WO2019215176A1 - Storage apparatus for a scanning microscope measuring probe - Google Patents

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WO2019215176A1
WO2019215176A1 PCT/EP2019/061719 EP2019061719W WO2019215176A1 WO 2019215176 A1 WO2019215176 A1 WO 2019215176A1 EP 2019061719 W EP2019061719 W EP 2019061719W WO 2019215176 A1 WO2019215176 A1 WO 2019215176A1
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WO
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probe
receiving space
longitudinal direction
measuring
space
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/061719
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German (de)
French (fr)
Inventor
Norbert Pinno-Rath
Daniel Koller
Original Assignee
Anton Paar Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Anton Paar Gmbh filed Critical Anton Paar Gmbh
Publication of WO2019215176A1 publication Critical patent/WO2019215176A1/en

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q70/00—General aspects of SPM probes, their manufacture or their related instrumentation, insofar as they are not specially adapted to a single SPM technique covered by group G01Q60/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q70/00—General aspects of SPM probes, their manufacture or their related instrumentation, insofar as they are not specially adapted to a single SPM technique covered by group G01Q60/00
    • G01Q70/02—Probe holders

Definitions

  • the present invention relates to a device for storing one or more probes for a scanning probe microscope, further relates to a probe magazine and further relates to a microscope system, which comprises a scanning probe microscope, in particular atomic force microscope, and a
  • Measuring probe magazine has.
  • One type of scanning probe microscope is e.g. an atomic force microscope, which is used to laterally scan surfaces while determining their topography with high resolution.
  • a measuring probe is guided laterally over the surface to be examined (for example, screened) and one
  • Deflection of the measuring probe which results from the interaction of a measuring tip with the surface to be examined, is e.g. optically determined.
  • the measuring probe comprises e.g. a leaf spring or generally a bending beam (cantilever), which is mounted on a cantilever chip (plate) and having at one end a measuring tip, in particular nanoscopically small needle.
  • the deflection of the measuring tip or the bending beam is e.g. a leaf spring or generally a bending beam (cantilever), which is mounted on a cantilever chip (plate) and having at one end a measuring tip, in particular nanoscopically small needle.
  • the deflection of the bending beam or the measuring tip can be measured capacitively or piezoelectrically or with the aid of optical sensors.
  • the Atomic Force Microscopy can allow a structural analysis of the surface to be examined up to the atomic resolution.
  • the cantilever beam used for the measurement (also called cantilever) together with probe or measuring tip can be mounted on a typically a few mm 2- sized cantilever chip, which is also referred to as a probe body or as a small plate.
  • cantilever chip and cantilever can be formed in one piece.
  • the chip or the cantilever chip must be inserted into a recess of a cantilever holder or probe holder provided for this purpose before the examination by means of the atomic force microscope. This activity is traditionally carried out manually and places high demands on the experience and
  • Measuring probes in particular chips together with cantilevers
  • cantilevers which are provided for manual mounting (in a probe holder of an atomic force microscope)
  • gel transport boxes In this case, the measuring probe, in particular the cantilever chip, lies on a very soft Gel and is protected by this The removal of the probe by hand using tweezers.
  • the measuring probe can be pre-mounted on a (probe) holder. This creates a larger component whose
  • Handling by a user is easier than handling the probe without the probe holder.
  • Probe assemblies which also include a probe holder.
  • a probe is lifted from a corresponding cassette station.
  • US 6,093,930 A discloses an automatic exchange of a measuring probe in a scanning probe microscope.
  • a probe buffer is in one
  • a probe magazine holds a number of probe assemblies, which in turn comprise probe holders.
  • WO 2001/003157 A1 discloses an object inspection system, in particular a scanning probe microscope system, with measuring probes next to one
  • Sample stage are arranged for storage.
  • the probes can be loaded onto a scanhead from the vertical and horizontal probe delivery systems.
  • WO 2015/019090 A1 discloses a probe and sample exchange mechanism for a scanning probe microscope which is adapted to replace the probe carried by the microscope with a new probe.
  • a cassette buffer station is designed to carry probes.
  • the buffer station has a cassette trough with a series of eight cutouts so that up to eight probe cassettes can be carried by the trough.
  • the measuring probe is in the
  • US 7,709,791 B2 discloses a scanning probe microscope with an automatic probe replacement function. A trough is adapted to store a replacement probe attached to the replacement carrier.
  • WO 9708733 A1 discloses a scanning probe microscope with an automatic probe exchange and alignment system.
  • Measuring probe pockets hold measuring probes on the sample table.
  • Probe holder of a scanning probe microscope Several conventional storage systems for probes require one
  • Cantilever chips, a bending beam and a tip can be stored and if necessary by means of a user or by means of a handling or manipulation device, a so-called Exchange tools, in a probe holder (in particular Cantilever holder) are introduced can. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a simple and secure replacement of a measuring probe of a
  • an apparatus for storing one or more probe-length measuring probes for a scanning probe microscope wherein the
  • Boundary surfaces each defining a, in particular tunnel-shaped, receiving space with a receiving space longitudinal direction in which a probe is receivable such that the probe longitudinal direction is aligned at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction, wherein the boundary surfaces are formed: a displacement of the Allow measuring probe along the probe longitudinal direction at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction forward and / or backward and to prevent a displacement transversely to the receiving space longitudinal direction.
  • the storage device may also be referred to as a magazine or cassette or cartridge and may be designed in various ways, as explained below.
  • the device may be a purely mechanical device without electrical or electronic elements or components.
  • the device may be e.g. include one or more electromagnets to operate one or more barriers can.
  • the device may e.g. essentially off
  • the scanning probe microscope can comprise, for example, an atomic force microscope or a scanning tunneling microscope.
  • the probe can eg a
  • the device has one or more receiving spaces, wherein each receiving space can be dimensioned for exactly one measuring probe (for example, platelet, bending beam and measuring tip).
  • Each receiving space is bounded by boundary surfaces associated therewith (e.g., formed by a housing of one or more parts). Boundary surfaces for each recording room can be the same, so everyone
  • the geometry of the boundary surfaces and thus the geometry of the receiving space is matched to the respective probe.
  • the probe longitudinal direction may e.g. be aligned parallel to a direction of a bending beam (or cantilever).
  • the measuring probe can have a greater extent than transverse to the measuring probe longitudinal direction.
  • the receiving space may have a greater extent parallel to or along the receiving space longitudinal direction than transverse to it.
  • the receiving space longitudinal direction (and thus, for example, the receiving space in plan view) may be rectilinear or curvilinear, e.g. have one or more different curvatures, or e.g. only in sections
  • Probe longitudinal direction at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction by a tangent to the curvilinear receiving space longitudinal direction (only) taken at the point where the probe is located, is aligned parallel to the probe longitudinal direction.
  • the measuring probe longitudinal direction can be at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction by the rectilinear Receiving space-longitudinal direction is aligned parallel to the probe longitudinal direction.
  • the measuring probe may be positively constrained by means of the limiting surfaces to move only parallel to the receiving space longitudinal direction (i.e., also along the probe longitudinal direction).
  • a movement of the probe parallel to the receiving space longitudinal direction may be due to the boundary surfaces forward or backward (relative to the
  • Measuring probe i. the movement can only take place to one side.
  • Other (e.g., moving) elements may further restrict the movement, e.g. to prevent a possibility of movement parallel to the receiving space longitudinal direction forward and backward during storage.
  • the displacement of the measuring probe is made possible only along its measuring probe longitudinal direction and also at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction, so that a displacement transversely thereto
  • the handling of the measuring probe e.g. for insertion or removal from the storage device and / or insertion into a probe holder of a
  • the boundary surfaces would prevent displacement across the receiving space longitudinally as far as possible. This is what the probe can do
  • the storage device may facilitate insertion of the probe into a probe holder for a scanning probe microscope when
  • a probe holder for example, by a further manipulation device, is arranged in a suitable orientation, so that the probe along the probe longitudinal direction and along the receiving space longitudinal direction can be moved out of the storage device to on or in the probe holder to be placed.
  • a safe storage of probes can be achieved as well as easy loading and unloading of probes, without requiring particular skill of a user.
  • the boundary surfaces may, but need not be
  • the boundary surfaces extend in whole or in part (eg, continuous or discontinuous) on all four sides parallel to the receiving space longitudinal direction around the probe, and positively limit the possibility of movement of the probe transverse, in particular perpendicular to the receiving space longitudinal direction.
  • boundary surfaces do not extend circumferentially transversely to the receiving space longitudinal direction. Furthermore, due to the
  • the probe can essentially free of forces in the receiving space within the
  • Storage device can be placed and stored. Damage to the probe can thus be avoided.
  • no preload forces, which are caused by elastic elements, must act during storage within the storage device on the measuring probes, even if in other embodiments elastic elements may be provided, which may allow a (reversible) fixation. If the boundary surfaces partially or completely extend around the probe at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction, also falling out of the probe can be effectively prevented.
  • the probe may be subject to influences of a
  • the measuring probe can advantageously by limiting surfaces above / below and laterally at a defined storage space within the
  • the boundary surfaces may be e.g. one or more upper
  • boundary surfaces Contain boundary surfaces, one or more lower boundary surfaces and one or more lateral boundary surfaces.
  • the boundary surfaces may be configured mirror-symmetrically, wherein the mirror plane may extend through a central longitudinal axis, so that the mirror symmetry may exist with respect to a vertically oriented mirror plane.
  • Top, bottom and side is to be understood in this context with respect to the probe to which an upper side, a lower side, a front side and a rear side can be assigned.
  • Boundary surfaces substantially flat (especially continuous, not interrupted) surfaces.
  • Boundary surfaces are made possible or facilitated.
  • Reception room of the storage device can at least parts of flat surface parts, for example, a small plate of the probe along Sliding parts of the (level) boundary surfaces parallel.
  • Movement can be selectively guided along the flat surfaces, so that the movement can only take place parallel to the receiving space longitudinal direction, wherein a movement can be prevented transversely thereto.
  • Boundary surfaces adapted to receive in the receiving space a probe having a small plate, in particular with a greater extent in the probe longitudinal direction than in a direction transverse thereto, on which a along the probe longitudinal direction extending bending beam, in particular on an upper side, in particular over a front edge of the plate overhanging, is attached, at the outer end of a, in particular upwardly facing, measuring tip is provided, the probe is in particular free of a holder for the scanning probe microscope.
  • the wafer may also be referred to as a probe chip and may be e.g. be made of plastic or of a semiconductor material such as silicon.
  • the wafer may comprise an exclusively mechanical element without comprising an electronic circuit.
  • the tile can in
  • the bending beam may be attached to the wafer such that a longitudinal direction of the bending beam in
  • the bending beam may bend due to the interaction of the probe tip with the surface of the sample, thus may be flexible, such as made of a semiconductor material or a metal.
  • the bending beam may bend in a vertical direction perpendicular to the probe longitudinal direction. The bending beam together with the measuring tip can thus both vertically above an upper surface of the wafer and a front end of the wafer in the longitudinal direction of the probe over the
  • the probe can be used to advantage in conventionally available scanning probe microscopes by having the interaction of the tip with the surface of the sample take place vertically and longitudinally spaced from the platelets.
  • the measuring tip may comprise an electrically conductive measuring tip or an electrically non-conductive measuring tip, depending on the used
  • the wafer of the measuring probe has a trapezoidal or rectangular cross-section and / or a trapezoidal or rectangular longitudinal section and / or a (substantially) rectangular ground plan (i.e., cross-section in plan view). This can also conventionally usable probes in the
  • Such a platelet geometry may facilitate defined guidance during insertion and deployment and defined storage during storage within the storage device. Due to the trapezoidal cross-section, contact edges may be formed, for example, which may at least temporarily be in contact with corresponding parts of boundary surfaces of the receiving space in order to allow a defined guidance or placement within the storage space of the measuring probe.
  • the measuring probe in particular the measuring plate, may be delimited on a lower side by a flat lower plate surface, which has a lower limiting surface, in particular flat Limiting surface of the receiving space of the storage device may be in contact.
  • the contact surfaces may in particular be flat and / or the contact edges of the platelet may in particular be rectilinear.
  • a targeted guidance of the platelet during insertion and / or application can be ensured. If the contact surfaces are even and / or the contact edges are straight, a friction during the application may be reduced, in particular if the corresponding boundary surfaces are likewise at least partially planar.
  • Contact edges may in particular have a low roughness in order to minimize friction. Thus, a quick and easy handling of the probe can be achieved.
  • the device is designed such that an upper boundary surface is formed by two outer flat upper strips and a middle upper, in particular flat, strip which lies above the two outer upper strips, so that below the middle upper strip upper recess is formed, wherein the two outer upper strips are formed for contacting outer portions of the upper side of the plate,
  • lateral expansion and vertical positioning of the central upper strip are selected such that the bending beam and the tip are disposed within the upper recess.
  • the upper recess advantageously wraps around the bending beam together with the measuring tip, without the upper
  • Bounding surfaces in particular flat lateral boundary surfaces, come into contact to force a guide in the longitudinal direction.
  • the device is designed such that the receiving space is open on at least one of the two end faces to the outside and at least one of the following comprises: a storage space in which the probe is storable; a transport space over which the probe from outside in the
  • Storage space can be brought and / or over which the probe from the storage space to the outside, in particular in a probe Holder for the scanning probe microscope, can be brought; and an access space, especially for a tool.
  • the storage space may be provided for storage of the probe over an extended period of time, such as between one week and several years.
  • the transport space can only be passed through for introduction or removal of the measuring probe by the measuring probe, in particular only for a short period of time between 1/10 second and 1 minute.
  • the introduction of the measuring probe into the respective storage space from outside the storage device and the dispensing of the measuring probe located on the storage space can be carried out to the outside of the storage device via the same transport space.
  • it does not need to be provided two different ways for introducing or deploying the probe, which can simplify the device.
  • the measuring probe can first be guided with a front side (on which also the bending beam with the measuring tip overhangs) and then with a back through the transport space on the storage space to bring the probe into the storage device. Another shift along the receiving space longitudinal direction in the
  • Insertion direction can be prevented by boundary surfaces of a housing or one or more further elements. If the probe is to be placed in a probe holder of a scanning probe microscope, the probe can be led out of the storage space by first a back end of the probe, in particular the plate is passed through the transport space, then the front end of the probe through the transport space to the outside to be led. Of the
  • Transport space can thus "behind” (defined with respect to front and back of the probe positioned at the storage place) the
  • Embodiments of the present invention also provide methods for inserting or deploying a probe into or out of
  • the access space may be provided "in front of" the storage location to access the probe, such as access by a user, or tool guided by a user, or by a tool guided by another handling device, such as tweezers, traction device,
  • a tool may (only) from a defined side, in particular the
  • Device further comprises at least one movable element (or for example two or more movable elements), which is provided in the receiving space longitudinally outside the storage space, wherein the movable element in a first positioning a movement possibility of
  • the movable element may also be referred to as a barrier.
  • the prevention of the movement in the receiving space longitudinal direction can be given solely by moving the movable element into parts of the storage space or in a part of the transport space and / or the access space.
  • the movable element may e.g. from a lower boundary surface upwards, from a lateral one
  • An elastic fixation may optionally be e.g. be effected by one or more springs, which e.g. from below and / or above and / or laterally contact parts of the plate elastically and press against opposite parts of boundary surfaces.
  • the movable element in the first positioning, is in contact with a part of a front side of the chip and / or a part of a chip
  • the element is advantageously in contact neither with the bending beam nor with the measuring tip.
  • the device is designed such that the movable element by means of a transversely, in particular perpendicular, acting on the receiving space longitudinal force, in particular a mechanical or magnetic force, transversely, in particular perpendicular to the receiving space longitudinal direction is movable.
  • an elastic fixation is provided without comprising a positive fixation by one or more movable elements, by exerting a sufficient force in the longitudinal direction, the force of the elastic fixation can be overcome without requiring an explicit unlocking by a force transverse or perpendicular to the longitudinal direction .
  • a force acting transversely to the receiving space longitudinal direction may move the movable element out of the transport space to release movement in the receiving space longitudinal direction. This can be done by motor control, magnetic force or otherwise generated force.
  • movable elements there may be two or more movable (or fixed) elements disposed, for example, in front of and behind the probe may be and each formed and arranged or may be characterized by features, as described above for the at least one movable element.
  • a fixed element can be provided.
  • Device further comprises a clamping mechanism which is formed, the measuring probe, in particular a part of the plate, at least when it is arranged in the storage space, against a part of the
  • the clamping mechanism can reduce or even prevent a wobble of the measuring probe within the storage space in order to further protect the measuring probe.
  • Clamping mechanism a clamping spring, in particular at a lower
  • Bounding surface which exerts an upward elastic force on an underside of the plate.
  • the clamping mechanism on a clamping spring at an upper boundary surface, which exerts a downward elastic force on an upper surface of the plate.
  • the clamping spring can e.g. be designed as a coil spring.
  • the device is designed such that the clamping mechanism has a spring plate at a lower boundary surface, which extends in particular over an entire length of the storage space and at least part of the length of the transport space and / or the access space,
  • the clamping mechanism comprises a spring plate at an upper boundary surface, wherein the spring plate is arranged, a to exert downward elastic force on an upper surface of the plate.
  • the spring plate can cause the probe when placed on the
  • Storage place is pressed with a biasing force against parts of the boundary surfaces to allow movement even in the longitudinal direction only if a sufficiently large force (e.g., push or pull) is applied in the storage space longitudinal direction.
  • a sufficiently large force e.g., push or pull
  • Device further comprises a sliding device, in particular push pin, which is designed to contact a front end of the plate and exert a, in particular applied by a user, sliding pressure from the front of the plate to the measuring probe to the rear,
  • a sliding device in particular push pin, which is designed to contact a front end of the plate and exert a, in particular applied by a user, sliding pressure from the front of the plate to the measuring probe to the rear,
  • the pusher may e.g. be in the form that a contact with neither the measuring tip nor with the bending beam is possible.
  • the pusher may e.g. have two outstanding pins which are laterally spaced from each other so that they are outside the bending beam and the measuring tip at a front end or a leading edge of the
  • Device further comprises a pulling device, in particular having a hook, which is adapted to engage a rear side of the plate, in particular rear edge, to the measuring probe by means of a, in particular applied by a user, train to the front move and, in particular through the transport space, in the
  • the pulling device may also be designed such that it can be introduced from the front side via the access space without touching the tip or the bending beam.
  • the pulling device may (like the pushing device) have elements, such as bars, which allow the pulling device only so through the access space in the
  • the sliding device can also be introduced from the front end into the interior of the storage device via the access space for discharging the measuring probe from the storage device.
  • the pushing device and / or the pulling device can be attached from a front side of the storage space via the access space on the measuring probe.
  • the storage device can be simplified and a removal or introduction of the probes into the device can be simplified.
  • the device is designed as one of: a single magazine in which a single
  • Receiving space is arranged; a rod magazine, in the receiving space - longitudinal directions of all receiving spaces parallel to each other in at least one plane; a carousel in which receiving space longitudinal directions of all the receiving spaces intersect at a central point and are arranged in at least one plane; a stack in which Receiving space longitudinal directions of all receiving spaces parallel to each other in different vertically spaced planes extend; a drum, in the receiving space longitudinal directions of all receiving spaces parallel to each other around a common center, in particular in
  • different receiving spaces connecting material are pivotable to achieve a high packing density of the receiving spaces.
  • Locking elements or screws are connectable to form one or more receiving spaces inside.
  • the boundary surfaces may be partially or entirely formed by the upper part and / or the lower part.
  • a probe magazine having a device according to any of the above-described embodiments and one or more
  • Probes placed in the receiving space or spaces of the device.
  • a microscope system which has a scanning probe microscope, in particular a force microscope, and a probe magazine according to a previously described embodiment, in particular spatially and / or physically separate from the scanning probe microscope, wherein the measuring probes in a measuring probe Holder of the scanning probe microscope can be used.
  • the probe magazine need not be part of the scanning probe microscope, eg does not need to be integrated in it, eg not be arranged on or on a measuring table.
  • a method for storing one or more probes for a scanning probe microscope, the method comprising for each of the one or more probes: receiving the probe in a, in particular tunnel-shaped, bounded by boundary surfaces receiving space having a receiving space longitudinal direction such that a probe longitudinal direction is aligned at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction by the probe along the Meßsonden longitudinal direction is displaced at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction wherein the displacement is prevented transversely to the receiving space longitudinal direction.
  • a method of loading or unloading a probe into or out of a probe holder in particular using a storage device according to an embodiment of the present invention, wherein the movement of the probe along the probe longitudinal direction takes place parallel to the receiving space longitudinal direction and
  • Fig. 1 illustrates in a perspective view a
  • Fig. 2 illustrates in a perspective view a
  • FIGS. 3A, B respectively illustrate a part of one in a cross-sectional view from the front and a cross-sectional view from above
  • FIGS. 4A and 4B illustrate in a sectional side view and in a sectional front view of a receiving space with a probe of a
  • FIGS. 5A and 5B illustrate, in a schematic cross-sectional longitudinal view and in a schematic plan view, a measuring probe which is suitable for storage in a storage device according to FIGS. 5A and 5B
  • FIG. 6 illustrates in a partially cut away view a
  • Fig. 7 illustrates in a schematic longitudinal sectional view of a
  • Fig. 8 illustrates in a schematic longitudinal sectional view a
  • FIGS. Figures 9 to 14 illustrate in schematic sectional views
  • Fig. 15 illustrates in perspective schematic representation a manipulation device in which a storage device according to an embodiment of the present invention is incorporated.
  • Fig. 1 apparatus 100 for storing a plurality of probes for a
  • Scanning probe microscope is designed as a rod magazine in which
  • Device 100 here comprises an upper part 103 (also called upper shell) and a lower part (also called lower shell) 105, which are manufactured in particular from transparent plastic and by means of screws 107 can be connected, that in the interior of the two shells 103, 105 a plurality of receiving spaces, in particular ten receiving spaces 109 are formed, in each of which a probe for a scanning probe microscope can be recorded.
  • the receiving spaces 109 are open at the ends to the outside, so that a measuring probe can be inserted and re-deployed.
  • An upper surface of the lower part 105 forms part of a lower boundary surface of a respective receiving space 109.
  • the upper part 103 forms in its interior lateral boundary surfaces and upper
  • FIGS. 3A, B respectively illustrate a part of one in a cross-sectional view from the front and a cross-sectional view from above
  • Storage device 200 or 300 according to an embodiment of the present invention.
