KR101151136B1 - Scanner for scanning probe microscope - Google Patents

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    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams

Abstract

본 발명은, 베이스, 베이스에 대해 이동가능하게 마련된 가동스테이지, 베이스와 가동스테이지를 연결하는 복수의 플렉쳐힌지, 베이스 및 가동스테이지 사이에 마련되어 베이스 및 가동스테이지를 가압하며, 가동스테이지의 중심에 대해 수평상태로 대칭을 이루도록 마련된 복수의 엑츄에이터를 구비하며, 플렉쳐힌지는 'ㄷ'형상을 가지는 주사탐침현미경용 스캐너를 제공한다.The present invention provides a base, a movable stage provided to be movable with respect to the base, a plurality of flex hinges connecting the base and the movable stage, and provided between the base and the movable stage to press the base and the movable stage to the center of the movable stage. It is provided with a plurality of actuators arranged to be symmetrical in a horizontal state, and provides a scanning probe microscope scanner having a 'c' shape of the complex hinge.

이와 같은, 주사탐침현미경용 스캐너는, 가동스테이지와 베이스를 연결하는 플렉쳐힌지가 'ㄷ'형상을 가짐으로써, 가동스테이지의 X축 및 Y축 방향으로의 변위가 커지게 된다.In this type of scanning probe microscope scanner, the flexure connecting the movable stage and the base has a 'c' shape, so that the displacement of the movable stage in the X-axis and Y-axis directions is increased.

Description

주사탐침현미경용 스캐너{Scanner for scanning probe microscope}Scanner for scanning probe microscope

본 발명은 주사탐침현미경용 스캐너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체의 웨이퍼 표면 등과 같은 샘플을 정밀검사하는 나노스케일의 주사탐침현미경에서 평면 상에 있는 샘플을 주사하는 주사탐침현미경용 스캐너에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanner for scanning probe microscopy, and more particularly, to a scanner for scanning a sample on a plane in a nanoscale scanning probe microscope for inspecting a sample such as a wafer surface of a semiconductor. .

일반적으로, 주사 탐침 현미경(Scanning Probe Microscope(SPM))은 나노 스케일의 과학과 기술에서 강력한 기구로서, 끝이 뾰족한 탐침을 관측하고자 하는 표면 위에서 전후 좌우로 이동하면서 표면의 높낮이와 기타 물리적 성질을 측정하는 현미경을 의미한다. 이러한, 상기 주사탐침 현미경에는 STM(Scanning Tunneling Microscope), 원자간력 현미경(Atomic Force Microscopy : AFM), 근접장 주사 광학 현미경(Near Field Scanning Optical Microscope : NSOM), 자기력 현미경(Magnetic Force Microscope: MFM) 등 여러 가지 방식이 있다. 일반적인 광학현미경은 빛의 회절 현상 때문에 그 분해능의 한계(200 ~ 300nm)를 가지는데, 이를 회절 한계라고 한다. 그러나 주사탐침 현미경은 광학 현미경이 가질 수 없는 고 분해능을 가질 수 있다. 접촉식 주사탐침 현미경은 탐침이 표면에 닿으면서 표면을 손상시킬 수도 있으므로 이를 보완한 것이 비접촉식 주사탐침 현미경이다. 비접촉식 주사탐침 현미 경은 탐침을 매우 작은 진폭으로 (그 분해능 보다 작게) 진동하게(Dithering) 만들고, 그 떨림의 크기를 관측함으로써 탐침이 시료에 부딪치는 것을 막는다. 진동하는 탐침은 떨림의 크기(진폭)가, 시료와 탐침이 멀리 떨어져 있을 때는 어느 정도 일정한 값을 가지다가 그 거리가 가까워지면서 진폭이 줄기 시작한다. 완전히 탐침이 시료와 닿기 전부터 진폭은 크게 줄기 때문에 탐침이 시료와 부딪치기 전에 거리를 적당히 조절함으로써 비접촉식 주사탐침 현미경을 구현하는 것이다.In general, Scanning Probe Microscope (SPM) is a powerful instrument in nanoscale science and technology that measures the height and other physical properties of a surface by moving it from side to side over the surface to which the pointed probe is to be observed. Means microscope. Such scanning probe microscopes include scanning tunneling microscope (STM), atomic force microscopy (AFM), near field scanning optical microscope (NSOM), magnetic force microscope (MFM), and the like. There are many ways. A general optical microscope has a limit of resolution (200 to 300 nm) because of diffraction of light, which is called a diffraction limit. Scanning probe microscopes, however, can have high resolutions that optical microscopes cannot. Contact probe microscopy is a non-contact scanning probe microscope, because the probe may touch the surface and damage the surface. Non-contact scanning probe microscopes cause the probe to vibrate at very small amplitudes (less than its resolution) and observe the magnitude of the vibration to prevent the probe from hitting the sample. The vibrating probe has a certain amount of tremor (amplitude) when the sample and the probe are far apart, and the amplitude begins to decrease as the distance approaches. Since the amplitude is large before the probe is completely in contact with the sample, a noncontact scanning probe microscope can be implemented by adjusting the distance before the probe hits the sample.

