小さい信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）に相当する。
従って、装置の高い分解能は、騒乱効果がふさわしい装
置によって減少するときにしか、使用できない。
【０００３】現行の技術では、例えば、積極的または消
極的な、振動減衰または振動絶縁装置が使用される。し
かし、このような装置は非常に高価である。さらに、と
くに、例えば建物の振動から生じるような非常に低い騒
乱周波数では、これらの装置は限定的な保護しか与えな
い。さらに、このようなシステムは、その固有の振動特
性のために非常に遅い。
極的な、振動減衰または振動絶縁装置が使用される。し
かし、このような装置は非常に高価である。さらに、と
くに、例えば建物の振動から生じるような非常に低い騒
乱周波数では、これらの装置は限定的な保護しか与えな
い。さらに、このようなシステムは、その固有の振動特
性のために非常に遅い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、先行技術による装置の不利点を持たない装置を提供
することである。
は、先行技術による装置の不利点を持たない装置を提供
することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的は、請求項１記
載の装置と、このような装置の作動についての請求項１
１記載の方法とによって驚くほど容易に達成される。従
って、ラスタモードで走査を行う装置は、機械振動を感
知し、かつその出力が調節信号発生装置の出力と一緒に
加算器に接続されるフィルタを駆動するセンサを含む。
加算器の出力によって標本とセンサの間の距離を変化さ
せる装置を制御し、走査過程に及ぼす機械振動の騒乱効
果を実質的に補償（補正）する。
載の装置と、このような装置の作動についての請求項１
１記載の方法とによって驚くほど容易に達成される。従
って、ラスタモードで走査を行う装置は、機械振動を感
知し、かつその出力が調節信号発生装置の出力と一緒に
加算器に接続されるフィルタを駆動するセンサを含む。
加算器の出力によって標本とセンサの間の距離を変化さ
せる装置を制御し、走査過程に及ぼす機械振動の騒乱効
果を実質的に補償（補正）する。
【０００６】本発明による装置の、とくに機械振動の騒
乱効果を除去することに関しての金銭的コストは、先行
技術による装置と比較して最小である。機械振動を感知
するセンサのほかに使用されるのは電気的な構成要素だ
けであるから、外部騒乱への応答は非常に速く、さら
に、他の機械装置の固有振動特性によって制限されな
い。
乱効果を除去することに関しての金銭的コストは、先行
技術による装置と比較して最小である。機械振動を感知
するセンサのほかに使用されるのは電気的な構成要素だ
けであるから、外部騒乱への応答は非常に速く、さら
に、他の機械装置の固有振動特性によって制限されな
い。
【０００７】フィルタが調節自在であり、かつ加算器の
出力をフィルタの制御入力に接続するとき、加算器の出
力信号は、フィルタを調節（適合化）することによっ
て、このフィードバックにより経時的にほぼ一定に保持
され、かつこのようにして走査過程に及ぼす機械振動の
効果は自動的に補償される。測定信号に及ぼす騒乱効果
を、標本上の別の測定点が「到来」することによる測定
値の現実の変化から区別するために、変位装置が活動せ
ずかつ標本の対応する点への測定過程を終了したいくつ
かの時点で、フィルタの適合化即ち調整を行う。
出力をフィルタの制御入力に接続するとき、加算器の出
力信号は、フィルタを調節（適合化）することによっ
て、このフィードバックにより経時的にほぼ一定に保持
され、かつこのようにして走査過程に及ぼす機械振動の
効果は自動的に補償される。測定信号に及ぼす騒乱効果
を、標本上の別の測定点が「到来」することによる測定
値の現実の変化から区別するために、変位装置が活動せ
ずかつ標本の対応する点への測定過程を終了したいくつ
かの時点で、フィルタの適合化即ち調整を行う。
【０００８】フィルタの適合化を簡単にするために、フ
ィルタをディジタル的に構成できる。機械振動を感知す
るためのセンサの配置は、それぞれの構成に対して最適
化され、また例えば、センサをラスタモードで走査する
装置が支えられる顕微鏡台上に取り付け、センサは標本
に隣接して配置されて機械振動を感知する。しかし、場
合によって、このセンサを、遠隔の場所、例えば、顕微
鏡台を支える床上に配置することもできる。
ィルタをディジタル的に構成できる。機械振動を感知す
るためのセンサの配置は、それぞれの構成に対して最適
化され、また例えば、センサをラスタモードで走査する
装置が支えられる顕微鏡台上に取り付け、センサは標本
