JPH11271335A - 走査型プローブ顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外界からの影響を受けること無く、高分解能な
測定を行うことが可能な走査型プローブ顕微鏡を提供す
る。 【解決手段】カンチレバー２６及びカンチレバーと試料
２４とを相対的に走査させるスキャナ３０を有するプロ
ーブ顕微鏡ユニットと、プローブ顕微鏡ユニットを支持
可能であって且つこのプローブ顕微鏡ユニットに外部振
動が伝わるのを除去する除振機構と、この除振機構に支
持されたプローブ顕微鏡ユニットを外界からシールドす
るシールド機構とを備えており、このシールド機構に
は、外気圧よりも低い圧力に引かれた気密空間領域Ｔが
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば原子オーダ
ーの分解能で試料の表面情報を測定するための走査型プ
ローブ顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の走査型プローブ顕微鏡は、自由
端に尖鋭化した探針を持つカンチレバーと、探針と試料
とを相対的に移動させるスキャナとを備えている。そし
て、探針を試料に対向して近接させると、探針先端と試
料表面との間に働く相互作用（原子間力、斥力、引力、
粘性、磁気力など）によって、カンチレバーの自由端が
変位する。この自由端に生じる変位量を電気的あるいは
光学的に検出しながら、探針を試料表面に沿ってＸＹ方
向に相対的に走査することによって、試料の表面情報等
（例えば、凹凸情報）を三次元的にＳＰＭ測定してい
る。

【０００３】また、近年では、上述したようなＳＰＭ測
定に際し、外界からの影響を除去して高分解能化を実現
するために、走査型プローブ顕微鏡全体をシールドする
装置が開発されている。

【０００４】例えば特開平５−４０００５号公報には、
図６（ａ）に示すように、探針２及びこの探針２を試料
４に対して走査させるチューブスキャナ６等から成るプ
ローブ顕微鏡ユニットを外界からシールドする装置が開
示されている（第１の従来技術）。

【０００５】この第１の従来技術のシールド装置は、プ
ローブ顕微鏡ユニット全体を覆う所定の厚さの箱体８
と、この箱体８の内面全体に亘って貼着された吸音材１
０とから構成されており、外的磁気ノイズや外的騒音等
の影響を受けること無くＳＰＭ測定を行うことができる
ように構成されている。

【０００６】例えば特開昭６３−１２１７４０号公報に
は、図６（ｂ）に示すように、レーザー光源１２から試
料１４表面にレーザー光を照射しながら、探針１６と試
料１４表面との間に流れるトンネル電流を検出すること
によって試料１４の表面を分析する装置が開示されてお
り、探針１６及びこの探針１６を試料１４に対して走査
させるアクチュエータ１８等から成るプローブ顕微鏡ユ
ニットが、シールド装置によって外界からシールドされ
ている（第２の従来技術）。

【０００７】この第２の従来技術のシールド装置は、プ
ローブ顕微鏡ユニット全体を真空環境下に置くことが可
能な真空容器２０を備えており、外界からの影響を受け
ること無くＳＰＭ測定を行うことができるように構成さ
れている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
従来技術のシールド装置には、以下のような問題が存在
する。箱体８の厚さを例えば１ｍｍから５ｍｍ程度まで
厚くした場合でも、音の強さは、約１０ｄＢ程度（約３
０％程度）しか低減させることはできない。即ち、音の
強さＩと音圧Ｐとの間には、 Ｉ＝Ｐ² ／（ρｃ） ρ：空気密度、 ｃ：空気粒子の速度 なる関係があるため、音圧Ｐは、約５５％程度低減する
に過ぎない。

【０００９】この場合、箱体８の内面全体に吸音材１０
を貼着しても、例えば１００Ｈｚ程度の低周波の音を減
衰させることは困難であり、音の強さは、せいぜい１０
％程度）しか低減させることはできない。

【００１０】また、第２の従来技術のシールド装置に
は、以下のような問題が存在する。プローブ顕微鏡ユニ
ットには、図示しないステージ等の摺動部が設けられて
おり、真空中では、この摺動部に用いられている潤滑剤
が蒸発してしまうため、円滑な摺動動作を維持すること
ができなくなってしまう。