최근, 이와 같은 주사 탐침 현미경은 서로 완전히 분리되고 고정 프레임상에 물리적으로 별개의 위치들에 장착되는 2개의 다른 스캐너를 사용한다. 하나의 스캐너("XY 스캐너"라 칭함)는 평면(또한, "XY 평면"이라 칭함)상에 있는 샘플을 주사하지만, 다른 스캐너("Z 스캐너"라 칭함)는 탐침을 평면에 수직한 방향(또한, "z 방향"이라 칭함)으로 (캔틸레버의 자유단에 지지되는) 주사한다.Recently, such scanning probe microscopes use two different scanners that are completely separated from each other and mounted at physically separate locations on a fixed frame. One scanner (called "XY scanner") scans a sample on a plane (also called "XY plane"), while the other scanner (called "Z scanner") directs the probe in a direction perpendicular to the plane ( Also referred to as "z direction") (supported at the free end of the cantilever).

상기에서 설명된 스캐너중, XY평면 상에 있는 샘플을 주사하는 XY 스캐너에는 동일 축에 평행하게 2개의 구동부가 설치된다. 이 구동부는 다층 피에조(Stacked Piezo)를 사용함으로써, 실리콘 웨이퍼와 같이 크고 무거운 샘플을 이미지할 수 있게 한다. 그러나, 다층 피에조는 예를 들어 100V의 전압이 인가되었을 때 이상적으로는 11.6㎛ 늘어나지만, 데이터시트에 의하면 다층 피에조의 변위 편차(Displacement variation)은 대략 2.0㎛이기 때문에, 다층 피에조는 9.6㎛ 내지 13.6㎛의 길이로 늘어나게 된다. 따라서, 작은 샘플을 XY 스캐너의 중앙에 올려놓고 주사하는 경우에는 큰 문제가 없지만, 웨이퍼와 같은 큰 샘플을 주사하는 경우에는 상기에서 설명한 바와 같은 구동부의 전압-거리 특성 때문에, XY 스캐너의 중 앙을 제외한 부분에서는 기생 운동인 회전 운동이 발생되어 직교성이 보장되는 이미지를 얻을 수 없는 문제점이 있다. 또한, 이를 회피하기 위하여 웨이퍼와 같은 큰 샘플을 XY 스캐너의 중앙에 반드시 위치시켜야만 하는 문제점도 있다.Of the scanners described above, two drive units are provided in the XY scanner that scans a sample on the XY plane in parallel to the same axis. This drive uses Stacked Piezo, which enables the imaging of large and heavy samples such as silicon wafers. However, the multilayered piezo is ideally stretched by 11.6 μm when a voltage of 100 V is applied, for example, but since the displacement variation of the multilayered piezo is approximately 2.0 μm, the multilayered piezo is 9.6 μm to 13.6. It is stretched to a length of 탆. Therefore, there is no big problem when scanning a small sample in the center of the XY scanner. However, when scanning a large sample such as a wafer, the center of the XY scanner has to be changed due to the voltage-distance characteristics of the driving unit as described above. In the excluded portion, there is a problem that a rotational motion, which is a parasitic motion, is not generated and an image having an orthogonality cannot be obtained. There is also a problem in that a large sample such as a wafer must be placed in the center of the XY scanner to avoid this.

