(57)【要約】【課題】形状に左右されることなく、固定物の密着力を安定且つ正確に評価すること。【解決手段】基板３上に固定された固定物Ｎの密着性を評価するためのプローブであって、基端部から先端部１０ｂに向けて一方向に延び、先端部が自由端からなるカンチレバー１０と、カンチレバーの先端部に形成され、基板に向けて突出すると共に固定物に対して接触可能とされた板片状の探針１１と、カンチレバーの基端部を片持ち状に支持するホルダ部と、を備え、探針には、基板表面に垂直なＺ方向への固定物の移動を規制する規制部１５が設けられるプローブ２を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に固定された固定物の該基板との密着性を評価するためのプローブであって、
基端部から先端部に向けて一方向に延び、先端部が自由端からなるカンチレバーと、
前記カンチレバーの前記先端部に形成され、前記基板に向けて突出すると共に前記固定物に対して接触可能とされた板片状の探針と、
前記カンチレバーの前記基端部を片持ち状に支持するホルダ部と、を備え、
前記ホルダ部と前記基板とは基板表面に平行なＸＹ方向に沿って相対移動可能とされ、
前記探針には、
前記基板表面に垂直なＺ方向への前記固定物の移動を規制する規制部が設けられることを特徴とするプローブ。
【請求項２】
請求項１に記載のプローブにおいて、
前記探針には、基端側の厚みよりも先端側の厚みの薄い段差部が形成され、
前記規制部は、前記段差部のうち前記基板に対向する対向面に形成されることを特徴とするプローブ。
【請求項３】
請求項２に記載のプローブにおいて、
前記探針は、前記基端から前記先端に向かうにしたがって前記段差部が連続的に複数形成されることで、段階的に厚みが薄く形成され、
前記規制部は、複数の前記段差部においてそれぞれ形成されることを特徴とするプローブ。
【請求項４】
請求項１に記載のプローブにおいて、
前記探針には、前記固定物側に開口するように凹み形成された窪み部が設けられ、
前記規制部は、前記窪み部における内壁面に形成されることを特徴とするプローブ。
【請求項５】
請求項１に記載のプローブと、
前記基板とプローブとを、前記ＸＹ方向及び前記Ｚ方向に向けて相対的に移動させる移動手段と、
前記カンチレバーの変位量を測定する測定手段と、
前記測定手段による測定結果に基づいて、前記基板に対する前記固定物の密着力を計測する計測手段と、を備えていることを特徴とするプローブ顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小な固定物（例えば細胞、ナノ粒子、インク滴やレジストパターン等）の密着力評価を行うためのプローブ、及び該プローブを具備するプローブ顕微鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体素子の高集積化や超微細化等に伴って、例えば半導体やその製造に用いるフォトマスクにおいて、さらなる微細パターンが求められる。特に、微細になるにつれて、基板に対する接触面積が減少するので密着力が低下し易くなる。そのため、微細パターンの密着力評価を定量的に行うことが重要とされている。
この種の密着力評価を行う一般的な方法としては、クロスカット法やスクラッチ法が従来から知られている。これらの方法は、簡便であり、密着力の定性的評価については可能な方法として知られているが、定量的評価を行うことが難しい。しかも、ミクロンメータ以下の微細パターンについては、密着力を正確に評価することが難しいものであった。
【０００３】
そこで、プローブに一定の加重をかけながら基板表面を探針で走査し、探針に作用する加重の変化に基づいて微細パターンの密着力を評価するナノスクラッチ法が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００４】
下記特許文献１では、探針が、カンチレバーに取り付けられる基部と、微細パターンに接触する先端部と、基部と先端部とを繋ぐ頸部と、を備え、基部がカンチレバーから頸部に向かう垂直方向において連続した傾斜面をなし、先端部が微細パターンの側面と接触する側の最大幅が頸部の幅と同じか又は大きい形状を有している。
