KR100936748B1 - 탐침 현미경의 자동 랜딩 방법 및 이를 이용하는 자동 랜딩장치 - Google Patents

탐침 현미경의 자동 랜딩 방법 및 이를 이용하는 자동 랜딩장치 Download PDF

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Abstract

탐침 현미경(SPM : Scanning Probe Microscope)의 자동 랜딩 방법 및 이를 이용하는 자동 랜딩 장치가 제공된다.
본 발명에 따른 탐침 현미경의 자동 랜딩 방법은 광원을 이용하여 캔틸레버에 빛을 조사하는 단계; 상기 캔틸레버의 모서리에서 회절되어 샘플 표면에 입사되는 빛에 의하여 발생한 간섭 무늬를 수집하는 단계; 상기 간섭무늬의 패턴이 기설정된 패턴 영역에 도달할 때까지 상기 팁을 상기 샘플방향으로 제 1 구동시키는 단계; 및 상기 간섭무늬의 패턴이 상기 기설정된 패턴영역에 도달한 후 상기 팁을 상기 샘플방향으로 제 2 구동시키는 단계를 포함하며, 본 발명에 따른 탐침 현미경 자동 랜딩 방법은 시료의 요철 등의 조건 변화에도 불구하고 일정하게 랜딩 단계를 구분하여 팁을 자동 랜딩할 수 있으므로, 특히 대면적의 샘플의 경우 매우 효과적이다. 더 나아가 팁을 샘플 근사거리까지 신속히 신뢰성 있게 구동시킬 수 있으므로, 매우 경제적이고 효과적인 탐침 현미경 응용이 가능하다.

Description

탐침 현미경의 자동 랜딩 방법 및 이를 이용하는 자동 랜딩 장치{AUTOMATIC LANDING METHOD AND APPARATUS FOR SCANNING PROBE MICROSCOPE USING THE SAME}
본 발명은 탐침 현미경의 자동 랜딩 방법 및 이를 이용하는 자동 랜딩 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 보다 효과적이고 신뢰성있는 탐침 현미경의 자동 랜딩이 가능한 자동 랜딩 방법 및 자동 랜딩 장치에 관한 것이다.
탐침 현미경은 대체로 미세한 탐침(프로브)에 의해 시료의 표면을 주사하면서 시료와의 사이의 상호 작용을 검출함으로써, 시료의 표면의 형상이나 물리량을 검출하여 영상화할 수 있는 현미경으로서, 상기 상호 작용으로서 탐침과 시료와의 사이에 흐르는 전류를 이용하는 주사형 터널 현미경(Scanning Tunneling Microscope: STM)이나 탐침과 시료와의 사이에 작용하는 원자간 힘을 이용하는 원자힘 현미경(Atomic Force Microscope: AFM) 등이 있다.
도 1은 일반적인 주사 탐침 현미경(모델명: XE-100, Park SYSTEM, 대한민국)의 구조를 나타내는 사진이며, 도 2는 주사 탐침 현미경의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 일반적으로 탐침 현미경은 샘플의 표면 위에 탐침을 랜딩(측정가능한 범위까지 접근)시키기 위하여 두 가지 단계로 구동되는데, 먼저 탐침을 시료(샘플)의 근사 거리까지 신속히 접근시키는 코어스(coarse) 동작 단계와 이후 근사 거리까지 접근한 탐침을 시료까지 정밀하게 접근시키는 미세(fine) 동작 단계이다. 이를 위하여 팁과 연결된 두 개의 스테이지(코어스, 미세)를 이용하는 것이 일반적인데, 이러한 코어스 및 미세 동작을 이용한 탐침 현미경의 랜딩 방식은 크게 2 종류로 구분할 수 있다. 그 중 하나는 영상 정보 표시 장치를 통한 사용자의 조작 및 경험에 코어스 동작을 수행한 후 이후 자동화 방식에 의하여 미세 동작을 수행하는 반자동 방식이고 나머지 하나는 코어스 동작 및 미세 동작 영역에서 모두 PSD(Photo Sensitive Device)를 이용, 각 목표점(set point)과 탐침의 구동단계를 비교하면서 조건에 만족할 때까지 자동적으로 탐침을 구동시키는 자동화 방식이다.
