扫描探测显微镜制造技术

提供一种当向与外界气体隔断的测量室内的扫描探测显微镜输送试料台并向3维移动机构装接时、抑制在3维移动机构上作用过度的载荷的扫描探测显微镜。在具备悬臂、试料台、使试料台移动的3维移动机构和具有能够与外界气体隔断的内部空间的测量室的扫描探测显微镜中，在测量室的内部至少收纳有悬臂、试料台和3维移动机构，测量室具备用来输送试料台的一对导轨，试料台具备能够在导轨上行进的卡合部，3维移动机构配置在既定位置附近，能够横跨一对导轨之间向该导轨的上下移动，如果试料台被输送到既定位置，则3维移动机构从导轨的下方上升来被装接到试料台的下表面上，使扫描探测显微镜能够进行测量。

Scanning probe microscope

When to provide a measurement of indoor partition and the outside gas of the scanning probe microscopy and 3 dimensional sample conveying to the mobile mechanism installed, inhibition in 3 dimensional moving mechanism load over the scanning probe microscope. In Taiwan, the sample with cantilever and sample 3 dimensional moving mechanism to move and can cut off and the outside gas space inside the measuring chamber, scanning probe microscopy, inside the measuring chamber containing at least a cantilever, the specimen table and 3 dimensional moving mechanism, a measuring chamber reserve to transport the sample stage the specimen table capable of moving in the guide rail clamping part 3 dimensional moving mechanism is arranged in the fixed position, between a pair of guide rails across the rail to move up and down, if the specimen table is delivered to the set position, the 3 dimensional movement mechanism from the rail is received under the surface to rise below the sample table, the measurement can detect scanning microscope.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将试料与外界气体隔断来探测测量的扫描探测显微镜。
技术介绍
扫描探测显微镜是使探针与试料表面接近或接触来测量试料的表面形状及物性的。并且，有想要将试料不与空气中的氧、水分等接触来进行探测测量、或想要在既定的气体环境或真空状态下进行探测测量的要求。所以，开发了在能够进行气体置换的球形箱状的腔体（室）内配置扫描探测显微镜、将扫描探测显微镜在既定的环境气体中测量的技术（专利文献1）。此外，开发了当向在真空中进行测量的分析装置内导入试料时在试料保持器上盖上试料盖、以便能够在保持着试料的真空的原状下向分析装置内导入试料的技术（专利文献2）。专利文献1：日本特许第2612395号公报。专利文献2：日本特开2001－153760号公报。可是，在扫描探测显微镜中，将载置着试料的试料台装接到3维移动机构上，相对于与试料对置配置的悬臂，借助3维移动机构使试料相对移动来进行与悬臂的对位，或在保持着悬臂与试料的距离或力等的状态下进行测量。