【００１１】また、プローブ顕微鏡ユニットには、光学
部品等を固定するために接着剤が用いられており、真空
中では、この接着剤が蒸発して光学部品に付着してしま
うため、光学部品の光学特性が低下してしまう。

【００１２】更に、プローブ顕微鏡ユニットには、電気
信号のプリアンプ等としてＩＣが用いられており、真空
中では、このＩＣの足同士の間で放電が起こりやすくな
っているため、放電が起こった場合にはＩＣが破壊して
しまう。

【００１３】本発明は、このような問題を解決するため
に成されており、その目的は、外界からの影響を受ける
こと無く、高分解能な測定を行うことが可能な走査型プ
ローブ顕微鏡を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の走査型プローブ顕微鏡は、カンチレ
バー及びカンチレバーと試料とを相対的に走査させるス
キャナを有するプローブ顕微鏡ユニットと、プローブ顕
微鏡ユニットを支持可能であって且つこのプローブ顕微
鏡ユニットに外部振動が伝わるのを除去する除振機構
と、この除振機構に支持されたプローブ顕微鏡ユニット
を外界からシールドするシールド機構とを備えており、
このシールド機構には、外気圧よりも低い圧力に引かれ
た気密空間領域が形成されている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
る走査型プローブ顕微鏡について、図１を参照して説明
する。本実施の形態の走査型プローブ顕微鏡に適用可能
な測定法としては、探針接触圧設定時のカンチレバーの
撓み状態を一定に維持しながら、カンチレバーを励振さ
せること無く探針を試料に沿って走査することによっ
て、試料の表面情報を測定するスタティックモード測定
法と、所定の共振周波数でカンチレバーを励振させた状
態において、例えば振動中心と試料表面との間の距離を
一定に維持しながら、探針を試料に沿って走査すること
によって、試料の表面情報を測定するダイナミックモー
ド測定法とが知られているが、以下の説明では、両測定
法を総称して単にＳＰＭ測定ということとする。

【００１６】また、走査型プローブ顕微鏡は、固定した
試料に対して探針を所定方向に移動させることによっ
て、試料の表面情報をＳＰＭ測定する探針走査型と、固
定した探針に対して試料を所定方向に移動させることに
よって、試料の表面情報をＳＰＭ測定する試料走査型と
に大別されるが、いずれにも本実施の形態に適用するこ
とができる。

【００１７】なお、探針走査型の走査型プローブ顕微鏡
は、スキャナ（例えば、チューブ型圧電体スキャナ）の
可動端にカンチレバーが取り付けられており、スキャナ
に印加する電圧を制御することによって、探針を試料に
沿って所定方向に所定量だけ移動させることができるよ
うに構成されている。一方、試料走査型の走査型プロー
ブ顕微鏡は、スキャナの可動端に試料を載置することが
できるようになっており、スキャナに印加する電圧を制
御することによって、試料を探針に対して所定方向に移
動させることができるように構成されている。

【００１８】本実施の形態では、その一例として、図１
に示すように、ＸＹステージ２２上にセットされた試料
２４の表面に沿ってカンチレバー２６先端の探針２８を
走査させることによって、試料２４の表面情報をＳＰＭ
測定する探針走査型のプローブ顕微鏡を想定する。

【００１９】カンチレバー２６は、スキャナ３０（例え
ば、チューブ型圧電体スキャナ）の可動端に取り付けら
れており、このスキャナ３０は、スキャナ支持体３２を
介してＺステージ３４に固定されている。このＺステー
ジ３４は、ＸＹステージ２２と共に筐体３６に対して移
動自在に取り付けられている。そして、以下の説明で
は、このような構成を有する走査型プローブ顕微鏡をプ
ローブ顕微鏡ユニットと言うこととする。

【００２０】また、本実施の形態の走査型プローブ顕微
鏡に適用したシールド装置は、プローブ顕微鏡ユニット
を支持可能であって且つこのプローブ顕微鏡ユニットに
外部振動が伝わるのを除去する除振機構と、この除振機
構に支持されたプローブ顕微鏡ユニットを外界からシー
ルドするシールド機構とを備えている。