하지만, 반자동 랜딩 방식은 사용자가 경험적인 지식을 이용하여 직접 조작하기 때문에 숙련도에 의하여 랜딩 속도 등의 효율성이 결정되는 문제가 있고, 또한 사용자의 주관적 기준에 의하여 자동 모드 전환 시점(즉, 코어스 동작 영역의 종료 시점)이 결정되기 때문에 일관성이 부족하고, 또한 시료와 캔틸레버 등의 초기치가 변하는 경우 사용자의 경험에 의한 영역 설정이 재요구되는 문제가 있다. 더 나아가 자동화 검사 장치에 적용하였을 경우 매 측정 시 사용자의 주관적인 조작이 요구되므로 검사시간이 지나치게 길어지는 문제 또한 있다.
반면, 자동 랜딩 방식은 시료와 캔틸레버 사이의 거리에 관계없이 일정한 간격으로 PSD 신호와 목표점(set point)을 매 단계 비교하는 방식으로, 코어스 동작 에서 사용자에 의하여 신속히 구동되는 반자동 방식에 비하여 시간이 오래 걸리고, 시료와 캔틸레버 사이의 거리가 시료 또는 캔틸레버의 교체 등에 의한 변화가 있는 경우 일정한 랜딩시간을 예측할 수 없는 문제가 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 보다 효과적으로 짧은 시간 내에 시료의 요철 등의 조건 변화에도 일정한 속도 및 시간을 구현할 수 있는 탐침 현미경의 자동 랜딩 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상술한 랜딩 방법을 구현하기 위한 탐침 현미경의 자동 랜딩 장치를 제공하는 데 있다.
상기 첫 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 광원을 이용하여 캔틸레버에 빛을 조사하는 단계; 상기 캔틸레버의 모서리에서 회절되어 샘플 표면에 입사되는 빛에 의하여 발생한 간섭 무늬를 수집하는 단계; 상기 간섭무늬의 패턴이 기설정된 패턴에 이를 때까지 상기 팁을 상기 샘플방향으로 제 1 구동시키는 단계;상기 하나의 간섭무늬가 형성된 이후 상기 캔틸레버를 상기 샘플방향으로 제 2 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 제 1 구동은 가감속 프로파일에 따라 수행될 수 있으며, 또한 상기 제 1 구동은 상기 캔틸레버에 연결된 코어스 스테이지를 이용하여 상기 캔틸레버를 구동시키면서 수행되며, 상기 제 2 구동은 상기 캔틸레버에 연결된 미세 스테이지를 이용하여 수행될 수 있다. 상기 제 1 구동 단계에서 간섭무늬 수집과 팁 구동이 동시에 진행될 수 있으며, 이때 수집된 상기 간섭무늬를 이용하여 상기 팁 구동을 피드백 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 제 2 구동단계에서 PSD(Photo Sensitive Device) 신호를 이용하여 상기 팁의 구동을 피드백 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 수집된 간섭무늬를 이용하여 상기 팁과 샘플 간의 거리를 하기 수학식 1에 따라 계산하여 사용자에게 제공할 수 있다.
Figure 112008025100864-pat00001
상기 식에서, a는 상기 광원과 캔틸레버 사이의 거리, b는 팁과 샘플 표면 사이의 거리, λ는 레이저 광원의 파장, l은 캔틸레버와 샘플의 표면에 생기는 간섭 무늬의 가장 근접한 거리이고, v는 프레넬 수(Fresnel number)이다.