に隣接して配置されて機械振動を感知する。しかし、場
合によって、このセンサを、遠隔の場所、例えば、顕微
鏡台を支える床上に配置することもできる。
【０００９】機械振動を感知するためのセンサは、必要
に応じて関連振動の変位および／または加速度を検出で
きる。加速度の感知は、騒乱への、システムのより迅速
な反応を可能にする。
に応じて関連振動の変位および／または加速度を検出で
きる。加速度の感知は、騒乱への、システムのより迅速
な反応を可能にする。
【００１０】必要とされる補償の程度により、機械振動
を感知するための振動センサは、変位の平面にほぼ垂直
に延在される。しかし、３軸内の振動を感知する振動セ
ンサも使用される。これは、例えば、変位の平面内での
標本とセンサの相互の相対的な位置変化をもたらす騒乱
を感知可能にする。これは、とくに、例えば装置それ自
身によって、例えば標本の上方でセンサを動かす変位装
置によってつくられる騒乱振動に関係する。
を感知するための振動センサは、変位の平面にほぼ垂直
に延在される。しかし、３軸内の振動を感知する振動セ
ンサも使用される。これは、例えば、変位の平面内での
標本とセンサの相互の相対的な位置変化をもたらす騒乱
を感知可能にする。これは、とくに、例えば装置それ自
身によって、例えば標本の上方でセンサを動かす変位装
置によってつくられる騒乱振動に関係する。
【００１１】三軸振動センサの三つの出力をそれぞれフ
ィルタ入力に接続し、かつフィルタ出力を加算器に接続
すると、測定信号の騒乱を考慮した、三つの全空間方向
に対する補償をおこなうことができる。すべてのフィル
タがそれぞれ調節自在であり、かつ加算器の出力をそれ
ぞれフィルタの制御入力に接続するとき、個々のフィル
タを適合させることにより、加算器の出力での信号は効
果的に経時的にほぼ一定となり、かつ振動がもたらす騒
乱はすべて実質的に補償される。
ィルタ入力に接続し、かつフィルタ出力を加算器に接続
すると、測定信号の騒乱を考慮した、三つの全空間方向
に対する補償をおこなうことができる。すべてのフィル
タがそれぞれ調節自在であり、かつ加算器の出力をそれ
ぞれフィルタの制御入力に接続するとき、個々のフィル
タを適合させることにより、加算器の出力での信号は効
果的に経時的にほぼ一定となり、かつ振動がもたらす騒
乱はすべて実質的に補償される。
【００１２】本発明による装置は、ラスタモードで走査
するすべての装置に対して使用できる。これはとくに、
力顕微鏡（force microscope) 、例えば「原子力」顕微
鏡または「ファンデルワールス」顕微鏡および電子と光
走査式トンネル顕微鏡に関係する。
するすべての装置に対して使用できる。これはとくに、
力顕微鏡（force microscope) 、例えば「原子力」顕微
鏡または「ファンデルワールス」顕微鏡および電子と光
走査式トンネル顕微鏡に関係する。
【００１３】さらに、本発明によりラスタモードで走査
する現行装置を修正したり、本発明による装置を機械振
動減衰かつ絶縁装置と組み合わせたりすることができ
る。
する現行装置を修正したり、本発明による装置を機械振
動減衰かつ絶縁装置と組み合わせたりすることができ
る。
【００１４】
【実施例】本発明を、添付の図面を参照して、以下で二
三の実施例の記述によって説明する。図１に示す本発明
による装置は、走査過程へ及ぼす機械振動の騒乱効果を
補償してラスタモードで走査し、かつ顕微鏡台１上に支
えられる標本７へのセンサの距離に依存する測定信号Ｓ
４を感知するためのセンサ５を含む。
三の実施例の記述によって説明する。図１に示す本発明
による装置は、走査過程へ及ぼす機械振動の騒乱効果を
補償してラスタモードで走査し、かつ顕微鏡台１上に支
えられる標本７へのセンサの距離に依存する測定信号Ｓ
４を感知するためのセンサ５を含む。
【００１５】測定信号Ｓ４は、標本上のそれぞれの測定
領域またはそれぞれの測定点とセンサとの距離の変更の
ために調節信号Ｓ５を発生する電子回路６へ供給され
る。しかし、調節信号Ｓ５は、先行技術による装置のよ
うに標本とセンサの間の距離を変更する装置へ直接には
供給されず、加算器４へ供給される。さらに、本発明に
よる装置は、機械振動を感知するセンサ２を含み、該セ
ンサの出力信号Ｓ１はフィルタ３（その出力も加算器４
に接続される）の入力を駆動する。このように、加算器
４はフィルタからの信号Ｓ３と調節信号発生装置からの
信号Ｓ５を加算し、信号Ｓ６を与える。フィルタの調整
は、時間にほぼ無関係、従って騒乱にほぼ無関係な結果
信号Ｓ６を与える。標本は、実施形態に応じて標本７お
よび／またはセンサ５を、ラスタモードでの変位させる
変位装置を駆動することによって変位し、それによっ
て、形態・形状を追跡する。
