Top > Search of International Patents > SCANNING PROBE MICROSCOPE AND PROBE PROXIMITY DETECTION METHOD THEREFOR

SCANNING PROBE MICROSCOPE AND PROBE PROXIMITY DETECTION METHOD THEREFOR

Foreign code F110003396
File No. 2510
Posted date Jun 27, 2011
Country WIPO
International application number 2010JP060494
International publication number WO 2010/150756
Date of international filing Jun 21, 2010
Date of international publication Dec 29, 2010
Priority data
  • P2009-149205 (Jun 23, 2009) JP
  • P2010-025975 (Feb 8, 2010) JP
Title SCANNING PROBE MICROSCOPE AND PROBE PROXIMITY DETECTION METHOD THEREFOR
Abstract A scanning probe microscope is provided with first and second probes for scanning over a sample while keeping the distance from the surface of the sample constant, quartz vibrators for holding the first and second probes respectively, and a modulation oscillator for applying vibrations of a specific frequency different from the resonant frequencies of the respective quartz vibrators to the first probe (5). A control device monitors the vibrations of the specific frequency of the first and second probes, detects from the change of the vibrations of the specific frequency that the first probe and the second probe come into proximity to each other, and controls driving of the first and second probes.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】 試料表面との距離を一定に保持しながら前記試料上を走査する第1及び第2プローブを有する走査型プローブ顕微鏡において、
 a)試料に対して相対的に前記第1プローブを走査する第1走査手段と、
 b)試料に対して相対的に前記第2プローブを走査する第2走査手段と、
 c)前記第1プローブ及び第2プローブのいずれか一方に特定周波数の振動を付与する振動付与手段と、
 d)前記第1プローブ及び前記第2プローブの前記特定周波数の振動を監視する振動監視手段と、
 e)前記第1プローブ及び前記第2プローブの少なくとも一方の振動が変化したことに基づき前記第1プローブと前記第2プローブが互いに近接したことを検出するプローブ近接検出手段と、
 f)前記プローブ近接検出手段の検出結果に基づき第1及び第2走査手段を制御する制御手段と
 を有することを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。

【請求項2】 前記振動付与手段は、前記第1プローブに振動を付与するように構成され、
 前記プローブ近接検出手段が、前記第1プローブの振動の変化率が閾値以下になったことに基づき前記第1プローブと前記第2プローブが互いに近接したことを検出することを特徴とする請求項1に記載の走査型プローブ顕微鏡。

【請求項3】 前記振動付与手段は、前記第1プローブに振動を付与するように構成され、
 前記プローブ近接検出手段が、前記第2プローブの振動の変化率が閾値を上回ったことに基づき前記第1プローブと前記第2プローブが互いに近接したことを検出することを特徴とする請求項1又は2に記載の走査型プローブ顕微鏡。

【請求項4】 前記第1及び第2プローブは第1及び第2の音叉型振動子に取り付けられ、前記走査手段は、前記音叉型振動子を共振させて前記第1及び第2プローブを走査するように構成され、
 前記第1及び第2の音叉型振動子を共振させて前記第1プローブ及び第2プローブの先端をそれぞれ試料表面に接近させたときに各音叉型振動子に誘起される電圧信号を検出する電圧検出手段と、
 前記電圧検出手段の検出結果に基づき、各プローブ先端と前記試料表面との距離を一定に保持するプローブ・試料間距離制御手段とを備えることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の走査型プローブ顕微鏡。