이러한 종래의 초정밀용 스테이지장치는 미국특허 US4,667,415, 대한민국등록특허 제0523031호에 개시되어 있다.Such a conventional high precision stage apparatus is disclosed in US Pat. No. 4,667,415 and Korean Patent No. 0523031.

그러나, 종래의 초정밀용 스테이지장치는, 'ㄴ'형상을 가지는 플렉쳐힌지(Flexure hinge)에 의해 내부프레임과 외부프레임이 연결되어, X-Y축으로의 변위가 작아 측정범위가 작아지는 문제점이 있다.However, the conventional ultra-precision stage device has a problem in that the inner frame and the outer frame are connected by a flex hinge having a 'b' shape, so that the displacement in the X-Y axis is small and the measurement range is reduced.

본 발명은, X축 및 Y축 방향으로의 변위가 커지면서 측정범위를 크게할 수 있는 주사탐침현미경용 스캐너를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a scanning probe microscope scanner which can increase the measuring range while increasing the displacement in the X-axis and Y-axis directions.

본 발명은, 베이스와; 상기 베이스에 대해 이동가능하게 마련된 가동스테이지와; 상기 베이스와 상기 가동스테이지를 연결하는 복수의 플렉쳐힌지들과; 상기 베이스 및 상기 가동스테이지 사이에 마련되어 상기 베이스 및 상기 가동스테이지를 가압하며, 상기 가동스테이지의 중심에 대해 수평상태로 대칭을 이루도록 마련된 복수의 엑츄에이터를 구비하며, 상기 플렉쳐힌지는 'ㄷ'형상을 가지는 주사탐침현미경용 스캐너를 제공한다.The present invention, the base; A movable stage provided to be movable relative to the base; A plurality of flexure hinges connecting the base and the movable stage; A plurality of actuators provided between the base and the movable stage to pressurize the base and the movable stage, the actuator being symmetrical in a horizontal state with respect to the center of the movable stage, and the flexure has a 'c' shape. Eggplant provides a scanner for scanning probe microscope.

또한, 상기 가동스테이지는 상기 베이스 상에 형성된 커팅부에 의해 마련되며, 상기 플렉쳐힌지는 상호 이격되게 형성된 상태로 상기 커팅부와 연결되는 한 쌍의 'ㄷ'형상 가이드커팅부에 의해 마련할 수 있다.The movable stage may be provided by a cutting part formed on the base, and the flexure may be provided by a pair of ′ -shaped guide cutting parts connected to the cutting part in a state of being spaced apart from each other. have.

또한, 상기 플렉쳐힌지는 상기 가동스테이지의 중심에 대해 상호 90°간격으로 이격되게 4개를 마련할 수 있다.In addition, four of the flexure hinges may be spaced apart from each other by 90 ° with respect to the center of the movable stage.

또한, 상기 베이스에는 상기 가동스테이지의 중심에 대해 수평상태로 대칭되게 요입 형성되어, 상기 엑츄에이터를 수용하는 복수의 수용부를 마련할 수 있다.In addition, the base may be provided with a plurality of accommodating parts which are symmetrically formed in a horizontal state with respect to the center of the movable stage to accommodate the actuator.

본 발명에 따른 주사탐침현미경용 스캐너는, 가동스테이지와 베이스를 연결 하는 플렉쳐힌지가 'ㄷ'형상을 가짐으로써, 가동스테이지의 X축 및 Y축 방향으로의 변위가 커지게 된다.In the scanning probe microscope scanner according to the present invention, since the complex hinge connecting the movable stage and the base has a 'c' shape, the displacement of the movable stage in the X-axis and Y-axis directions is increased.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주사탐침현미경용 스캐너의 사시도이다. 도 1을 참조하면, 상기 주사탐침현미경용 스캐너는, 베이스(100), 가동스테이지(200), 플렉쳐힌지(300), 엑츄에이터(400)를 구비한다.1 is a perspective view of a scanner for scanning probe microscope according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the scanning probe microscope scanner includes a base 100, a movable stage 200, a flexure hinge 300, and an actuator 400.