領域またはそれぞれの測定点とセンサとの距離の変更の
ために調節信号Ｓ５を発生する電子回路６へ供給され
る。しかし、調節信号Ｓ５は、先行技術による装置のよ
うに標本とセンサの間の距離を変更する装置へ直接には
供給されず、加算器４へ供給される。さらに、本発明に
よる装置は、機械振動を感知するセンサ２を含み、該セ
ンサの出力信号Ｓ１はフィルタ３（その出力も加算器４
に接続される）の入力を駆動する。このように、加算器
４はフィルタからの信号Ｓ３と調節信号発生装置からの
信号Ｓ５を加算し、信号Ｓ６を与える。フィルタの調整
は、時間にほぼ無関係、従って騒乱にほぼ無関係な結果
信号Ｓ６を与える。標本は、実施形態に応じて標本７お
よび／またはセンサ５を、ラスタモードでの変位させる
変位装置を駆動することによって変位し、それによっ
て、形態・形状を追跡する。
【００１６】本発明の一つの態様では顕微鏡台にほぼ平
行である平面内で、標本とセンサの相対位置が変化した
後、標本上の新たな点が感知され、そしてある実施例に
おいては、上述の平面にほぼ垂直に標本とセンサの相対
距離を互いに変化させることによって一定の測定信号Ｓ
４の設定を再度行う。試料とセンサの距離の相対変化
は、標本上での二つの隣接する測定点の高さの差に対す
る絶対測度である。
行である平面内で、標本とセンサの相対位置が変化した
後、標本上の新たな点が感知され、そしてある実施例に
おいては、上述の平面にほぼ垂直に標本とセンサの相対
距離を互いに変化させることによって一定の測定信号Ｓ
４の設定を再度行う。試料とセンサの距離の相対変化
は、標本上での二つの隣接する測定点の高さの差に対す
る絶対測度である。
【００１７】本発明の一つの態様で、フィルタ３は調節
自在に構成され、加算器４の出力はフィルタの制御入力
に接続される。このように、和信号Ｓ６は調節式フィル
タ３のパラメータ設定についての誤差信号としても作用
する。このフィードバックは純電気的に行われるから、
フィルタは、機械的フィードバックシステムと比較して
より迅速に、信号Ｓ６が機器の変位装置が活動しない時
間にわたってほぼ一定となるように、調節される。フィ
ルタ３は、発明の実施の態様に応じて、アナログまたは
ディジタル・フィルタとして構成される。
自在に構成され、加算器４の出力はフィルタの制御入力
に接続される。このように、和信号Ｓ６は調節式フィル
タ３のパラメータ設定についての誤差信号としても作用
する。このフィードバックは純電気的に行われるから、
フィルタは、機械的フィードバックシステムと比較して
より迅速に、信号Ｓ６が機器の変位装置が活動しない時
間にわたってほぼ一定となるように、調節される。フィ
ルタ３は、発明の実施の態様に応じて、アナログまたは
ディジタル・フィルタとして構成される。
【００１８】機械振動を感知するためのセンサ２は標本
の近傍に配置する。正確な位置はあまり重要ではない。
しかし、それぞれの場合、騒乱Ｕは標本とセンサ５の間
の相対位置と、センサ２の信号との両方に影響しなけれ
ばならない。振動センサ２は、具体的には、並進運動セ
ンサおよび加速度センサの両方としてつくってもよい。
本発明の特殊な態様では、振動センサは三軸構造であっ
て、変位の平面内そしてそれに垂直な方向においても振
動を感知する。三つのセンサ出力はそれぞれフィルタの
入力に接続され、フィルタの出力はすべて、加算器４に
接続される。標本７とセンサ５の間の距離を設定する信
号Ｓ６は、上述に達成されるように、各フィルタの設定
によって経時的にほぼ一定にされる。三つの空間方向で
の機械振動がもたらす騒乱であって、かつそれぞれ標本
とセンサ５の間の相対距離に及ぼす、従って測定信号Ｓ
４に及ぼす影響を持つ騒乱は、三つのフィルタが調節自
在でありかつ加算器の出力をそれぞれフィルタの制御入
力に接続する本発明の特殊な態様で、効果的に自動補償
される。三つのディジタルフィルタのパラメータの自動
的調節によって、変位装置が活動していない各時点で、
信号Ｓ６は実質的に時間と共に変動しないことが保証さ
れる。
の近傍に配置する。正確な位置はあまり重要ではない。
しかし、それぞれの場合、騒乱Ｕは標本とセンサ５の間
の相対位置と、センサ２の信号との両方に影響しなけれ
ばならない。振動センサ２は、具体的には、並進運動セ
ンサおよび加速度センサの両方としてつくってもよい。
本発明の特殊な態様では、振動センサは三軸構造であっ
て、変位の平面内そしてそれに垂直な方向においても振
動を感知する。三つのセンサ出力はそれぞれフィルタの
入力に接続され、フィルタの出力はすべて、加算器４に
接続される。標本７とセンサ５の間の距離を設定する信
号Ｓ６は、上述に達成されるように、各フィルタの設定
によって経時的にほぼ一定にされる。三つの空間方向で