【請求項5】 試料表面との距離を一定に保持しながら前記試料上を走査する第1及び第2プローブを有する走査型プローブ顕微鏡において、
 a)前記第1プローブが取り付けられた第1音叉型振動子と、
 b)前記第2プローブが取り付けられた第2音叉型振動子と、
 c)前記第1音叉型振動子と前記第2音叉型振動子をそれぞれ共振させて、前記第1及び前記第2プローブのそれぞれを前記試料に対して相対的に走査する走査手段と、
 d)前記第1プローブ及び第2プローブのいずれか一方に特定周波数の振動を付与する振動付与手段と、
 e)前記第1及び第2音叉型振動子を共振させて前記第1及び第2プローブを互いに接近させたときに各音叉型振動子に誘起される前記特定周波数の電圧信号を検出する信号検出手段と、
 f)前記第1音叉型振動子及び第2音叉型振動子にそれぞれ誘起される前記特定周波数の電圧信号に基づき第1及び第2プローブが互いに近接したことを検出するプローブ近接検出手段と
 を有することを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。

【請求項6】 前記プローブ近接検出手段が、前記第1音叉型振動子に誘起される特定周波数の電圧信号と前記第2音叉型振動子に誘起される特定周波数の電圧信号の積に基づき前記第1プローブと前記第2プローブが互いに近接したことを検出することを特徴とする請求項5に記載の走査型プローブ顕微鏡。

【請求項7】 前記プローブ近接検出手段が、前記第1音叉型振動子に誘起される特定周波数の電圧信号と前記第2音叉型振動子に誘起される特定周波数の電圧信号の和に基づき前記第1プローブと前記第2プローブが互いに近接したことを検出することを特徴とする請求項5に記載の走査型プローブ顕微鏡。

【請求項8】 前記特定周波数は、前記音叉型振動子の共振周波数と異なる周波数であることを特徴とする請求項4~7のいずれかに記載の走査型プローブ顕微鏡。

【請求項9】 試料表面との距離を一定に保持しながら前記試料上を走査する第1及び第2プローブを有する走査型プローブ顕微鏡のプローブ近接検出方法において、
 前記第1プローブ及び第2プローブのいずれか一方に特定周波数の振動を付与し、
 前記第1プローブ及び前記第2プローブの前記特定周波数の振動を監視し、
 前記第1プローブ及び前記第2プローブの少なくとも一方の前記特定周波数の振動が変化したことにより前記第1プローブと前記第2プローブが互いに近接したことを検出することを特徴とする走査型プローブ顕微鏡のプローブ近接検出方法。

【請求項10】 前記第1プローブに特定周波数の振動を付与するように構成され、
 前記第1プローブの振動の変化率が閾値以下になったことに基づき前記第1プローブと前記第2プローブが互いに近接したことを検出することを特徴とする請求項9に記載の走査型プローブ顕微鏡のプローブ近接検出方法。

【請求項11】 前記第1プローブに特定周波数の振動を付与するように構成され、
 前記第2プローブの振動の変化率が閾値を上回ったことに基づき前記第1プローブと前記第2プローブが互いに近接したことを検出することを特徴とする請求項9又は10に記載の走査型プローブ顕微鏡のプローブ近接検出方法。

【請求項12】 試料表面との距離を一定に保持しながら前記試料上を走査する第1及び第2プローブを有する走査型プローブ顕微鏡のプローブ近接検出方法において、
 前記第1プローブは第1音叉型振動子に取り付けられ、
 前記第2プローブは第2音叉型振動子に取り付けられ、
 前記第1プローブ及び第2プローブのいずれか一方に特定周波数の振動を付与し、
 前記第1音叉型振動子及び第2音叉型振動子にそれぞれ誘起される前記特定周波数の電圧信号に基づき第1プローブ及び第2プローブが互いに近接したことを検出することを特徴とする走査型プローブ顕微鏡のプローブ近接検出方法。

【請求項13】 前記第1音叉型振動子に誘起される特定周波数の電圧信号と前記第2音叉型振動子に誘起される特定周波数の電圧信号の積に基づき前記第1プローブと前記第2プローブが互いに近接したことを検出することを特徴とする請求項12に記載の走査型プローブ顕微鏡のプローブ近接検出方法。