そのため、探針の先端形状を広げて微細パターンとの接触面積を大きくできるので、せん断等を生じさせることなく微細パターンを基板から剥離させながら密着力の評価を定量的に行うことが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２９１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記特許文献１に記載の方法では、微細パターンの側面（上記先端部が接触する面）がフラットではなく、丸みを帯びている場合には、微細パターンの側面と先端部とを安定して接触させることが難しくなってしまう。そのため、微細パターンに対して水平方向の力を安定的に付与させることができず、微細パターンを捲り上げながら剥離してしまう場合があった。このような場合には、捲り上がった部分が探針に寄りかかった状態となってしまい、その部分の重み（不要な力）が探針に伝わることで密着力を正確に評価することが難しくなってしまう。
【０００７】
特に、密着力評価としては、上述したような微細パターンだけではなく、外形が丸みを帯びた微小な固定物、例えば細胞、ナノ粒子や着弾したインク滴等についても、密着力の評価を行いたいニーズがある。しかしながら、上記特許文献１に記載の方法では、上記した課題を有しているため、評価対象物である固定物の形状に左右され易く、正確な評価を安定して得ることが難しい。
【０００８】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、形状に左右されることなく、固定物の密着力を安定且つ正確に評価することができるプローブ、及び該プローブを具備するプローブ顕微鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
（１）本発明に係るプローブは、基板上に固定された固定物の該基板との密着性を評価するためのプローブであって、基端部から先端部に向けて一方向に延び、先端部が自由端からなるカンチレバーと、前記カンチレバーの前記先端部に形成され、前記基板に向けて突出すると共に前記固定物に対して接触可能とされた板片状の探針と、前記カンチレバーの前記基端部を片持ち状に支持するホルダ部と、を備え、前記ホルダ部と前記基板とは基板表面に平行なＸＹ方向に沿って相対移動可能とされ、前記探針には、前記基板表面に垂直なＺ方向への前記固定物の移動を規制する規制部が設けられることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るプローブによれば、カンチレバーを片持ち状に支持しているホルダ部と、基板とをＸＹ方向に沿って相対的に移動させることで、カンチレバーの先端部に形成された探針を固定物に対して接触させることができると共に、該固定物に対して基板表面に平行な水平加重を作用させることができる。これにより、基板上に固定されている固定物を少なくとも変形させることができ、場合によっては剥離させることができる。
そして、探針が固定物に接触した場合や、固定物に水平加重を作用させることで変形させている場合や、固定物が剥離した瞬間等、探針を介してカンチレバーに伝わる応力が状況に応じて変化するので、カンチレバーの撓みが変化する。従って、このカンチレバーの変位量（撓み量）を測定することで、基板に対する固定物の密着力を計測でき、密着力評価を行える。
【００１１】
特に、探針には規制部が設けられているので、固定物に対して水平加重を作用させている際に、固定物のうち剥離しはじめている部分が基板から捲り上がってしまうことを規制することができる。そのため、従来のように捲り上がった部分が探針に対して寄りかかることで、該探針に不要な力が付与されてしまう不都合を防止することができる。従って、固定物の外形形状が丸みを帯びていたとしても、正確な密着力評価を行うことができる。
【００１２】
（２）上記本発明に係るプローブにおいて、前記探針には、基端側の厚みよりも先端側の厚みの薄い段差部が形成され、前記規制部は、前記段差部のうち前記基板に対向する対向面に形成されることが好ましい。
【００１３】
この場合には、段差部のうち基板に対向する対向面に規制部が形成されるので、固定物の捲り上がりをより効果的に規制することができる。従って、より正確な密着力評価を行うことができる。
【００１４】
（３）上記本発明に係るプローブにおいて、前記探針は、前記基端から前記先端に向かうにしたがって前記段差部が連続的に複数形成されることで、段階的に厚みが薄く形成され、前記規制部は、複数の前記段差部においてそれぞれ形成されることが好ましい。
【００１５】