这里，3维移动机构（扫描器）由陶瓷制的压电元件等构成，如果作用有过度的载荷则容易破裂，所以需要向3维移动机构慎重地设置试料。但是，在专利文献1记载的技术的情况下，由于以人手经由安装在球形箱上的橡胶手套进行作业，所以当向3维移动机构设置试料时有可能作用过度的载荷。此外，在专利文献2中，记载了当向扫描电子显微镜（SEM）等的通常的分析装置内导入试料时将配置有试料的输送用试料容器经由导轨向试料导入室、闸阀依次输送的技术，但关于减小向被保持为真空或既定气体环境的扫描探测显微镜内的3维移动机构载置试料时的载荷的方法没有记载。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述课题而做出的，目的是提供一种当向与外界气体隔断的测量室内的扫描探测显微镜输送试料台并向3维移动机构装接时、抑制在3维移动机构上作用过度的载荷的扫描探测显微镜。为了实现上述目的，本专利技术的扫描探测显微镜具备悬臂、试料台、3维移动机构和测量室，前述悬臂设有相对于试料的表面接触或接近的探针，前述试料台设置前述试料，前述3维移动机构使该试料台3维移动，前述测量室具有能够与外界气体隔断的内部空间，其特征在于，在前述测量室的内部中至少收纳有前述悬臂、前述试料台和前述3维移动机构，前述测量室具备导入口和一对导轨，前述导入口用来导入前述试料台，前述一对导轨用来将从前述导入口导入的前述试料台向前述测量室的内部的既定位置输送，前述试料台具备能够与前述导轨卡合来在该导轨上行进的卡合部，前述3维移动机构配置在前述既定位置附近，能够跨越前述一对导轨之间向该导轨的上下移动，如果向前述既定位置输送前述试料台，则前述3维移动机构从前述导轨的下方上升来被装接到前述试料台的下表面上，使前述扫描探测显微镜能够进行测量。根据该扫描探测显微镜，由于在将试料台输送到既定位置后，只要使3维移动机构上升来装接到试料台上就可以，所以在输送途中试料台不会意外接触到3维移动机构，能够抑制在3维移动机构上作用过度的载荷。此外，只要将试料台用导轨输送到既定位置，与3维移动机构的定位就完成，所以向3维移动机构的试料台的装接变容易。也可以是，前述试料台具备输送卡合部，前述输送卡合部具有在前述试料台的行进方向上离开的前表面和后表面，前述测量室具有输送机构，前述输送机构能够从该测量室的外部操作来在该测量室的内部中沿着前述行进方向进退，并且一边在前述输送卡合部的前述后表面与前述前表面之间游隙嵌合一边卡合来输送前述试料台。根据该扫描探测显微镜，在输送卡合部卡合上，输送机构一边游隙嵌合一边卡合，所以相比例如将两者螺纹连接的情况，即使输送机构和输送卡合部的位置稍稍偏差，也能够将两者容易地卡合。此外，在由输送机构进行的试料台的输送中螺纹脱离的情况下，再连接很困难，但在本实施方式中，仅使输送机构游隙嵌合在输送卡合部上就可以，所以在输送中进行再卡合也较容易，能够在输送中可靠地卡合。此外，由于两者游隙嵌合，所以即使在输送中勉强施加力，与将两者借助螺纹连接等牢固地连接的情况相比，也能够抑制例如杆状的输送机构弯折。也可以是，具备粗动机构，前述粗动机构连接在前述3维移动机构的下方，与该3维移动机构相比向上下较多地移动，前述3维移动机构借助该粗动机构的上下移动，能够相对于前述导轨上下地移动。3维移动机构向上下的移动量较微小的情况较多，根据该扫描探测显微镜，经由比3维移动机构向上下更多地移动的粗动机构使3维移动机构上下移动，所以能够将3维移动机构相对于导轨可靠地上下移动。也可以是，还具有试料盖，前述试料盖覆盖在前述试料台的上表面上，将前述试料与外界气体隔断来密闭，前述测量室具有盖拆装机构，前述盖拆装机构能够从该测量室的外部操作来在该测量室的内部中上下进退，并且卡口结合于前述试料盖来将该试料盖在前述测量室内拆装。根据该扫描探测显微镜，通过借助卡口结合使盖拆装机构旋转，能够与试料盖容易地拆装，所以在将盖拆装机构在测量室内安装到试料盖上、或借助盖拆装机构在测量室内将试料盖拉起而从试料台拆下后，能够容易且可靠地进行将盖拆装机构从试料盖拆下的作业。也可以是，前述测量室具有主室、试料台导入室，前述主室收纳前述悬臂、前述试料台和前述3维移动机构，前述试料台导入室具有前述导入口并且内容积比前述主室小，与前述主室连通，前述导轨从前述试料台导入室朝向前述主室没有切缝地延伸。