KR970011931A - 원자간력 현미경 및 그 측정헤드 - Google Patents

Abstract

미세하고, 복잡하고, 매우 균일치 않은 패턴 구성을 가진 측정시료를 갖더라고 Z방향에 있어서의 높은 정확도를 유지할 수 있는 원자간력 현미경의 측정헤드를 실현하는 것을 목적으로 한다.

비 선형 평광의 광빔(141)은 프로브(2)을 가진 캔틸레버 본체(110)의 상부 주면의 단부(110a)상에 입사된다.

캔틸레버 본체(110)는 검광판이고, 그 반사율은 탄젠트에 의해 주어진다(광빔의 브루스터의 각(141)).

따라서, 단부(110a)에 반사된 반사광빔(142)은 선형 편광의 광으로 된다.

검광재료로서 폴라로이드 박막을 포함하는 검광창(150a)을 포함한 광위치 검출장치(150)는 그 위치상의 변화를 검출하기 위해 선형 편광 반사광빔(142)의 전기 벡터와 동일 방향으로 진동하는 고아만을 투과시킨다.

압전소자(142)를 구동하는 제어신호(V3)는 그 출력신호(V1)의 값을 근거하여 발생되고, 측정시료(3)는 XYZ방향으로 주사된다.

Description

원자간력 현미경 및 그 측정헤드

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제 1도는 본 발명에 의한 원자간력 현미경의 전체구조의 예를 나타내는 블록도,

제 2도는 본 발명의 제 1실시예에 있어서의 측정헤드의 구조를 나타내는 측면도,

제 3도는 제 1도의 측정헤드의 효과를 나타내는 측정헤드의 주요부의 측면도.

Claims (20)