  • the boundary surfaces 215, 217 do not completely enclose the probe 219, but prevent movement transverse to the receiving space longitudinal direction 221.
  • the receiving space 209 is partially open up and down.
  • Receiving space 309 curved in plan view, and the receiving space longitudinal direction 321 is curvilinear.
  • the tangent 321 ' is in the (curved) receiving space longitudinal direction 321 parallel to the probe longitudinal direction 353.
  • the receiving space longitudinal direction 321 is therefore locally parallel to the measuring probe longitudinal direction 353.
  • Embodiment of the present invention is illustrated in a schematic longitudinal sectional view in Fig. 4A and in a schematic end sectional view in Fig. 4B.
  • Fig. 4A a schematic longitudinal sectional view
  • Fig. 4B a schematic end sectional view
  • the several e.g., between 5 and 30
  • Measuring probes is provided such a receiving space.
  • the receiving space 409 is bounded by lower and upper boundary surfaces 411, 413 and lateral boundary surfaces 415 and 417.
  • the lower boundary surface 411 is formed by the lower shell 405 and the upper boundary surface 413 and the lateral boundary surfaces 415 and 417 are formed by the upper shell 403.
  • the boundary surfaces 411, 413, 415 and 417 limit the freedom of movement of the probe 419 such that the probe 419 can move only along the receiving space longitudinal direction 421.
  • the boundary surfaces 411, 415, 413, 417 extend around the probe 419 parallel to the receiving space longitudinal direction 421 and provide a positive restriction on the possibility of movement of the probe 419.
  • the boundary surfaces are substantially planar surfaces ,
  • a chip 423 of the measuring probe 419 has both a trapezoidal cross-section and a trapezoidal longitudinal section. Further, a bending beam 425 is mounted on the plate 423, at the outer end of a measuring tip 427 is provided.
  • the upper boundary surface 413 is formed by two outer flat upper strips 413b and a middle upper, in particular, flat strip 413a, which lies above the two outer upper strips 413b, so that an upper recess 429 is formed below the middle upper strip 413a.
  • the two outer upper strips 413b are configured to contact outer portions of the upper surface of the wafer 423, and the lateral extent and vertical positioning of the middle upper one Strip 413a is selected such that the bending beam 425 and the
  • Measuring tip 427 of the measuring probe 419 are disposed within the upper recess 429.
  • the receiving space 409 includes a portion 431 a
  • the receiving space 409 comprises a transport space 433, via which the measuring probe from the outside into the storage space, in particular
  • Storage space 430 can be moved and over which the probe from the storage space 430 can be brought to the outside. Furthermore, the
  • Recording room on an access room 435 to e.g. by means of a tool to gain access to the measuring probe 419 and this e.g. to move or generally manipulate.
  • the device 400 further comprises, per receiving space, two movable elements 437a, 437b which are located on a rear side or on the front side of the measuring probe 419
  • the movable elements 437a, 437b are movable within recesses 439a, 439b (in the lower shell 405) in the vertical direction 441 in order to be able to move the measuring probe 419 into a first positioning, which is illustrated in FIGS. 4A and 4B the receiving space longitudinal direction 421 by partially positive contact to prevent.
  • a second not illustrated
  • the movable elements 437a, 437b are moved vertically downwards into the recess 439a, 439b (e.g., by electromagnets or other actuators) to allow for movement of the measuring probe in
  • Embodiments only one element is movable, the other is fixed.
  • the movable members 437a, 437b bevels 443 to allow a positive contact and thus to ensure that at any movement of the probe the Barrier always touches the chip first and never touches the cantilever.
  • the movable members 437a, 437b may be in contact with a part of a front side of the chip and a part of the back side of the chip 423.
  • the embodiment illustrated in FIG. 4A further comprises a
  • Clamping mechanism 445 which is the measuring probe 419
  • the clamping mechanism 445 is implemented in the illustrated embodiment in Fig. 4A by a clamping spring (e.g., coil spring) 447 which is located in a recess (in the lower shell 405) at the lower one
  • a clamping spring e.g., coil spring
  • Limiting surface 411 is received and a vertical, i. in the vertical direction 441, upward elastic force on a
  • FIGS. 5A and 5B illustrate in a schematic longitudinal sectional view and in a plan view, respectively, a measuring probe 519 which is located in a receiving space 430 of a storage device according to an embodiment of the present invention
  • the measuring probe 519 comprises a plate 523 with a surface 524 on the underside and a surface 526 on the upper side and with a rear side 528 and a front side 532. On the surface 526 of the upper side, a bending beam 525 is attached, at the outer end of which a measuring tip 527 is provided.
  • the chip 523 further has a side surface 551.
  • Probe longitudinal direction 553 is aligned parallel to the extension direction of the bending beam 525.
  • a probe magazine in which the wafer (also referred to as a chip) of the measuring probe is mounted in a defined manner and can be guided in a defined manner, ie in particular along the probe longitudinal direction, which coincides with the receiving space longitudinal direction or at least in parallel.
  • the Magazine can have a linear shape, the shape of a circle segment or a drum (“revolver”) or other embodiments, as will be explained in detail later
  • a storage device accommodates one or more atomic force microscope (AFM) probes in a magazine capable of receiving and holding the cantilever chips (i.e., platelets) together with the cantilever and probe tip without an additional support body.
  • the shape of the magazine can be chosen so that the chip can be safely guided and there is never the risk that the bending beam or the tip touch a boundary of the magazine. This can apply both during transport of the cantilever (or the entire measuring probe) in the magazine and during removal from the magazine.
  • the probe can be removed without a previously
  • the cantilever chip (or the entire probe) can be moved along the cantilever longitudinal direction (i.e.
  • Probe longitudinal direction are pushed out of the magazine.
  • the cantilever chip in this direction has the largest length and the smallest cross-section, which is advantageous for a sliding guide.
  • such a guide can touch neither bending beam nor tip.
  • the cantilever or the cantilever (or the cantilever
  • Measuring probe thus permanently determined in its position positively.
  • the measuring probe In the ejection direction (ie in the receiving space-longitudinal direction, which is parallel to the probe longitudinal direction), the measuring probe can be limited in their movement by a resilient, movable barrier, which automatically evades when pushing out the probe.
  • the probe In the ejection direction, the probe can be held by a movable barrier, which must be removed by an external force before pushing out the probe.
  • the movable barrier can be designed as a specially shaped spring plate. If the magazine is made of plastic, in particular in die-cast plastic, made, the movable barrier can be formed directly from the magazine.
  • the movable barrier or the movable barriers can be designed so that they do not pinch the cantilever chip but restrict its freedom of movement to a safe level.
  • the movable barrier can be shaped so that it safely limits the freedom of movement of the cantilever chip or the measuring probe without being able to touch the bending beam or the tip.
  • a magazine can be made from a variety of
  • the plate of the measuring probe can be 1.6 mm x 3.4 mm in size.
  • Storage device may also be used to facilitate insertion into a handling device, which in turn may facilitate insertion of the probe into a probe holder for a scanning probe microscope.
  • the storage device (also referred to as a carrier system) can consist of any number of identical individual stations and form a magazine. Each single place (also as
  • Storage location 430 may form a positive, "channel-shaped" boundary for the probe due to the boundary surfaces, which ensures that only the platelet, but not the bending beam or tip can be touched during storage or during transport.
  • the movement of the measuring probe 419 is limited by means of movable barriers 437a, 437b.
  • the measuring probe 419 is sufficiently determined in its position that it can neither fall out of the carrier system nor be displaced in a manner which endangers the bending beam or tip.
  • a spring 447 may be provided which clamps the probe 419. The clamp does not replace the
  • the spring clamp can protect the bending beam and the measuring tip from damage.
  • a movable barrier 437a or 437b can be moved out of the way of the measuring probe, in particular vertically downwards into the recess 439a or 439b.
  • the probe 419 can be pushed out of the storage device 400 along the receiving space longitudinal direction 421 (or pulled). Due to the geometry of the channel damage is prevented here.
  • the elements with which the probe is pushed out of or into the carrier are preferably not part of the magazine, but may belong to an external manipulation device.
  • the removal of one of the barriers 437a, 437b can either be done explicitly by an external force or implicitly by the measuring probe in the course of the movement.
  • the barrier 437a, 437b may be removed from the path by an external excitation (e.g., unlocking pin, magnetic field, etc.)
  • the probe can be pushed against the barrier and push it out of the way.
  • the barrier can be designed such that on the one hand holds the probe securely in the carrier, but you only withstand the minimum necessary resistance when removing.
  • the in Fign. 1 and 2 illustrate apparatus 100 for storing
  • Measuring probes is a rod magazine with 10 individual places or
  • the upper shell 103 is made of a transparent plastic and forms the largest part of the boundary surfaces of the channel-shaped
  • Containment spaces 109 Containment spaces 109.
  • a lower boundary surface is formed by the lower shell 105. 6 illustrates, in a schematic perspective illustration, a part of a storage device 600 according to an embodiment of the present invention in a partially cutaway view. The
  • Storage device 600 includes the upper shell 603 and the lower shell 605, which form in their interior measuring probe receiving spaces 609, one of which is shown in Fig. 6.
  • the measuring probe 619 with the chip 623 and the unillustrated bending beam with the measuring tip is accommodated.
  • a spring plate 655 is further provided at a lower limit surface 611 that extends over an entire length of the storage space 630 and at least part of the length of the transport space 633 and part of the access space 635.
  • the spring plate 655 is adapted to exert an upward elastic force on an underside (eg, 524 in FIG. 5A) of the probe 619 to push against an upper boundary surface (eg, 413b in FIG. 4B) of the receiving space 609 and simultaneously to form a movable barrier.
  • the access space 635 is at a front of the
  • Measuring probe 619 and the transport space 633 is at a rear side of the
  • Measuring probe 619 arranged when the probe 619 on the
  • Receiving space 609d is not formed by a surface of the lower part 605 but by the upper boundary surface of the spring plate 655th
  • FIGS. FIGS. 7 and 8 illustrate the apparatus 600 of FIG.
  • Pusher 657 is inserted along the receiving space longitudinal direction 621 until pins or protrusions of the pusher have a front edge or front surface (eg, the front surface 532 of FIG. 5A). contact the probe 619. While pressure is applied to the pusher 657, the spring plate 655 deforms along the path of the measuring probe 619 through the transport path 633 along a
  • Pusher 657 in particular designed as a sliding needle, first one of the tongues of the spring plate 655 to this releases the way to the probe and then begins to slide the plate 623 from the magazine 600. As a result, the measuring probe is pressed against the second tongue of the spring plate 655 and deforms it until it allows the measuring probe to pass. Thereafter, the probe can be transported without resistance from the magazine.
  • FIG. 8 shows the apparatus illustrated in FIG. 6 while a measuring probe 619 is being transported to the storage location.
  • a pulling device 663 in particular as a hook 663, is introduced from the access space 635 into the receiving space 609, specifically in the upper recess 629.
  • the pulling device 661 has at its outer end a hook 633 which extends beyond the measuring probe is passed through the receiving space, at a rear edge 667 of the plate 623 attacks and train exerts.
  • the plate 623 deforms a first tongue of the spring plate 655 and arrives in the storage space 630 along the pulling direction 667 as the pulling device 661 is pulled.
  • the hook 663 of the pulling device 661 is first guided from the front, ie from the access space 635, along the receiving space longitudinal direction 621 into the receiving space 609 above the measuring probe 619 and lowered after passing the rear edge 665 of the plate 623 to the at rear edge 665 to intervene. Thereafter, by applying tension to the pulling device 661, the measuring probe 619 in the Receiving space 609, in particular in the storage space 630, are transported. Subsequently, the hook 663 is lifted and completely pulled out of the receiving space 609 of the storage device 600. As with reference to Figs. 4A and 4B, the upper shell 603 is provided with the upper recess 629, which gives the hook 663 the required clearance.
  • the storage device 600 may be part of a separate handling device, into which the storage device 600 can be inserted, whereupon the pushing device and / or the pulling device can be actuated, in particular by elements of the handling device.
  • the upper shell can preferably be made transparent in order to be able to check which individual sites are occupied by measuring probes. Furthermore, an optical lens can be provided within the upper shell above each storage space, so that the condition of the bending beam and / or the measuring tip can also be visually checked in detail. Both upper shell and lower shell can be made of plastic. They can also be color-coded depending on the content contained therein
  • the device can also be provided with a marking which can be automatically read out or damaged by another handling device when the measuring probe is first removed. So it can be recognized which probes were already in use. In a further embodiment everyone can
  • Storage space with an electronically readable and / or unique mark (barcode, QR tag, RFID tag, etc.) be provided.
  • additional or auxiliary device and AFMs the complete history of use and the current location of each probe can be tracked.
  • Several storage devices, such as magazines, can be assembled into larger total magazines.
  • movable elements in particular movable barriers can also be formed directly from parts of the upper shell or lower shell. At the front of the storage space no movable barrier needs to be provided, since the loading and unloading of the
  • Microprobe from the other side i. Can be done alone via the transport route.
  • the barrier thus needs at a front end of the
  • Storage place not be mobile, but can fix, i.
  • the measuring probe can only be secured by a clamping spring, without including any barriers.
  • a movable barrier When a movable barrier is moved by an external force, it may involve a mechanical electromagnetic or pneumatic force.
  • FIGS. FIGS. 9 to 15 schematically illustrate other storage devices according to embodiments of the invention without showing details of the receiving spaces. These may be similar or the same as those explained with reference to FIGS. 1 to 8. In this case, elements which are structurally or functionally identical or similar are denoted by reference symbols which are identical in the last two digits.
  • the storage device 900 illustrated in FIG. 9 is designed as a rod magazine, wherein receiving space longitudinal directions 921 all run parallel to one another in a plane.
  • Each receiving space 909 holds a measuring probe 919 with a small plate 921, a bending beam 925 and a needle 927.
  • Lateral limiting surfaces 915, 917 define the
  • the storage device 1000 illustrated in FIG. 10 is configured as a carousel, wherein receiving space longitudinal directions 1021 of FIG
  • Receiving spaces 1009 intersect at a common center 1010 and are arranged in at least one plane.
  • the carousel magazine 1000 includes receiving spaces which lie in the same plane.
  • the carousel may be formed as a full circle or as a circle segment.
  • the apparatus 1111 illustrated in FIG. 11 is formed as a drum, wherein receiving space longitudinal directions 1121 of all the receiving spaces 1109 extend parallel to each other about a common center or central axis 1104 and are equally spaced in the circumferential direction 1150.
  • the drum magazine 1100 may have a circular shape and may be formed as a complete circle or as a ring segment.
  • the storage device 1200 illustrated in FIG. 12 is as a
  • Chain magazine formed with chain links 1260, wherein the chain links 1260 each have a receiving space 1209 and about an axis 1270 parallel to the receiving space longitudinal direction 1221 are pivotable.
  • the chain magazine 1200 may be characterized in that the relative position of the different storage spaces to each other is not or only partially fixed.
  • the storage device 1300 illustrated in FIG. 13 is designed as a "tape and reel” magazine, wherein a flexible carrier 1380 allows elements 1390, which each have a receiving space 1309, to be pivoted or unrolled, in particular an axis which is parallel or nearly parallel to a receiving space longitudinal direction 1321.
  • the "Tape and Reel" magazine may be a particularly inexpensive construction.
  • the storage device 1400 illustrated in FIG. 14 is formed as a stack in which receiving spaces 1409 are provided, the receiving space longitudinal directions 1421 of which are all parallel but vertically stacked on floors 1410.
  • Fig. 15 illustrates a handling device 1592 in which a
  • Storage device 600 is added to e.g. to remove a measuring probe or to load a measuring probe.
  • the handling device 1592 may be e.g. the pulling device and / or the sliding device, which with reference to FIGS. 7 and 8 have been described.

Abstract

An apparatus (100-1400) is provided for storing one or more measuring probes (419) for a scanning probe microscope, the apparatus comprising: delimiting surfaces (413, 411, 415, 417) for each of the one or more measuring probes (419), said delimiting surfaces each delimiting a receptacle space (109, 409), more particularly a tunnel-shaped receptacle space, with a receptacle space longitudinal direction (421), a measuring probe (419) being receivable in said receptacle space in such a way that a measuring probe longitudinal direction (553) is, at least locally, aligned parallel to the receptacle space longitudinal direction (421), wherein the delimiting surfaces (413, 411, 415, 417) are embodied to: allow a displacement of the measuring probe (419) in the forward and/or backward direction along the measuring probe longitudinal direction (553), at least locally parallel to the receptacle space longitudinal direction (421), and prevent a displacement transverse to the receptacle space longitudinal direction (421).

Description

Aufbewahrungsvorrichtung für Rastermikroskop-Messsonde  Storage device for scanning microscope probe
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbewahren einer oder mehrerer Messsonden für ein Rastersondenmikroskop, betrifft ferner ein Messsonden-Magazin und betrifft ferner ein Mikroskop-System, welches ein Rastersondenmikroskop, insbesondere Rasterkraftmikroskop, und ein The present invention relates to a device for storing one or more probes for a scanning probe microscope, further relates to a probe magazine and further relates to a microscope system, which comprises a scanning probe microscope, in particular atomic force microscope, and a
Messsonden-Magazin aufweist. Measuring probe magazine has.
Hintergrund background
Ein Typ eines Rastersondenmikroskops ist z.B. ein Rasterkraftmikroskop, welches verwendet wird, um Oberflächen lateral abzutasten und dabei deren Topographie hochaufgelöst zu bestimmen. Dazu wird eine Messsonde über die zu untersuchende Oberfläche lateral geführt (z.B. gerastert) und eine One type of scanning probe microscope is e.g. an atomic force microscope, which is used to laterally scan surfaces while determining their topography with high resolution. For this purpose, a measuring probe is guided laterally over the surface to be examined (for example, screened) and one
Auslenkung der Messsonde, welche von der Wechselwirkung einer Messspitze mit der zu untersuchenden Oberfläche herrührt, wird z.B. optisch bestimmt.Deflection of the measuring probe, which results from the interaction of a measuring tip with the surface to be examined, is e.g. optically determined.
Die Messsonde umfasst z.B. eine Blattfeder oder allgemein einen Biegebalken (Cantilever), der an einem Cantilever-Chip (Plättchen) montiert ist und an einem Ende eine Messspitze, insbesondere nanoskopisch kleine Nadel aufweist. Die Auslenkung der Messspitze bzw. des Biegebalkens wird The measuring probe comprises e.g. a leaf spring or generally a bending beam (cantilever), which is mounted on a cantilever chip (plate) and having at one end a measuring tip, in particular nanoscopically small needle. The deflection of the measuring tip or the bending beam is
positionsabhängig bestimmt bzw. die Nachführung der Sonde (z.B. mittels vertikaler Verschiebung) um z.B. eine Kraft konstant zu halten, wird depending on the position or the tracking of the probe (for example by means of vertical displacement) by e.g. to keep a force constant
registriert. Die Auslenkung des Biegebalkens bzw. der Messspitze kann kapazitiv oder piezoelektrisch oder mit Hilfe von optischen Sensoren gemessen werden. Die Rasterkraftmikroskopie kann dabei eine Strukturuntersuchung der zu untersuchenden Oberfläche bis hin zur atomaren Auflösung ermöglichen. Der für die Messung verwendete Ausleger oder Biegebalken (auch Cantilever genannt) samt Sonden- oder Messspitze kann auf einem typischerweise wenige mm2-großen Cantilever-Chip montiert sein, der auch als Sondenkörper oder als Plättchen bezeichnet wird. Alternativ können Cantilever-Chip und Cantilever in einem Stück gebildet sein. Das Plättchen oder der Cantilever- Chip muss vor einer Untersuchung mittels des Rasterkraftmikroskops in eine dafür vorgesehene Ausnehmung eines Cantilever-Halters bzw. Messsonden- Halters eingeführt werden. Diese Tätigkeit wird herkömmlicherweise manuell durchgeführt und stellt hohe Anforderungen an die Erfahrung und registered. The deflection of the bending beam or the measuring tip can be measured capacitively or piezoelectrically or with the aid of optical sensors. The Atomic Force Microscopy can allow a structural analysis of the surface to be examined up to the atomic resolution. The cantilever beam used for the measurement (also called cantilever) together with probe or measuring tip can be mounted on a typically a few mm 2- sized cantilever chip, which is also referred to as a probe body or as a small plate. Alternatively, cantilever chip and cantilever can be formed in one piece. The chip or the cantilever chip must be inserted into a recess of a cantilever holder or probe holder provided for this purpose before the examination by means of the atomic force microscope. This activity is traditionally carried out manually and places high demands on the experience and
Geschicklichkeit eines Benutzers, damit eine Beschädigung und/oder ein Verlust der Messsonde bzw. des Cantilevers bzw. auch des Messsonden- Halters vermieden werden. Dexterity of a user, so that damage and / or loss of the probe or the cantilever or even the probe holder can be avoided.
Messsonden (insbesondere Chips samt Cantilever), die zur manuellen Montage (in einem Messsonden-Halter eines Rasterkraftmikroskops) vorgesehen sind, werden herkömmlicherweise in sogenannten„Gel-Transportboxen" gelagert. Dabei liegt die Messsonde, insbesondere der Cantilever-Chip, auf einem sehr weichen Gel und wird von diesem geschützt. Die Entnahme der Messsonde erfolgt von Hand mittels einer Pinzette. Measuring probes (in particular chips together with cantilevers), which are provided for manual mounting (in a probe holder of an atomic force microscope), are conventionally stored in so-called "gel transport boxes." In this case, the measuring probe, in particular the cantilever chip, lies on a very soft Gel and is protected by this The removal of the probe by hand using tweezers.
Alternativ kann die Messsonde (Cantilever samt Chip) auf einem (Messsonden- )Halter vormontiert sein. Damit entsteht ein größeres Bauteil, dessen Alternatively, the measuring probe (cantilever with chip) can be pre-mounted on a (probe) holder. This creates a larger component whose
Handhabung durch einen Benutzer einfacher ist als die Handhabung der Messsonde ohne den Messsonden-Halter. Handling by a user is easier than handling the probe without the probe holder.