【００２１】除振機構は、プローブ顕微鏡ユニット全体
をセット可能な定盤３８と、この定盤３８を床面４０上
に支持すると共にプローブ顕微鏡ユニットに外部振動が
伝わるのを除去する除振台４２とを備えている。除振台
４２としては、例えば、エアスプリング、ゴム（樹
脂）、機械的バネに代表されるような弾性体（弾性部
材、弾性機構など）を用いることが効果的である。

【００２２】シールド機構は、プローブ顕微鏡ユニット
全体を覆うような形状（例えば、矩形状）を成してお
り、定盤３８上に取付可能な遮音性の外カバー４４と、
この外カバー４４の内側に配置され且つ定盤３８上に取
付可能な遮音性の内カバー４６とを備えている。

【００２３】これら外カバー４４及び内カバー４６は、
シール材４８を介して定盤３８上に取り付けられてい
る。このため、外カバー４４と内カバー４６との間に
は、外界からの空気が流入しない気密空間領域Ｔが形成
される。

【００２４】ところで、ある物体を通過する音に対する
遮音性は、その物体の面密度の増加に伴って向上する
（一般に質量則という）。従って、外カバー４４及び内
カバー４６は、共に、面密度の高い材質（例えば、鉄や
ステンレス等の金属）で形成することが好ましい。

【００２５】また、外カバー４４及び内カバー４６に
は、夫々、プローブ顕微鏡ユニットのメンテナンス（例
えば、カンチレバーの取換など）や、試料２４の交換等
のために、外扉５０及び内扉５２が開閉自在に取り付け
られており、外扉５０と外カバー４４との間及び内扉５
２と内カバー４６との間には、外扉用シール材５４及び
内扉用シール材５６が設けられている。

【００２６】また、外カバー４４と内カバー４６との間
に形成された気密空間領域Ｔには、外カバー４４に取り
付けられたチューブ５８を介して真空ポンプ６０が連通
接続されており、外カバー４４とチューブ５８との間に
は、チューブ接続用シール材６２が設けられている。

【００２７】真空ポンプ６０としては、例えば真空機工
株式会社製の型式ＤＡ−２０Ｄのポンプを使用すること
が可能であり、この真空ポンプ６０によってチューブ５
８を介して気密空間領域Ｔの真空圧力を例えば１００ｋ
Ｐａから５ｋＰａ程度まで低圧にすることができる。

【００２８】このような構成によれば、外扉５０及び内
扉５２を閉めた状態において、真空ポンプ６０によって
気密空間領域Ｔを真空（外気よりも低圧）にした後に
は、外扉５０と外カバー４４との間及び内扉５２と内カ
バー４６との間並びに外カバー４４とチューブ５８との
間を介して外部空気が気密空間領域Ｔに流入するのを防
止することができる。

【００２９】なお、外扉５０及び内扉５２には、夫々、
図示しないロック機構が設けられており、外扉５０及び
内扉５２を閉めた際の空気漏れ等が防止されている。次
に、本実施の形態の動作について説明する。

【００３０】例えば外扉５０及び内扉５２を開いた後、
試料２４をプローブ顕微鏡ユニットのＸＹステージ２２
上にセットする。次に、外扉５０及び内扉５２を閉めて
ロックさせると、この状態で、外カバー４４と内カバー
４６との間には、外界からの空気が流入しない気密空間
領域Ｔが形成される。

【００３１】続いて、真空ポンプ６０を駆動して気密空
間領域Ｔの空気を抜く。ここで、外カバー４４の幅寸法
を１ｍ、高さ寸法を０．６ｍ、奥行寸法を１ｍとすると
共に、内カバー４６の幅寸法を０．９ｍ、高さ寸法を
０．５５ｍ、奥行寸法を０．９ｍとすると、気密空間領
域Ｔの容積は、約１５０リットルとなる。この場合、真
空機工株式会社製の型式ＤＡ−２０Ｄのポンプを用いる
と、約１分で気密空間領域Ｔの圧力を３．３２ｋＰａ
（大気圧の３％）まで低減することができる。

【００３２】そして、気密空間領域Ｔを目標の圧力（例
えば、３．３２ｋＰａ）に低減した後は、上述したよう
なＳＰＭ測定が外部コントローラ（図示しない）を操作
することにより行われる。