상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 탐침 현미경의 캔틸레버에 빛을 조사하는 광원부; 기 캔틸레버의 모서리에서 회절되어 샘플표면으로 입사되는 레이저 빔에 의하여 발생하는 간섭 무늬를 수집하는 영상 정보 수집부; 및 기 설정된 간섭무늬 패턴과 상기 영상 정보 수집부에 의하여 수집된 간섭무늬 패턴을 비교하여, 상기 팁의 동작 프로파일을 결정하고, 이에 따라 팁의 구동신호를 하기 랜딩부에 제공하는 제어부; 및 상기 제어부로부터의 구동신호에 따라 상기 팁을 구동시키는 랜딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 장치를 제공한다. 상기 제어부는 만약 상기 수집된 간섭무늬 패턴이 상기 기설정된 간섭무늬 패턴에 도달하지 못하는 경우 제 1 구동신호를 상기 랜딩부에 제공하고, 상기 수집된 간섭무늬 패턴이 상기 기설정된 간섭무늬 패턴에 도달하는 경우 제 2 구동신호를 상기 랜딩부에 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 제 1 구동신호는 상기 수집된 간섭무늬 패턴을 피드백 신호로 하여 제어되며, 상기 제 1 구동신호에 따라 상기 팁과 연결된 코어스 동작 스테이지에 의하여 상기 팁이 구동될 수 있고, 또한 상기 제 2 구동신호에 따라 상기 팁과 연결된 미세 동작 스테이지에 의하여 상기 팁이 구동될 수 있다.또한 상기 제어부는 상기 팁과 샘플 표면 사이의 거리를 상기 수학식 1을 이용하여 계산할 수 있다.
본 발명에 따른 탐침 현미경의 랜딩방법은 시료의 요철 등의 조건 변화에도 불구하고 일정하게 랜딩 단계를 구분하여 팁을 자동 랜딩할 수 있으므로, 특히 대면적의 샘플의 경우 매우 효과적이다. 더 나아가 신속히 팁을 샘플 근사거리까지 신뢰성있게 구동시킬 수 있으므로, 매우 경제적이고 효과적인 탐침 현미경 응용이 가능하다.
이하 도면 등을 이용하여 본 발명을 상세히 설명하지만, 하기의 내용은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 한정하거나 제한하지 않는다. 이해의 편의를 위하여 비록 다른 도면에 속하더라도 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하였음을 주의하여야 한다.
도 3은 본 발명에 따른 탐침 현미경의 랜딩방법에 대한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 광원을 이용하여 캔틸레버에 빛을 조사하게 되는데, 이때 캔틸레버에 조사되는 빛 중 상기 캔틸레버의 모서리에 입사되는 빛은 회절되어 팁의 하단에 이격되어 위치한 샘플 표면에 간섭무늬를 만들게 된다.
이후 상기 팁을 상기 샘플 방향으로 제 1 구동시키게 되는데, 이때 상기 샘플 표면의 간섭무늬의 패턴은 점차 수렴하는 형태로 변하게 되는데, 본 발명은 이와 같이 수렴되는 간섭무늬의 패턴이 기설정된 간섭무늬 패턴영역에 도달하는 경우 상기 제 1 구동단계를 종료하고, 상이한 동작 프로파일을 갖는 제 2 구동단계를 개시하게 된다.
이하 본 발명에 따른 간섭무늬 패턴의 변화를 보다 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 샘플 표면의 간섭무늬 발생을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 광원(9)로부터 조사되는 빛 중 캔틸레버(4)의 모서리(edge, 4a)에서 회절되는 빛은 샘플 표면상에 간섭무늬(4b 내지 4d)를 형성하게 된다. 상기 간섭무늬 패턴은 캔틸레버(4)와 샘플(6) 사이의 거리가 가까워짐에 따라 점차 수렴하는 형상을 나타내게 되는데, 본 발명은 샘플 표면상에 형성되는 간섭무늬 패턴 중 특히 최대 강도를 가지는 간섭무늬의 패턴에 따라 캔틸레버와 샘플간의 일정한 거리를 측정, 예상하고, 이를 기초로 탐침 현미경의 랜딩 단계를 구분한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 상기 제 1 구동 및 제 2 구동은 각각 코어스 스테이지 및 미세 스테이지의 동작에 따른 코어스 및 미세 구동일 수 있는데, 이하 도면을 이용하여 상세히 설명한다.
도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 탐침 현미경의 랜딩부를 나타내는 모식도이다.