の機械振動がもたらす騒乱であって、かつそれぞれ標本
とセンサ５の間の相対距離に及ぼす、従って測定信号Ｓ
４に及ぼす影響を持つ騒乱は、三つのフィルタが調節自
在でありかつ加算器の出力をそれぞれフィルタの制御入
力に接続する本発明の特殊な態様で、効果的に自動補償
される。三つのディジタルフィルタのパラメータの自動
的調節によって、変位装置が活動していない各時点で、
信号Ｓ６は実質的に時間と共に変動しないことが保証さ
れる。
【００１９】本発明による装置は、本態様による力顕微
鏡、例えば「原子力」顕微鏡または「ファンデルワール
ス」顕微鏡、さもなくばラスタトンネル顕微鏡、例えば
電子走査トンネル顕微鏡または光学的ラスタトンネル顕
微鏡である。「原子力」顕微鏡の場合、センサ５は、振
動されるレバーアーム上に感知要素を含む。標本点と感
知要素の距離は、走査時に水平方向内での標本とセンサ
との相互の相対変位に起因して変動しうる。結果とし
て、この距離変化は、振動レバーアームの同調逸脱（de
tuning) を伴い、これによって、再び、感知要素と標本
表面上の測定点の間の垂直距離の変化によるフィードバ
ックがつくられる。
鏡、例えば「原子力」顕微鏡または「ファンデルワール
ス」顕微鏡、さもなくばラスタトンネル顕微鏡、例えば
電子走査トンネル顕微鏡または光学的ラスタトンネル顕
微鏡である。「原子力」顕微鏡の場合、センサ５は、振
動されるレバーアーム上に感知要素を含む。標本点と感
知要素の距離は、走査時に水平方向内での標本とセンサ
との相互の相対変位に起因して変動しうる。結果とし
て、この距離変化は、振動レバーアームの同調逸脱（de
tuning) を伴い、これによって、再び、感知要素と標本
表面上の測定点の間の垂直距離の変化によるフィードバ
ックがつくられる。
【００２０】例えば、標本の形態・形状を決定するため
に、感知要素によって検知され感知要素に対する標本上
の個々の測定点の距離に依存する測定信号Ｓ４は、標本
の走査中一定に保持される。これは、感知要素に対して
新しい測定点の「到来」後、そのときどきの測定点と感
知要素の間の距離を、測定信号が特定の前もって定めら
れる値を有するように、変更することで達成される。前
もって定められる測定信号Ｓ４は標本上の測定点から
の、センサの所与の距離に相当するから、このようにし
て装置はつねに個々の測定点からの、センサの固定の距
離に制御される。新しい測定点の「到来」後の今、セン
サと新しい測定点の間の距離がある経路長変化すると
き、これは古い測定点に対して相対的に、新しい測定点
がそれぞれ、Ｚ方向内で正確にこの経路長分だけ、以前
の測定点より高く、または低くにあることを意味する。
センサ５と標本７の間の距離を変化させる調節信号の発
生装置は、この目的に対して、機械振動によって時間と
ともに変化する成分を有するｚ信号Ｓ５を発生する。上
述したように、この信号Ｓ５はフィルタ３からの信号Ｓ
３と一緒に加算器４内に加えられ、このなかでセンサ５
と標本７の間の距離を変化させる調節信号Ｓ６がつくら
れ、これは経時的にほぼ一定である。フィルタ３の理想
的な調整によって、フィルタは入力信号Ｓ１から、信号
Ｓ５の時間的変動部分に量的に等しいが逆符号を有する
信号Ｓ３をつくるから、両成分は正確に相殺する。機械
振動がもたらす、標本表面上の感知場所からの感知要素
の距離内の騒乱は、この方法で、本発明によりほぼ補償
される。
に、感知要素によって検知され感知要素に対する標本上
の個々の測定点の距離に依存する測定信号Ｓ４は、標本
の走査中一定に保持される。これは、感知要素に対して
新しい測定点の「到来」後、そのときどきの測定点と感
知要素の間の距離を、測定信号が特定の前もって定めら
れる値を有するように、変更することで達成される。前
もって定められる測定信号Ｓ４は標本上の測定点から
の、センサの所与の距離に相当するから、このようにし
て装置はつねに個々の測定点からの、センサの固定の距
離に制御される。新しい測定点の「到来」後の今、セン
サと新しい測定点の間の距離がある経路長変化すると
き、これは古い測定点に対して相対的に、新しい測定点
がそれぞれ、Ｚ方向内で正確にこの経路長分だけ、以前
の測定点より高く、または低くにあることを意味する。
センサ５と標本７の間の距離を変化させる調節信号の発
生装置は、この目的に対して、機械振動によって時間と
ともに変化する成分を有するｚ信号Ｓ５を発生する。上
述したように、この信号Ｓ５はフィルタ３からの信号Ｓ
３と一緒に加算器４内に加えられ、このなかでセンサ５
と標本７の間の距離を変化させる調節信号Ｓ６がつくら
れ、これは経時的にほぼ一定である。フィルタ３の理想
的な調整によって、フィルタは入力信号Ｓ１から、信号
Ｓ５の時間的変動部分に量的に等しいが逆符号を有する