Ferner gibt es herkömmlich automatisierte Vorrichtungen, bei denen eine Abtast-Einheit des Rasterkraftmikroskops den vorgefertigten Messsonden- Halter samt Messsonde aus einer Kassette entnimmt. Die Kopplung zwischen dem Messsonden-Halter (insbesondere Cantilever-Halter) und der Abtast- Einheit kann beispielsweise pneumatisch oder magnetisch erfolgen. Diese Lösungen sind jedoch aufwendig und kostspielig und erfordern die Vormontage der Messsonde auf einem Messsonden-Halter. US 7,692,138 Bl offenbart eine Kombination eines konfokalen und eines Abtastmesssonden-Mikroskop-Systems, wobei ermöglicht ist, eine selbe Probenposition mit beiden Mikroskopen zur selben Zeit zu beobachten. Eine Sondenmodulkassette ist an einer Bühne montiert und hält mehrere Furthermore, there are conventional automated devices in which a scanning unit of the atomic force microscope removes the prefabricated probe holder including probe from a cassette. The coupling between the probe holder (in particular cantilever holder) and the scanning unit can be carried out, for example, pneumatically or magnetically. However, these solutions are expensive and expensive and require the pre-assembly of the probe on a probe holder. US 7,692,138 Bl discloses a combination of a confocal and a scanning probe microscope system, wherein it is possible to observe a same sample position with both microscopes at the same time. A probe module cassette is mounted on a stage and holds several
Messsonden-Baugruppen, welche auch einen Messsonden-Halter umfassen.Probe assemblies, which also include a probe holder.
Bei Bedarf eines Messsondenaustauschs wird eine Messsonde aus einer entsprechenden Kassettenstation angehoben. If a probe replacement is required, a probe is lifted from a corresponding cassette station.
US 6,093,930 A offenbart einen automatischen Austausch einer Messsonde in einem Abtast-Messsondenmikroskop. Ein Messsondenpuffer ist in einer US 6,093,930 A discloses an automatic exchange of a measuring probe in a scanning probe microscope. A probe buffer is in one
Probenbühne umfasst, wobei auf der Probenbühne die Probe inspiziert wird.Sample stage, with the sample being inspected on the sample stage.
Ein Messsondenmagazin hält eine Anzahl von Messsonden-Baugruppen, welche wiederum Messsonden-Halter umfassen. A probe magazine holds a number of probe assemblies, which in turn comprise probe holders.
WO 2001/003157 Al offenbart ein Objekt-Inspektionssystem, insbesondere ein Abtast-Sondenmikroskop-System, wobei Messsonden neben einer WO 2001/003157 A1 discloses an object inspection system, in particular a scanning probe microscope system, with measuring probes next to one
Probenbühne zur Lagerung angeordnet sind. Die Sonden können auf einen Abtastkopf von den vertikalen und horizontalen Messsonden-Zuführsystemen geladen werden bzw. montiert werden. Sample stage are arranged for storage. The probes can be loaded onto a scanhead from the vertical and horizontal probe delivery systems.
WO 2015/019090 Al offenbart einen Messsonden- und Proben- Austauschmechanismus für ein Abtast-Messsondenmikroskop, welches ausgebildet ist, die Messsonde, welche von dem Mikroskop getragen ist, durch eine neue Messsonde zu ersetzen. Eine Kassetten-Pufferstation ist ausgebildet Messsonden zu tragen. Die Pufferstation hat einen Kassettentrog mit einer Reihe von acht Ausschnitten, so dass bis zu acht Messsondenkassetten von dem Trog getragen werden können. Dabei wird die Messsonde in die WO 2015/019090 A1 discloses a probe and sample exchange mechanism for a scanning probe microscope which is adapted to replace the probe carried by the microscope with a new probe. A cassette buffer station is designed to carry probes. The buffer station has a cassette trough with a series of eight cutouts so that up to eight probe cassettes can be carried by the trough. The measuring probe is in the
Ausschneidung positioniert, um eine Beschädigung der Messsonde zu vermeiden. Greifelemente werden verwendet, um die Messsonden zu entnehmen. US 7,709,791 B2 offenbart ein Abtast-Messsondenmikroskop mit einer automatischen Messsonde-Ersetzungsfunktion. Ein Trog ist ausgebildet, eine Ersatz-Messsonde zu speichern, welche an den Ersatz-Träger angebracht ist. Cut out positioned to avoid damage to the probe. Gripping elements are used to remove the probes. US 7,709,791 B2 discloses a scanning probe microscope with an automatic probe replacement function. A trough is adapted to store a replacement probe attached to the replacement carrier.
WO 9708733 Al offenbart ein Abtast-Messsondenmikroskop mit einem automatischen Messsonden-Austausch und -Ausrichtungssystem. WO 9708733 A1 discloses a scanning probe microscope with an automatic probe exchange and alignment system.
Messsondentaschen halten Messsonden auf dem Probentisch. Measuring probe pockets hold measuring probes on the sample table.
Herkömmliche Systeme und Vorrichtungen zum Aufbewahren von Messsonden für ein Rastersondenmikroskop erfordern somit zusätzlichen Raum neben einer Probenbühne eines Rastersondenmikroskops, was die Conventional systems and devices for storing probes for a scanning probe microscope thus require additional space adjacent to a sample stage of a scanning probe microscope, which the
Rastersondenmikroskope voluminöser und aufwendiger macht. Andere Scanning probe microscopes makes voluminous and complex. Other
Probleme betreffen die Schwierigkeit einer Entnahme der Messsonden aus einem Aufbewahrungssystem und das geeignete Verbringen in einen Problems relate to the difficulty of removing the probes from a storage system and the appropriate introduction into one
Messsonden-Halter eines Rastersondenmikroskops. Mehrere herkömmliche Aufbewahrungs- bzw. Speichersysteme für Messsonden erfordern ein Probe holder of a scanning probe microscope. Several conventional storage systems for probes require one
vorheriges Montieren der Messsonde auf einem Messsonden-Halter, was somit eine große Anzahl von Messsonden-Haltern erfordert. previously mounting the probe on a probe holder, thus requiring a large number of probe holders.
Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Aufbewahren einer oder mehrerer Messsonden für ein Rastersondenmikroskop, ein Messsonden-Magazin, sowie ein Mikroskopsystem bereitzustellen, in dem die Komplexität vermindert ist, eine Aufbewahrung von Messsonden, insbesondere ohne Messsonden-Halter ermöglicht ist, und eine Handhabung der aufbewahrten Messsonden, insbesondere zum Einführen bzw. Einsetzen in einen Messsonden-Halter vereinfacht ist. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Magazin (eine Kassette oder eine sogenannte Cartridge) bereitzustellen, in welchem die Messsonde(n) inklusive eines Thus, it is an object of the present invention to provide a device for storing one or more probes for a scanning probe microscope, a probe magazine, as well as a microscope system, in which the complexity is reduced, a storage of probes, in particular without probe holder is possible , and a handling of the stored probes, in particular for insertion or insertion into a probe holder is simplified. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a magazine (a cassette or a so-called cartridge), in which the measuring probe (s) including a
Cantilever-Chips, eines Biegebalkens und einer Spitze gelagert werden können und bei Bedarf mittels eines Benutzers oder mittels einer Handhabungs- oder Manipulations-Vorrichtung, eines sogenannten Exchange-Tools, in einen Messsonden-Halter (insbesondere Cantilever-Halter) eingeführt werden können. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfachen und sicheren Wechsel einer Messsonde eines Cantilever chips, a bending beam and a tip can be stored and if necessary by means of a user or by means of a handling or manipulation device, a so-called Exchange tools, in a probe holder (in particular Cantilever holder) are introduced can. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a simple and secure replacement of a measuring probe of a
Rastersondenmikroskops zu ermöglichen, welcher auch von ungeübten Scanning probe microscopes allow, even by inexperienced
Benutzern durchgeführt werden kann, so dass Beschädigungen des Users can be carried out so that damage to the
Cantilevers, der Messsonde oder des Messsonden-Halters möglichst vermieden werden. Cantilevers, the probe or the probe holder are avoided as possible.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Aufbewahren einer oder mehrerer Messsonden mit Messsonden- Längsrichtung für ein Rastersondenmikroskop bereitgestellt, wobei die According to one embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for storing one or more probe-length measuring probes for a scanning probe microscope, wherein the
Vorrichtung aufweist: für jede der einen oder mehreren Messsonden, Device for each of the one or more probes,
Begrenzungsoberflächen, die jeweils einen, insbesondere tunnelförmigen, Aufnahmeraum mit einer Aufnahmeraum-Längsrichtung begrenzen, in den eine Messsonde derart aufnehmbar ist, dass die Messsonden-Längsrichtung zumindest lokal parallel zu der Aufnahmeraum-Längsrichtung ausgerichtet ist, wobei die Begrenzungsoberflächen ausgebildet sind : eine Verschiebung der Messsonde entlang der Messsonden-Längsrichtung zumindest lokal parallel zur Aufnahmeraum-Längsrichtung nach vorn und/oder nach hinten zu erlauben und eine Verschiebung quer zur Aufnahmeraum-Längsrichtung zu verhindern. Boundary surfaces, each defining a, in particular tunnel-shaped, receiving space with a receiving space longitudinal direction in which a probe is receivable such that the probe longitudinal direction is aligned at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction, wherein the boundary surfaces are formed: a displacement of the Allow measuring probe along the probe longitudinal direction at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction forward and / or backward and to prevent a displacement transversely to the receiving space longitudinal direction.
Die Vorrichtung zum Aufbewahren kann auch als Magazin oder Kassette oder Cartridge bezeichnet werden und kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein, wie unten erläutert wird. Bei der Vorrichtung kann es sich um eine rein mechanische Vorrichtung, ohne elektrische oder elektronische Elemente oder Bauteile handeln. In anderen Ausführungsformen kann die Vorrichtung z.B. einen oder mehrere Elektromagnete umfassen, um ein oder mehrere Barrieren betätigen zu können. Die Vorrichtung kann z.B. im Wesentlichen aus The storage device may also be referred to as a magazine or cassette or cartridge and may be designed in various ways, as explained below. The device may be a purely mechanical device without electrical or electronic elements or components. In other embodiments, the device may be e.g. include one or more electromagnets to operate one or more barriers can. The device may e.g. essentially off
Kunststoff gefertigt sein, z.B. Polymethylmetacrylat (PMMA) , aus einem Kunstharz oder ähnlichem. Das Rastersondenmikroskop kann z.B. ein Rasterkraftmikroskop oder ein Rastertunnelmikroskop umfassen. Die Messsonde kann z.B. eine Be made of plastic, eg polymethyl methacrylate (PMMA), made of a synthetic resin or the like. The scanning probe microscope can comprise, for example, an atomic force microscope or a scanning tunneling microscope. The probe can eg a
Kraftmikroskop-Messsonde oder eine Tunnelmikroskop-Messsonde sein. Be a force microscope probe or a tunneling microscope probe.
Die Vorrichtung weist einen oder mehrere Aufnahmeräume auf, wobei jeder Aufnahmeraum für genau eine Messsonde (z.B. Plättchen, Biegebalken und Messspitze umfassend) dimensioniert sein kann. Jeder Aufnahmeraum ist durch ihm zugeordnete Begrenzungsflächen (z.B. durch eine Gehäuse aus einem oder mehreren Teilen gebildet) begrenzt. Begrenzungsoberflächen für jeden Aufnahmeraum können gleich beschaffen sein, so dass jeder The device has one or more receiving spaces, wherein each receiving space can be dimensioned for exactly one measuring probe (for example, platelet, bending beam and measuring tip). Each receiving space is bounded by boundary surfaces associated therewith (e.g., formed by a housing of one or more parts). Boundary surfaces for each recording room can be the same, so everyone
Aufnahmeraum einen gleichen Rauminhalt und auch Raumgeometrie Recording room an equal volume and also room geometry
aufweisen kann. Die Geometrie der Begrenzungsoberflächen und somit die Geometrie des Aufnahmeraums ist auf die jeweilige Messsonde abgestimmt. can have. The geometry of the boundary surfaces and thus the geometry of the receiving space is matched to the respective probe.
Die Messsonde-Längsrichtung kann z.B. parallel zu einer Richtung eines Biegebalkens (oder Cantilever) ausgerichtet sein. Entlang der Messsonde- Längsrichtung kann die Messsonde eine größere Ausdehnung haben als quer zu der Messsonde-Längsrichtung. The probe longitudinal direction may e.g. be aligned parallel to a direction of a bending beam (or cantilever). Along the length of the measuring probe, the measuring probe can have a greater extent than transverse to the measuring probe longitudinal direction.
Der Aufnahmeraum kann parallel zu oder entlang der Aufnahmeraum- Längsrichtung eine größere Ausdehnung haben als quer dazu. Die The receiving space may have a greater extent parallel to or along the receiving space longitudinal direction than transverse to it. The
Aufnahmeraum-Längsrichtung (und somit z.B. auch der Aufnahmeraum in Draufsicht) kann geradlinig sein oder krummlinig sein, z.B. eine oder mehrere verschiedene Krümmungen aufweisen, oder z.B. nur abschnittsweise The receiving space longitudinal direction (and thus, for example, the receiving space in plan view) may be rectilinear or curvilinear, e.g. have one or more different curvatures, or e.g. only in sections
geradlinig. Bei krummliniger Aufnahmeraum-Längsrichtung kann die straight. In curvilinear recording room longitudinal direction, the
Messsonde-Längsrichtung zumindest lokal parallel zu der Aufnahmeraum- Längsrichtung sein, indem eine Tangente an die krummlinige Aufnahmeraum- Längsrichtung (nur) an der Stelle genommen, wo sich die Messsonde befindet, parallel zu der Messsonde-Längsrichtung ausgerichtet ist. Bei geradliniger Aufnahmeraum-Längsrichtung kann die Messsonde-Längsrichtung zumindest lokal parallel zu der Aufnahmeraum-Längsrichtung sein, indem die geradlinige Aufnahmeraum-Längsrichtung parallel zu der Messsonde-Längsrichtung ausgerichtet ist. Probe longitudinal direction at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction by a tangent to the curvilinear receiving space longitudinal direction (only) taken at the point where the probe is located, is aligned parallel to the probe longitudinal direction. In the case of a rectilinear receiving space longitudinal direction, the measuring probe longitudinal direction can be at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction by the rectilinear Receiving space-longitudinal direction is aligned parallel to the probe longitudinal direction.
Die Messsonde kann formschlüssig mittels der Begrenzungsoberflächen auf eine Bewegung lediglich parallel zur Aufnahmeraum-Längsrichtung (d.h. auch entlang der der Messsonde-Längsrichtung) beschränkt sein. Eine Bewegung der Messsonde parallel zur Aufnahmeraum-Längsrichtung kann aufgrund der Begrenzungsoberflächen nach vorn oder nach hinten (bezogen auf die The measuring probe may be positively constrained by means of the limiting surfaces to move only parallel to the receiving space longitudinal direction (i.e., also along the probe longitudinal direction). A movement of the probe parallel to the receiving space longitudinal direction may be due to the boundary surfaces forward or backward (relative to the
Messsonde) verhindert sein, d.h. die Bewegung kann nur nach einer Seite hin erfolgen. Weitere (z.B. bewegliche) Elemente können die Bewegung weiter einschränken, um z.B. während einer Lagerung eine Bewegungsmöglichkeit parallel zur Aufnahmeraum-Längsrichtung nach vorn und nach hinten zu verhindern. Measuring probe), i. the movement can only take place to one side. Other (e.g., moving) elements may further restrict the movement, e.g. to prevent a possibility of movement parallel to the receiving space longitudinal direction forward and backward during storage.
Wenn die Verschiebung der Messsonde lediglich entlang deren Messsonden- Längsrichtung und auch zumindest lokal parallel zu der Aufnahmeraum- Längsrichtung ermöglicht ist, sodass eine Verschiebung quer dazu If the displacement of the measuring probe is made possible only along its measuring probe longitudinal direction and also at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction, so that a displacement transversely thereto
weitestgehend unterbunden wird, kann die Handhabung der Messsonde, z.B. zum Einbringen bzw. Ausbringen aus der Aufbewahrungsvorrichtung und/oder Einbringen bzw. Ausbringen in einen Sonden-Halter eines as far as possible, the handling of the measuring probe, e.g. for insertion or removal from the storage device and / or insertion into a probe holder of a
Rastersondenmikroskops vereinfacht sein. Selbst wenn versehentlich durch einen Benutzer oder eine weitere Hilfsvorrichtung oder Simplified scanning probe microscope. Even if accidentally by a user or another auxiliary device or
Manipulationsvorrichtung oder wegen eines Aufpralls unbeabsichtigt eine Kraftausübung quer zu der Aufnahmeraum-Längsrichtung auf die in der Aufbewahrungsvorrichtung platzierte Messsonde ausgeübt würde, würden die Begrenzungsflächen eine Verschiebung quer zu der Aufnahmeraum- Längsrichtung weitestgehend verhindern. Damit kann die Messsonde Manipulation device or due to an impact unintentional force exerted transverse to the receiving space longitudinal direction of the placed in the storage device measuring probe, the boundary surfaces would prevent displacement across the receiving space longitudinally as far as possible. This is what the probe can do
wirkungsvoll gegen Beschädigung geschützt werden, ohne von einem Benutzer besondere manuelle Geschicklichkeit zu verlangen. be effectively protected against damage without requiring special manual dexterity from a user.
Auch kann die Aufbewahrungsvorrichtung ein Einsetzen der Messsonde in einen Messsonden-Halter für ein Rastersondenmikroskop erleichtern, wenn z.B. ein Messsonden-Halter, beispielsweise durch eine weitere Manipulations- Vorrichtung, in geeigneter Orientierung angeordnet ist, so dass die Messsonde entlang der Messsonden-Längsrichtung und entlang der Aufnahmeraum- Längsrichtung aus der Aufbewahrungsvorrichtung herausbewegt werden kann, um auf oder in dem Messsonden-Halter platziert zu werden. Durch die Also, the storage device may facilitate insertion of the probe into a probe holder for a scanning probe microscope when For example, a probe holder, for example, by a further manipulation device, is arranged in a suitable orientation, so that the probe along the probe longitudinal direction and along the receiving space longitudinal direction can be moved out of the storage device to on or in the probe holder to be placed. By the
Aufbewahrungsvorrichtung kann ein sicheres Aufbewahren von Messsonden erreicht werden sowie ein einfaches Be- und Entladen von Messsonden, ohne besonderes Geschick eines Benutzers zu erfordern. Storage device, a safe storage of probes can be achieved as well as easy loading and unloading of probes, without requiring particular skill of a user.
Die Begrenzungsoberflächen können, müssen jedoch nicht mittels The boundary surfaces may, but need not be
durchgehender Wände gebildet sein. Stattdessen kann z.B. ein Gitter, be formed through continuous walls. Instead, e.g. a grid,
Strebenwerk, oder Rahmenwerk zum Bilden von unterbrochenen Strebenwerk, or framework for forming interrupted
Begrenzungsoberflächen vorhanden sein. Limiting surfaces exist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erstrecken sich die Begrenzungsoberflächen (oder zumindest Teile davon) zum Teil oder zur Gänze (z.B. durchgehend oder unterbrochen) auf allen vier Seiten parallel zur Aufnahmeraum-Längsrichtung ringsherum um die Messsonde, und bewirken eine formschlüssige Beschränkung der Bewegungsmöglichkeit der Messsonde quer, insbesondere senkrecht zur Aufnahmeraum-Längsrichtung. Die According to an embodiment of the present invention, the boundary surfaces (or at least portions thereof) extend in whole or in part (eg, continuous or discontinuous) on all four sides parallel to the receiving space longitudinal direction around the probe, and positively limit the possibility of movement of the probe transverse, in particular perpendicular to the receiving space longitudinal direction. The
Begrenzungsoberflächen erstrecken sich jedoch insbesondere nicht ringsherum quer zu der Aufnahmeraum-Längsrichtung. Ferner ist aufgrund der Specifically, boundary surfaces do not extend circumferentially transversely to the receiving space longitudinal direction. Furthermore, due to the
Begrenzungsoberflächen eine formschlüssige Beschränkung der Limiting surfaces a form-fitting restriction of
Bewegungsmöglichkeit der Messsonde bewirkt. Somit kann die Messsonde im Wesentlichen kräftefrei in dem Aufnahmeraum innerhalb der Movement possibility of the probe causes. Thus, the probe can essentially free of forces in the receiving space within the
Aufbewahrungsvorrichtung platziert und gelagert werden. Eine Beschädigung der Messsonde kann somit vermieden werden. Insbesondere müssen während der Lagerung innerhalb der Aufbewahrungsvorrichtung auf die Messsonden keine Vorspannkräfte, die durch elastische Elemente hervorgerufen werden, einwirken, auch wenn in anderen Ausführungsformen elastische Elemente vorgesehen sein können, welche eine (reversible) Fixierung ermöglichen können. Wenn sich die Begrenzungsoberflächen teilweise oder ganz ringsherum um die Messsonde zumindest lokal parallel zur Aufnahmeraum- Längsrichtung erstrecken, kann auch ein Herausfallen der Messsonde effektiv verhindert werden. Auch kann die Messsonde vor Einflüssen eines Storage device can be placed and stored. Damage to the probe can thus be avoided. In particular, no preload forces, which are caused by elastic elements, must act during storage within the storage device on the measuring probes, even if in other embodiments elastic elements may be provided, which may allow a (reversible) fixation. If the boundary surfaces partially or completely extend around the probe at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction, also falling out of the probe can be effectively prevented. Also, the probe may be subject to influences of a
Außenraums, etwa Verschmutzung, ferngehalten werden. Wenn z.B. die Aufbewahrungsvorrichtung Stößen in verschiedenen Richtungen ausgesetzt ist, kann die Messsonde vorteilhafterweise durch Begrenzungsflächen oben/unten und seitlich an einem definierten Aufbewahrungsplatz innerhalb des Outside, such as pollution, be kept away. If e.g. the storage device is exposed to shocks in different directions, the measuring probe can advantageously by limiting surfaces above / below and laterally at a defined storage space within the
Aufnahmeraums durch formschlüssige Begrenzung gehalten werden. Recording space are held by positive boundary.
