扫描型探针显微镜的制作方法

本发明涉及一种扫描型探针显微镜。

背景技术：

1、在扫描型探针显微镜中，形成于悬臂的前端部的探针与试样相向地配置。在扫描型探针显微镜中，将向试样靠近的悬臂的翘曲或振动的变化转换为照射到悬臂背面的激光的反射光的变化并通过光电检测器来检测。光电检测器检测反射光的位置、强度以及相位等的变化。扫描型探针显微镜通过将光电检测器所检测到的信息转换为各种物理信息，来测定试样的各种物理信息。

2、在扫描型探针显微镜中，为了观察如试样或悬臂那样的观察对象体的状态，在能够获取包括试样和悬臂在内的观察对象区域内的观察对象体的放大图像的位置配置光学显微镜。

3、在扫描型探针显微镜中，先于试样的测定，进行激光的光轴调整，使得激光向悬臂的背面正确地照射。在进行激光的光轴调整的情况下，为了确认激光向悬臂的背面正确地照射，需要将光学显微镜的焦点对准如悬臂的背面那样的观察对象体。

4、在要将光学显微镜的焦点对准观察对象体的情况下，基于例如使光学显微镜从最远离观察对象体的位置等初始位置起朝向观察对象体移动至光学显微镜的焦点对准观察对象体的位置等的、使光学显微镜的位置移动这样的动作，来执行将光学显微镜的焦点对准观察对象体的动作。

5、在要执行将光学显微镜的焦点对准观察对象体的动作的情况下，需要一边基于通过光学显微镜得到的图像来执行对观察对象区域内的观察对象体的图像处理以确认光学显微镜的焦点是否对准了观察对象体，一边使光学显微镜在较大范围内移动。

6、作为与激光的光轴调整有关的技术的一例，在专利文献1(日本专利第6627953号公报)中公开有具备图像处理部的扫描型探针显微镜，该图像处理部基于图像来确定激光的光斑的位置和悬臂的前端的位置。专利文献1中公开的扫描型探针显微镜还具备光轴调整部，该光轴调整部基于所确定的激光的光斑的位置和悬臂的前端的位置来调整激光光源的位置。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：日本专利第6627953号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、但是，在以往的扫描型探针显微镜中，为了将光学显微镜的焦点对准观察对象体，一边执行图像处理以确认光学显微镜的焦点是否对准了观察对象体，一边使光学显微镜在较大范围内移动。由此，为了将光学显微镜的焦点对准观察对象体而对用于使光学显微镜移动的速度产生限制。然后，由于对用于使光学显微镜移动的速度产生限制，因此存在在将光学显微镜的焦点对准观察对象体的情况下所需要的时间变长这一问题。

3、本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于使在将光学显微镜的焦点对准时所需要的期间变短。

4、用于解决问题的方案

5、按照本发明的某方面的扫描型探针显微镜具备：悬臂，其包括与试样相向地配置的探针；光学显微镜，其配置在能够获取包括悬臂和试样在内的观察对象区域内的观察对象体的放大图像的位置；第一驱动源，其进行用于使观察对象体移动的动作；第二驱动源，其进行用于使光学显微镜移动的动作；以及控制装置，其控制第一驱动源和第二驱动源。控制装置一边确认光学显微镜的焦点一边使光学显微镜从初始位置起移动至焦点对准观察对象体的位置，并存储能够确定焦点对准了的状态下的光学显微镜与观察对象体之间的相对位置的信息，控制装置在重新将光学显微镜的焦点对准观察对象体的情况下，进行以下控制：基于所存储的能够确定相对位置的信息来使光学显微镜移动直至成为相对位置，之后，一边确认光学显微镜的焦点一边使光学显微镜移动至焦点对准观察对象体的位置。

6、按照本发明的另一方面的扫描型探针显微镜具备：悬臂，其包括与试样相向地配置的探针；光学显微镜，其配置在能够获取悬臂的放大图像的位置；第一脉冲马达，其进行用于使悬臂移动的动作；第二脉冲马达，其进行用于使光学显微镜移动的动作；以及控制装置，其控制第一脉冲马达和第二脉冲马达。控制装置能够进行使悬臂从第一初始位置起移动与向第一脉冲马达供给的第一脉冲的数量相应的移动距离的控制，控制装置能够进行使光学显微镜从第二初始位置起移动与向第二脉冲马达供给的第二脉冲的数量相应的移动距离的控制，控制装置一边确认光学显微镜的焦点一边使光学显微镜从第二初始位置起移动至焦点对准悬臂的位置，并存储能够确定焦点对准了的状态下的光学显微镜与悬臂之间的相对位置的、第一脉冲的供给数量和第二脉冲的供给数量，控制装置在重新将光学显微镜的焦点对准悬臂的情况下，进行以下控制：基于所存储的第一脉冲的供给数量和第二脉冲的供给数量来使光学显微镜移动直至成为相对位置，之后，一边确认光学显微镜的焦点一边使光学显微镜移动至焦点对准悬臂的位置。

7、发明的效果

8、能够使在将光学显微镜的焦点对准时所需要的期间变短。

技术特征：

1.一种扫描型探针显微镜，具备：

2.一种扫描型探针显微镜，具备：

3.根据权利要求2所述的扫描型探针显微镜，其中，

4.根据权利要求2或3所述的扫描型探针显微镜，其中，

5.根据权利要求2～4中的任一项所述的扫描型探针显微镜，其中，还具备：

技术总结
控制装置一边确认光学显微镜的焦点一边使光学显微镜从初始位置起移动至焦点对准观察对象体(悬臂或试样)的位置(S2)，并存储能够确定焦点对准了的状态下的光学显微镜与观察对象体之间的相对位置的信息(S3)，控制装置在重新将光学显微镜的焦点对准观察对象体(悬臂或试样)的情况下，进行以下控制：基于所存储的能够确定相对位置的信息来使光学显微镜移动直至成为相对位置(S7)，之后，一边确认光学显微镜的焦点一边使光学显微镜移动至焦点对准观察对象体(悬臂或试样)的位置(S8)。

技术研发人员：山崎贤治
受保护的技术使用者：株式会社岛津制作所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29