1. 비선형 편광의 광빔을 발생시키는 광원과, 측정시료로 향하는 그 하부 주면상에 설치된 프로브를 갖고 있고, 프로브가 설치되어 있는 상기 위치상의 캔틸레버 본체의 상부 주면상의 단부에 광원에서 입사한 광빔의 일부를 반사하고, 그 때에 광빔의 편광을 선형 편광으로 변경하는 편광기능을 가지는 캔틸레버 본체를 구비한 캔틸레버 수단과, 선형편광의 반사 광빔의 위치상의 변화만을 검출하는 광위치 검출수단을 구비하는 원자간력 현미경의 측정헤드.
2. 제 1항에 있어서, 그 자체의 상기 캔틸레버 본체는 본래 상기 편광 기능르 가지는 편광자로 되어 있는 원자간력 현미경의 측정헤드.
3. 제 2항에 있어서, 상기 편광자는 상기 광원으로부터 입사한 상기 광빔의 압사각이 브루스터의 각으로 되도록 편광판으로 형성되어 있는 원자간력 현미경의 측정헤드.
4. 제 1항에 있어서, 상기 캔틸레버 수단은 상기 광원으로부터 입사한 상기 광빔에서 상기 편광기능을 일으키는 상기 캔틸레버 본체의 상부 주면에 형성된 편광막을 더 구비한 원자간력 현미경의 측정헤드.
5. 제 4항에 있어서, 상기 편광막은 적어도 상기 단부를 포함하는 상기 상부 주면의 일부 영역에 형성되는 원자간력 현미경의 측정헤드.
6. 제 4항에 있어서, 상기 편광막과 상기 캔틸레버 본체는 상기 광원으로부터 입사한 상기 광빔의 입사각이 브루스터각으로 되도록 설정되는 원자간력 현미경의 측정헤드.
7. 제 1항에 있어서, 상기 캔틸레버 수단은 상기 캔틸레버 본체의 폭보다 작은 폭을 갖고 있고, 상기 캔틸레버 본체를 상기 광원측에서 봤을 때 상기 캔틸레버 본체의 상부 주면에 포함되도록 상기 광빔의 입사측상에 설치되고, 상기 선형 편광으로서 상기 광원으로부터 입사한 상기 광빔을 상기 캔틸레버 본체 쪽으로 전파하는 편광판을 더 구비한 원자간력 현미경의 측정헤드.
8. 제 7항에 있어서, 상기 편광판은 상기 광원에서 입사한 상기 광빔의 입사각이 브루스터의 각으로 되도록 설정되는 원자간력 현미경의 측정헤드.
9. 제 1항에 있어서, 상기 광위치 검출수단은 상기 선형 편광 반사광빔의 전기벡터방향과 일치한 전기 벡터방향을 가지는 광만을 선택하는 검광기능을 가지는 감광자와, 상기 검광자에 의해 선택된 광의 위치상의 변화를 검출하는 광위치 검출장치를 구비한 원자간력 현미경의 측정헤드.
10. 제 9항에 있어서, 상기 검광자는 상기 광검출기능으로서 그 입사광내의 상기 선형 편광 반사광의 상기 전기벡터방향과 일치한 상기 전기벡터방향을 가지는 상기 광만을 전파하고, 상기 광위치 검출장치는 상기 검광자를 통하여 전파된 상기 광의 상기 위치상의 변화를 검출하는 원자간력 현미경의 측정헤드.
11. 제 10항에 있어서, 상기 검광자는 상기 광위치 검출장치의 검광창으로서 상기 광위치 검출장치에 부착되는 원자간력 현미경의 측정헤드.
12. 제 11항에 있어서, 상기 검광창은 재료로서 본래 폴라로이드 박막으로 되어 있는 창인 원자간력 현미경의 측정헤드.
13. 제 10항에 있어서, 상기 검광자는 상기 광위치 검출장치의 입사광경로측에 설치되고, 그 검광재료로서 상기 검광기능을 가진 본래 재료로 되어 있는 검광판인 원자간력 현미경의 측정헤드.
14. 제 13항에 있어서, 상기 검광판은 회전축으로서 상기 선형 편광 반사광의 입사방향에 대해서 회전할 수 있도록 설정되는 원자간력 현미경의 측정헤드.
15. 제 14항에 있어서, 상기 검광판의 상기 검광재료는 폴라로이드 박막인 원자간력 현미경의 측정헤드.
16. 제 9항에 있어서, 상기 검광자는 상기 광위치 검출장치쪽의 그 입사광 통로에 있어서의 상기 선형 편광 반사광의 상기 전게벡터 방향과 일치한 상기 전기벡터 방향을 갖는 상기 광만을 반사하기 위해 상기 광위치 검출장치의 입사광경로측에 설치된 반사경인 원자간력 현미경의 측정헤드.
17. 제 16항에 있어서, 상기 반사경은 회전측으로서 그 법선방향에 대하여 회전할 수 있게 설정되는 원자간력 현미경의 측정헤드.
18. 제 17항에 있어서, 상기 검광막은 그 재료로서 본래 폴라로이드 박막으로 되어 있는 원자간력 현미경의 측정헤드.
19. 제 18항에 있어서, 상기 검광막은 그 재료로서 본래 폴라로이드 박막으로 되어 있는 원자간력 현미경의 측정헤드.
20. 측정헤드와, 측정시료와, 상기 측정헤드를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 측정헤드는 측정시료를 3차원 주사하는 구동 수단과, 비선형 편광의 광빔을 발생시키는 광원과, 측정시료의 표면상의 균일치 않음을 감지하고, 반사광빔의 편광을 선형편광으로 변경하도록 상부 주면의 단부에 입사한 상기 광빔의 일부를 반사하고, 상기 상부 주면의 단부로 향하는 하부 주면의 단부상에 형성된 프로브를 가진 캔틸레버 수단과, 상기 선형 편광의 상기 반사광빔의 위치상의 변경만을 검출하는 위치 검출수단을 구비하고, 상기 제어부는 광위치 검출수단의 출력신호에 의한 상기 구동 수단을 제어하는 제어신호를 출력하고, 상기 구동 수단은 상기 제어신호에 의한 상기 측정시료를 주사하는 원자간력 현미경의 측정헤드.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.