信号Ｓ３をつくるから、両成分は正確に相殺する。機械
振動がもたらす、標本表面上の感知場所からの感知要素
の距離内の騒乱は、この方法で、本発明によりほぼ補償
される。
【００２１】フィルタ３の調整は、本発明の実施例では
各測定点で、または前もって定められる時間間隔で実施
される。走査過程それ自身の間、すなわち、ｚ方向にほ
ぼ垂直な平面内でセンサ５に相対的な標本の変位の間
は、フィルタ３の設定のために前もって確立されたパラ
メータが維持される。
各測定点で、または前もって定められる時間間隔で実施
される。走査過程それ自身の間、すなわち、ｚ方向にほ
ぼ垂直な平面内でセンサ５に相対的な標本の変位の間
は、フィルタ３の設定のために前もって確立されたパラ
メータが維持される。
【図１】 本発明による装置の略図である。
１ 顕微鏡台 ２ 振動感知センサ ３ フィルタ ４ 加算器 ５ センサ ６ 電子回路 ７ 標本 Ｓ１ センサ２からの信号 Ｓ２ フィルタ３への信号 Ｓ３ フィルタからの信号 Ｓ４ 測定信号 Ｓ５ 調節信号 Ｓ６ 結果信号 Ｕ 騒乱
Claims (14)
- 【請求項１】 走査過程に及ぼす機械振動の騒乱効果を
補償する、ラスタモードで走査する装置、特に走査顕微
鏡であって、 標本（７）からセンサの距離に依存する測定信号（Ｓ
４）を感知するセンサ（５）と、 互いに相対的に、標本（７）および／またはセンサ
（５）を変位させて、標本（７）とセンサ（５）との間
の距離を変える変位装置と、 標本（７）とセンサ（５）との間の距離を変える装置
と、 標本とセンサの間の距離を変える調節信号（Ｓ５）を発
生するための、センサの後に接続される装置（６）とを
含むものにおいて、 さらに、装置が、機械振動の感知用でありかつフィルタ
（３）を駆動するセンサ（２）を有し、該フィルタの出
力を調節信号を発生するための装置（６）の出力と一緒
に加算器（４）に接続し、加算器（４）の出力は標本
（７）とセンサの間の距離を変える装置を駆動すること
を特徴とする装置。 - 【請求項２】 変位装置が、標本（７）および／または
センサ（５）をほぼ平面内で変位させ、かつ標本（７）
とセンサ（５）との間の距離を変える装置が、該変位の
平面にほぼ垂直な方向に距離を変えることを特徴とする
請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 フィルタが調節自在であり、かつ加算器
（４）の出力がフィルタの制御入力に接続されているこ
とを特徴とする請求項１または２記載の装置。 - 【請求項４】 フィルタ（３）がディジタルフィルタで
あることを特徴とする請求項１、２または３記載の装
置。 - 【請求項５】 機械振動を感知するセンサ（２）を標本
（７）の隣りに配置することを特徴とする、先行する請
求項の一つに記載の装置。 - 【請求項６】 機械振動を感知するセンサが振動の変位
または加速度を感知することを特徴とする、先行する請
求項の一つに記載の装置。 - 【請求項７】 振動センサ（２）が変位の平面にほぼ垂
直な機械振動を感知することを特徴とする、先行する請
求項の一つに記載の装置。 - 【請求項８】 振動センサが三軸内で機械振動を感知
し、かつ方向に関連するセンサ（２）の三つの出力をそ
れぞれフィルタの出力に接続し、各フィルタの出力を加
算器（４）に接続することを特徴とする、先行する請求
項の一つに記載の装置。 - 【請求項９】 フィルタが調節自在であり、かつ加算器
（４）の出力をそれぞれフィルタの制御入力に接続する
ことを特徴とする請求項８記載の装置。 - 【請求項１０】 装置が力顕微鏡またはトンネル顕微鏡
であることを特徴とする、先行する請求項の一つに記載
の装置。 - 【請求項１１】 ラスタモードでの走査を行う装置、特
に先行する請求項１乃至８の一つに記載の装置の作動の
ための方法であって、機械振動をセンサ（２）によって
感知し、かつセンサ信号がフィルタ（３）を駆動し、該
フィルタの出力信号を調節信号を発生するための装置
（６）の出力と一緒に加算器（４）の入力へ加え、該加
算器の出力信号が、標本（７）とセンサ（５）の間の距
離を変える装置を制御して走査過程に及ぼす機械振動の
騒乱効果をほぼ補償することを特徴とする方法。 - 【請求項１２】 標本（７）および／またはセンサ
（５）の変位中、測定信号（Ｓ４）を、標本とセンサの
間の距離を変えることによって一定に保持することを特
徴とする請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 フィルタ（３）を加算器（４）の出力
信号によって調節し、該調節状態において加算器の出力
信号が経時的にほぼ一定であるようにすることを特徴と