상기 베이스(100)는 주사탐침현미경(도면미도시) 상에 움직이지 않도록 고정되며, 이후 설명될 상기 가동스테이지(200)가 이동 가능한 상태로 형성되는 판 형상 부재이다. 여기서, 상기 베이스(100)는 사각형상으로 도시되었으나, 이에 한정하지 않고 원형 또는 사각 이외의 다각 형상으로 형성할 수 있음은 물론이다. 이러한, 상기 베이스(100)는 커팅부(110)에 의해 이후 설명될 상기 가동스테이지(200)가 형성된다. 여기서, 상기 커팅부(110)는 와이어커팅에 의해 가공되는 것이 바람직하나, 레이져와 같은 가공으로 형성할 수 있음은 물론이다.The base 100 is a plate-shaped member which is fixed to not move on the scanning probe microscope (not shown), the movable stage 200 to be described later is formed in a movable state. Here, the base 100 is shown in a quadrangular shape, but is not limited thereto, and may be formed in a polygonal shape other than circular or square. The base 100 is formed by the cutting unit 110, the movable stage 200 to be described later. Here, the cutting unit 110 is preferably processed by wire cutting, it can be formed of a laser-like processing, of course.

그리고, 상기 베이스(100)에는 상기 제1스테이지(200)의 중심에 대해 수평상태로 대칭을 이루도록 복수의 수용부(120)를 마련한다. 이러한, 상기 수용부(120)에는 이후 설명될 상기 엑츄에이터(400)를 각각 삽입 설치한다. 따라서, 상기 수용부(120)는 이후 설명될 상기 엑츄에이터(400)를 상기 가동스테이지(200)의 중심에 대해 90°등각도로 이격되게 배치할 수 있게 된다.The base 100 is provided with a plurality of accommodation parts 120 to be symmetrical in a horizontal state with respect to the center of the first stage 200. In this, the receiving portion 120 is inserted into the actuator 400 to be described later, respectively. Therefore, the accommodation unit 120 may be arranged to be spaced apart at an angle of 90 degrees with respect to the center of the movable stage 200 to be described later the actuator (400).

상기 가동스테이지(200)는 상기 베이스(100) 내측에 상기 커팅부(120)로써 이동가능하게 마련된다. 즉, 상기 가동스테이지(200)는 상기 엑츄에이터(400)로부터 가압력을 전달받아 미세이동하게 된다. 이러한, 상기 가동스테이지(200) 상에는 웨이퍼 등과 같은 시편을 안착시킬 수 있는 별도의 지지부(도면미도시)를 마련될 수 있음은 물론이다. 여기서, 상기 가동스테이지(200)는 사각형상으로 도시되었으나, 이에 한정하지 않고 원형 또는 사각 이외의 다각 형상으로 형성할 수 있음은 물론이다. 그리고, 상기 가동스테이지(200) 가장자리부에는 상기 베이스(100)의 수용부(120)에 연통되도록 복수의 연결홈(210)을 요입 형성할 수 있다. 이러한, 상기 연결홈(210)을 통해 이후 설명될 상기 엑츄에이터(400)의 일단부가 상기 가동스테이지(200)에 연결되어, 상기 엑츄에이터(400)의 가압력이 상기 가동스테이지(200)로 전달될 수 있게 된다.The movable stage 200 is provided to be movable as the cutting unit 120 inside the base 100. That is, the movable stage 200 receives the pressing force from the actuator 400 to move finely. Such, the movable stage 200 may be provided with a separate support (not shown) for mounting a specimen such as a wafer, of course. Here, the movable stage 200 is shown in a quadrangular shape, but is not limited to this may be formed in a polygonal shape other than circular or square, of course. In addition, a plurality of connection grooves 210 may be formed in the edge portion of the movable stage 200 so as to communicate with the receiving portion 120 of the base 100. One end of the actuator 400 to be described later through the connection groove 210 is connected to the movable stage 200 so that the pressing force of the actuator 400 can be transmitted to the movable stage 200. do.