Die Begrenzungsoberflächen können z.B. eine oder mehrere obere The boundary surfaces may be e.g. one or more upper
Begrenzungsoberflächen, eine oder mehrere untere Begrenzungsflächen und eine oder mehrere seitliche Begrenzungsflächen umfassen. Insbesondere können die Begrenzungsflächen spiegelsymmetrisch konfiguriert sein, wobei die Spiegelebene durch eine Mittellängsachse verlaufen kann, so dass die Spiegelsymmetrie bezüglich einer vertikal ausgerichteten Spiegelebene bestehen kann. Oben, unten und seitlich ist in diesem Zusammenhang in Bezug auf die Messsonde zu verstehen, der eine obere Seite, eine untere Seite, eine vordere Seite und eine Rückseite zugeordnet werden kann. Contain boundary surfaces, one or more lower boundary surfaces and one or more lateral boundary surfaces. In particular, the boundary surfaces may be configured mirror-symmetrically, wherein the mirror plane may extend through a central longitudinal axis, so that the mirror symmetry may exist with respect to a vertically oriented mirror plane. Top, bottom and side is to be understood in this context with respect to the probe to which an upper side, a lower side, a front side and a rear side can be assigned.
Selbstverständlich kann die Aufbewahrungsvorrichtung in allen drei Of course, the storage device in all three
Raumrichtungen bewegt werden, so dass die oben erwähnte„Vertikalrichtung" nicht immer mit der Vertikalrichtung übereinstimmt, welche in Bezug auf die Erde definiert ist. Space directions are moved so that the above-mentioned "vertical direction" does not always coincide with the vertical direction, which is defined with respect to the earth.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die According to one embodiment of the present invention, the
Begrenzungsoberflächen im Wesentlichen ebene (insbesondere durchgehende, nicht unterbrochene) Oberflächen auf. Dadurch kann eine Herstellung der Vorrichtung vereinfacht werden und ferner kann eine Verschiebung oder Bewegung der Messsonde parallel von zumindest Teilen der Boundary surfaces substantially flat (especially continuous, not interrupted) surfaces. Thereby, a manufacture of the device can be simplified and further, a displacement or movement of the measuring probe parallel to at least parts of the
Begrenzungsoberflächen ermöglicht oder erleichtert werden. Während eines Einbringens bzw. Ausbringens der Messsonde aus dem jeweiligen Boundary surfaces are made possible or facilitated. During insertion or removal of the probe from the respective
Aufnahmeraum der Aufbewahrungsvorrichtung können zumindest Teile von ebenen Oberflächenteilen z.B. eines Plättchens der Messsonde entlang von Teilen der (ebenen) Begrenzungsoberflächen parallel gleiten. Damit kann eine einfache Handhabung der Messsonde gewährleistet werden und eine Reception room of the storage device can at least parts of flat surface parts, for example, a small plate of the probe along Sliding parts of the (level) boundary surfaces parallel. Thus, a simple handling of the probe can be guaranteed and a
Bewegung kann gezielt entlang der ebenen Oberflächen geführt werden, so dass die Bewegung lediglich parallel zu der Aufnahmeraum-Längsrichtung erfolgen kann, wobei eine Bewegung quer dazu verhindert sein kann. Movement can be selectively guided along the flat surfaces, so that the movement can only take place parallel to the receiving space longitudinal direction, wherein a movement can be prevented transversely thereto.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die According to one embodiment of the present invention, the
Begrenzungsoberflächen ausgebildet, in dem Aufnahmeraum eine Messsonde aufzunehmen, die ein Plättchen, insbesondere mit größerer Ausdehnung in Messsonde-Längsrichtung als in einer Richtung quer dazu, aufweist, an dem ein entlang der Messsonde-Längsrichtung verlaufender Biegebalken, insbesondere an einer Oberseite, insbesondere über eine vordere Kante des Plättchens überhängend, angebracht ist, an dessen äußerem Ende eine, insbesondere nach oben weisende, Messspitze vorgesehen ist, wobei die Messsonde insbesondere frei von einem Halter für das Rastersondenmikroskop ist. Boundary surfaces adapted to receive in the receiving space a probe having a small plate, in particular with a greater extent in the probe longitudinal direction than in a direction transverse thereto, on which a along the probe longitudinal direction extending bending beam, in particular on an upper side, in particular over a front edge of the plate overhanging, is attached, at the outer end of a, in particular upwardly facing, measuring tip is provided, the probe is in particular free of a holder for the scanning probe microscope.
Das Plättchen kann auch als Messsonden-Chip bezeichnet werden und kann z.B. aus Kunststoff oder aus einem Halbleitermaterial wie Silizium gefertigt sein. Das Plättchen kann ein ausschließlich mechanisches Element umfassen, ohne eine elektronische Schaltung zu umfassen. Das Plättchen kann im The wafer may also be referred to as a probe chip and may be e.g. be made of plastic or of a semiconductor material such as silicon. The wafer may comprise an exclusively mechanical element without comprising an electronic circuit. The tile can in
Wesentlichen dazu vorgesehen sein, den Biegebalken (auch als Cantilever bezeichnet) zu haltern. Der Biegebalken kann derart an dem Plättchen angebracht sein, dass sich eine Längsrichtung des Biegebalkens in Essentially intended to support the bending beam (also referred to as cantilever). The bending beam may be attached to the wafer such that a longitudinal direction of the bending beam in
Längsrichtung der Messsonde nach vorne erstreckt. Während einer Longitudinal direction of the probe extends to the front. During one
Untersuchung einer Oberfläche einer Probe kann sich der Biegebalken aufgrund der Wechselwirkung der Messspitze mit der Oberfläche der Probe verbiegen, kann somit flexibel ausgebildet sein, etwa aus einem Halbleiter- Werkstoff oder einem Metall gefertigt sein. Während der Verwendung in einem Rastersondenmikroskop kann sich insbesondere der Biegebalken in einer vertikalen Richtung senkrecht zu der Messsonde-Längsrichtung verbiegen. Der Biegebalken zusammen mit der Messspitze kann also sowohl vertikal oberhalb einer oberen Oberfläche des Plättchens angeordnet sein sowie über ein vorderes Ende des Plättchens in Messsonde-Längsrichtung über die Examination of a surface of a sample, the bending beam may bend due to the interaction of the probe tip with the surface of the sample, thus may be flexible, such as made of a semiconductor material or a metal. In particular, during use in a scanning probe microscope, the bending beam may bend in a vertical direction perpendicular to the probe longitudinal direction. The bending beam together with the measuring tip can thus both vertically above an upper surface of the wafer and a front end of the wafer in the longitudinal direction of the probe over the
Ausdehnung des Messplättchens hinausragen. Damit kann die Messsonde in herkömmlich verfügbaren Rastersondenmikroskopen vorteilhaft eingesetzt werden, indem die Wechselwirkung der Spitze mit der Oberfläche der Probe vertikal und in Längsrichtung beabstandet von den Plättchen stattfindet. Extension of the measuring plate protrude. Thus, the probe can be used to advantage in conventionally available scanning probe microscopes by having the interaction of the tip with the surface of the sample take place vertically and longitudinally spaced from the platelets.
Die Messspitze kann eine elektrisch leitende Messspitze oder eine elektrisch nicht leitende Messspitze umfassen, je nach verwendetem The measuring tip may comprise an electrically conductive measuring tip or an electrically non-conductive measuring tip, depending on the used
Rastersondenmikroskop-Typ. Die Messsonde ist nicht auf einem Messsonden- Halter montiert in der Aufbewahrungsvorrichtung aufbewahrt. Somit braucht nicht für jede Messsonde ein damit vormontierter Messsonden-Halter vorhanden sein, was die Anzahl der benötigten Messsonden-Halter reduzieren kann. Somit sind herkömmlich verwendbare Messsonden durch die Scanning probe microscope type. The probe is not stored on a probe holder in the storage device. Thus, a probe holder preassembled therewith does not have to be present for each measuring probe, which can reduce the number of measuring probe holders required. Thus, conventionally usable probes are by the
Aufbewahrungsvorrichtung unterstützt. Storage device supported.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Plättchen der Messsonde einen trapezförmigen oder rechteckigen Querschnitt und/oder einen trapezförmigen oder rechteckigen Längsschnitt und/oder einen (im Wesentlichen) rechteckigen Grundriss (d.h. Querschnitt in Draufsicht) auf. Damit können auch herkömmlich verwendbare Messsonden in der In one embodiment of the present invention, the wafer of the measuring probe has a trapezoidal or rectangular cross-section and / or a trapezoidal or rectangular longitudinal section and / or a (substantially) rectangular ground plan (i.e., cross-section in plan view). This can also conventionally usable probes in the
Aufbewahrungsvorrichtung aufbewahrt werden. Ferner kann eine derartige Geometrie des Plättchens eine definierte Führung während eines Einbringens und Ausbringens und eine definierte Lagerung während der Aufbewahrung innerhalb der Aufbewahrungsvorrichtung vereinfachen. Aufgrund des trapezförmigen Querschnitts können z.B. Kontaktkanten gebildet sein, welche mit entsprechenden Teilen von Begrenzungsoberflächen des Aufnahmeraums zumindest zeitweise in Kontakt stehen können, um eine definierte Führung bzw. Platzierung innerhalb des Aufbewahrungsraums der Messsonde zu ermöglichen. Die Messsonde, insbesondere das Messplättchen, kann an einer Unterseite durch eine ebene untere Plättchen-Oberfläche begrenzt sein, welche mit einer unteren Begrenzungsoberfläche, insbesondere ebene Begrenzungsoberfläche des Aufnahmeraums der Aufbewahrungsvorrichtung in Kontakt stehen kann. Storage device are kept. Furthermore, such a platelet geometry may facilitate defined guidance during insertion and deployment and defined storage during storage within the storage device. Due to the trapezoidal cross-section, contact edges may be formed, for example, which may at least temporarily be in contact with corresponding parts of boundary surfaces of the receiving space in order to allow a defined guidance or placement within the storage space of the measuring probe. The measuring probe, in particular the measuring plate, may be delimited on a lower side by a flat lower plate surface, which has a lower limiting surface, in particular flat Limiting surface of the receiving space of the storage device may be in contact.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berühren Touch according to an embodiment of the present invention
Kontaktflächen und/oder Kontaktkanten des Plättchens der Messsonde Teile der Begrenzungsoberflächen zur Führung der Messsonde, insbesondere während eines Einbringens und/oder Ausbringens aus der Contact surfaces and / or contact edges of the wafer of the probe parts of the boundary surfaces for guiding the probe, in particular during insertion and / or Ausbringens from the
Aufbewahrungsvorrichtung, zumindest zeitweise. Die Kontaktflächen können insbesondere eben sein und/oder die Kontaktkanten des Plättchens können insbesondere geradlinig sein. Damit kann eine gezielte Führung des Plättchens während des Einbringens und/oder Ausbringens gewährleistet werden. Wenn die Kontaktflächen eben und/oder die Kontaktkanten gerade sind, kann eine Reibung während des Aufbringens vermindert sein, insbesondere wenn die korrespondierenden Begrenzungsflächen ebenfalls zumindest teilweise eben sind. Die Begrenzungsflächen und/oder die Kontaktflächen und/oder Storage device, at least temporarily. The contact surfaces may in particular be flat and / or the contact edges of the platelet may in particular be rectilinear. Thus, a targeted guidance of the platelet during insertion and / or application can be ensured. If the contact surfaces are even and / or the contact edges are straight, a friction during the application may be reduced, in particular if the corresponding boundary surfaces are likewise at least partially planar. The boundary surfaces and / or the contact surfaces and / or
Kontaktkanten können insbesondere eine geringe Rauheit aufweisen, um eine Reibung gering zu halten. Damit kann eine schnelle und einfache Handhabung der Messsonde erreicht werden. Contact edges may in particular have a low roughness in order to minimize friction. Thus, a quick and easy handling of the probe can be achieved.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist aufgrund der Oberflächen-Geometrie des Plättchens und der Geometrie der According to one embodiment of the present invention, due to the surface geometry of the wafer and the geometry of the
Begrenzungsoberflächen eine Kollision, insbesondere während der Limiting surfaces a collision, especially during the
Aufbewahrung und/oder während des Einbringens und/oder des Ausbringens, zwischen dem Biegebalken und/oder der Spitze der Messsonde und Storage and / or during insertion and / or application, between the bending beam and / or the tip of the probe and
irgendeiner der Begrenzungsflächen verhindert. Dies kann gewährleistet werden, auch wenn die Aufbewahrungsvorrichtung z.B. äußeren Stößen aus verschiedenen Richtungen ausgesetzt sein sollte. Unabhängig von einer Richtung einer unbeabsichtigt einwirkenden äußeren Kraft oder eines äußeren Stoßes kann die aufgrund ihrer Trägheit verweilende Messsonde durch prevents any of the boundary surfaces. This can be ensured even if the storage device is e.g. external shocks from different directions should be exposed. Regardless of a direction of an unintentionally acting external force or an external impact, the lingering due to their inertia probe by
Berührung oder Kontakt mit einer der Begrenzungsoberflächen an ihrem beabsichtigten Aufbewahrungsplatz gesichert sein, da nur vergleichsweise stabile, feste Teile der Messsonde, insbesondere des Plättchens, Begrenzungswände des Aufnahmeraums berühren bzw. kontaktieren bzw. daran stoßen. Be secured contact or contact with one of the boundary surfaces at their intended storage place, since only comparatively stable, solid parts of the probe, in particular the small plate, Touch boundary walls of the receiving space or contact or push it.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass eine obere Begrenzungsoberfläche durch zwei äußere ebene obere Streifen sowie einen mittleren oberen, insbesondere ebenen, Streifen gebildet ist, der oberhalb der zwei äußeren oberen Streifen liegt, sodass unterhalb des mittleren oberen Streifens eine obere Aussparung gebildet ist, wobei die zwei äußeren oberen Streifen zum Kontaktieren von äußeren Abschnitten der Oberseite des Plättchens ausgebildet sind, According to one embodiment of the present invention, the device is designed such that an upper boundary surface is formed by two outer flat upper strips and a middle upper, in particular flat, strip which lies above the two outer upper strips, so that below the middle upper strip upper recess is formed, wherein the two outer upper strips are formed for contacting outer portions of the upper side of the plate,
wobei laterale Ausdehnung sowie vertikale Positionierung des mittleren oberen Streifens derart gewählt sind, dass der Biegebalken und die Spitze innerhalb der oberen Aussparung angeordnet sind. wherein lateral expansion and vertical positioning of the central upper strip are selected such that the bending beam and the tip are disposed within the upper recess.
Wenn die zwei äußeren oberen Streifen im Wesentlichen eben sind, kann eine Verschiebung der Messsonde parallel dazu und entlang der Aufnahmeraum- Längsrichtung leicht erfolgen. Die obere Aussparung hüllt vorteilhaft den Biegebalken zusammen mit der Messspitze ein, ohne dass die obere When the two outer upper strips are substantially planar, displacement of the measuring probe parallel to and along the receiving space longitudinal direction can easily occur. The upper recess advantageously wraps around the bending beam together with the measuring tip, without the upper
Aussparung bildende Wandflächen (teilweise durch den oberen Streifen gebildet) mit dem Biegebalken oder Messspitze in Kontakt kommen. Seitlich kann die Messsonde über Kontaktkanten des Plättchens mit seitlichen Recess forming wall surfaces (partially formed by the upper strip) come into contact with the bending beam or measuring tip. Laterally, the probe can over contact edges of the plate with lateral
Begrenzungsflächen, insbesondere ebenen seitlichen Begrenzungsflächen, in Berührung kommen, um eine Führung in Längsrichtung zu erzwingen. Bounding surfaces, in particular flat lateral boundary surfaces, come into contact to force a guide in the longitudinal direction.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass der Aufnahmeraum an mindestens einer der beiden Stirnseiten nach außen offen ist und zumindest eines der Folgenden umfasst: einen Aufbewahrungsplatz, in dem die Messsonde aufbewahrbar ist; einen Transportraum, über den die Messsonde von außen in den According to one embodiment of the present invention, the device is designed such that the receiving space is open on at least one of the two end faces to the outside and at least one of the following comprises: a storage space in which the probe is storable; a transport space over which the probe from outside in the
Aufbewahrungsraum verbringbar ist und/oder über den die Messsonde aus dem Aufbewahrungsraum nach außen, insbesondere in einen Messsonden- Halter für das Rastersondenmikroskop, verbringbar ist; und einen Zugangsraum, insbesondere für ein Werkzeug. Storage space can be brought and / or over which the probe from the storage space to the outside, in particular in a probe Holder for the scanning probe microscope, can be brought; and an access space, especially for a tool.
Der Aufbewahrungsplatz kann für eine Speicherung bzw. Aufbewahrung der Messsonde über einen längeren Zeitraum vorgesehen sein, etwa zwischen einer Woche und mehreren Jahren. Der Transportraum kann lediglich zum Einbringen oder Ausbringen der Messsonde von der Messsonde durchlaufen werden, insbesondere nur für einen kurzen Zeitraum zwischen 1/10 Sekunde und 1 Minute. Vorteilhafterweise kann das Einbringen der Messsonde in den jeweiligen Aufbewahrungsplatz von außerhalb der Aufbewahrungsvorrichtung und das Ausbringen der auf dem Aufbewahrungsplatz befindlichen Messsonde nach außerhalb der Aufbewahrungsvorrichtung über denselben Transportraum erfolgen. Es müssen somit nicht zwei verschiedene Wege zum Einbringen oder Ausbringen der Messsonde vorgesehen sein, was die Vorrichtung vereinfachen kann. The storage space may be provided for storage of the probe over an extended period of time, such as between one week and several years. The transport space can only be passed through for introduction or removal of the measuring probe by the measuring probe, in particular only for a short period of time between 1/10 second and 1 minute. Advantageously, the introduction of the measuring probe into the respective storage space from outside the storage device and the dispensing of the measuring probe located on the storage space can be carried out to the outside of the storage device via the same transport space. Thus, it does not need to be provided two different ways for introducing or deploying the probe, which can simplify the device.
Insbesondere kann die Messsonde zunächst mit einer Vorderseite (an der auch der Biegebalken mit der Messspitze überhängt) und dann mit einer Rückseite durch den Transportraum auf den Aufbewahrungsplatz geführt werden, um die Messsonde in die Aufbewahrungsvorrichtung einzubringen. Eine weitere Verschiebung entlang der Aufnahmeraum-Längsrichtung in der In particular, the measuring probe can first be guided with a front side (on which also the bending beam with the measuring tip overhangs) and then with a back through the transport space on the storage space to bring the probe into the storage device. Another shift along the receiving space longitudinal direction in the
Einbringrichtung kann durch Begrenzungsoberflächen eines Gehäuses oder eines oder mehrerer weiterer Elemente verhindert sein. Wenn die Messsonde in einen Messsonden-Halter eines Rastersondenmikroskops platziert werden soll, kann die Messsonde aus dem Aufbewahrungsplatz dadurch herausgeführt werden, dass zunächst ein Rückende der Messsonde, insbesondere des Plättchens durch den Transportraum geführt wird, dann das Vorderende der Messsonde durch den Transportraum nach außen geführt wird. Der Insertion direction can be prevented by boundary surfaces of a housing or one or more further elements. If the probe is to be placed in a probe holder of a scanning probe microscope, the probe can be led out of the storage space by first a back end of the probe, in particular the plate is passed through the transport space, then the front end of the probe through the transport space to the outside to be led. Of the
Transportraum kann somit„hinter" (in Bezug auf Vorder- und Hinterseite der am Aufbewahrungsplatz positionierten Messsonde definiert) dem Transport space can thus "behind" (defined with respect to front and back of the probe positioned at the storage place) the
Aufbewahrungsplatz vorgesehen sein. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen auch Verfahren zum Ein- oder Ausbringen einer Messsonde in die bzw. aus der Storage space be provided. Embodiments of the present invention also provide methods for inserting or deploying a probe into or out of
Aufbewahrungsvorrichtung bereit. Storage device ready.
Ferner kann der Zugangsraum„vor" dem Aufbewahrungsplatz vorgesehen sein, um Zugang zu der Messsonde zu halten, was etwa Zugang von einem Benutzer, oder von einem Benutzer geführten Werkzeug oder von einem durch an eine weitere Handhabungsvorrichtung geführten Werkzeug, wie etwa Pinzette, Zugvorrichtung, Schiebevorrichtung oder ähnliches umfassen kann. Ein Werkzeug kann (nur) von einer definierten Seite, insbesondere der Furthermore, the access space may be provided "in front of" the storage location to access the probe, such as access by a user, or tool guided by a user, or by a tool guided by another handling device, such as tweezers, traction device, A tool may (only) from a defined side, in particular the
Vorderseite der Messsonde, zum Ansetzen an der Messsonde hereingeführt werden. Front of the probe, to be brought in for attachment to the probe.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die According to one embodiment of the present invention, the
Vorrichtung ferner auf mindestens ein bewegliches Element (oder z.B. zwei oder mehr bewegliche Elemente) auf, das in Aufnahmeraum-Längsrichtung außerhalb des Aufbewahrungsraums vorgesehen ist, wobei das bewegliche Element in einer ersten Positionierung eine Bewegungsmöglichkeit der Device further comprises at least one movable element (or for example two or more movable elements), which is provided in the receiving space longitudinally outside the storage space, wherein the movable element in a first positioning a movement possibility of
Messsonde in Aufnahmeraum-Längsrichtung durch teilweise formschlüssige Kontaktierung und/oder elastische Fixierung verhindert und in einer zweiten Positionierung Bewegungsmöglichkeit der Messsonde in Aufnahmeraum- Längsrichtung freigibt. Prevents measuring probe in the receiving space longitudinal direction by partially positive contact and / or elastic fixation and releases in a second positioning movement possibility of the probe in the receiving space- longitudinal direction.
Das bewegliche Element kann auch als Barriere bezeichnet werden. Bei der ersten Positionierung kann die Verhinderung der Bewegung in Aufnahmeraum- Längsrichtung ausschließlich durch Verbringung des beweglichen Elementes in Teile des Aufbewahrungsplatzes bzw. in einen Teil des Transportraumes und/oder des Zugangsraums gegeben sein. Das bewegliche Element kann z.B. von einer unteren Begrenzungsfläche nach oben, von einer seitlichen The movable element may also be referred to as a barrier. In the first positioning the prevention of the movement in the receiving space longitudinal direction can be given solely by moving the movable element into parts of the storage space or in a part of the transport space and / or the access space. The movable element may e.g. from a lower boundary surface upwards, from a lateral one
Begrenzungsfläche zur Mitte hin oder von einer oberen Begrenzungsfläche nach unten verschoben werden, um eine Bewegung in Aufnahmeraum- Längsrichtung zu verhindern. Vorteilhaft ist eine Anordnung des beweglichen Elementes bei einer unteren Begrenzungsfläche, um eine formschlüssige Beschränkung der Bewegung des Plättchens allein zu bewirken, ohne den Biegebalken und/oder die Messspitze zu berühren. Bound to the center or from an upper boundary surface down to prevent movement in Aufnahmenah- longitudinal direction. Advantageous is an arrangement of the movable Element at a lower boundary surface, to effect a positive restriction of the movement of the plate alone, without touching the bending beam and / or the measuring tip.