도 5a를 참조하면, 팁(5)은 코어스 스테이지(1) 및 미세 스테이지(2)와 연결되어 있음을 알 수 있다. 즉, 수집된 간섭무늬의 패턴, 특히 최대 강도의 간섭무늬 패턴이 기설정된 간섭무늬 패턴영역에 도달하지 않으면, 상기 팁의 구동을 상기 코어스 스테이지에 의하여 수행하게 되는데, 특히 본 발명의 일 실시예에서는 랜딩 장치의 기계적 손상을 최소화하면서 랜딩 시간을 최소화하기 위하여 최대속도까지 가속, 유지한 후 이를 다시 감속하는 가감속 프로파일에 따라 상기 제 1 구동을 수행한다.
도 5b를 참조하면, 수집된 간섭무늬 패턴이 기설정된 간섭무늬 패턴인 경우 상기 팁의 구동은 제 2 구동단계가 되며, 본 발명의 일 실시예에서는 미세한 제어가 가능한 미세 스테이지(2)에 의하여 상기 팁의 제 2 구동을 수행하게 된다. 따라서, 본 발명의 상기 일 실시예에서 제 1 구동은 팁을 신속히 샘플의 근사 거리까지 접근시키는 코어스 동작(coarse motion)이라 할 수 있고, 상기 제 2 구동은 팁을 정밀히 샘플까지 접근시키는 미세 동작(fine motion)이라 할 수 있으며, 이러한 코어스 동작과 미세 동작의 자동 구분을 위하여 본 발명은 샘플 표면상에 형성된 간섭무늬의 패턴을 이용한다. 하지만, 간섭무늬 패턴을 이용한 탐침 현미경의 랜딩방법을 구현할 수 있는 한 구체적인 구현 수단이 상이하다고 하더라도 이는 본 발명의 범위에 속한다.
이하 도면을 이용하여 보다 상세히 본 발명에 따른 탐침현미경의 랜딩방법을 보다 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탐침현미경의 랜딩방법을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 먼저 (a)단계에서 상기 샘플표면에 형성된 간섭무늬는 넓게 발산된 형태이며, 상기 수집된 간섭무늬의 그래프, 특히 가장 높은 강도(intensity)를 나타내는 피크가 기설정된 영역(S.P.)범위를 벗어나는 패턴을 나타낸다. 이 경우 본 발명은 랜딩부의 팁을 기설정된 프로파일에 따라 제 1 구동시키게 되는데, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 제 1 구동을 상기 팁과 연결된 코어스 스테이지의 가감속 프로파일에 따라 진행하게 된다.
이후 계속하여 샘플 방향으로 상기 팁을 기설정된 가감속 프로파일에 따라 접근시키게 되는데, 이때 상기 분산된 형태의 상기 간섭무늬는 점차 수렴하는 패턴을 나타낸다((b)단계 참조). 이후 지속적으로 상기 팁을 샘플방향으로 제 1 구동시키게 되면, 수집된 상기 간섭무늬의 패턴, 특히 최대 강도를 나타내는 피크가 상기 기설정된 영역(S.P.) 이내로 들어오게 되는데, 이때 상기 팁의 제 1 구동은 종료하게 되고, 이후 제 2 구동을 개시하게 된다. 따라서, 본 발명은 수집된 간섭무늬 영상을 피드백하여 상기 제 1 구동단계를 제어, 가감속하게 되는데, 이러한 가감속 프로파일은 하기 설명되는 탐침 현미경의 제어부에 의하여 결정, 제공될 수 있다.
도 7a 내지 7f는 본 발명의 일 실시예에 따른 탐침 현미경 랜딩 방법을 보다 상세히 설명하는 단계도이다.
도 7a 내지 7c를 참조하면, 팁과 샘플 표면 사이의 거리가 가까워질 수 록 샘플 표면상에 형성된 간섭무늬는 점차 수렴하는 것 알 수 있다. 이때 사용자가 기 설정된 패턴에 수집된 간섭무늬가 도달하는 경우 수집된 코어스 동작 단계가 종료된다.