상기 플렉쳐힌지(300)는 상기 베이스(100)와 상기 가동스테이지(200)를 연결하여, 상기 가동스테이지(200)를 X축 및 Y축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있게 한다. 이러한, 상기 플렉쳐힌지(300)는 상호 인접하게 이격된 상태로 상기 베이스(100)와 상기 가동스테이지(200) 사이에 형성된 상기 커팅부(110)와 연결되는 한 쌍의 'ㄷ'형상 가이드커팅부(310)에 의해 형성된다. 여기서, 상기 플렉쳐힌지(300)는 상기 가동스테이지(200)의 중심에 대해 상호 90°간격으로 이격되게 4개가 마련된다. 이러한, 상기 플렉쳐힌지(300)는 상기 가동스테이지(200)를 상기 베이스(100) 상에서 이동가능하게 무마찰의 탄성력을 가지게 하는 무마찰탄성베어링구조를 가지게 된다.The flexure hinge 300 connects the base 100 and the movable stage 200 to freely move the movable stage 200 in the X and Y axis directions. This, the flexure hinge 300 is a pair of 'C'-shaped guide cutting connected to the cutting unit 110 formed between the base 100 and the movable stage 200 in a state adjacent to each other adjacent to each other It is formed by the part 310. Here, four flexure hinges 300 are spaced apart from each other by 90 ° with respect to the center of the movable stage 200. Such a flexure 300 has a frictionless elastic bearing structure that allows the movable stage 200 to have a frictionless elastic force to be movable on the base 100.

상기 엑츄에이터(400)는 상기 베이스(100) 및 상기 가동스테이지(200) 사이에 복수 마련된다. 이러한, 상기 엑츄에이터(400)는 상기 가동스테이지(200)의 중심에 대해 수평상태로 대칭을 이루도록 설치된다. 즉, 상기 엑츄에이터(400)는 X축 및 Y축으로 상기 가동스테이지(200)를 이동시킬 수 있도록 상기 베이스(100)의 수용부(120)에 4개가 90°등간격으로 이격되게 배치된다. 여기서, 상기 가동스테이지(200)를 X축 및 Y축으로 이동시키는 각 상기 엑츄에이터(400)에는 상이한 제어신호가 인가되어 상기 가동스테이지(9)가 동일한 거리로 이동되어 상기 시편의 모서리부분에서 기생운동이 발생되지 않도록 한다. 도 2를 참조하면, 상기 엑츄에이터(400)는 피에죠(Piezo; 410), 포스레버(Force-lever; 420), 피봇 포인트(Pivot point; 430), 가동지그(Moving-zig; 440)를 포함한다.The actuator 400 is provided between the base 100 and the movable stage 200. The actuator 400 is installed to be symmetrical in a horizontal state with respect to the center of the movable stage 200. That is, four actuators 400 are disposed at 90 ° intervals in the accommodation portion 120 of the base 100 so as to move the movable stage 200 on the X-axis and the Y-axis. Here, a different control signal is applied to each of the actuators 400 for moving the movable stage 200 to the X and Y axes so that the movable stage 9 is moved at the same distance so that parasitic motion is performed at the corners of the specimen. Should not occur. Referring to FIG. 2, the actuator 400 includes a piezo (410), a force-lever (420), a pivot point (430), and a moving jig (440). Include.

상기 피에조(410)는 제어부(도시하지 않음)로부터 출력된 제어 신호에 의해 늘어나게 된다. 이와 같이, 상기 피에조(410)가 늘어남에 따라 상기 엑츄에이터(400)에 고정된 상기 가동스테이지(200)가 X축과 Y축으로 이동하게 된다. 여기서, 통상적으로 상기 피에조(410)에 100V의 전압이 인가되었을 때 11.6㎛ 늘어난다(NEC/TOKIN, AE0505D16).The piezo 410 is increased by a control signal output from a controller (not shown). As such, as the piezo 410 increases, the movable stage 200 fixed to the actuator 400 moves on the X and Y axes. In this case, when a voltage of 100 V is applied to the piezo 410, it is increased by 11.6 μm (NEC / TOKIN, AE0505D16).