Eine elastische Fixierung kann optional z.B. durch ein oder mehrere Federn bewirkt werden, welche z.B. von unten und/oder oben und/oder seitlich Teile des Plättchens elastisch kontaktieren und gegen gegenüberliegende Teile von Begrenzungsflächen pressen.  An elastic fixation may optionally be e.g. be effected by one or more springs, which e.g. from below and / or above and / or laterally contact parts of the plate elastically and press against opposite parts of boundary surfaces.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steht das bewegliche Element in der ersten Positionierung über Kontaktflächen mit einem Teil einer Vorderseite des Plättchens und/oder einem Teil einer According to one embodiment of the present invention, in the first positioning, the movable element is in contact with a part of a front side of the chip and / or a part of a chip
Rückseite des Plättchens in Kontakt. Das Element steht vorteilhafterweise weder mit dem Biegebalken noch mit der Messspitze in Kontakt. Back of the plate in contact. The element is advantageously in contact neither with the bending beam nor with the measuring tip.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass das bewegliche Element mittels einer quer, insbesondere senkrecht, zur Aufnahmeraum-Längsrichtung wirkenden Kraft, insbesondere einer mechanischen oder einer magnetischen Kraft, quer, insbesondere senkrecht, zur Aufnahmeraum-Längsrichtung bewegbar ist.According to one embodiment of the present invention, the device is designed such that the movable element by means of a transversely, in particular perpendicular, acting on the receiving space longitudinal force, in particular a mechanical or magnetic force, transversely, in particular perpendicular to the receiving space longitudinal direction is movable.
Falls eine elastische Fixierung vorgesehen ist, ohne eine formschlüssige Fixierung durch ein oder mehrere bewegliche Elemente zu umfassen, kann durch Ausübung einer ausreichenden Kraft in Längsrichtung die Kraft der elastischen Fixierung überwunden werden, ohne eine explizite Entriegelung durch eine Kraft quer oder senkrecht zur Längsrichtung zu erfordern. In anderen Ausführungsformen kann alternativ oder zusätzlich eine quer zur Aufnahmeraum-Längsrichtung wirkende Kraft das bewegliche Element aus dem Transportraum herausbewegen, um eine Bewegung in Aufnahmeraum- Längsrichtung freizugeben. Dies kann durch Motoransteuerung, Magnetkraft oder eine anders erzeugte Kraft durchgeführt werden. If an elastic fixation is provided without comprising a positive fixation by one or more movable elements, by exerting a sufficient force in the longitudinal direction, the force of the elastic fixation can be overcome without requiring an explicit unlocking by a force transverse or perpendicular to the longitudinal direction , In other embodiments, alternatively or additionally, a force acting transversely to the receiving space longitudinal direction may move the movable element out of the transport space to release movement in the receiving space longitudinal direction. This can be done by motor control, magnetic force or otherwise generated force.
In anderen Ausführungsformen können zwei oder mehr bewegliche (oder fixe) Elemente vorhanden sein, die z.B. vor und hinter der Messsonde angeordnet sein und jeweils ausgebildet und angeordnet sein oder durch Merkmale charakterisiert sein können, wie das zuvor für das mindestens eine bewegliche Element beschrieben ist. Insbesondere kann ein fixes Element vorgesehen sein. In other embodiments, there may be two or more movable (or fixed) elements disposed, for example, in front of and behind the probe may be and each formed and arranged or may be characterized by features, as described above for the at least one movable element. In particular, a fixed element can be provided.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die According to one embodiment of the present invention, the
Vorrichtung ferner einen Klemmmechanismus auf, der ausgebildet ist, die Messsonde, insbesondere einen Teil des Plättchens, zumindest wenn sie im Aufbewahrungsraum angeordnet ist, gegen einen Teil der Device further comprises a clamping mechanism which is formed, the measuring probe, in particular a part of the plate, at least when it is arranged in the storage space, against a part of the
Begrenzungsoberflächen zu drücken, um eine Fixierung der Messsonde zu bewirken. Der Klemmmechanismus kann ein Wackeln der Messsonde innerhalb des Aufbewahrungsplatzes vermindern oder gar verhindern, um die Messsonde weiter zu schützen. Press boundary surfaces to fix the probe. The clamping mechanism can reduce or even prevent a wobble of the measuring probe within the storage space in order to further protect the measuring probe.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der According to one embodiment of the present invention, the
Klemmmechanismus eine Klemmfeder insbesondere bei einer unteren Clamping mechanism a clamping spring, in particular at a lower
Begrenzungsoberfläche auf, welche eine nach oben gerichtete elastische Kraft auf eine Unterseite des Plättchens ausübt. Alternativ weist der Bounding surface, which exerts an upward elastic force on an underside of the plate. Alternatively, the
Klemmmechanismus eine Klemmfeder bei einer oberen Begrenzungsfläche auf, welche eine nach unten gerichtete elastische Kraft auf eine Oberseite des Plättchens ausübt. Die Klemmfeder kann z.B. als eine Spiralfeder ausgebildet sein. Clamping mechanism on a clamping spring at an upper boundary surface, which exerts a downward elastic force on an upper surface of the plate. The clamping spring can e.g. be designed as a coil spring.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass der Klemmmechanismus ein Federblech bei einer unteren Begrenzungsoberfläche aufweist, das sich insbesondere über eine gesamte Länge des Aufbewahrungsplatzes und zumindest einen Teil der Länge des Transportraumes und/oder des Zugangsraumes erstreckt, According to one embodiment of the present invention, the device is designed such that the clamping mechanism has a spring plate at a lower boundary surface, which extends in particular over an entire length of the storage space and at least part of the length of the transport space and / or the access space,
wobei das Federblech eingerichtet ist, eine nach oben gerichtete elastische Kraft auf eine Unterseite des Plättchens auszuüben. In einer alternativen Ausführungsform weist der Klemmmechanismus ein Federblech bei einer oberen Begrenzungsoberfläche auf, wobei das Federblech eingerichtet ist, eine nach unten gerichtete elastische Kraft auf eine Oberseite des Plättchens auszuüben. wherein the spring plate is arranged to exert an upward elastic force on an underside of the plate. In an alternative embodiment, the clamping mechanism comprises a spring plate at an upper boundary surface, wherein the spring plate is arranged, a to exert downward elastic force on an upper surface of the plate.
Das Federblech kann bewirken, dass die Messsonde, wenn sie auf dem The spring plate can cause the probe when placed on the
Aufbewahrungsplatz positioniert ist, mit einer Vorspannkraft gegen Teile der Begrenzungsflächen gepresst wird, um eine Bewegung selbst in Längsrichtung nur dann zu erlauben, falls eine ausreichend große Kraft (z.B. Schub oder Zug) in Aufbewahrungsraum-Längsrichtung aufgebracht wird. Storage place is pressed with a biasing force against parts of the boundary surfaces to allow movement even in the longitudinal direction only if a sufficiently large force (e.g., push or pull) is applied in the storage space longitudinal direction.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die According to one embodiment of the present invention, the
Vorrichtung ferner auf eine Schiebevorrichtung, insbesondere Schiebenadel, welche ausgebildet ist, ein Vorderende des Plättchens zu kontaktieren und einen, insbesondere von einem Benutzer aufgebrachten, Schiebedruck von vorn auf das Plättchen auszuüben, um die Messsonde nach hinten, Device further comprises a sliding device, in particular push pin, which is designed to contact a front end of the plate and exert a, in particular applied by a user, sliding pressure from the front of the plate to the measuring probe to the rear,
insbesondere durch den Transportraum hindurch, aus dem Aufnahmeraum, insbesondere Aufbewahrungsplatz, nach außen, insbesondere in einen Halter eines Rastersondenmikroskop oder in eine Handhabungsvorrichtung, auszubringen. in particular through the transport space, out of the receiving space, in particular storage space, to the outside, in particular in a holder of a scanning probe microscope or in a handling device to deploy.
Die Schiebevorrichtung kann z.B. in der Form beschaffen sein, dass ein Kontakt weder mit der Messspitze noch mit dem Biegebalken möglich ist. Dazu kann die Schiebevorrichtung z.B. zwei hervorragende Stifte aufweisen, welche lateral voneinander beabstandet sind, so dass sie außerhalb des Biegebalkens und der Messspitze an einem Vorderende oder einer Vorderkante des The pusher may e.g. be in the form that a contact with neither the measuring tip nor with the bending beam is possible. For this purpose, the pusher may e.g. have two outstanding pins which are laterally spaced from each other so that they are outside the bending beam and the measuring tip at a front end or a leading edge of the
Plättchens ansetzen oder angreifen können. Attach or attack platelets.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die According to one embodiment of the present invention, the
Vorrichtung ferner eine Zugvorrichtung auf, insbesondere einen Haken aufweisend, die ausgebildet ist, an einer hinteren Seite des Plättchens, insbesondere hinteren Kante, einzugreifen, um die Messsonde mittels eines, insbesondere von einem Benutzer aufgebrachten, Zuges nach vorn zu bewegen und, insbesondere durch den Transportraum hindurch, in den Device further comprises a pulling device, in particular having a hook, which is adapted to engage a rear side of the plate, in particular rear edge, to the measuring probe by means of a, in particular applied by a user, train to the front move and, in particular through the transport space, in the
Aufnahmeraum, insbesondere den Aufbewahrungsplatz zu verbringen. Recording room, in particular to spend the storage space.
Auch die Zugvorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass sie von der Vorderseite über den Zugangsraum eingeführt werden kann, ohne die Spitze oder den Biegebalken zu berühren. Die Zugvorrichtung kann (ähnlich wie die Schiebevorrichtung) Elemente, wie etwa Stäbe aufweisen, die es erlauben die Zugvorrichtung nur so über den Zugangsraum in die The pulling device may also be designed such that it can be introduced from the front side via the access space without touching the tip or the bending beam. The pulling device may (like the pushing device) have elements, such as bars, which allow the pulling device only so through the access space in the
Aufbewahrungsvorrichtung einzuführen, dass ein Kontakt mit dem Biegebalken und der Messspitze nicht möglich ist.  Insert storage device that contact with the bending beam and the probe tip is not possible.
Auch die Schiebevorrichtung kann zum Ausbringen der Messsonde aus der Aufbewahrungsvorrichtung von dem Vorderende her über den Zugangsraum in das Innere der Aufbewahrungsvorrichtung eingeführt werden. The sliding device can also be introduced from the front end into the interior of the storage device via the access space for discharging the measuring probe from the storage device.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind oder ist die Schiebevorrichtung und/oder die Zugvorrichtung von einer Vorderseite des Aufbewahrungsplatzes über den Zugangsraum an der Messsonde ansetzbar. According to one embodiment of the present invention, the pushing device and / or the pulling device can be attached from a front side of the storage space via the access space on the measuring probe.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegen According to one embodiment of the present invention
Längsrichtungen aller Aufnahmeräume parallel, insbesondere in einer Ebene. Damit kann die Aufbewahrungsvorrichtung vereinfacht werden und eine Entnahme bzw. ein Einbringen der Messsonden in die Vorrichtung kann vereinfacht sein. Longitudinal directions of all recording spaces parallel, especially in one plane. Thus, the storage device can be simplified and a removal or introduction of the probes into the device can be simplified.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung ausgebildet als eines von : einem Einzelmagazin, in dem ein einzelner According to one embodiment of the present invention, the device is designed as one of: a single magazine in which a single
Aufnahmeraum angeordnet ist; einem Stabmagazin, in dem Aufnahmeraum- Längsrichtungen aller Aufnahmeräume parallel zueinander in mindestens einer Ebene verlaufen; einem Karussell, in dem sich Aufnahmeraum- Längsrichtungen aller Aufnahmeräume in einem Mittelpunkt schneiden und in mindestens einer Ebene angeordnet sind; einem Stapel, in dem Aufnahmeraum-Längsrichtungen aller Aufnahmeräume parallel zueinander in verschiedenen vertikal beabstandeten Ebenen verlaufen; einer Trommel, in der Aufnahmeraum-Längsrichtungen aller Aufnahmeräume parallel zueinander um einen gemeinsamen Mittelpunkt verlaufen, insbesondere in Receiving space is arranged; a rod magazine, in the receiving space - longitudinal directions of all receiving spaces parallel to each other in at least one plane; a carousel in which receiving space longitudinal directions of all the receiving spaces intersect at a central point and are arranged in at least one plane; a stack in which Receiving space longitudinal directions of all receiving spaces parallel to each other in different vertically spaced planes extend; a drum, in the receiving space longitudinal directions of all receiving spaces parallel to each other around a common center, in particular in
Umfangsrichtung gleich beabstandet sind; einem Ketten-Magazin, oder Tape and Reel-Magazin, in dem Aufnahmeraum-Längsrichtungen aller Circumferentially equally spaced; a chain magazine, or tape and reel magazine, in the recording room-longitudinal directions of all
Aufnahmeräume parallel zueinander verlaufen und die Aufnahmeräume mittels Gelenken und/oder aufgrund eines flexiblen die Begrenzungsflächen Receiving spaces parallel to each other and the receiving spaces by means of joints and / or due to a flexible the boundary surfaces
verschiedener Aufnahmeräume verbindenden Materials verschwenkbar sind, um eine hohe Packungsdichte der Aufnahmeräume zu erreichen. different receiving spaces connecting material are pivotable to achieve a high packing density of the receiving spaces.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die According to one embodiment of the present invention, the
Vorrichtung ein Oberteil und ein Unterteil auf, welche insbesondere aus Device on a top and a lower part, which in particular from
Kunststoff gefertigt sind, welche, insbesondere mittels Schnapphaken, Are made of plastic, which, in particular by means of snap hooks,
Rastelementen oder Schrauben, verbindbar sind, um im Inneren einen oder mehrere Aufnahmeräume zu bilden. Die Begrenzungsoberflächen können teilweise oder zur Gänze durch das Oberteil und/oder das Unterteil gebildet sein. Locking elements or screws, are connectable to form one or more receiving spaces inside. The boundary surfaces may be partially or entirely formed by the upper part and / or the lower part.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Messsonden- Magazin bereitgestellt, welches eine Vorrichtung gemäß einer der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen aufweist und eine oder mehrere According to one embodiment of the present invention, there is provided a probe magazine having a device according to any of the above-described embodiments and one or more
Messsonden, die in dem Aufnahmeraum oder den Aufnahmeräumen der Vorrichtung platziert sind. Probes placed in the receiving space or spaces of the device.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Mikroskop- System bereitgestellt, welches ein Rastersondenmikroskop, insbesondere Kraftmikroskop, und ein Messsonden-Magazin gemäß einer vorangehend beschriebenen Ausführungsform, insbesondere räumlich und/oder körperlich getrennt von dem Rastersondenmikroskop, aufweist, wobei die Messsonden in einem Messsonden-Halter des Rastersondenmikroskops einsetzbar sind. Das Messsonden-Magazin braucht nicht Teil des Rastersondenmikroskops sein, z.B. braucht nicht darin integriert sein, z.B. nicht an oder auf einem Messtisch angeordnet sein. According to one embodiment of the present invention, a microscope system is provided, which has a scanning probe microscope, in particular a force microscope, and a probe magazine according to a previously described embodiment, in particular spatially and / or physically separate from the scanning probe microscope, wherein the measuring probes in a measuring probe Holder of the scanning probe microscope can be used. The probe magazine need not be part of the scanning probe microscope, eg does not need to be integrated in it, eg not be arranged on or on a measuring table.
Es sollte verstanden werden, dass Merkmale, welche im Zusammenhang mit irgendeiner Ausführungsform einer Vorrichtung erwähnt sind, individuell oder in irgendeiner Kombination auch für eine andere Ausführungsform z.B. eines Verfahrens anwendbar sind. It should be understood that features mentioned in connection with any embodiment of a device may be used individually or in any combination also for another embodiment e.g. a method are applicable.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren (insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung zum Aufbewahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung) zum Aufbewahren einer oder mehrerer Messsonden für ein Rastersondenmikroskop bereitgestellt, wobei das Verfahren für jede der einen oder mehreren Messsonden aufweist: Aufnehmen der Messsonde in einem, insbesondere tunnelförmigen, durch Begrenzungsoberflächen begrenzten Aufnahmeraum mit einer Aufnahmeraum- Längsrichtung derart, dass eine Messsonden-Längsrichtung zumindest lokal parallel zu der Aufnahmeraum-Längsrichtung ausgerichtet ist, indem die Messsonde entlang der Messsonden-Längsrichtung zumindest lokal parallel zur Aufnahmeraum-Längsrichtung verschoben wird, wobei die Verschiebung quer zur Aufnahmeraum-Längsrichtung verhindert ist. According to one embodiment of the present invention, there is provided a method (in particular using a storage device according to one embodiment of the present invention) for storing one or more probes for a scanning probe microscope, the method comprising for each of the one or more probes: receiving the probe in a, in particular tunnel-shaped, bounded by boundary surfaces receiving space having a receiving space longitudinal direction such that a probe longitudinal direction is aligned at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction by the probe along the Meßsonden longitudinal direction is displaced at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction wherein the displacement is prevented transversely to the receiving space longitudinal direction.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Verfahren zum Ein- oder Ausbringen in eine bzw. aus einer Vorrichtung zum Aufbewahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. According to embodiments of the present invention, methods for loading or unloading into or from a storage device according to an embodiment of the present invention are provided.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Ein- oder Ausbringen einer Messsonde in einen oder aus einem Messsondenhalter, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung zum Aufbewahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bereitgestellt, wobei die Bewegung der Messsonde entlang der Messsonden- Längsrichtung parallel zur Aufnahmeraum-Längsrichtung erfolgt und According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of loading or unloading a probe into or out of a probe holder, in particular using a storage device according to an embodiment of the present invention, wherein the movement of the probe along the probe longitudinal direction takes place parallel to the receiving space longitudinal direction and
Bewegungen der Messsonde quer, insbesondere senkrecht, zur Aufnahmeraum-Längsrichtung durch Begrenzungsoberflächen eingeschränkt bzw. verhindert werden. Movements of the probe transversely, in particular perpendicular, to Recording space longitudinally limited by limiting surfaces or prevented.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die illustrierten oder beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Embodiments of the present invention will now be explained with reference to the accompanying drawings. The invention is not limited to the illustrated or described embodiments.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Fig. 1 illustriert in einer perspektivischen Darstellung eine Fig. 1 illustrates in a perspective view a
Vorrichtung zum Aufbewahren mehrerer Messsonden gemäß einer  Device for storing a plurality of measuring probes according to a
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Embodiment of the present invention;
Fig. 2 illustriert in einer perspektivischen Darstellung eine Fig. 2 illustrates in a perspective view a
Vorrichtung zum Aufbewahren mehrerer Messsonden gemäß einer  Device for storing a plurality of measuring probes according to a
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Embodiment of the present invention;
Fign. 3A, B illustrieren in einer Querschnittansicht von vorn bzw. einer Querschnittansicht von oben jeweils einen Teil einer FIGS. 3A, B respectively illustrate a part of one in a cross-sectional view from the front and a cross-sectional view from above
Aufbewahrungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Storage device according to an embodiment of the present invention;
Fign. 4A und 4B illustrieren in einer Schnittbild-Seitenansicht und in einer Schnittbild-Stirnansicht einen Aufnahmeraum mit Messsonde einer FIGS. 4A and 4B illustrate in a sectional side view and in a sectional front view of a receiving space with a probe of a
Aufbewahrungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Storage device according to an embodiment of the present invention;
Fign. 5A und 5B illustrieren in einer schematischen Querschnitts- Längsansicht und in einer schematischen Draufsicht eine Messsonde, welche zur Aufbewahrung in einer Aufbewahrungsvorrichtung gemäß einer FIGS. 5A and 5B illustrate, in a schematic cross-sectional longitudinal view and in a schematic plan view, a measuring probe which is suitable for storage in a storage device according to FIG
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung platziert werden kann; Fig. 6 illustriert in einer teilweise weggeschnittenen Ansicht einenEmbodiment of the present invention can be placed; Fig. 6 illustrates in a partially cut away view a
Teil einer Aufbewahrungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Part of a storage device according to an embodiment of the present invention;
Fig. 7 illustriert in einer schematischen Längsschnittansicht einenFig. 7 illustrates in a schematic longitudinal sectional view of a
Aufnahmeraum einer Aufbewahrungsvorrichtung gemäß einer Reception room of a storage device according to a
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beim Ausbringen der Messsonde; Embodiment of the present invention when deploying the probe;
Fig. 8 illustriert in einer schematischen Längsschnittansicht einenFig. 8 illustrates in a schematic longitudinal sectional view a
Aufnahmeraum einer Aufbewahrungsvorrichtung gemäß einer Reception room of a storage device according to a
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beim Einbringen der Messsonde; Embodiment of the present invention during insertion of the probe;
Fign. 9 bis 14 illustrieren in schematischen Schnittansichten FIGS. Figures 9 to 14 illustrate in schematic sectional views
Aufbewahrungsvorrichtungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und Storage devices according to embodiments of the present invention; and
Fig. 15 illustriert in perspektivischer schematischer Darstellung eine Manipulationsvorrichtung, in welcher eine Aufbewahrungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgenommen ist. Fig. 15 illustrates in perspective schematic representation a manipulation device in which a storage device according to an embodiment of the present invention is incorporated.