【００３３】このＳＰＭ測定中において、真空ポンプ６
０の脈動がチューブ５８から気密空間領域Ｔを介して伝
達され、ＳＰＭ測定データにノイズとなって重畳するよ
うな場合には、例えばチューブ５８の途中にバルブ（図
示しない）を取り付けて、このバルブを閉めてから真空
ポンプ６０を停止したり、或いは、例えばチューブ５８
の途中にアキュムレータ（図示しない）を取り付けて、
真空ポンプ６０の脈動に起因した圧力変動を吸収すれば
良い。この結果、真空ポンプ６０の脈動の影響を受ける
こと無く、高分解能なＳＰＭ測定を行うことができる。

【００３４】また、ＳＰＭ測定中において、外部振動が
外カバー４４に伝わった場合、この外部振動は、外カバ
ー４４を振動させた後、気密空間領域Ｔから内カバー４
６を介してシールド機構内に侵入しようとする。

【００３５】しかし、気密空間領域Ｔは、大気圧の３％
程度の低圧（３．３２ｋＰａ）に引かれており、この気
密空間領域Ｔの空気密度は、０．０３ｋｇ／ｃｍ³ まで
減少している。

【００３６】ここで、音圧Ｐと空気密度ρとの間には、 Ｐ＝ρｃｖ ｃ：音速、 ｖ：空気粒子の速度 なる関係があり、音圧Ｐと空気密度ρとは比例関係にあ
る。

【００３７】また、シールド機構のシールド性実験結果
によれば、装置に与えた音圧Ｐと、この音圧Ｐに起因す
るノイズ（外部振動）とは比例関係にあることが知られ
ている。

【００３８】従って、気密空間領域Ｔの圧力を大気圧の
３％程度に減圧することによって、外部振動に起因した
ノイズを３％程度に減少させることができる。即ち、第
１の従来技術（音圧を約５５％程度に低減させた技術）
に比べて、本実施の形態に適用したシールド機構は、音
圧を約２０倍程度低減させることができる。

【００３９】また、本実施の形態に適用したシールド機
構によれば、外カバー４４及び内カバー４６自体も遮音
性を有するため、上記の音圧低減効果を計算値以上に向
上させることができる。

【００４０】更に、本実施の形態に適用したシールド機
構において、大気圧１００ｋＰａに対する気密空間領域
Ｔの圧力を３．３２ｋＰａに低減した場合、この圧力差
（約９７ｋＰａ）に対応した圧力で外カバー４４及び内
カバー４６が圧迫される。従って、外部振動によって外
カバー４４及び内カバー４６が振動しても、その振動振
幅は、圧力がかかっていない場合に比較して小さくな
る。つまり、外カバー４４及び内カバー４６が外部振動
に起因して振動しても、その振動振幅は小さくなる。

【００４１】また、本実施の形態に適用したシールド機
構によれば、外気に対する気密空間領域Ｔの空気密度が
小さくしているため、断熱効果を向上させることができ
る。従って、外気温度が変化（気密空間領域Ｔの温度よ
りも増加又は減少）しても、その外気温度変化は、外気
よりも空気密度の小さい気密空間領域Ｔによって断熱さ
れるため、シールド機構内に配置された走査型プローブ
顕微鏡は、外気温度変化の影響を受けることは無い。こ
の結果、ＳＰＭ測定データが、外気温度変化に起因して
ドリフトすることは無い。

【００４２】更に、本実施の形態に適用したシールド機
構によれば、プローブ顕微鏡ユニットの周囲及び雰囲気
は、真空に引かれておらず、大気と同一の空間領域を形
成することができるため、従来技術のようなステージを
円滑に摺動させるための潤滑剤の蒸発、光学部品等を固
定するための接着剤の蒸発等が生じることは無い。この
ため、常に円滑なステージ移動を確保することができる
と共に、光学部品の光学的特性を低下させることも無
い。この結果、高分解能なＳＰＭ測定を行うことができ
る。

【００４３】このように本実施の形態によれば、外界か
らの影響を受けること無く、高分解能な測定を行うこと
が可能な遮音性及び断熱性に優れた走査型プローブ顕微
鏡を提供することができる。