상기 포스 레버(420)는 고정부(421)과 박판 스프링(422)으로 연결된다. 또한, 상기 포스 레버(420)에는 상기 피에조(410)와 점 접촉을 하는 원통형의 피봇 포인트(430)가 고정되어, 상기 피에조(410)가 늘어남에 따라, 상기 피봇 포인트(430)는 상기 피에조(410)의 팽창에 따른 힘을 상기 포스 레버(420)로 전달한다. 더욱이, 상기 포스 레버(420)는 지렛대 원리를 이용하여 상기 피에조(410)가 늘어 나는 길이의 대략 3배 정도의 길이로 상기 가동스테이지(200)를 이동시킨다. 즉, 도 2를 참조하면, 상기 포스 레버(420)는 상기 피봇 포인트(430)를 기준으로 하여, 상기 박판 스프링(422)과 연결되는 상단을 상기 가동 지그(440)와 연결되는 하단보다 짧게 하고, 상기 포스 레버(420)와 연결된 상기 박판 스프링(422)이 받침점으로서 작용함으로써, 상기 피에조(410)가 늘어나는 길이보다 대략 3배 정도의 길이로 상기 가동 스테이지(200)를 이동시킨다. 따라서, 상기 가동 지그(440)는 상기 가동스테이지(200)의 연결홈(210)에 수용된 상태로 고정되고 상기 포스 레버(420)에 연결되어, 상기 피에조(410)의 팽창에 따라 상기 가동 스테이지(200)를 X축 또는 Y축으로 이동시킨다.The force lever 420 is connected to the fixing part 421 and the thin plate spring 422. In addition, a cylindrical pivot point 430 that is in point contact with the piezo 410 is fixed to the force lever 420, and as the piezo 410 is extended, the pivot point 430 is connected to the piezo ( The force of the expansion of the 410 is transmitted to the force lever 420. Further, the force lever 420 moves the movable stage 200 by about three times the length of the piezo 410 is extended using the lever principle. That is, referring to FIG. 2, the force lever 420 makes the upper end connected to the thin spring 422 shorter than the lower end connected to the movable jig 440 based on the pivot point 430. The leaf spring 422 connected to the force lever 420 acts as a supporting point, thereby moving the movable stage 200 to about three times the length of the piezo 410 extending. Thus, the movable jig 440 is fixed in a state accommodated in the connection groove 210 of the movable stage 200 and connected to the force lever 420, the movable stage (according to the expansion of the piezo 410) 200) to the X or Y axis.

이러한, 일실시예의 'ㄷ'형상 플렉쳐힌지(300)를 가지는 상기 주사탐침현미경용 스캐너와, 도 3 및 도 4와 같이 'ㄴ'형상 플렉쳐힌지를 가지는 스캐너, 'ㄹ'형상 플렉쳐힌지를 가지는 스캐너의 각 가동스테이지에 X축 및 Y축 각 방향으로 각각 1N/mm의 힘을 가했을 때에 이동변위를 시뮬레이션한 결과 표 1과 같은 시험결과를 얻었다.Such a scanner for a scanning probe microscope having a 'c' shaped hinge 300, and a scanner having a 'b' shaped complex hinge as shown in FIGS. 3 and 4, and a 'd' shaped complex hinge When 1N / mm of force was applied to each of the movable stages of the scanner having the X axis and the Y axis in the respective directions, the test displacements were obtained as shown in Table 1.

플렉쳐형상/이동변위(m)Flanged Shape / Moving Displacement (m) X축 방향X axis direction Y축 방향Y axis direction 'ㄷ'형상'ㄷ' shape 1.11×10-8 1.11 × 10 -8 1.68×10-8 1.68 × 10 -8 'ㄴ'형상'ㄴ' shape 1.12×10-9 1.12 × 10 -9 4.69×10-9 4.69 × 10 -9 'ㄹ'형상'ㄹ' shape 3.58×10-9 3.58 × 10 -9 5.50×10-8 5.50 × 10 -8