この場合には、厚み（大きさ）の異なる様々な固定物に対応することが可能となる。例えば、極微小サイズの固定物の場合には、探針の先端側に形成された段差部における規制部（対向面）を利用して、固定物の捲り上がりを規制しながら密着力評価を行うことができる。また、比較的大きいサイズの固定物の場合には、探針の基端側に形成された段差部における規制部（対向面）を利用して、固定物の捲り上がりを規制しながら密着力評価を行うことができる。
このように、共通のプローブで厚みの異なる様々な固定物に対応できるので、使い易く利便性に優れている。
【００１６】
（４）上記本発明に係るプローブにおいて、前記探針には、前記固定物側に開口するように凹み形成された窪み部が設けられ、前記規制部は、前記窪み部における内壁面に形成されることが好ましい。
【００１７】
この場合には、固定物の一部を窪み部内に収納しながら水平加重を作用させることができる。従って、窪み部の内壁面に形成された規制部により固定物の捲り上がりを確実に規制できると共に、固定物に対する接触面積を増大できるので、固定物から探針が外れてしまうことを抑制しながら、効率良く水平加重を作用させることができる。そのため、より正確な密着力評価を行うことができる。
【００１８】
（５）本発明に係るプローブ顕微鏡は、上記本発明に係るプローブと、前記基板とプローブとを、前記ＸＹ方向及び前記Ｚ方向に向けて相対的に移動させる移動手段と、前記カンチレバーの変位量を測定する測定手段と、前記測定手段による測定結果に基づいて、前記基板に対する前記固定物の密着力を計測する計測手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係るプローブ顕微鏡によれば、移動手段により基板とプローブとを相対的に移動させることで、探針を介して固定物に水平加重を作用させることができる。この際、測定手段がカンチレバーの変位量を測定し、計測手段が測定手段による測定結果に基づいて固定物の密着力を計測するので、密着力評価を確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、固定物の形状に左右されることなく、該固定物の密着力を安定且つ正確に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る実施形態を示す図であって、プローブ顕微鏡の構成図である。
【図２】図１に示すプローブ顕微鏡における探針の拡大図である。
【図３】図２に示す探針の先端側の正面図である。
【図４】図２に示す探針をナノ粒子の近傍に位置させた状態を示す図である。
【図５】図４に示す状態から探針を移動させて、ナノ粒子に対して水平加重を加えている状態を示す図である。
【図６】本発明に係るプローブの変形例を示す図であって、探針の拡大図である。
【図７】本発明に係るプローブの別の変形例を示す図であって、探針の先端側の拡大図である。
【図８】図７に示す状態から探針を移動させて、ナノ粒子に対して水平加重を加えている状態を示す図である。
【図９】図７に示す探針の変形例を示す図である。
【図１０】図７に示す探針の別の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
なお、本実施形態では、固定物の一例として、外形形状が丸みを帯び、試料台の表面に対して付着等により固定されたナノ粒子（微粒子）を例に挙げて説明する。
【００２３】
＜プローブ顕微鏡の構成＞
図１に示すように、本実施形態のプローブ顕微鏡１は、試料台（基板）３上に固定されたナノ粒子Ｎの密着力を評価する装置であって、ナノ粒子Ｎに対して水平加重を加えることで、試料台３に対する密着性を評価するためのプローブ２と、試料台３とプローブ２とを、試料台３の表面（基板表面）に平行で、且つ互いに直交するＸＹ方向、及び試料台３の表面に垂直なＺ方向に向けて相対的に移動させる移動手段４と、プローブ２における後述するカンチレバー１０の変位量（撓み量）を測定する測定手段５と、測定手段５による測定結果に基づいて試料台３に対するナノ粒子Ｎの密着力を計測する計測部（計測手段）６と、を備えている。
なお、評価対象となるナノ粒子Ｎとしては、例えば直径が２００ｎｍ以下程度のものが挙げられる。
【００２４】
（プローブの構成）