【００４４】なお、本発明は、上述した実施の形態の構
成に限定されることは無く、種々変更することが可能で
ある。例えば図２（ａ）には、第１の変形例に適用した
シールド機構の構成が示されており、このシールド機構
は、プローブ顕微鏡ユニット全体を覆うように組み立て
ることが可能な複数のカバーユニット６４から構成され
ている。なお、プローブ顕微鏡ユニットの構成は、図１
と同一であるため、図２（ａ）中では、省略する。

【００４５】これらカバーユニット６４は、夫々、中空
気密構造を成しており、各々のカバーユニット６４内に
は、気密空間領域Ｔが形成されている。また、図３
（ａ）に示すように、各々のカバーユニット６４は、チ
ューブ５８を介して真空ポンプ６０が連通接続させるこ
とができるようになっており、カバーユニット６４とチ
ューブ５８との間には、チューブ接続用シール材６２が
設けられている。

【００４６】このような構成によれば、真空ポンプ６０
によって各々のカバーユニット６４の気密空間領域Ｔを
真空（外気よりも低圧）にした状態において、図３
（ｂ）に示すように、チューブ５８の途中をバンド６６
で気密状に締めた後、このバンド６６と真空ポンプ６０
との間でチューブ５８を切断すれば、各々のカバーユニ
ット６４の気密空間領域Ｔを半永久的に真空状態に維持
させることができる。

【００４７】そして、このように真空に引かれた気密空
間領域Ｔを有する各々のカバーユニット６４を図２
（ａ）のように組み立てれば、遮音性及び断熱性に優れ
たシールド機構によってプローブ顕微鏡ユニット全体を
覆うことができる。

【００４８】また、プローブ顕微鏡ユニットのメンテナ
ンス（例えば、カンチレバーの取換など）や試料２４の
交換等のために、複数のカバーユニット６４によって構
成したシールド機構には、気密性に優れた開閉扉６８を
設けることが好ましい。

【００４９】この開閉扉６８は、中空気密構造を成して
おり、その内部には、気密空間領域Ｔが形成されてい
る。この開閉扉６８の気密空間領域Ｔも各カバーユニッ
ト６４の気密空間領域Ｔと同低圧にすることが好まし
い。

【００５０】開閉扉６８の気密空間領域Ｔを真空に引く
方法としては、例えば真空ポンプ６０によって開閉扉６
８の気密空間領域Ｔを真空にした状態において（図３
（ａ）参照）、チューブ５８の途中をバンド６６で気密
状に締めた後、このバンド６６と真空ポンプ６０との間
でチューブ５８を切断すれば良い（図３（ｂ）参照）。
また、図示しない真空装置によって気密空間領域Ｔが予
め真空に引かれた開閉扉６８を用意しても良い。

【００５１】また、開閉扉６８を締めた状態において、
外部空気がプローブ顕微鏡ユニット周囲及び雰囲気に流
入するのを防止するために、開閉扉６８とこの開閉扉６
８に隣接する各カバーユニット６４との間には、シール
ド部材７０を設けることが好ましい。

【００５２】また、開閉扉６８の開閉機構としては、例
えばヒンジ７２を用いることが可能である。この第１の
変形例によれば、開閉扉６８の開閉動作に関係無く、常
に、プローブ顕微鏡ユニット全体を覆っている各々のカ
バーユニット６４の気密空間領域Ｔを低圧に保持するこ
とができるため、開閉扉６８の開閉毎に各々のカバーユ
ニット６４を真空に引く必要が無くなる。この結果、個
々の試料に対するＳＰＭ測定準備時間を短くすることが
できる。更に、各々のカバーユニット６４が箱構造とな
るため、カバーユニット６４全体の剛性が上がり、外部
振動に対して強固なシールド機構を実現することができ
る。

【００５３】なお、その他の作用効果は、上述した一実
施の形態と同様であるため、その説明は省略する。ま
た、例えば図２（ｂ）には、第２の変形例に適用したシ
ールド機構の構成が示されており、このシールド機構
は、プローブ顕微鏡ユニット全体を覆うように延出した
１つのカバーユニット６４´から構成されている。な
お、プローブ顕微鏡ユニットの構成は、図１と同一であ
るため、図２（ｂ）中では省略する。