표 1의 시뮬레이션 결과를 검토한 결과, 'ㄴ'형상 플렉쳐힌지를 가지는 스캐너는 가동스테이지의 X축 및 Y축 방향의 변위량이 다름과 더불어 이동변위가 작으며, 'ㄹ'형상 플렉쳐힌지를 가지는 스캐너는 가동스테이지의 X축 및 Y축 방향의 변위량의 차이가 많이 남과 더불어 이동변위가 작은 것을 알 수 있다. 따라서, 'ㄴ' 또는 'ㄹ'형상의 플렉쳐힌지를 가지는 스캐너는 X축 및 Y축 방향의 변위량 차이가 큼으로 인해 동일한 스펙의 엑츄에이터를 사용하지 못하는 불편함이 발생된다. 이에 반해, 일실시예에 따른 'ㄷ'형상 플렉쳐힌지(300)를 가지는 상기 주사탐침현미경용 스캐너는 가동스테이지(200)의 X축 및 Y축 방향의 변위량이 비슷함과 더불어 이동 변위가 가장 큰 것을 알 수 있다.As a result of examining the simulation results in Table 1, the scanners with 'b' shaped flexural hinges have different displacements in the X and Y axes of the movable stage, the displacement is small, and the 'd' shaped flexural hinges. It can be seen that the scanner having a large displacement difference in the displacement amounts in the X-axis and Y-axis directions of the movable stage is small and the displacement is small. Therefore, a scanner having a 'b' or 'r' shape hinge is inconvenient to use an actuator of the same specification due to a large difference in displacement amounts in the X-axis and Y-axis directions. On the contrary, the scanning probe microscope scanner having the 'c' shaped flexural hinge 300 according to an embodiment has a similar displacement amount in the X-axis and Y-axis directions of the movable stage 200, and the movement displacement is the most. You can see big thing.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주사탐침현미경용 스캐너의 사시도이다.1 is a perspective view of a scanner for scanning probe microscope according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 나타낸 상기 엑츄에이터의 확대단면도이다.
도 3 및 도 4는 종래의 주사탐침현미경용 스캐너의 개략 단면도이다.FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the actuator shown in FIG. 1.
3 and 4 are schematic cross-sectional views of a conventional scanning probe microscope scanner.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

100: 베이스 200: 가동스테이지100: base 200: movable stage

300: 플렉쳐힌지 400: 엑츄에이터300: flexion hinge 400: actuator

Claims (4)

베이스와;A base; 상기 베이스에 대해 이동가능하게 마련된 가동스테이지와;A movable stage provided to be movable relative to the base; 상기 베이스와 상기 가동스테이지를 연결하는 복수의 플렉쳐힌지들과;A plurality of flexure hinges connecting the base and the movable stage; 상기 베이스 및 상기 가동스테이지 사이에 마련되어 상기 베이스 및 상기 가동스테이지를 가압하며, 상기 가동스테이지의 중심에 대해 수평상태로 대칭을 이루도록 마련된 복수의 엑츄에이터를 구비하고,A plurality of actuators provided between the base and the movable stage to pressurize the base and the movable stage and symmetric in a horizontal state with respect to the center of the movable stage; 상기 플렉쳐힌지는 'ㄷ'형상을 가지며,The complex hinge has a 'c' shape, 상기 가동스테이지는 상기 베이스 상에 형성된 커팅부에 의해 마련된 상태에서 상기 플렉쳐힌지가 상호 이격되게 형성된 상태로 상기 커팅부와 연결되는 한 쌍의 'ㄷ'형상 가이드커팅부에 의해 마련되고,The movable stage is provided by a pair of 'C'-shaped guide cutting portion connected to the cutting portion in a state in which the flexure hinge is formed to be spaced apart from each other in a state provided by the cutting portion formed on the base, 상기 엑츄에이터는 베이스에 4개가 90°등간격으로 이격되게 배치된 상태로 상기 플렉쳐힌지는 상기 가동스테이지의 중심에 대해 상호 90°간격으로 이격되게 4개가 마련된 주사탐침현미경용 스캐너.The four actuators are arranged on the base spaced apart at equal intervals 90 ° 4 is provided with a scanning probe microscope provided with four spaced apart from each other 90 ° with respect to the center of the movable stage. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 베이스에는 상기 가동스테이지의 중심에 대해 수평상태로 대칭되게 요입 형성되어, 상기 엑츄에이터를 수용하는 복수의 수용부가 마련된 주사탐침현미경용 스캐너.The base is a scanner for scanning probe microscope provided with a plurality of accommodating portion is formed in the base symmetrically in a horizontal state with respect to the center of the movable stage, the accommodating the actuator.
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