する請求項１１または１２記載の方法。 - 【請求項１４】 フィルタ（３）の調節は変位装置が作
動していないときに行うことを特徴とする請求項１１、
１２または１３記載の方法。
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|---|---|---|---|
| DE19754681.1 | 1997-12-10 | ||
| DE19754681A DE19754681A1 (de) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | In einem Rastermodus abtastende Vorrichtung mit einer Kompensation des Störeinflusses vonmechanischen Schwingungen auf dem Abtastvorgang |
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| JP2009256181A Division JP4833329B2 (ja) | 1997-12-10 | 2009-11-09 | 走査過程に及ぼす機械振動の騒乱効果を補償するラスタモード走査装置 |
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| JPH11264834A true JPH11264834A (ja) | 1999-09-28 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS58102538A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-06-18 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2013117529A (ja) * | 2011-12-01 | 2013-06-13 | Leica Microsystems Cms Gmbh | 試料を検査するための方法および機器 |
| WO2016143052A1 (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社島津製作所 | 走査型プローブ顕微鏡 |
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|---|---|---|---|---|
| DE10356561A1 (de) * | 2003-12-04 | 2005-06-30 | Carl Zeiss Smt Ag | Vorrichtung zur Positionierung einer Stelleinrichtung |
| US7249002B1 (en) | 2004-08-30 | 2007-07-24 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Direct relative motion measurement for vibration induced noise and drift cancellation |
| DE102014117474A1 (de) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | Märzhäuser Wetzlar GmbH & Co. KG | Scanning-Tisch |
| CN106653538A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-10 | 聚束科技（北京）有限公司 | 一种扫描带电粒子显微镜系统及振动补偿方法 |
| DE102019116471B4 (de) * | 2019-06-18 | 2021-06-10 | Bruker Nano Gmbh | Messvorrichtung für ein Rastersondenmikroskop und Verfahren zum rastersondenmikroskopischen Untersuchen einer Messprobe mit einem Rastersondenmikroskop |
| DE102019131421A1 (de) * | 2019-11-21 | 2021-05-27 | Bruker Nano Gmbh | Messvorrichtung für ein Rastersondenmikroskop und Verfahren zum rastersondenmikroskopischen Untersuchen einer Messprobe mit einem Rastersondenmikroskop |