根据该扫描探测显微镜，通过在除了主室之外的另外的部位设置试料台导入室，当将试料台向测量室插入时，不需要将主室自身大型化，能够减小主室的内容积、以及包括试料台导入室的测量室整体的内容积。此外，如果在试料台导入室与主室之间设置闸阀来将两者气密地隔断，则导轨被闸阀中断，所以在输送时需要注意使得在该部位试料台不从导轨脱落，而在本实施方式中，由于使试料台导入室与主室连通，将导轨没有接缝（不中断）地设置，所以输送时的作业变容易。根据本专利技术，当向与外界气体隔断的测量室内的扫描探测显微镜输送试料台来向3维移动机构装接时，能够抑制在3维移动机构上作用过度的载荷。附图说明图1是有关本专利技术的实施方式的扫描探测显微镜的块图。图2是试料台的立体图。图3是测量室的俯视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，所谓“前后”方向，是在导轨110上行进的试料台10的行进方向F，设测量室100内的距3维移动机构11较近侧为“前侧”，设距3维移动机构11较远侧为“后侧”。此外，“朝前表面”是朝向3维移动机构11的面。图1是有关本专利技术的实施方式的扫描探测显微镜200的块图。另外，图1（a）是扫描探测显微镜200的整体图，图1（b）是悬臂1附近的局部放大图。在图1（a）中，扫描探测显微镜200具有在末端具有探针99的悬臂1、载置试料300的试料台10、3维移动机构（扫描器）11、粗动机构12、检测表示悬臂1的位移的信号的位移检测系统50、具有能够与外界气体隔断的内部空间的测量室100、控制机构（探测显微镜控制器24、计算机40）等。测量室100连接在真空泵120及环境气体导入部130上，能够将测量室100的内部保持为真空、减压及既定的气体环境等。测量室100具有主室102、和连通到主室102且内容积比主室102小的试料台导入室104，主室102与试料台导入室104经由小径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描探测显微镜，具备悬臂、试料台、3维移动机构和测量室，前述悬臂设有相对于试料的表面接触或接近的探针，前述试料台设置前述试料，前述3维移动机构使该试料台3维移动，前述测量室具有能够与外界气体隔断的内部空间，其特征在于，在前述测量室的内部中至少收纳有前述悬臂、前述试料台和前述3维移动机构，前述测量室具备导入口和一对导轨，前述导入口用来导入前述试料台，前述一对导轨用来将从前述导入口导入的前述试料台向前述测量室的内部的既定位置输送，前述试料台具备能够与前述导轨卡合来在该导轨上行进的卡合部，前述3维移动机构配置在前述既定位置附近，能够跨越前述一对导轨之间向该导轨的上下移动，如果向前述既定位置输送前述试料台，则前述3维移动机构从前述导轨的下方上升来被装接到前述试料台的下表面上，使前述扫描探测显微镜能够进行测量。

【技术特征摘要】
2015.06.02 JP 2015-1118721.一种扫描探测显微镜，具备悬臂、试料台、3维移动机构和测量室，前述悬臂设有相对于试料的表面接触或接近的探针，前述试料台设置前述试料，前述3维移动机构使该试料台3维移动，前述测量室具有能够与外界气体隔断的内部空间，其特征在于，在前述测量室的内部中至少收纳有前述悬臂、前述试料台和前述3维移动机构，前述测量室具备导入口和一对导轨，前述导入口用来导入前述试料台，前述一对导轨用来将从前述导入口导入的前述试料台向前述测量室的内部的既定位置输送，前述试料台具备能够与前述导轨卡合来在该导轨上行进的卡合部，前述3维移动机构配置在前述既定位置附近，能够跨越前述一对导轨之间向该导轨的上下移动，如果向前述既定位置输送前述试料台，则前述3维移动机构从前述导轨的下方上升来被装接到前述试料台的下表面上，使前述扫描探测显微镜能够进行测量。2.如权利要求1所述的扫描探测显微镜，其特征在于，前述试料台具备输送卡合部，前述输送卡合部具有在前述试料台的行进方向上离开的前表面和后表面，前述测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：安藤和德，
申请(专利权)人：日本株式会社日立高新技术科学，
类型：发明
国别省市：日本;JP