도 7d 내지 7f를 참조하면, 기 설정된 패턴 영역에 수집된 간섭무늬 패턴이 도달한 후 상기 팁의 미세 동작 단계가 개시되는 데, 이때 PSD 신호를 피드백 신호로 하여 상기 팁의 미세 동작을 피드백 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 상기 수집된 간섭무늬를 이용하여 상기 팁과 샘플 간의 거리를 상기 수학식 1에 따라 계산하여 사용자에게 제공하여, 팁과 샘플 간의 거리를 사용자가 실시간으로 확인할 수 있다. 즉, 본 발명에서 샘플 표면상에서 수집된 간섭 무늬는 탐침 현미경의 랜딩 속도 단계를 결정지을 뿐만 아니라, 신뢰성 있는 수준으로 팁과 샘플 사이의 거리를 사용자에게 제공할 수 있다.
상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 탐침 현미경의 캔틸레버에 빛을 조사하는 광원부; 상기 캔틸레버의 모서리에서 회절되어 샘플표면으로 입사되는 레이저 빔에 의하여 발생하는 간섭 무늬를 수집하는 영상 정보 수집부; 기 설정된 간섭무늬 패턴과 상기 영상 정보 수집부에 의하여 수집된 간섭무늬 패턴을 비교하여, 상기 팁의 구동 프로파일을 결정하고, 이에 따라 팁의 구동신호를 하기 랜딩부에 제공하는 제어부; 및 상기 제어부로부터의 구동신호에 따라 상기 팁을 구동시키는 랜딩부를 포함하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 장치를 제공한다.
즉, 본 발명에 따른 탐침 현미경의 자동 랜딩 장치는 영상 정보 수집부로부 터 수집된 간섭무늬 정보를 기 설정된 간섭무늬 패턴과 비교하여 팁의 동작 프로파일을 결정하는 제어부를 포함하는 데, 만약 상기 수집된 간섭무늬 패턴이 상기 기 설정된 간섭무늬 패턴에 도달하지 못하는 경우 상기 제어부는 제 1 구동신호를 상기 랜딩부에 제공하게 된다. 이후, 상기 수집된 간섭무늬 패턴이 상기 기설정된 간섭무늬 패턴에 도달하는 경우 상기 제어부는 제 2 구동신호를 상기 랜딩부에 제공하게 된다.
본 발명에 따른 탐침 현미경의 자동 랜딩 장치에서 상기 제 1 구동신호는 상기 수집된 간섭무늬 패턴을 피드백 신호로 하여 제어될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서 상기 제 1 구동신호에 따라 상기 팁과 연결된 코어스 동작 스테이지에 의하여 상기 팁이 구동될 수 있다. 이로써 샘플 표면의 요철에 상관없이 기 설정된 간섭무늬 패턴이 나타나기 전까지는 신속히 팁을 코어스 동작 프로파일에 따라 구동시킬 수 있으며, 종래 기술에 비하여 보다 신속하고 신뢰성 있는 랜딩 조절이 가능해진다.
이후 상기 수집된 간섭 무늬가 기 설정된 패턴 영역에 도달하는 경우 상기 제어부는 제 2 구동신호를 상기 랜딩 장치에 제공하게 되는데, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 제 2 구동신호에 따라 상기 팁과 연결된 미세 동작 스테이지에 의하여 상기 팁이 구동된다. 이로써 보다 많은 시간을 필요로 하는 미세 동작에 소요되는 시간을 효과적으로 줄일 수 있고, 신뢰성 있는 팁의 미세 동작을 달성할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 랜딩 장치의 제어부는 상기 수학식 1에 따라 상기 영상 수집장치에 의하여 수집된 영상 신호를 이용하여 팁과 샘플 표면 사이의 거리를 계산하여, 이를 사용자에게 피드백할 수 있다.
도 1은 일반적인 주사 탐침 현미경의 구조를 나타내는 사진이다.
도 2는 주사 탐침 현미경의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 탐침 현미경의 랜딩방법에 대한 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 샘플 표면의 간섭무늬 발생을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 탐침 현미경의 랜딩부를 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탐침현미경의 랜딩방법을 나타내는 도면이다.
도 7a 내지 7f는 본 발명의 일 실시예에 따른 탐침 현미경 랜딩 방법을 보다 상세히 설명하는 단계도이다.