Detaillierte Beschreibungen von einigen bevorzugten Ausführunqsformen Detailed descriptions of some preferred embodiments
Die in einer schematischen Perspektiven Darstellung in Fig. 1 illustrierte Vorrichtung 100 zum Aufbewahren mehrerer Messsonden für ein The illustrated in a schematic perspective view in Fig. 1 apparatus 100 for storing a plurality of probes for a
Rastersondenmikroskop ist als ein Stab-Magazin ausgebildet, in dem Scanning probe microscope is designed as a rod magazine in which
Aufnahmeraum-Längsrichtungen 101 von Aufnahmeräumen 109 für Receiving space longitudinal directions 101 of receiving spaces 109 for
Messsonden parallel zueinander in einer einzigen Ebene verlaufen. Die Measuring probes parallel to each other in a single plane. The
Vorrichtung 100 umfasst dabei ein Oberteil 103 (auch Oberschale genannt) und ein Unterteil (auch Unterschale genannt) 105, welche insbesondere aus transparentem Kunststoff gefertigt sind und mittels Schrauben 107 so verbindbar sind, dass in dem Inneren der beiden Schalen 103, 105 mehrere Aufnahmeräume, insbesondere zehn Aufnahmeräume 109 gebildet sind, in denen jeweils eine Messsonde für ein Rastersondenmikroskop aufgenommen werden kann. Device 100 here comprises an upper part 103 (also called upper shell) and a lower part (also called lower shell) 105, which are manufactured in particular from transparent plastic and by means of screws 107 can be connected, that in the interior of the two shells 103, 105 a plurality of receiving spaces, in particular ten receiving spaces 109 are formed, in each of which a probe for a scanning probe microscope can be recorded.
Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Aufnahmeräume 109 an Stirnseiten nach außen offen, so dass eine Messsonde ein- und wieder ausgebracht werden kann. Eine obere Oberfläche des Unterteils 105 bildet teilweise eine untere Begrenzungsfläche eines jeweiligen Aufnahmeraums 109. Das Oberteil 103 bildet in seinem Inneren seitliche Begrenzungsflächen sowie obere As can be seen in FIG. 2, the receiving spaces 109 are open at the ends to the outside, so that a measuring probe can be inserted and re-deployed. An upper surface of the lower part 105 forms part of a lower boundary surface of a respective receiving space 109. The upper part 103 forms in its interior lateral boundary surfaces and upper
Begrenzungsflächen, um den jeweiligen Aufnahmeraum 109 für eine Boundary surfaces around the respective receiving space 109 for a
Messsonde zu begrenzen. Limit measuring probe.
Fign. 3A, B illustrieren in einer Querschnittansicht von vorn bzw. einer Querschnittansicht von oben jeweils einen Teil einer FIGS. 3A, B respectively illustrate a part of one in a cross-sectional view from the front and a cross-sectional view from above
Aufbewahrungsvorrichtung 200 bzw. 300 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.  Storage device 200 or 300 according to an embodiment of the present invention.
In der in Fig. 3A illustrierten Aufbewahrungsvorrichtung 200 umschließen die Begrenzungsoberflächen 215, 217 die Messsonde 219 nicht vollständig, verhindern aber eine Bewegung quer zur Aufnahmeraum-Längsrichtung 221. Der Aufnahmeraum 209 ist nach oben und unten teilweise offen. In the storage device 200 illustrated in FIG. 3A, the boundary surfaces 215, 217 do not completely enclose the probe 219, but prevent movement transverse to the receiving space longitudinal direction 221. The receiving space 209 is partially open up and down.
In der in Fig. 3B illustrierten Aufbewahrungsvorrichtung 300 ist der In the storage device 300 illustrated in FIG
Aufnahmeraum 309 in Draufsicht gekrümmt, und die Aufnahmeraum- Längsrichtung 321 ist krummlinig. An der Position 320, wo sich die Messsonde 319 befindet, ist die Tangente 321' an die (gekrümmte) Aufnahmeraum- Längsrichtung 321 parallel zur Messsonden-Längsrichtung 353. Die Receiving space 309 curved in plan view, and the receiving space longitudinal direction 321 is curvilinear. At the position 320 where the probe 319 is located, the tangent 321 'is in the (curved) receiving space longitudinal direction 321 parallel to the probe longitudinal direction 353. The
Aufnahmeraum-Längsrichtung 321 ist also lokal parallel zur Messsonden- Längsrichtung 353. Der Aufnahmeraum 409 einer Aufbewahrungsvorrichtung gemäß einer The receiving space longitudinal direction 321 is therefore locally parallel to the measuring probe longitudinal direction 353. The receiving space 409 of a storage device according to a
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in einer schematischen Längsschnittansicht in Fig. 4A und in einer schematischen Stirnschnittansicht in Fig. 4B illustriert. Für jede der mehreren (z.B. zwischen 5 und 30) Embodiment of the present invention is illustrated in a schematic longitudinal sectional view in Fig. 4A and in a schematic end sectional view in Fig. 4B. For each of the several (e.g., between 5 and 30)
Messsonden ist ein solcher Aufnahmeraum bereitgestellt. Measuring probes is provided such a receiving space.
Der Aufnahmeraum 409 ist durch untere und obere Begrenzungsoberflächen 411, 413 sowie seitliche Begrenzungsflächen 415 und 417 begrenzt. Dabei ist die untere Begrenzungsfläche 411 durch die Unterschale 405 gebildet und die obere Begrenzungsfläche 413 sowie die seitlichen Begrenzungsflächen 415 und 417 sind durch die Oberschale 403 gebildet. Die Begrenzungsoberflächen 411, 413, 415 und 417 beschränken die Bewegungsfreiheit der Messsonde 419 derart, dass sich die Messsonde 419 nur entlang der Aufnahmeraum- Längsrichtung 421 bewegen kann. Wie aus Fig. 4B ersichtlich ist, erstrecken sich die Begrenzungsoberflächen 411, 415, 413, 417 ringsherum um die Messsonde 419 parallel zu der Aufnahmeraum-Längsrichtung 421 und bewirken eine formschlüssige Beschränkung der Bewegungsmöglichkeit der Messsonde 419. Dabei sind die Begrenzungsoberflächen im Wesentlichen ebene Oberflächen. The receiving space 409 is bounded by lower and upper boundary surfaces 411, 413 and lateral boundary surfaces 415 and 417. In this case, the lower boundary surface 411 is formed by the lower shell 405 and the upper boundary surface 413 and the lateral boundary surfaces 415 and 417 are formed by the upper shell 403. The boundary surfaces 411, 413, 415 and 417 limit the freedom of movement of the probe 419 such that the probe 419 can move only along the receiving space longitudinal direction 421. As can be seen in FIG. 4B, the boundary surfaces 411, 415, 413, 417 extend around the probe 419 parallel to the receiving space longitudinal direction 421 and provide a positive restriction on the possibility of movement of the probe 419. The boundary surfaces are substantially planar surfaces ,
Wie ferner aus Fign. 4A und 4B ersichtlich ist, hat ein Plättchen 423 der Messsonde 419 sowohl einen trapezförmigen Querschnitt als auch einen trapezförmigen Längsschnitt. Ferner ist auf dem Plättchen 423 ein Biegebalken 425 montiert, an dessen äußerem Ende eine Messspitze 427 vorgesehen ist. As further shown in FIGS. 4A and 4B, a chip 423 of the measuring probe 419 has both a trapezoidal cross-section and a trapezoidal longitudinal section. Further, a bending beam 425 is mounted on the plate 423, at the outer end of a measuring tip 427 is provided.
Die obere Begrenzungsfläche 413 ist durch zwei äußere ebene obere Streifen 413b sowie einem mittleren oberen insbesondere ebenen Streifen 413a gebildet, der oberhalb der zwei äußeren oberen Streifen 413b liegt, so dass unterhalb des mittleren oberen Streifens 413a eine obere Aussparung 429 gebildet ist. Die zwei äußeren oberen Streifen 413b sind zum Kontaktieren von äußeren Abschnitten der Oberseite des Plättchens 423 ausgebildet und die laterale Ausdehnung sowie die vertikale Positionierung des mittleren oberen Streifens 413a ist derart gewählt, dass der Biegebalken 425 und die The upper boundary surface 413 is formed by two outer flat upper strips 413b and a middle upper, in particular, flat strip 413a, which lies above the two outer upper strips 413b, so that an upper recess 429 is formed below the middle upper strip 413a. The two outer upper strips 413b are configured to contact outer portions of the upper surface of the wafer 423, and the lateral extent and vertical positioning of the middle upper one Strip 413a is selected such that the bending beam 425 and the
Messspitze 427 der Messsonde 419 innerhalb der oberen Aussparung 429 angeordnet sind. Measuring tip 427 of the measuring probe 419 are disposed within the upper recess 429.
Der Aufnahmeraum 409 umfasst in einem Bereich 431 einen The receiving space 409 includes a portion 431 a
Aufbewahrungsplatz 430, in dem die Messsonde 419 aufbewahrbar ist. Ferner umfasst der Aufnahmeraum 409 einen Transportraum 433, über den die Messsonde von außen in den Aufbewahrungsraum, insbesondere Storage place 430, in which the measuring probe 419 can be stored. Furthermore, the receiving space 409 comprises a transport space 433, via which the measuring probe from the outside into the storage space, in particular
Aufbewahrungsplatz 430, verbringbar ist und über den die Messsonde aus dem Aufbewahrungsplatz 430 nach außen verbringbar ist. Ferner weist der Storage space 430, can be moved and over which the probe from the storage space 430 can be brought to the outside. Furthermore, the
Aufnahmeraum einen Zugangsraum 435 auf, um z.B. mittels eines Werkzeugs Zugang zu der Messsonde 419 zu erlangen und diese z.B. zu bewegen oder allgemein zu manipulieren. Recording room on an access room 435 to e.g. by means of a tool to gain access to the measuring probe 419 and this e.g. to move or generally manipulate.
Wie in Fign. 4A und 4B weiter ersichtlich ist, umfasst die Vorrichtung 400 ferner pro Aufnahmeraum zwei bewegliche Elemente 437a, 437b, die an einer Rückseite bzw. an einer Vorderseite der Messsonde 419 deren As shown in Figs. 4A and 4B, the device 400 further comprises, per receiving space, two movable elements 437a, 437b which are located on a rear side or on the front side of the measuring probe 419
Bewegungsfreiheit einschränken. Dazu sind die beweglichen Elemente 437a, 437b innerhalb von Aussparungen 439a, 439b (in der Unterschale 405) in vertikaler Richtung 441 beweglich, um in einer ersten Positionierung, welche in Fig. 4A und Fig. 4B illustriert ist, eine Bewegungsmöglichkeit der Messsonde 419 in der Aufnahmeraum-Längsrichtung 421 durch teilweise formschlüssige Kontaktierung zu verhindern. In einer zweiten (nicht illustrierten) Restrict freedom of movement. For this purpose, the movable elements 437a, 437b are movable within recesses 439a, 439b (in the lower shell 405) in the vertical direction 441 in order to be able to move the measuring probe 419 into a first positioning, which is illustrated in FIGS. 4A and 4B the receiving space longitudinal direction 421 by partially positive contact to prevent. In a second (not illustrated)
Positionierung sind die beweglichen Elemente 437a, 437b vertikal nach unten in die Aussparung 439a, 439b bewegt (z.B. durch Elektromagneten oder andere Aktuatoren), um die Bewegungsmöglichkeit der Messsonde in  Positioning, the movable elements 437a, 437b are moved vertically downwards into the recess 439a, 439b (e.g., by electromagnets or other actuators) to allow for movement of the measuring probe in
Aufnahmeraum-Längsrichtung 421 freizugeben. In anderen Recording space longitudinal direction 421 release. In other
Ausführungsformen ist nur ein Element beweglich, das andere ist fest. Embodiments, only one element is movable, the other is fixed.
Wie in Fig. 4A ersichtlich, weisen die beweglichen Elemente 437a, 437b Abschrägungen 443 auf, um eine formschlüssige Kontaktierung zu erlauben und damit sicherzustellen, dass bei jeglicher Bewegung der Messsonde die Barriere immer zuerst den Chip und niemals den Cantilever berührt. Über die Abschrägungen 443 können somit die beweglichen Elemente 437a, 437b in Kontakt stehen mit einem Teil einer Vorderseite des Plättchens und einem Teil der Rückseite des Plättchens 423. As can be seen in Fig. 4A, the movable members 437a, 437b bevels 443 to allow a positive contact and thus to ensure that at any movement of the probe the Barrier always touches the chip first and never touches the cantilever. Thus, via the chamfers 443, the movable members 437a, 437b may be in contact with a part of a front side of the chip and a part of the back side of the chip 423.
Die in Fig. 4A illustrierte Ausführungsform umfasst weiter einen The embodiment illustrated in FIG. 4A further comprises a
Klemmmechanismus 445, der ausgebildet ist, die Messsonde 419, Clamping mechanism 445, which is the measuring probe 419,
insbesondere einen Teil des Plättchens 423, gegen einen Teil der oberen Begrenzungsfläche 413b zu drücken, um eine Fixierung der Messsonde 419 zu bewirken. Der Klemmmechanismus 445 ist in der illustrierten Ausführungsform in Fig. 4A durch eine Klemmfeder (z.B. Spiralfeder) 447 ausgeführt, welche in einer Vertiefung (in der Unterschale 405) bei der unteren In particular, a portion of the plate 423 to press against a portion of the upper boundary surface 413 b to cause a fixation of the probe 419. The clamping mechanism 445 is implemented in the illustrated embodiment in Fig. 4A by a clamping spring (e.g., coil spring) 447 which is located in a recess (in the lower shell 405) at the lower one
Begrenzungsoberfläche 411 aufgenommen ist und eine vertikale, d.h. in vertikaler Richtung 441, nach oben gerichtete elastische Kraft auf eine Limiting surface 411 is received and a vertical, i. in the vertical direction 441, upward elastic force on a
Unterseite des Plättchens 423 ausübt. Underside of the slide 423 exerts.
Fign. 5A und 5B illustriert in einer schematischen Längsschnittansicht bzw. in einer Draufsicht eine Messsonde 519, welche in einem Aufnahmeplatz 430 einer Aufbewahrungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der FIGS. 5A and 5B illustrate in a schematic longitudinal sectional view and in a plan view, respectively, a measuring probe 519 which is located in a receiving space 430 of a storage device according to an embodiment of the present invention
vorliegenden Erfindung aufbewahrt werden kann. Die Messsonde 519 umfasst ein Plättchen 523 mit einer Oberfläche 524 an der Unterseite und einer Oberfläche 526 an der Oberseite sowie mit einer Rückseite 528 und einer Vorderseite 532. An der Oberfläche 526 der Oberseite ist ein Biegebalken 525 angebracht, an dessen äußerem Ende eine Messspitze 527 vorgesehen ist. Das Plättchen 523 hat ferner eine Seitenfläche bzw. Seitenkante 551. Eine can be stored in the present invention. The measuring probe 519 comprises a plate 523 with a surface 524 on the underside and a surface 526 on the upper side and with a rear side 528 and a front side 532. On the surface 526 of the upper side, a bending beam 525 is attached, at the outer end of which a measuring tip 527 is provided. The chip 523 further has a side surface 551. A
Messsonde-Längsrichtung 553 ist parallel zu der Erstreckungsrichtung des Biegebalkens 525 ausgerichtet. Probe longitudinal direction 553 is aligned parallel to the extension direction of the bending beam 525.
Somit wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Messsonden-Magazin vorgeschlagen, in welchem das Plättchen (auch als Chip bezeichnet) der Messsonde definiert gelagert ist und definiert geführt werden kann, d.h. insbesondere entlang der Messsonde-Längsrichtung, welche mit der Aufnahmeraum-Längsrichtung zusammenfällt oder zumindest parallel ist. Das Magazin kann dabei eine lineare Form, die Form eines Kreissegments oder einer Trommel („Revolver") oder auch andere Ausgestaltungen aufweisen, wie später im Detail erläutert wird. Insbesondere kann eine Thus, according to one embodiment of the present invention, a probe magazine is proposed, in which the wafer (also referred to as a chip) of the measuring probe is mounted in a defined manner and can be guided in a defined manner, ie in particular along the probe longitudinal direction, which coincides with the receiving space longitudinal direction or at least in parallel. The Magazine can have a linear shape, the shape of a circle segment or a drum ("revolver") or other embodiments, as will be explained in detail later
Aufbewahrungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine oder mehrere AFM- ( atomic force microscope ) -Messsonden in einem Magazin aufnehmen, das die Cantilever-Chips (d.h. Plättchen) zusammen mit Biegebalken und Messspitze ohne zusätzlichen Trägerkörper aufnehmen und halten kann. Die Form des Magazins kann so gewählt werden, dass der Chip sicher geführt werden kann und nie die Gefahr besteht, dass der Biegebalken oder die Spitze eine Begrenzung des Magazins berühren. Dies kann sowohl während des Transports des Cantilevers (bzw. der gesamten Messsonde) im Magazin als auch während des Entnehmens aus dem Magazin gelten. Die Messsonde kann entnommen werden, ohne dass zuvor eine A storage device according to the embodiment of the present invention accommodates one or more atomic force microscope (AFM) probes in a magazine capable of receiving and holding the cantilever chips (i.e., platelets) together with the cantilever and probe tip without an additional support body. The shape of the magazine can be chosen so that the chip can be safely guided and there is never the risk that the bending beam or the tip touch a boundary of the magazine. This can apply both during transport of the cantilever (or the entire measuring probe) in the magazine and during removal from the magazine. The probe can be removed without a previously
Abdeckung entfernt werden müsste und der Schutz des Cantilevers (bzw. der gesamten Messsonde) damit geschwächt würde. Der Cantilever-Chip (bzw. die gesamte Messsonde) kann entlang der Cantilever-Längsrichtung (d.h. Cover would have to be removed and the protection of the cantilever (or the entire probe) would be weakened. The cantilever chip (or the entire probe) can be moved along the cantilever longitudinal direction (i.e.
Messsonden-Längsrichtung) aus dem Magazin geschoben werden. Dies ist vorteilhaft, weil der Cantilever-Chip in dieser Richtung die größte Länge und den kleinsten Querschnitt aufweist, was für eine gleitende Führung von Vorteil ist. Außerdem kann eine derartige Führung weder Biegebalken noch Spitze berühren. Speziell in Kombination mit einem entsprechenden Cantilever-Halter (bzw. Messsonden-Halter) am Messgerät ist der Cantilever (bzw. die Probe longitudinal direction) are pushed out of the magazine. This is advantageous because the cantilever chip in this direction has the largest length and the smallest cross-section, which is advantageous for a sliding guide. In addition, such a guide can touch neither bending beam nor tip. Especially in combination with a corresponding cantilever holder (or probe holder) on the meter is the cantilever (or the
Messsonde) damit in seiner Lage ständig formschlüssig bestimmt. Measuring probe) thus permanently determined in its position positively.
In Ausschieberichtung (d.h. in Aufnahmeraum-Längsrichtung, welche parallel ist zur Messsonde-Längsrichtung) kann die Messsonde durch eine federnde, bewegliche Barriere, die beim Ausschieben der Messsonde selbständig ausweicht, in ihrer Bewegung eingeschränkt werden. In Ausschieberichtung kann die Messsonde durch eine bewegliche Barriere gehalten werden, die vor dem Ausschieben der Messsonde durch eine externe Kraft entfernt werden muss. Die bewegliche Barriere kann als speziell geformtes Federblech gestaltet sein. Wird das Magazin aus Kunststoff, insbesondere in Kunststoffdruckguss, hergestellt, kann die bewegliche Barriere direkt aus dem Magazin geformt werden. Die bewegliche Barriere bzw. die beweglichen Barrieren können so gestaltet werden, dass sie den Cantilever-Chip nicht einklemmen sondern seine Bewegungsfreiheit auf ein sicheres Maß beschränken. Die bewegliche Barriere kann so geformt sein, dass sie die Bewegungsfreiheit des Cantilever- Chips bzw. der Messsonde sicher beschränkt, ohne dabei Biegebalken oder Spitze berühren zu können. Ein Magazin kann aus einer Vielzahl von In the ejection direction (ie in the receiving space-longitudinal direction, which is parallel to the probe longitudinal direction), the measuring probe can be limited in their movement by a resilient, movable barrier, which automatically evades when pushing out the probe. In the ejection direction, the probe can be held by a movable barrier, which must be removed by an external force before pushing out the probe. The movable barrier can be designed as a specially shaped spring plate. If the magazine is made of plastic, in particular in die-cast plastic, made, the movable barrier can be formed directly from the magazine. The movable barrier or the movable barriers can be designed so that they do not pinch the cantilever chip but restrict its freedom of movement to a safe level. The movable barrier can be shaped so that it safely limits the freedom of movement of the cantilever chip or the measuring probe without being able to touch the bending beam or the tip. A magazine can be made from a variety of
identischen Einzelplätzen oder gleichen Einzelplätzen bestehen. Das Plättchen der Messsonde kann eine Größe von 1,6 mm x 3,4 mm aufweisen. Die consist of identical single seats or the same individual seats. The plate of the measuring probe can be 1.6 mm x 3.4 mm in size. The
Aufbewahrungsvorrichtung kann auch verwendet werden, um ein Einsetzen in eine Handhabungsvorrichtung zu erleichtern, welche wiederum das Einsetzen der Messsonde in einen Messsonden-Halter für ein Rastersondenmikroskop erleichtern kann. Storage device may also be used to facilitate insertion into a handling device, which in turn may facilitate insertion of the probe into a probe holder for a scanning probe microscope.
Die Aufbewahrungsvorrichtung (auch als ein Trägersystem bezeichnet) kann aus einer beliebigen Anzahl von identischen bzw. gleichen Einzelplätzen bestehen und ein Magazin bilden. Jeder Einzelplatz (auch als The storage device (also referred to as a carrier system) can consist of any number of identical individual stations and form a magazine. Each single place (also as
Aufbewahrungsplatz 430 bezeichnet) kann aufgrund der Begrenzungsflächen eine formschlüssige,„kanalförmige" Begrenzung für die Messsonde bilden, was sicherstellt, dass nur das Plättchen, nicht aber Biegebalken oder Spitze während der Aufbewahrung oder auch während des Transports berührt werden können. Storage location 430) may form a positive, "channel-shaped" boundary for the probe due to the boundary surfaces, which ensures that only the platelet, but not the bending beam or tip can be touched during storage or during transport.