| DE102022202996A1 (de) | 2022-03-28 | 2023-01-12 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Messverfahren und Messvorrichtung zur Messung der Oberflächenrauheit |
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|---|---|---|---|---|
| JP2896794B2 (ja) * | 1988-09-30 | 1999-05-31 | キヤノン株式会社 | 走査型トンネル電流検出装置，走査型トンネル顕微鏡，及び記録再生装置 |
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| JP2880182B2 (ja) * | 1989-06-09 | 1999-04-05 | 株式会社日立製作所 | 表面顕微鏡 |
| US5206702A (en) * | 1989-10-09 | 1993-04-27 | Olympus Optical Co., Ltd. | Technique for canceling the effect of external vibration on an atomic force microscope |
| JPH03231110A (ja) * | 1990-02-07 | 1991-10-15 | Hitachi Ltd | 表面顕微鏡および表面顕微法 |
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| JPH06162982A (ja) * | 1992-11-26 | 1994-06-10 | Hitachi Ltd | 走査電子顕微鏡 |
| JPH06273428A (ja) * | 1993-03-24 | 1994-09-30 | Ricoh Co Ltd | 物理量測定センサ |
| JPH08321274A (ja) * | 1995-05-25 | 1996-12-03 | Hitachi Ltd | 電子顕微鏡のアクティブ除振装置 |
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| DE19718799A1 (de) * | 1997-05-03 | 1998-11-05 | Peter Heiland | Abbildende und/oder in einem Rastermodus abtastende Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Kompensation von Abbildungsverschlechterungen, die durch Umgebungseinflüsse verursacht werden |
-
1997
- 1997-12-10 DE DE19754681A patent/DE19754681A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-11-21 EP EP98122085A patent/EP0922929B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-21 DE DE59811323T patent/DE59811323D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-09 JP JP10349435A patent/JPH11264834A/ja active Pending
- 1998-12-09 KR KR1019980053919A patent/KR100567860B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-12-09 US US09/209,057 patent/US6308557B1/en not_active Expired - Lifetime
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-
2009
- 2009-11-09 JP JP2009256181A patent/JP4833329B2/ja not_active Expired - Fee Related
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