【請求項14】 前記第1音叉型振動子に誘起される特定周波数の電圧信号と前記第2音叉型振動子に誘起される特定周波数の電圧信号の和に基づき前記第1プローブと前記第2プローブが互いに近接したことを検出することを特徴とする請求項12に記載の走査型プローブ顕微鏡のプローブ近接検出方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • Kyoto University
  • Inventor
  • NISHIMURA, Katsuhito
  • KAWAKAMI, Yoichi
  • FUNATO, Mitsuru
  • KANETA, Akio
  • HASHIMOTO, Tsuneaki
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE(UTILITY MODEL),AG,AL(UTILITY MODEL),AM(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),AO(UTILITY MODEL),AT(UTILITY MODEL),AU,AZ(UTILITY MODEL),BA,BB,BG(UTILITY MODEL),BH(UTILITY MODEL),BR(UTILITY MODEL),BW,BY(UTILITY MODEL),BZ(UTILITY MODEL),CA,CH,CL(UTILITY MODEL),CN(UTILITY MODEL),CO(UTILITY MODEL),CR(UTILITY MODEL),CU(INVENTOR'S CERTIFICATE),CZ(UTILITY MODEL),DE(UTILITY MODEL),DK(UTILITY MODEL),DM,DO(UTILITY MODEL),DZ,EC(UTILITY MODEL),EE(UTILITY MODEL),EG(UTILITY MODEL),ES(UTILITY MODEL),FI(UTILITY MODEL),GB,GD,GE(UTILITY MODEL),GH(UTILITY CERTIFICATE),GM,GT(UTILITY MODEL),HN(UTILITY MODEL),HR(CONSENSUAL PATENT),HU(UTILITY MODEL),ID,IL,IN,IS,JP(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),KG(UTILITY MODEL),KM,KN,KP(INVENTOR'S CERTIFICATE)(UTILITY MODEL),KR(UTILITY MODEL),KZ(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),LA,LC,LK,LR,LS(UTILITY MODEL),LT,LU,LY,MA,MD(UTILITY MODEL),ME,MG,MK,MN,MW,MX(UTILITY MODEL),MY(UTILITY-INNOVATION),MZ(UTILITY MODEL),NA,NG,NI(UTILITY MODEL),NO,NZ,OM(UTILITY MODEL),PE(UTILITY MODEL),PG,PH(UTILITY MODEL),PL(UTILITY MODEL),PT(UTILITY MODEL),RO,RS(PETTY PATENT),RU(UTILITY MODEL),SC,SD,SE,SG,SK(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SM,ST,SV(UTILITY MODEL),SY,TH(PETTY PATENT),TJ(UTILITY MODEL),TM(PROVISIONAL PATENT),TN,TR(UTILITY MODEL),TT(UTILITY CERTIFICATE),TZ,UA(UTILITY MODEL),UG(UTILITY CERTIFICATE),US,UZ(UTILITY MODEL),VC(UTILITY CERTIFICATE),VN(PATENT FOR UTILITY SOLUTION),ZA,ZM,ZW,EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF(UTILITY MODEL),BJ(UTILITY MODEL),CF(UTILITY MODEL),CG(UTILITY MODEL),CI(UTILITY MODEL),CM(UTILITY MODEL),GA(UTILITY MODEL),GN(UTILITY MODEL),GQ(UTILITY MODEL),GW(UTILITY MODEL),ML(UTILITY MODEL),MR(UTILITY MODEL),NE(UTILITY MODEL),SN(UTILITY MODEL),TD(UTILITY MODEL),TG(UTILITY MODEL)),AP(BW(UTILITY MODEL),GH(UTILITY MODEL),GM(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),LR(UTILITY MODEL),LS(UTILITY MODEL),MW(UTILITY MODEL),MZ(UTILITY MODEL),NA(UTILITY MODEL),SD(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SZ(UTILITY MODEL),TZ(UTILITY MODEL),UG(UTILITY MODEL),ZM(UTILITY MODEL),ZW(UTILITY MODEL)),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)
Please contact us by e-mail or facsimile if you have any interests on this patent. Thanks.

PAGE TOP

close
close
close
close
close
close