【００５４】このカバーユニット６４´は、上記第１の
変形例に適用した複数のカバーユニット６４を一体化し
た形状を成しており、その内部には、１つの気密空間領
域Ｔが形成されている。また、このカバーユニット６４
´には、第１の変形例に適用した開閉扉６８が気密状に
開閉自在に取り付けられている。

【００５５】また、図３（ａ）に示すように、カバーユ
ニット６４´は、第１の変形例と同様に、チューブ５８
を介して真空ポンプ６０が連通接続させることができる
ようになっており、カバーユニット６４´とチューブ５
８との間には、チューブ接続用シール材６２が設けられ
ている。

【００５６】この第２の変形例によれば、真空ポンプ６
０によってカバーユニット６４´の気密空間領域Ｔを真
空（外気よりも低圧）にした状態において、図３（ｂ）
に示すように、チューブ５８の途中をバンド６６で気密
状に締めた後、このバンド６６と真空ポンプ６０との間
でチューブ５８を切断すれば、カバーユニット６４´の
気密空間領域Ｔを半永久的に真空状態に維持させること
ができる。

【００５７】そして、このように真空に引かれた気密空
間領域Ｔを有するカバーユニット６４´を図２（ｂ）の
ように配置すれば、遮音性及び断熱性に優れたシールド
機構によってプローブ顕微鏡ユニット全体を覆うことが
できる。

【００５８】なお、この第２の変形例の作用効果は、第
１の変形例と同様であるため、その説明は省略する。ま
た、例えば図４には、第３の変形例に適用したシールド
機構の構成が示されている。このシールド機構は、上述
した一実施の形態に適用した外カバー４４及び内カバー
４６に加えて、内カバー４６の内側に配置され且つプロ
ーブ顕微鏡ユニット全体を覆うように定盤３８上に取付
可能な最内カバー７４を備えている。なお、プローブ顕
微鏡ユニットの構成は、図１と同一であるため、図４中
では省略する。

【００５９】最内カバー７４は、シール材４８を介して
定盤３８上に取り付けられており、最内カバー７４と内
カバー４６との間には、外界からの空気が流入しない気
密空間領域Ｔが形成されている。

【００６０】最内カバー７４は、外カバー４４及び内カ
バー４６と同様に、面密度の高い材質（例えば、鉄やス
テンレス等の金属）で形成することが好ましい。また、
最内カバー７４には、プローブ顕微鏡ユニットのメンテ
ナンス（例えば、カンチレバーの取換など）や試料２４
の交換等のために、最内扉７６が開閉自在に取り付けら
れており、最内扉７６と最内カバー７４との間には、最
内扉用シール材７８が設けられている。

【００６１】最内カバー７４と内カバー４６との間の形
成された気密空間領域Ｔには、内カバー４４に取り付け
られたチューブ５８を介して真空ポンプ６０が連通接続
されており、内カバー４４とチューブ５８との間には、
チューブ接続用シール材８０が設けられている。

【００６２】このような構成によれば、外扉５０及び内
扉５２並びに最内扉７６を閉めた状態において、真空ポ
ンプ６０によって２つの気密空間領域Ｔを真空（外気よ
りも低圧）にした後には、外扉５０と外カバー４４との
間及び内扉５２と内カバー４６との間並びに外カバー４
４とチューブ５８との間、最内扉７６と最内カバー７４
との間及び内カバー４６とチューブ５８との間を介して
外部空気が２つの気密空間領域Ｔに流入するのを防止す
ることができる。

【００６３】なお、その他の構成は、上述した一実施の
形態と同様であるため、その説明は省略する。この第３
の変形例によれば、遮音性を有するカバー４４，４６，
７４の数を増やして、低圧の気密空間領域Ｔを２重（即
ち、上述した一実施の形態に比べて２倍）にしたことに
よって、シールド機構の遮音性及び断熱性を２倍に向上
させることが可能となる。

【００６４】また、上述した変形例では、気密空間領域
Ｔを２重にしたが、これに限定されることは無く、３
重、４重及びそれ以上に増やすことが可能であり、気密
空間領域Ｔを増やすことによって、シールド機構の遮音
性及び断熱性を更に向上させることができる。