Claims (13)

  1. 캔틸레버, 상기 캔틸레버에 결합된 팁, 상기 캔틸레버의 상부에 이격되어 위치한 광원을 포함하는 탐침 현미경의 랜딩 방법에 있어서,
    상기 광원을 이용하여 상기 캔틸레버에 빛을 조사하는 단계;
    상기 캔틸레버의 모서리에서 회절되어 샘플 표면에 입사되는 빛에 의하여 발생한 간섭 무늬를 수집하는 단계;
    상기 간섭무늬의 패턴이 기설정된 패턴 영역에 도달할 때까지 상기 팁을 상기 샘플방향으로 제 1 구동시키는 단계; 및
    상기 간섭무늬의 패턴이 상기 기설정된 패턴영역에 도달한 후 상기 팁을 상기 샘플방향으로 제 2 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 구동은 가감속 프로파일에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 구동 단계는 상기 캔틸레버에 연결된 코어스 스테이지를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 구동은 상기 캔틸레버에 연결된 미세 스테이지를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 구동단계에서 간섭 무늬 수집과 팁의 구동은 동시에 진행되며, 수집된 상기 간섭무늬를 이용하여 상기 팁의 구동을 피드백 제어하는 것을 특징으로 하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 구동단계에서 PSD(Photo Sensitive Device) 신호를 이용하여 상기 팁의 구동을 피드백 제어하는 것을 특징으로 하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 수집된 간섭무늬를 이용하여 상기 팁과 샘플 간의 거리를 하기 수학식에 따라 계산하여 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 방법.
    Figure 112008025100864-pat00002
    (여기서, a는 상기 광원과 캔틸레버 사이의 거리, b는 팁과 샘플 표면 사이의 거리, λ는 레이저 광원의 파장, l은 캔틸레버와 샘플의 표면에 생기는 간섭 무늬의 가장 근접한 거리이고, v는 프레넬 수(Fresnel Number))
  8. 캔틸레버 및 상기 캔틸레버의 결합된 팁을 포함하는 탐침 현미경에 있어서,
    상기 탐침 현미경의 캔틸레버에 빛을 조사하는 광원부;
    상기 캔틸레버의 모서리에서 회절되어 샘플표면으로 입사되는 레이저 빔에 의하여 발생하는 간섭 무늬를 수집하는 영상 정보 수집부;
    기 설정된 간섭무늬 패턴과 상기 영상 정보 수집부에 의하여 수집된 간섭무늬 패턴을 비교하여, 상기 팁의 동작 프로파일을 결정하고, 이에 따라 팁의 구동신호를 하기 랜딩부에 제공하는 제어부; 및
    상기 제어부로부터의 구동신호에 따라 상기 팁을 구동시키는 랜딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제어부는 만약 상기 수집된 간섭무늬 패턴이 상기 기설정된 간섭무늬 패턴에 도달하지 못하는 경우 제 1 구동신호를 상기 랜딩부에 제공하고, 상기 수집 된 간섭무늬 패턴이 상기 기설정된 간섭무늬 패턴에 도달하는 경우 제 2 구동신호를 상기 랜딩부에 제공하는 것을 특징으로 하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 구동신호는 상기 수집된 간섭무늬 패턴을 피드백 신호로 하여 제어되는 것을 특징으로 하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 구동신호에 따라 상기 팁과 연결된 코어스 스테이지에 의하여 상기 팁이 구동되는 것을 특징으로 하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 장치.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제 2 구동신호에 따라 상기 팁과 연결된 미세 스테이지에 의하여 상기 팁이 구동되는 것을 특징으로 하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 장치.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 팁과 샘플 표면 사이의 거리를 아래의 수학식을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 탐침 현미경의 자동 랜딩 장치.
    Figure 112008025100864-pat00003
    (여기서, a는 상기 레이저 광원부와 캔틸레버 사이의 거리, b는 팁과 샘플 표면 사이의 거리, λ는 레이저 광원의 파장, l은 캔틸레버와 샘플의 표면에 생기는 간섭 무늬의 가장 근접한 거리이고, v는 프레넬 수(Fresnel Number))
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