上記プローブ２は、基端部１０ａから先端部１０ｂに向けて一方向に延在して形成され、先端部１０ｂが自由端とされたカンチレバー１０と、カンチレバー１０の先端部１０ｂに形成され、試料台３に向けて突出すると共にナノ粒子Ｎに対して接触可能とされた探針１１と、カンチレバー１０の基端部１０ａを片持ち状に支持するホルダ部１２と、を備えている。
【００２５】
探針１１、カンチレバー１０及びホルダ部１２は、例えば半導体材料（例えば、シリコンやシリコンナイトライド等）により一体的に形成されている。探針１１は、一般的なプローブ顕微鏡１としての役割（例えば、表面形状観察等）を果たすと共に、試料台３の表面に固定されているナノ粒子Ｎに対して、試料台３の表面に対して平行な水平加重を作用させる役割も果たしている。
【００２６】
この探針１１は、図２及び図３に示すように板片状に形成されており、先端側にはＺ方向へのナノ粒子Ｎの移動を規制する規制部１５が設けられている。
具体的に説明すると、探針１１にはカンチレバー１０の先端部１０ｂに接続されている基端側の厚みよりも先端側の厚みを薄くする段差部１６が形成されている。そして、この段差部１６のうち、Ｚ方向に沿った面はナノ粒子Ｎが接触する接触面１６ａとされ、試料台３の表面に対向する対向面１６ｂが上記規制部１５として機能する。
【００２７】
(プローブ以外の構成）
このように構成されたプローブ２は、図１に示すように、ホルダ部１２を介してプローブホルダ２０に固定されている。プローブホルダ２０は、ＸＹＺスキャナ２１の下面に固定されており、図示しない保持ワイヤ等を利用してホルダ部１２を介してプローブ２を着脱自在に保持することが可能とされている。
これにより、試料台３に対して探針１１が対向配置された状態でプローブ２が固定される。なお、プローブホルダ２０のホルダ面２０ａは傾斜しており、プローブ２を試料台３に対して所定角度傾くように固定することが可能とされている。なお、試料台３は、図示しないステージ上に固定されている。
【００２８】
上記ＸＹＺスキャナ２１は、例えばＰＺＴ等からなる圧電素子であり、ドライブ回路２２から電圧が印加されると、その電圧印加量及び極性に応じてＸＹ方向及びＺ方向の３方向に微小移動するよう設定されている。これにより、プローブ２をＸＹ方向及びＺ方向に移動させることが可能とされている。
よって、これらＸＹＺスキャナ２１及びドライブ回路２２は、プローブ２と試料台３とを相対的に移動させる上記移動手段４として機能する。
【００２９】
プローブ２の上方には、カンチレバー１０の裏面（探針１１が形成されている側とは反対側の面）に形成された図示しない反射面に向けてレーザ光（検出光）Ｌを照射する光照射部２３と、反射面で反射されたレーザ光Ｌを受光する光検出部２４と、が配設されている。
光検出部２４は、例えば２分割或いは４分割フォトディテクタであり、レーザ光Ｌの入射位置に基づいてカンチレバー１０の変位量を検出している。そして、光検出部２４は、検出したカンチレバー１０の変位量をＤＩＦ信号としてＺ電圧フィードバック回路２５に出力している。これら光照射部２３及び光検出部２４は上記測定手段５として機能する。
なお、上記ＤＩＦ信号は、図示しないプリアンプによって適切に増幅された後、図示しない交流−直流変換回路によって直流変換された後にＺ電圧フィードバック回路２５に出力される。
【００３０】
Ｚ電圧フィードバック回路２５は、直流変換された上記ＤＩＦ信号が常に一定となるように、ＸＹＺスキャナ２１のドライブ回路２２をフィードバック制御することで、探針１１の先端と試料台３との距離を、カンチレバー１０の変位が一定となるように制御することが可能とされている。
また、このＺ電圧フィードバック回路２５には制御部２６が接続されている。この制御部２６は、各構成品を総合的に制御していると共に、例えばＺ電圧フィードバック回路２５による変化させる信号に基づいて、試料台３の表面形状観察等を行うことが可能とされている。
【００３１】
ところで、制御部２６は、上記測定手段５によって測定された測定値（カンチレバー１０の変位量）、即ち、Ｚ電圧フィードバック回路２５に送られてくるＤＩＦ信号の変化に基づいて、試料台３に対するナノ粒子Ｎの密着力を計測する上記計測部６を備えている。
【００３２】
＜密着力評価＞
次に、上述したように構成されたプローブ顕微鏡１を利用して、試料台３の表面に固定されているナノ粒子Ｎの密着力を計測し、その密着力評価を行う場合について説明する。
【００３３】