【００６５】また、このような遮音性及び断熱性の向上
は、例えば図２（ａ），（ｂ）に示されたカバーユニッ
ト６４，６４´を複数層に重ねることによっても実現す
ることができる。

【００６６】なお、その他の作用効果は、上述した一実
施の形態と同様であるため、その説明を省略する。ま
た、例えば図５には、第４の変形例に適用した除振機構
の構成が示されている。上述した実施の形態及び第１〜
第３の変形例では、気密空間領域Ｔを介してプローブ顕
微鏡ユニットに伝搬される外部振動を除去する点に着目
した実施の形態を記載した。しかしながら、外部振動
は、外カバー４４及び内カバー４６を少なからず振動さ
せるため、シール材４８を介して定盤３８を振動させる
可能性がある。従って、定盤３８の振動は、即ち、外部
振動であり、プローブ顕微鏡ユニットに影響を与える。

【００６７】そこで、図５に示された除振機構には、プ
ローブ顕微鏡ユニットを載置可能な第２の定盤９０と、
この第２の定盤９０を定盤３８上に支持すると共にプロ
ーブ顕微鏡ユニットに定盤３８からの外部振動が伝わる
のを除去する第２の除振台９２とを更に備えている。こ
の第２の除振台９２としては、例えば、エアスプリン
グ、ゴム（樹脂）、機械的バネに代表されるような弾性
体（弾性部材、弾性機構など）を用いることが効果的で
ある。

【００６８】なお、他の構成は、上述した一実施の形態
（図１参照）と同様であるため、その説明は省略する。
このような構成によれば、気密空間領域Ｔを介してプロ
ーブ顕微鏡ユニットに伝搬される外部振動及び定盤３８
からの外部振動を除去することができるため、より効果
的に外部振動が除去され、外界からの影響を受け難い高
分解能な測定を行うことが可能な走査型プローブ顕微鏡
を実現することができる。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、外界からの影響を受け
ること無く、高分解能な測定を行うことが可能な走査型
プローブ顕微鏡を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る走査型プローブ顕
微鏡に適用したシールド装置の構成を概略的に示す図。

【図２】（ａ）は、本発明の第１の変形例に適用したシ
ールド機構の構成を概略的に示す図、（ｂ）は、本発明
の第２の変形例に適用したシールド機構の構成を概略的
に示す図。

【図３】（ａ）は、第１及び第２の変形例に適用したシ
ールド機構の気密空間領域を真空に引くための構成を示
す斜視図、（ｂ）は、気密空間領域を真空に引いた後に
バンドで気密状に締めている状態を示す斜視図。

【図４】本発明の第３の変形例に適用したシールド機構
の構成を概略的に示す図。

【図５】本発明の第４の変形例に適用した除振機構の構
成を概略的に示す図。

【図６】（ａ）は、第１の従来技術に適用したシールド
装置の構成を概略的に示す図、（ｂ）は、第２の従来技
術に適用したシールド装置の構成を概略的に示す図。

【符号の説明】 ２４ 試料 ２６ カンチレバー ３０ スキャナ Ｔ 気密空間領域

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カンチレバー及びカンチレバーと試料と
   を相対的に走査させるスキャナを有するプローブ顕微鏡
   ユニットと、 プローブ顕微鏡ユニットを支持可能であって且つこのプ
   ローブ顕微鏡ユニットに外部振動が伝わるのを除去する
   除振機構と、 この除振機構に支持されたプローブ顕微鏡ユニットを外
   界からシールドするシールド機構とを備えており、 このシールド機構には、外気圧よりも低い圧力に引かれ
   た気密空間領域が形成されていることを特徴とする走査
   型プローブ顕微鏡。
2. 【請求項２】 前記シールド機構には、遮音性を有する
   複数のカバー部材によって区画された１つの気密空間領
   域が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
   走査型プローブ顕微鏡。
3. 【請求項３】 前記シールド機構には、遮音性を有する
   複数のカバー部材によって区画された複数の気密空間領
   域が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
   走査型プローブ顕微鏡。