JP5281992B2

A scanning probe microscope and a measuring method using the same

Abstract

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JP5281992B2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 44

Term

Projected expiry 28 August 2029.

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  4. Projected expiry

12 claims: 2 independent, 10 dependent

  1. 1
    カンチレバーと該カンチレバーの先端付近に固定した探針とを備えた探針部と、 前記探針部を駆動して前記探針を前記試料表面に近接または接触させることと離間させることを繰り返しながら前記試料表面を走査する探針部駆動手段と、該探針部駆動手段で前記探針を前記試料表面に近接または接触させた状態における前記探針部の変位量を検出する変位量検出手段と、該変位量検出手段で検出した前記探針部の変位量に基づいて前記試料表面の形状情報求める信号処理手段とを備えた走査型プローブ顕微鏡であって、前記探針部駆動手段は、前記探針を直交する3軸方向に独立して駆動する駆動部を有するとともに、該駆動部で前記探針部を駆動中に少なくとも1軸方向の駆動速度および応答速度を切替える駆動速度切替え部を備えたことを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。
  2. 2
    前記探針 部 駆動手段の駆動部は、前記探針を駆動する駆動範囲が大きい粗動アクチュエータと駆動範囲が小さい微動アクチュエータとを組合わせた駆動部を互いに直交する3軸方向のうちの少なくとも一軸に備え、前記駆動速度切替え部で前記3軸方向のうちの少なくとも1軸方向の粗動アクチュエータの駆動速度を切替えることを特徴とする請求項1記載の走査型プローブ顕微鏡。
  3. 3
    前記駆動速度切替え部は、前記少なくとも1軸方向への移動量に応じて駆動速度を切替えることを特徴とする請求項1又は2に記載の走査型プローブ顕微鏡。
  4. 4
    前記変位量検出手段は静電容量変位計によって構成されることを特徴とする請求項3記載の走査型プローブ顕微鏡。
  5. 5
    前記変位量検出手段はレーザ干渉変位計によって構成されることを特徴とする請求項3記載の走査型プローブ顕微鏡。
  6. 6
    前記駆動 速 度切替え部は前記駆動速度を高速応答と低速応答に切替え、前記高速応答の時定数は0.1から5ミリセカンドの範囲,前記低速応答の時定数は5から100ミリセカンドの範囲であることを特徴とする,請求項1乃至5の何れかに記載の走査型プローブ顕微鏡。
  7. 7
    カンチレバーと該カンチレバーの先端付近に固定した探針とを備えた探針部を駆動して前記探針を試料表面に近接または接触させることと離間させることを繰り返しながら前記試料表面を走査し、該試料表面を走査している前記探針部の変位量を検出し、該検出した前記探針部の変位量に基づいて前記試料表面の形状情報求める走査型プローブ顕微鏡を用いた計測方法であって、前記探針を駆動して前記試料表面を走査しているときに少なくとも1軸方向の駆動速度および応答速度を駆動中に切替えながら走査することを特徴とする走査型プローブ顕微鏡を用いた計測方法。
  8. 8
    前記少なくとも1軸方向の駆動速度を駆動中に切替えながら走査することを、前記探針を駆動する駆動範囲が大きい粗動アクチュエータと駆動範囲が小さい微動アクチュエータとのうちの粗動アクチュエータの駆動速度を切替えることにより行うことを特徴とする請求項7記載の走査型プローブ顕微鏡を用いた計測方法。
  9. 9
    前記少なくとも1軸方向への駆動速度を切替えることを、該1軸方向への移動量に応じて切替えることを特徴とする請求項7又は8に記載の走査型プローブ顕微鏡を用いた計測方法。
  10. 10
    前記探針部の変位量を静電容量変位計によって検出することを特徴とする請求項9記載の走査型プローブ顕微鏡を用いた計測方法。
  11. 11
    前記探針部の変位量をレーザ干渉変位計によって検出することを特徴とする請求項9記載の走査型プローブ顕微鏡を用いた計測方法。
  12. 12
    前記試料表面を走査しているときに前記駆動速度を切替えることを高速応答と低速応答に切替え、前記高速応答の時定数は0.1から5ミリセカンドの範囲,前記低速応答の時定数は5から100ミリセカンドの範囲であることを特徴とする,請求項7乃至11の何れかに記載の走査型プローブ顕微鏡を用いた計測方法。
Independent claims12