はじめに、探針１１の先端と試料台３の表面とを接触或いは近接させる初期設定を行う。即ち、ＸＹＺスキャナ２１によりプローブ２をＺ方向に下降させる。すると、探針１１と試料台３の表面とが徐々に接近するので、両者に作用する原子間力によりカンチレバー１０が撓んで変位し、これに応じてＤＩＦ信号が変化する。そして、このＤＩＦ信号が所定のレベルに達した時点で、ＸＹＺスキャナ２１による下降を停止させる。これにより、探針１１と試料台３の表面とを接触或いは近接させた状態にすることができる。また、この状態におけるＤＩＦ信号を基準とする。
【００３４】
上記初期設定が終了した後、ＸＹＺスキャナ２１によりプローブ２をＸＹ方向に沿って移動させることで、試料台３の表面の走査を行う。この走査の際、上述したように、ＤＩＦ信号が常に一定となるようにＺ電圧フィードバック回路２５がドライブ回路２２をフィードバック制御するので、探針１１の先端と試料台３との距離を、カンチレバー１０の変位が一定となるように制御することができる。これにより、制御部２６はＺ電圧フィードバック回路２５による変化させる信号に基づいて、試料台３の表面形状観察を行うことができ、その結果、ナノ粒子Ｎの位置を特定することができる。
【００３５】
次いで、ナノ粒子Ｎの位置を特定した後、図４に示すように、ＸＹＺスキャナ２１を利用して探針１１の先端をナノ粒子Ｎの近傍に位置させると共に、試料台３の表面に接触或いは近接させる。そして、ＸＹＺスキャナ２１によりプローブ２をＸＹ方向に移動させて、図５に示すように、探針１１の接触面１６ａをナノ粒子Ｎに対して接触させながら、ナノ粒子Ｎに対して水平加重Ｆを作用させる。
これにより、ナノ粒子Ｎを少なくとも変形させることができる。この際、水平加重Ｆが徐々に高まり、試料台３に対するナノ粒子Ｎの付着力を上回ると、ナノ粒子Ｎと試料台３との固定が解かれるので、試料台３の表面に固定されているナノ粒子Ｎを、変形を超えて剥離させることができる。なお、剥離されたナノ粒子Ｎは試料台３上をずれるように移動する。
【００３６】
上述した場合において、探針１１がナノ粒子Ｎに接触した際や、ナノ粒子Ｎに水平加重Ｆを作用させることで変形させている際や、ナノ粒子Ｎが剥離した瞬間等、探針１１を介してカンチレバー１０に伝わる応力が状況に応じて変化するので、カンチレバー１０の撓みが変化し、それに伴ってＤＩＦ信号が変化する。そして、このＤＩＦ信号の変化を計測部６が計測することで、ナノ粒子Ｎの密着力を定量的に計測することができ、その結果、密着力評価を行える。
【００３７】
特に、図５に示すように、ナノ粒子Ｎに対して水平加重Ｆを作用させている際に、ナノ粒子Ｎのうち剥離しはじめている部分Ｎ１が試料台３から捲り上がったとしても、その捲り上がりを規制部１５である対向面１６ｂを利用して規制することができる。そのため、従来のように捲り上がった部分Ｎ１が探針１１に対して寄りかかることで、該探針１１に不要な力が付与されてしまう不都合を防止することができる。
従って、外形形状が丸みを帯びているナノ粒子Ｎであっても、安定且つ正確な密着力評価を行うことができる。
【００３８】
上述したように、本実施形態のプローブ顕微鏡１によれば、規制部１５を有するプローブ２を具備しているので、ナノ粒子Ｎの安定且つ正確な密着力評価を行えるので、例えば以下に示す評価を行うことも可能である。
例えば、ナノ粒子Ｎとして、インクジェットプリンタから吐出（噴出）されたインク滴を適用した場合には、インク滴の密着力評価により、着弾力（着弾性能）の評価を行うことができ、インクジェットプリンタの性能検査等に繋げることができる。また、ナノ粒子Ｎとして、洗剤や化粧品等に含まれる洗剤粒やパウダー等を適用した場合には、これらの密着力評価により、洗浄力の評価や化粧品の落ち難さの評価等を行うこともでき、洗剤や化粧品等の性能、品質検査等に繋げることもできる。
【００３９】
（変形例）
なお、上記実施形態では、探針１１の先端側に段差部１６を形成し、その段差部１６における対向面１６ｂを規制部１５として機能させたが、この場合に限定されるものではない。例えば、探針１１に対して外方に突出する突起部を設け、この突起部を規制部１５として機能させても構わない。
【００４０】
但し、探針１１自体がμｍオーダーの極微小サイズであるので、探針１１自体を容易に形成することが難しい。この点、上述したように段差部１６を形成する場合には、例えばＦＩＢ等の荷電粒子ビームの照射によるエッチング加工によって段差部１６を形成することが可能であるので、この点で好ましい。しかも、試料台３の表面に対して対向する対向面１６ｂを規制部１５として機能させているので、ナノ粒子Ｎの捲り上がりを上方から押さえ付けることができ、捲り上がりを効果的に規制して、より正確な密着力評価を行うことができる。