Längs der Messsonde-Längsrichtung 553 parallel zur Aufnahmeraum- Längsrichtung 421 wird die Bewegung der Messsonde 419 über bewegliche Barrieren 437a, 437b eingeschränkt. Auf diese Weise ist die Messsonde 419 in ihrer Lage soweit bestimmt, dass sie weder aus dem Trägersystem fallen noch in einer Art verschoben werden kann, die Biegebalken oder Spitze gefährdet. Zusätzlich zu den Barrieren 437a, 437b kann eine Feder 447 vorgesehen sein, die die Messsonde 419 klemmt. Die Klemmung ersetzt nicht die Along the probe longitudinal direction 553 parallel to the receiving space longitudinal direction 421, the movement of the measuring probe 419 is limited by means of movable barriers 437a, 437b. In this way, the measuring probe 419 is sufficiently determined in its position that it can neither fall out of the carrier system nor be displaced in a manner which endangers the bending beam or tip. In addition to the barriers 437a, 437b, a spring 447 may be provided which clamps the probe 419. The clamp does not replace the
formschlüssige Beschränkung, sondern kann dafür sorgen, dass die Messsonde immer spielfrei an einer Begrenzungsfläche (z.B. Fläche 413) anliegt. Im Fall extremer Beschleunigungen der Aufbewahrungsvorrichtung (z.B. beim form-fitting restriction, but can ensure that the probe is always free of play on a boundary surface (eg surface 413). In the case extreme accelerations of the storage device (eg during
Herunterfallen) kann die Klemmung durch die Feder den Biegebalken und die Messspitze vor einer Beschädigung schützen. Falling down) the spring clamp can protect the bending beam and the measuring tip from damage.
Zum Entnehmen oder Einsetzen der Messsonde 419 kann eine bewegliche Barriere 437a oder 437b aus dem Weg der Messsonde bewegt werden, insbesondere vertikal nach unten in die Aussparung 439a bzw. 439b. For removing or inserting the measuring probe 419, a movable barrier 437a or 437b can be moved out of the way of the measuring probe, in particular vertically downwards into the recess 439a or 439b.
Daraufhin kann die Messsonde 419 entlang der Aufnahmeraum-Längsrichtung 421 aus der Aufbewahrungsvorrichtung 400 herausgeschoben (oder gezogen) werden. Aufgrund der Geometrie des Kanals ist auch hier eine Beschädigung verhindert. Die Elemente, mit denen die Messsonde aus oder in den Träger geschoben wird, sind dabei vorzugsweise nicht Teil des Magazins, sondern können zu einer externen Manipulationseinrichtung gehören.  Thereafter, the probe 419 can be pushed out of the storage device 400 along the receiving space longitudinal direction 421 (or pulled). Due to the geometry of the channel damage is prevented here. The elements with which the probe is pushed out of or into the carrier are preferably not part of the magazine, but may belong to an external manipulation device.
Das Entfernen einer der Barrieren 437a, 437b kann entweder explizit durch eine externe Kraft oder implizit durch die Messsonde im Zuge der Bewegung erfolgen. Zum Beispiel kann die Barriere 437a, 437b durch eine externe Anregung (z.B. Entriegelungsstift, Magnetfeld, etc.) aus dem Weg der The removal of one of the barriers 437a, 437b can either be done explicitly by an external force or implicitly by the measuring probe in the course of the movement. For example, the barrier 437a, 437b may be removed from the path by an external excitation (e.g., unlocking pin, magnetic field, etc.)
Messsonde bewegt werden. Alternativ kann bei der impliziten Entriegelung die Messsonde gegen die Barriere gedrückt werden und diese aus dem Weg schieben. Bei dieser Variante kann die Barriere derart ausgelegt sein, dass sie einerseits die Messsonde sicher im Träger hält, ihr aber beim Entnehmen nur den minimal nötigen Widerstand entgegenhält. Measuring probe to be moved. Alternatively, with implicit unlocking, the probe can be pushed against the barrier and push it out of the way. In this variant, the barrier can be designed such that on the one hand holds the probe securely in the carrier, but you only withstand the minimum necessary resistance when removing.
Die in Fign. 1 und 2 illustrierte Vorrichtung 100 zum Aufbewahren von The in Fign. 1 and 2 illustrate apparatus 100 for storing
Messsonden ist als Stab-Magazin mit 10 Einzelplätzen bzw. Measuring probes is a rod magazine with 10 individual places or
Aufbewahrungsplätzen ausgelegt und hat eine Größe von 7,5 cm x 1 cm x 0,5 cm. Die Oberschale 103 ist aus einem transparenten Kunststoff gefertigt und bildet den größten Teil der Begrenzungsoberflächen der kanalförmigen Storage space designed and has a size of 7.5 cm x 1 cm x 0.5 cm. The upper shell 103 is made of a transparent plastic and forms the largest part of the boundary surfaces of the channel-shaped
Aufnahmeräume 109. Eine untere Begrenzungsfläche ist durch die Unterschale 105 gebildet. Fig. 6 illustriert in einer schematischen perspektivischen Darstellung einen Teil einer Aufbewahrungsvorrichtung 600 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in teilweise weggeschnittener Darstellung. Die Containment spaces 109. A lower boundary surface is formed by the lower shell 105. 6 illustrates, in a schematic perspective illustration, a part of a storage device 600 according to an embodiment of the present invention in a partially cutaway view. The
Aufbewahrungsvorrichtung 600 umfasst dabei die Oberschale 603 und die Unterschale 605, welche in ihrem Inneren Messsonde-Aufnahmeräume 609 bilden, von denen einer in Fig. 6 gezeigt ist. In dem Aufbewahrungsplatz 630 innerhalb des Aufnahmeraums 609 ist die Messsonde 619 mit dem Plättchen 623 und dem nicht illustrierten Biegebalken mit der Messspitze aufgenommen. In der in Fig. 6 illustrierten Ausführungsform ist ferner ein Federblech 655 bei einer unteren Begrenzungsoberfläche 611 vorgesehen, das sich über eine gesamte Länge des Aufbewahrungsplatzes 630 und zumindest einen Teil der Länge des Transportraumes 633 und einen Teil des Zugangsraums 635 erstreckt. Das Federblech 655 ist eingerichtet, eine nach oben gerichtete elastische Kraft auf eine Unterseite (z.B. 524 in Fig. 5A) der Messsonde 619 auszuüben, um diese gegen eine obere Begrenzungsfläche (z.B. 413b in Fig. 4B) des Aufnahmeraumes 609 zu drücken, sowie gleichzeitig eine bewegliche Barriere zu bilden. Der Zugangsraum 635 ist an einer Vorderseite der Storage device 600 includes the upper shell 603 and the lower shell 605, which form in their interior measuring probe receiving spaces 609, one of which is shown in Fig. 6. In the storage space 630 within the receiving space 609, the measuring probe 619 with the chip 623 and the unillustrated bending beam with the measuring tip is accommodated. In the embodiment illustrated in FIG. 6, a spring plate 655 is further provided at a lower limit surface 611 that extends over an entire length of the storage space 630 and at least part of the length of the transport space 633 and part of the access space 635. The spring plate 655 is adapted to exert an upward elastic force on an underside (eg, 524 in FIG. 5A) of the probe 619 to push against an upper boundary surface (eg, 413b in FIG. 4B) of the receiving space 609 and simultaneously to form a movable barrier. The access space 635 is at a front of the
Messsonde 619 und der Transportraum 633 ist an einer Hinterseite der Measuring probe 619 and the transport space 633 is at a rear side of the
Messsonde 619 angeordnet, wenn die Messsonde 619 auf dem Measuring probe 619 arranged when the probe 619 on the
Aufbewahrungsplatz 630 ansässig ist. Storage place 630 is established.
In dieser Ausführungsform wird die untere Begrenzungsfläche des In this embodiment, the lower boundary surface of
Aufnahmeraums 609d nicht durch eine Oberfläche des Unterteils 605 gebildet sondern durch die obere Begrenzungsfläche des Federblechs 655. Receiving space 609d is not formed by a surface of the lower part 605 but by the upper boundary surface of the spring plate 655th
Fign. 7 und 8 illustrieren die in Fig. 6 illustrierte Vorrichtung 600 zum  FIGS. FIGS. 7 and 8 illustrate the apparatus 600 of FIG
Aufbewahren einer Messsonde während einer Entnahme bzw. während eines Einbringens einer Messsonde 619 in den Aufbewahrungsplatz 630. Zum Storage of a probe during a removal or during insertion of a probe 619 in the storage space 630th Zum
Ausbringen der Messsonde 619 aus dem Aufbewahrungsplatz 630 innerhalb des Aufnahmeraums 609 wird über den Zugangsraum 635 eine Application of the measuring probe 619 from the storage space 630 within the receiving space 609 becomes via the access space 635 a
Schiebevorrichtung 657 entlang der Aufnahmeraum-Längsrichtung 621 eingebracht, bis Stifte oder Hervorstehungen der Schiebevorrichtung eine vordere Kante oder vordere Fläche (z.B. die vordere Fläche 532 der Fig. 5A) der Messsonde 619 kontaktieren. Während Druck auf die Schiebevorrichtung 657 ausgeübt wird, verformt sich das Federblech 655, um den Weg der Messsonde 619 durch den Transportweg 633 hindurch entlang einer Pusher 657 is inserted along the receiving space longitudinal direction 621 until pins or protrusions of the pusher have a front edge or front surface (eg, the front surface 532 of FIG. 5A). contact the probe 619. While pressure is applied to the pusher 657, the spring plate 655 deforms along the path of the measuring probe 619 through the transport path 633 along a
Entnahmerichtung 659 freizugeben. Damit weder während des Aufbewahrens noch während des Entnehmens die Spitze 627 oder der Biegebalken 625 beschädigt wird, ist die obere Aussparung 629 vorgesehen, welche mit Bezug auf Fign. 4A und 4B beschrieben wurde. Somit verformt die Release direction 659 release. In order to prevent the tip 627 or the bending beam 625 from being damaged either during storage or during removal, the upper recess 629 is provided, which with reference to FIGS. 4A and 4B has been described. Thus, the deformed
Schiebevorrichtung 657, insbesondere als Schiebenadel ausgeführt, zuerst eine der Zungen des Federblechs 655 bis dieses den Weg zur Messsonde freigibt und beginnt dann das Plättchen 623 aus dem Magazin 600 zu schieben. Die Messsonde wird im Zuge dessen gegen die zweite Zunge des Federblechs 655 gedrückt und verformt diese, bis sie die Messsonde passieren lässt. Danach kann die Messsonde widerstandslos aus dem Magazin befördert werden. Pusher 657, in particular designed as a sliding needle, first one of the tongues of the spring plate 655 to this releases the way to the probe and then begins to slide the plate 623 from the magazine 600. As a result, the measuring probe is pressed against the second tongue of the spring plate 655 and deforms it until it allows the measuring probe to pass. Thereafter, the probe can be transported without resistance from the magazine.
Fig. 8 zeigt die in Fig. 6 illustrierte Vorrichtung, während eine Messsonde 619 auf den Aufbewahrungsplatz transportiert wird. Dazu wird eine Zugvorrichtung 663, insbesondere als Haken 663 ausgeführt, von dem Zugangsraum 635 her in den Aufnahmeraum 609 eingeführt, und zwar insbesondere in der oberen Aussparung 629. Die Zugvorrichtung 661 weist an ihrem äußeren Ende einen Haken 633 auf, welcher über die Messsonde hinweg durch den Aufnahmeraum hindurchgeführt wird, an einer hinteren Kante 667 des Plättchens 623 angreift und Zug ausübt. Zunächst verformt das Plättchen 623 eine erste Zunge des Federblechs 655 und gelangt bei fortschreitendem Ziehen der Zugvorrichtung 661 entlang der Zugrichtung 667 in den Aufbewahrungsplatz 630. FIG. 8 shows the apparatus illustrated in FIG. 6 while a measuring probe 619 is being transported to the storage location. For this purpose, a pulling device 663, in particular as a hook 663, is introduced from the access space 635 into the receiving space 609, specifically in the upper recess 629. The pulling device 661 has at its outer end a hook 633 which extends beyond the measuring probe is passed through the receiving space, at a rear edge 667 of the plate 623 attacks and train exerts. First, the plate 623 deforms a first tongue of the spring plate 655 and arrives in the storage space 630 along the pulling direction 667 as the pulling device 661 is pulled.
Insbesondere wird der Haken 663 der Zugvorrichtung 661 zunächst von vorne, d.h. von dem Zugangsraum 635 her, entlang der Aufnahmeraum- Längsrichtung 621 in den Aufnahmeraum 609 oberhalb der Messsonde 619 hinein geführt und nach Passieren der hinteren Kante 665 des Plättchens 623 abgesenkt, um an der hinteren Kante 665 einzugreifen. Danach kann durch Ausübung von Zug auf die Zugvorrichtung 661 die Messsonde 619 in den Aufnahmeraum 609, insbesondere in den Aufbewahrungsplatz 630, befördert werden. Anschließend wird der Haken 663 angehoben und vollständig aus dem Aufnahmeraum 609 der Aufbewahrungsvorrichtung 600 gezogen. Wie mit Bezug auf Fign. 4A und 4B beschrieben wurde, ist die Oberschale 603 mit der oberen Aussparung 629 ausgestattet, die dem Haken 663 den benötigen Freiraum gibt. In particular, the hook 663 of the pulling device 661 is first guided from the front, ie from the access space 635, along the receiving space longitudinal direction 621 into the receiving space 609 above the measuring probe 619 and lowered after passing the rear edge 665 of the plate 623 to the at rear edge 665 to intervene. Thereafter, by applying tension to the pulling device 661, the measuring probe 619 in the Receiving space 609, in particular in the storage space 630, are transported. Subsequently, the hook 663 is lifted and completely pulled out of the receiving space 609 of the storage device 600. As with reference to Figs. 4A and 4B, the upper shell 603 is provided with the upper recess 629, which gives the hook 663 the required clearance.
Sowohl die Schiebevorrichtung 657, welche in Bezug auf Fig. 7 beschrieben wurde, als auch die Zugvorrichtung 661, welche in Bezug auf Fig. 8 Both the pusher 657 described with respect to FIG. 7 and the puller 661 described with reference to FIG. 8
beschrieben wurde, können Teil einer separaten Handhabungsvorrichtung sein, in die die Aufbewahrungsvorrichtung 600 eingesetzt werden kann, woraufhin die Schiebevorrichtung und/oder die Zugvorrichtung betätigt werden können, insbesondere durch Elemente der Handhabungsvorrichtung. may be part of a separate handling device, into which the storage device 600 can be inserted, whereupon the pushing device and / or the pulling device can be actuated, in particular by elements of the handling device.
Die Oberschale kann bevorzugt transparent ausgeführt sein, um prüfen zu können, welche Einzelplätze mit Messsonden besetzt sind. Ferner kann eine optische Linse innerhalb der Oberschale oberhalb jedes Aufbewahrungsplatzes vorgesehen sein, so dass auch im Detail der Zustand des Biegebalkens und/oder der Messspitze optisch geprüft werden können. Sowohl Oberschale als auch Unterschale können aus Kunststoff gefertigt sein. Sie können auch farblich gekennzeichnet sein in Abhängigkeit der darin enthaltenen The upper shell can preferably be made transparent in order to be able to check which individual sites are occupied by measuring probes. Furthermore, an optical lens can be provided within the upper shell above each storage space, so that the condition of the bending beam and / or the measuring tip can also be visually checked in detail. Both upper shell and lower shell can be made of plastic. They can also be color-coded depending on the content contained therein
Messsonden-Typen. Die Vorrichtung kann auch mit einer Markierung versehen werden, die von einer weiteren Handhabungsvorrichtung automatisch ausgelesen oder beschädigt werden kann, wenn die Messsonde zum ersten Mal entnommen wird. So kann erkannt werden, welche Messsonden bereits in Verwendung waren. In einer weiteren Ausgestaltung kann jeder Measuring probe types. The device can also be provided with a marking which can be automatically read out or damaged by another handling device when the measuring probe is first removed. So it can be recognized which probes were already in use. In a further embodiment everyone can
Aufbewahrungsplatz mit einer elektronisch lesbaren und/oder einzigartigen Markierung (Barcode, QR-Tag, RFID-Tag, etc.) versehen sein. Auf diese Weise kann z.B. mittels eines entsprechend ausgerüsteten Zusatz- oder Hilfsgerätes und AFMs die komplette Verwendungsgeschichte sowie der aktuelle Lageort einer jeden Messsonde nachverfolgt werden. Mehrere Aufbewahrungsvorrichtungen, etwa Magazine, können zu größeren Gesamtmagazinen zusammengesetzt werden. In alternativen Storage space with an electronically readable and / or unique mark (barcode, QR tag, RFID tag, etc.) be provided. In this way, for example, by means of an appropriately equipped additional or auxiliary device and AFMs the complete history of use and the current location of each probe can be tracked. Several storage devices, such as magazines, can be assembled into larger total magazines. In alternative
Ausführungsformen können bewegliche Elemente, insbesondere bewegliche Barrieren auch direkt aus Teilen der Oberschale bzw. Unterschale geformt werden. An der Vorderseite des Aufbewahrungsplatzes braucht keine bewegliche Barriere vorgesehen sein, da die Be- und Entladung der Embodiments, movable elements, in particular movable barriers can also be formed directly from parts of the upper shell or lower shell. At the front of the storage space no movable barrier needs to be provided, since the loading and unloading of the
Mikrosonde von der anderen Seite her, d.h. über den Transportweg allein erfolgen kann. Die Barriere braucht somit an einem Vorderende des Microprobe from the other side, i. Can be done alone via the transport route. The barrier thus needs at a front end of the
Aufbewahrungsplatzes nicht beweglich sein, sondern kann fix, d.h. Storage place not be mobile, but can fix, i.
unbeweglich sein. Die Messsonde kann lediglich durch eine Klemmfeder gesichert sein, ohne überhaupt Barrieren zu umfassen. Wenn eine bewegliche Barriere durch eine äußere Kraft bewegt wird, kann dies eine mechanische elektromagnetische oder pneumatische Kraft umfassen. to be immobile. The measuring probe can only be secured by a clamping spring, without including any barriers. When a movable barrier is moved by an external force, it may involve a mechanical electromagnetic or pneumatic force.
Fign. 9 bis 15 illustrieren schematisch andere Aufbewahrungsvorrichtungen gemäß Ausführungsformen der Erfindung, ohne Details der Aufnahmeräume zu zeigen. Diese können ähnlich oder gleich denen sein, die mit Bezug auf Figuren 1 bis 8 erläutert wurden. Dabei sind Elemente, welche strukturell oder funktional identisch oder ähnlich sind, mit Bezugszeichen bezeichnet, welche sich in den letzten beiden Ziffern gleichen. FIGS. FIGS. 9 to 15 schematically illustrate other storage devices according to embodiments of the invention without showing details of the receiving spaces. These may be similar or the same as those explained with reference to FIGS. 1 to 8. In this case, elements which are structurally or functionally identical or similar are denoted by reference symbols which are identical in the last two digits.
Die in Fig. 9 illustrierte Aufbewahrungsvorrichtung 900 ist dabei als ein Stab- Magazin ausgebildet, wobei Aufnahmeraum-Längsrichtungen 921 alle parallel zueinander in einer Ebene verlaufen. Jeder Aufnahmeraum 909 fasst eine Messsonde 919 mit einem Plättchen 921, einem Biegebalken 925 und einer Nadel 927. Seitliche Begrenzungsoberflächen 915, 917 begrenzen die The storage device 900 illustrated in FIG. 9 is designed as a rod magazine, wherein receiving space longitudinal directions 921 all run parallel to one another in a plane. Each receiving space 909 holds a measuring probe 919 with a small plate 921, a bending beam 925 and a needle 927. Lateral limiting surfaces 915, 917 define the
Bewegungsmöglichkeit der Messsonde 919 auf lediglich entlang der Possibility of movement of the probe 919 only along the
Aufnahmeraum-Längsrichtung 921. Barrieren 937 können die Messsonde 919 während der Aufbewahrung auch an einer Bewegung längs der Receiving space longitudinal direction 921. Barriers 937, the measuring probe 919 during storage also on a movement along the
Aufnahmeraum-Längsrichtung 921 hindern. Die in Fig. 10 illustrierte Aufbewahrungsvorrichtung 1000 ist als ein Karussell ausgebildet, wobei Aufnahmeraum-Längsrichtungen 1021 von Prevent receiving space longitudinal direction 921. The storage device 1000 illustrated in FIG. 10 is configured as a carousel, wherein receiving space longitudinal directions 1021 of FIG
Aufnahmeräumen 1009 sich in einem gemeinsamen Mittelpunkt 1010 schneiden und in mindestens einer Ebene angeordnet sind. Das Karussell- Magazin 1000 umfasst Aufnahmeräume, welche in derselben Ebene liegen. Das Karussell kann als ein voller Kreis oder als ein Kreissegment ausgebildet sein. Receiving spaces 1009 intersect at a common center 1010 and are arranged in at least one plane. The carousel magazine 1000 includes receiving spaces which lie in the same plane. The carousel may be formed as a full circle or as a circle segment.
Die in Fig. 11 illustrierte Vorrichtung 1111 ist als eine Trommel ausgebildet, wobei Aufnahmeraum-Längsrichtungen 1121 aller Aufnahmeräume 1109 parallel zueinander um einen gemeinsamen Mittelpunkt bzw. eine Mittelachse 1104 verlaufen und in Umfangsrichtung 1150 gleich beabstandet sind. The apparatus 1111 illustrated in FIG. 11 is formed as a drum, wherein receiving space longitudinal directions 1121 of all the receiving spaces 1109 extend parallel to each other about a common center or central axis 1104 and are equally spaced in the circumferential direction 1150.
Das Trommel-Magazin 1100 kann eine kreisrunde Form haben und kann als kompletter Kreis bzw. als ein Ringsegment ausgebildet sein. The drum magazine 1100 may have a circular shape and may be formed as a complete circle or as a ring segment.
Die in Fig. 12 illustrierte Aufbewahrungsvorrichtung 1200 ist als ein The storage device 1200 illustrated in FIG. 12 is as a
Kettenmagazin mit Kettengliedern 1260 ausgebildet, wobei die Kettenglieder 1260 jeweils einen Aufnahmeraum 1209 aufweisen und um eine Achse 1270 parallel zu der Aufnahmeraum-Längsrichtung 1221 verschwenkbar sind. Das Ketten-Magazin 1200 kann sich dadurch auszeichnen, dass die relative Lage der verschiedenen Aufbewahrungsplätze zueinander nicht oder nur teilweise fixiert ist. Chain magazine formed with chain links 1260, wherein the chain links 1260 each have a receiving space 1209 and about an axis 1270 parallel to the receiving space longitudinal direction 1221 are pivotable. The chain magazine 1200 may be characterized in that the relative position of the different storage spaces to each other is not or only partially fixed.
Die in Fig. 13 illustrierte Aufbewahrungsvorrichtung 1300 ist als„Tape and Reel"-Magazin (Band-Rolle-Magazin) ausgebildet, wobei ein flexibler Träger 1380 erlaubt, Elemente 1390, welche jeweils einen Aufnahmeraum 1309 aufweisen, zu verschwenken oder aufzurollen, insbesondere um eine Achse, welche parallel oder nahezu parallel zu einer Aufnahmeraum-Längsrichtung 1321 ist. Das„Tape and Reel"-Magazin kann eine besonders kostengünstige Bauform sein. Die Aufbewahrungsvorrichtung 1400, welche in Fig. 14 illustriert ist, ist als ein Stapel ausgebildet, in welchem Aufnahmeräume 1409 vorgesehen sind, deren Aufnahmeraum-Längsrichtungen 1421 alle parallel liegen, jedoch vertikal übereinander gestapelt sind in Etagen 1410. The storage device 1300 illustrated in FIG. 13 is designed as a "tape and reel" magazine, wherein a flexible carrier 1380 allows elements 1390, which each have a receiving space 1309, to be pivoted or unrolled, in particular an axis which is parallel or nearly parallel to a receiving space longitudinal direction 1321. The "Tape and Reel" magazine may be a particularly inexpensive construction. The storage device 1400 illustrated in FIG. 14 is formed as a stack in which receiving spaces 1409 are provided, the receiving space longitudinal directions 1421 of which are all parallel but vertically stacked on floors 1410.
Fig. 15 illustriert eine Handhabungsvorrichtung 1592, in weicher eine Fig. 15 illustrates a handling device 1592 in which a
Aufbewahrungsvorrichtung 600 aufgenommen wird, um z.B. eine Messsonde zu entnehmen oder eine Messsonde zu beladen. Die Handhabungsvorrichtung 1592 kann z.B. die Zugvorrichtung und/oder die Schiebevorrichtung aufweisen, welche mit Bezug auf Fign. 7 und 8 beschrieben wurden. Storage device 600 is added to e.g. to remove a measuring probe or to load a measuring probe. The handling device 1592 may be e.g. the pulling device and / or the sliding device, which with reference to FIGS. 7 and 8 have been described.

Claims

Ansprüche claims
1. Vorrichtung (100-1400) zum Aufbewahren einer oder mehrerer Messsonden (419) für ein Rastersondenmikroskop, wobei die Vorrichtung aufweist: A device (100-1400) for storing one or more probes (419) for a scanning probe microscope, the device comprising:
für jede der einen oder mehreren Messsonden (419),  for each of the one or more probes (419),
Begrenzungsoberflächen (413, 411, 415, 417), die jeweils einen, insbesondere tunnelförmigen, Aufnahmeraum (109, 409) mit einer Aufnahmeraum- Längsrichtung (421) begrenzen, in den eine Messsonde (419) derart aufnehmbar ist, dass eine Messsonde-Längsrichtung (553) zumindest lokal parallel zu der Aufnahmeraum-Längsrichtung (421) ausgerichtet ist, wobei die Begrenzungsoberflächen (413, 411, 415, 417) ausgebildet sind : eine Verschiebung der Messsonde (419) entlang der Messsonde- Längsrichtung (553) zumindest lokal parallel zur Aufnahmeraum- Längsrichtung (421) nach vorn und/oder nach hinten zu erlauben und Boundary surfaces (413, 411, 415, 417) each defining a, in particular tunnel-shaped, receiving space (109, 409) having a receiving space longitudinal direction (421) into which a measuring probe (419) is receivable such that a measuring probe longitudinal direction (553) is aligned at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction (421), wherein the boundary surfaces (413, 411, 415, 417) are formed: a displacement of the measuring probe (419) along the Meßsonde longitudinal direction (553) at least locally parallel to allow the receiving space longitudinal direction (421) forward and / or backward and
eine Verschiebung quer zur Aufnahmeraum-Längsrichtung (421) zu verhindern.  to prevent a displacement transversely to the receiving space longitudinal direction (421).
2. Vorrichtung gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei sich die 2. Device according to the preceding claim, wherein the
Begrenzungsoberflächen (413, 411, 415, 417) jeweils zum Teil oder zur Gänze an allen vier Seiten parallel zur Aufnahmeraum-Längsrichtung ringsherum um die Messsonde erstrecken und eine formschlüssige Beschränkung der Boundary surfaces (413, 411, 415, 417) each extend in part or entirely on all four sides parallel to the receiving space longitudinal direction around the measuring probe and a positive restriction of the
Bewegungsmöglichkeit der Messsonde (419) quer, insbesondere senkrecht zur Aufnahmeraum- Längsrichtung bewirken. Movement possibility of the probe (419) transversely, in particular perpendicular to the receiving space longitudinal direction cause.
3. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, 3. Device according to one of the preceding claims,
wobei die Begrenzungsoberflächen (413a, 413b, 411, 415, 417) im wherein the boundary surfaces (413a, 413b, 411, 415, 417) in
Wesentlichen ebene Oberflächen aufweisen. Have substantially flat surfaces.
4. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die 4. Device according to one of the preceding claims, wherein the
Begrenzungsoberflächen (413a, 413b, 411, 415, 417) ausgebildet sind, in dem Aufnahmeraum eine Messsonde (419) aufzunehmen, die ein Plättchen (423), insbesondere mit größerer Ausdehnung in Messsonde-Längsrichtung als in einer Richtung quer dazu, aufweist, an dem ein entlang der Messsonde- Längsrichtung (553) verlaufender Biegebalken (425), insbesondere an einer Oberseite, insbesondere über eine vordere Kante (532) des Plättchens (423) überhängend, angebracht ist, an dessen äußerem Ende eine, insbesondere nach oben weisende, Messspitze (427) vorgesehen ist, Boundary surfaces (413a, 413b, 411, 415, 417) are formed to receive in the receiving space a measuring probe (419) having a small plate (423), in particular with a larger extent in the probe longitudinal direction than in a direction transverse thereto, to which a along the Meßsonde- longitudinal direction (553) extending bending beam (425), in particular on an upper side, in particular over a front edge (532) of the plate (423) overhanging attached, on the outer End is provided, in particular upwardly pointing, measuring tip (427),
wobei die Messsonde insbesondere frei von einem Halter für das in particular, the probe being free of a holder for the
Rastersondenmikroskop ist. Scanning probe microscope is.
5. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das 5. Device according to one of the preceding claims, wherein the
Plättchen (523) der Messsonde (519) einen trapezförmigen oder rechteckigen Querschnitt und/oder trapezförmigen oder rechteckigen Längsschnitt und/oder einen rechteckigen Querschnitt in Draufsicht aufweist. Plate (523) of the measuring probe (519) has a trapezoidal or rectangular cross section and / or trapezoidal or rectangular longitudinal section and / or a rectangular cross section in plan view.
6. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei 6. Device according to one of the preceding claims, wherein
Kontaktflächen (524, 526, 528, 532) und/oder Kontaktkanten (551) des Plättchens (523) der Messsonde Teile der Begrenzungsoberflächen (413a, 413b, 411, 415, 417) zur Führung der Messsonde, insbesondere während eines Einbringens und/oder Ausbringens aus der Vorrichtung, zumindest zeitweise berühren. Contact surfaces (524, 526, 528, 532) and / or contact edges (551) of the wafer (523) of the probe parts of the boundary surfaces (413a, 413b, 411, 415, 417) for guiding the probe, in particular during insertion and / or Spent out of the device, at least temporarily touching.
7. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei aufgrund der Oberflächengeometrie des Plättchens (423) und der Geometrie der 7. Device according to one of the preceding claims, wherein due to the surface geometry of the plate (423) and the geometry of
Begrenzungsoberflächen (413a, 413b, 411, 415, 417) eine Kollision, insbesondere während der Aufbewahrung und/oder während des Einbringens und/oder Ausbringens, zwischen dem Biegebalken (425) und/oder der Boundary surfaces (413a, 413b, 411, 415, 417) a collision, in particular during storage and / or during insertion and / or application, between the bending beam (425) and / or the
Messspitze (427) der Messsonde und irgendeiner der Begrenzungsoberflächen (413a, 413b, 411, 415, 417) verhindert ist. Measuring tip (427) of the probe and any of the boundary surfaces (413a, 413b, 411, 415, 417) is prevented.
8. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine obere Begrenzungsoberfläche (413) durch zwei äußere ebene obere Streifen (413b) sowie einen mittleren oberen, insbesondere ebenen, Streifen (413a) gebildet ist, der oberhalb der zwei äußeren oberen Streifen (413b) liegt, sodass unterhalb des mittleren oberen Streifens eine obere Aussparung (429) gebildet ist, 8. Device according to one of the preceding claims, wherein an upper boundary surface (413) by two outer flat upper strips (413 b) and a middle upper, in particular flat strip (413 a) is formed, which above the two outer upper strips (413 b) lies, so below the middle upper strip, an upper recess (429) is formed,
wobei die zwei äußeren oberen Streifen (413b) zum Kontaktieren von äußeren Abschnitten der Oberseite (526) des Plättchens (523) ausgebildet sind,  wherein the two outer upper strips (413b) are adapted to contact outer portions of the upper surface (526) of the wafer (523),
wobei laterale Ausdehnung sowie vertikale Positionierung des mittleren oberen Streifens (413a) derart gewählt sind, dass der Biegebalken (425) und die Messspitze (27) innerhalb der oberen Aussparung (429) angeordnet sind. wherein lateral expansion and vertical positioning of the central upper strip (413a) are selected such that the bending beam (425) and the measuring tip (27) are disposed within the upper recess (429).
9. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, 9. Device according to one of the preceding claims,
wobei der Aufnahmeraum (409) an mindestens einer der beiden Stirnseiten nach außen offen ist und zumindest eines der Folgenden umfasst: wherein the receiving space (409) is open on at least one of the two end faces to the outside and comprises at least one of the following:
einen Aufbewahrungsplatz (430), in dem die Messsonde aufbewahrbar ist;  a storage place (430) in which the measuring probe can be stored;
einen Transportraum (433), über den die Messsonde von außen in den Aufbewahrungsraum verbringbar ist und/oder über den die Messsonde aus dem Aufbewahrungsraum nach außen, insbesondere in einen Messsonden- Halter für das Rastersondenmikroskop, verbringbar ist; und  a transport space (433), via which the measuring probe can be brought into the storage space from the outside and / or via which the measuring probe can be brought out of the storage space to the outside, in particular into a probe holder for the scanning probe microscope; and
einen Zugangsraum (435), insbesondere für ein Werkzeug.  an access space (435), in particular for a tool.
10. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner 10. Device according to one of the preceding claims, further
aufweisend : comprising:
mindestens ein bewegliches Element (437a, 437b), das in  at least one movable element (437a, 437b) incorporated in
Aufnahmeraum-Längsrichtung außerhalb des Aufbewahrungsraums, Receiving space-longitudinal direction outside the storage room,
insbesondere innerhalb des Transportraumes (433), vorgesehen ist, especially within the transport space (433), is provided
wobei das bewegliche Element (437a) in einer ersten Positionierung eine Bewegungsmöglichkeit der Messsonde in Aufnahmeraum-Längsrichtung (421) durch teilweise formschlüssige Kontaktierung und/oder elastische Fixierung verhindert und in einer zweiten Positionierung Bewegungsmöglichkeit der Messsonde in Aufnahmeraum-Längsrichtung freigibt. wherein the movable element (437a) in a first positioning prevents movement of the measuring probe in the receiving space longitudinal direction (421) by partially positive contact and / or elastic fixation and in a second positioning movement possibility of the probe in the receiving space longitudinal direction releases.
11. Vorrichtung gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei das bewegliche Element in der ersten Positionierung über mindestens eine Kontaktfläche mit einem Teil einer Vorderseite des Plättchens und/oder einem Teil einer 11. Device according to the preceding claim, wherein the movable element in the first positioning via at least one contact surface with a part of a front side of the platelet and / or a part of a
Rückseite des Plättchens in Kontakt steht. The back of the plate is in contact.
12. Vorrichtung gemäß einem der zwei vorangehenden Ansprüche, wobei das bewegliche Element (437a, 437b) mittels einer quer, insbesondere senkrecht, zur Aufnahmeraum-Längsrichtung wirkenden Kraft, insbesondere eine mechanische oder eine magnetische Kraft, quer, insbesondere senkrecht, zur Aufnahmeraum-Längsrichtung (421) bewegbar ist. 12. Device according to one of the two preceding claims, wherein the movable member (437a, 437b) by means of a transversely, in particular perpendicular, acting on the receiving space longitudinal force, in particular a mechanical or a magnetic force, transverse, in particular perpendicular, to the receiving space longitudinal direction (421) is movable.
13. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend : 13. Device according to one of the preceding claims, further comprising:
einen Klemmmechanismus (445), der ausgebildet ist, die Messsonde (419), insbesondere einen Teil des Plättchens (423), zumindest wenn sie im Aufbewahrungsplatz (430) angeordnet ist, gegen einen Teil der  a clamping mechanism (445), which is formed, the measuring probe (419), in particular a part of the plate (423), at least when it is arranged in the storage space (430), against a part of the
Begrenzungsoberflächen (413) zu drücken, um eine Fixierung der Messsonde zu bewirken. Press boundary surfaces (413) to fix the probe.
14. Vorrichtung gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei der 14. Device according to the preceding claim, wherein the
Klemmmechanismus (445) insbesondere eine Klemm-Feder (447) bei einer unteren Begrenzungsoberfläche (411) aufweist, welche eine nach oben gerichtete elastische Kraft auf eine Unterseite des Plättchens (423) ausübt. Clamping mechanism (445) in particular a clamping spring (447) at a lower boundary surface (411) which exerts an upward elastic force on an underside of the plate (423).
15. Vorrichtung gemäß einem der zwei vorangehenden Ansprüche, wobei der Klemmmechanismus (445) ein Federblech (655) bei einer unteren 15. Device according to one of the two preceding claims, wherein the clamping mechanism (445) a spring plate (655) at a lower
Begrenzungsoberfläche (611) aufweist, das sich über einen gesamte Länge des Aufbewahrungsplatzes (630) und zumindest einen Teil der Länge des Transportraumes (633) und/oder des Zugangsraumes (635) erstreckt, wobei das Federblech (655) eingerichtet ist, eine nach oben gerichtete elastische Kraft auf eine Unterseite (524) des Plättchens (623) auszuüben. Boundary surface (611) extending over an entire length of the storage space (630) and at least part of the length of the transport space (633) and / or the access space (635), wherein the spring plate (655) is arranged, one upwards directed elastic force on a bottom (524) of the plate (623) exercise.
16. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend : 16. The device according to one of the preceding claims, further comprising:
eine Schiebevorrichtung (657), insbesondere Schiebenadel, welche ausgebildet ist, ein Vorderende (532) des Plättchens (623) zu kontaktieren und einen, insbesondere von einem Benutzer aufgebrachten, Schiebedruck von vorn auf das Plättchen (623) auszuüben, um die Messsonde (619) nach hinten, insbesondere durch den Transportraum (633) hindurch, aus dem Aufnahmeraum (609), insbesondere Aufbewahrungsplatz (630), nach außen, insbesondere in einen Halter eines Rastersondenmikroskop oder in eine  a pushing device (657), in particular push pin, which is designed to contact a front end (532) of the plate (623) and to exert a pushing force, in particular applied by a user, from the front onto the plate (623) in order to move the measuring probe (619 ) to the rear, in particular through the transport space (633), out of the receiving space (609), in particular storage place (630), to the outside, in particular into a holder of a scanning probe microscope or in a
Handhabungsvorrichtung, auszubringen. Handling device to deploy.
17. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend : 17. Device according to one of the preceding claims, further comprising:
eine Zugvorrichtung (661), insbesondere einen Haken (663)  a pulling device (661), in particular a hook (663)
aufweisend, die ausgebildet ist, an einer hinteren Seite (665) des Plättchens (623), insbesondere hintere Kante, einzugreifen, um die Messsonde (619) mittels eines, insbesondere von einem Benutzer aufgebrachten, Zuges nach vorn zu bewegen und, insbesondere durch den Transportraum (633) hindurch, in den Aufnahmeraum (609), insbesondere den Aufbewahrungsplatz (630), zu verbringen. formed, which is adapted to a rear side (665) of the plate (623), in particular trailing edge, engage to move the probe (619) by means of a, in particular applied by a user, train forward and, in particular through the Transport space (633) through, in the receiving space (609), in particular the storage space (630) to spend.
18. Vorrichtung gemäß einem der zwei vorangehenden Ansprüche, wobei die Schiebevorrichtung (657) und/oder die Zugvorrichtung (661) von einer Vorderseite des Aufbewahrungsplatzes (630) über den Zugangsraum (635) an der Messsonde ansetzbar sind. 18. Device according to one of the two preceding claims, wherein the pusher (657) and / or the pulling device (661) from a front of the storage space (630) via the access space (635) are attachable to the probe.
19. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist als eines von : 19. Device according to one of the preceding claims, wherein the device is designed as one of:
einem Einzelmagazin, in dem ein einzelner Aufnahmeraum angeordnet ist einem Stabmagazin (100, 900), in dem Aufnahmeraum- Längsrichtungen aller Aufnahmeräume parallel zueinander in mindestens einer Ebene verlaufen; a single magazine in which a single receiving space is arranged a rod magazine (100, 900) in which receiving space longitudinal directions of all receiving spaces parallel to each other in at least one plane;
einem Karussell (1000), in dem sich Aufnahmeraum-Längsrichtungen (1021) aller Aufnahmeräume in einem Mittelpunkt (1010) schneiden und in mindestens einer Ebene angeordnet sind; einem Stapel (1400), in dem  a carousel (1000) in which receiving space longitudinal directions (1021) of all the receiving spaces intersect at a center (1010) and are arranged in at least one plane; a stack (1400) in which
Aufnahmeraum-Längsrichtungen (1421) aller Aufnahmeräume parallel zueinander in verschiedenen vertikal beabstandeten Ebenen verlaufen; Receiving space longitudinal directions (1421) of all receiving spaces parallel to each other in different vertically spaced planes;
einer Trommel (1100), in der Aufnahmeraum-Längsrichtungen (1121) aller Aufnahmeräume parallel zueinander um einen gemeinsamen Mittelpunkt (1104) verlaufen, insbesondere in Umfangsrichtung (1150) gleich beabstandet sind;  a drum (1100) in which receiving space longitudinal directions (1121) of all the receiving spaces are parallel to each other about a common center (1104), in particular in the circumferential direction (1150) are equally spaced;
einem Ketten-Magazin (1200), oder Tape and Reel-Magazin (1300), in dem Aufnahmeraum-Längsrichtungen (1221, 1321) aller Aufnahmeräume (1209, 1309) parallel zueinander verlaufen und die Aufnahmeräume mittels Gelenken (1270) und/oder aufgrund eines flexiblen die Begrenzungsflächen verschiedener Aufnahmeräume verbindenden Materials verschwenkbar, insbesondere rollbar, sind, um eine hohe Packungsdichte der Aufnahmeräume zu erreichen.  a chain magazine (1200), or tape and reel magazine (1300), in the receiving space longitudinal directions (1221, 1321) of all the receiving spaces (1209, 1309) parallel to each other and the receiving spaces by means of joints (1270) and / or due a flexible material connecting the boundary surfaces of different receiving spaces can be pivoted, in particular rollable, in order to achieve a high packing density of the receiving spaces.
20. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ein Oberteil (103) und ein Unterteil (105), insbesondere aus Kunststoff gefertigt, aufweist, welche, insbesondere mittels Schnapphaken, Rastelementen oder Schrauben (107), verbindbar sind, um im Innern einen oder mehrere Aufnahmeräume zu bilden. 20. Device according to one of the preceding claims, wherein the device comprises an upper part (103) and a lower part (105), in particular made of plastic, which, in particular by means of snap hooks, locking elements or screws (107), are connectable to the inside to form one or more recording rooms.
21. Messsonden-Magazin, aufweisend : 21. Probe Magazine, comprising:
eine Vorrichtung (100-1400) gemäß einem der vorangehenden  a device (100-1400) according to one of the preceding
Ansprüche; und Claims; and
eine oder mehrere Messsonden (419), die in dem Aufnahmeraum (409) oder den Aufnahmeräumen (409) der Vorrichtung platziert sind. one or more probes (419) placed in the receiving space (409) or the receiving spaces (409) of the device.
22. Mikroskopsystem, aufweisend : 22. Microscope system, comprising:
ein Rastersondenmikroskop; und  a scanning probe microscope; and
ein Messsonden-Magazin gemäß dem vorangehenden Anspruch, insbesondere räumlich getrennt von dem Rastersondenmikroskop, wobei die Messsonden in einem Messsonden-Halter des Rastersondenmikroskops einsetzbar sind.  a probe magazine according to the preceding claim, in particular spatially separated from the scanning probe microscope, wherein the measuring probes are insertable in a probe holder of the scanning probe microscope.
23. Verfahren zum Aufbewahren einer oder mehrerer Messsonden (419) für ein Rastersondenmikroskop, wobei das Verfahren für jede der einen oder mehreren Messsonden (419) aufweist: 23. A method of storing one or more probes (419) for a scanning probe microscope, the method comprising for each of the one or more probes (419):
Aufnehmen der Messsonde (419) in einem, insbesondere  Receiving the measuring probe (419) in one, in particular
tunnelförmigen, durch Begrenzungsoberflächen (413, 411, 415, 417) begrenzten Aufnahmeraum (109, 409) mit einer Aufnahmeraum- Längsrichtung (421) derart, dass eine Messsonden-Längsrichtung (553) zumindest lokal parallel zu der Aufnahmeraum-Längsrichtung (421) ausgerichtet ist, tunnel-shaped receiving space (109, 409) delimited by boundary surfaces (413, 411, 415, 417) having a receiving space longitudinal direction (421) such that a measuring probe longitudinal direction (553) is aligned at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction (421) is
indem die Messsonde (419) entlang der Messsonden-Längsrichtung (553) zumindest lokal parallel zur Aufnahmeraum-Längsrichtung (421) verschoben wird, wobei die Verschiebung quer zur Aufnahmeraum- Längsrichtung (421) verhindert ist.  in that the measuring probe (419) is displaced along the measuring probe longitudinal direction (553) at least locally parallel to the receiving space longitudinal direction (421), whereby the displacement transversely to the receiving space longitudinal direction (421) is prevented.
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