【００４１】
また、上記実施形態では、段差部１６を１つだけ形成したが、例えば図６に示すように、探針３１の基端から先端に向かうにしたがって段差部１６を連続的に複数形成し、段階的に（階段状に）厚みが薄くなるように形成しても構わない。この際、各段差部１６における対向面１６ｂがそれぞれ規制部１５として機能する。
【００４２】
このように形成された探針３１を具備するプローブ３０によれば、厚み（大きさ）の異なる様々なナノ粒子Ｎに対応することが可能となる。
例えば、極微小サイズのナノ粒子Ｎ（図６に示す実線のナノ粒子Ｎ）の場合には、探針３１の先端側に形成された段差部１６における対向面１６ｂ（規制部１５）を利用して、ナノ粒子Ｎの捲り上がりを規制しながら密着力評価を行うことができる。また、比較的大きいサイズのナノ粒子Ｎ（図６に示す点線のナノ粒子Ｎ）の場合には、探針３１の基端側に形成された段差部１６における対向面１６ｂ（規制部１５）を利用して、ナノ粒子Ｎの捲り上がりを規制しながら密着力評価を行うことができる。
このように、共通のプローブ３０で、厚みの異なる様々なナノ粒子Ｎに対応できるので、使い易く利便性に優れている。
【００４３】
また、上記実施形態では、探針１１に段差部１６を形成することで対向面１６ｂを規制部１５として機能させたが、図７に示すように、ナノ粒子Ｎ側に開口するように凹み形成された窪み部４２を探針４１の先端に設け、この窪み部４２における内壁面４２ａを規制部１５として機能させても構わない。なお、図示の例では、窪み部４２は断面円弧状に凹み形成されている。
【００４４】
このように形成された探針４１を具備するプローブ４０によれば、図８に示すように、ナノ粒子Ｎの一部を窪み部４２内に収納しながら水平加重Ｆを作用させることができる。従って、窪み部４２内の内壁面４２ａを利用してナノ粒子Ｎの捲り上がりを確実に規制できると共に、ナノ粒子Ｎに対する接触面積を増大できるので、ナノ粒子Ｎから探針４１が外れてしまうことを抑制しながら、より効率良く水平加重Ｆを作用させることができる。そのため、さらに安定且つ正確な密着力評価を行うことができる。
【００４５】
なお、窪み部４２としては、例えば図９に示すように、断面Ｖ字状の窪み部４２を形成しても構わない。さらには、図１０に示すように、探針４１の先端側を試料台３の表面に沿って平行に延びるように折り曲げた折り曲げ部４１Ａとし、この折り曲げ部４１Ａの先端に断面Ｖ字状の窪み部４２を形成しても構わない。
【００４６】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００４７】
例えば、上記実施形態では、固定物の一例としてナノ粒子を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではない。例えば、細胞でも構わないし、半導体の製造等に用いられる微細パターンでも構わない。特に、外形形状が丸みを帯びた固定物の密着力評価を行う場合には、本発明に係るプローブを好適に利用できる。
【００４８】
また、上記実施形態では、プローブ側を３次元的に移動させる場合を例に挙げているが、この場合に限られず、例えば試料台を支持しているステージ側を３次元的に移動させる構成としても構わない。この場合においても、スキャン方式が異なるだけで同様の作用効果を奏効することができる。また、プローブ側及びステージ側のそれぞれを３次元的に移動させる構成としても構わない。
【００４９】
また、上記実施形態において、試料台を光学的に透明な材料で形成し、試料台の下方に光学顕微鏡等を設置することで、ナノ粒子の大まかな位置を特定しても構わない。例えば試料台の表面に光学顕微鏡で観察可能なマーク等の指標を形成しておき、その指標の近傍にナノ粒子を固定しておく。こうすることで、光学顕微鏡で指標の位置を特定することで、ナノ粒子の大まかな位置を推測することが可能である。
このようにすることで、カンチレバーをよりスムーズにナノ粒子の近傍にセットすることができ、スムーズな密着力評価を行える。
【００５０】
また、上記実施形態では、測定手段がレーザ光を利用したいわゆる光てこ方式によりカンチレバーの変位量を測定したが、光てこ方式に限定されるものではない。例えば、カンチレバーの基端部に、該カンチレバーの変位に応じて抵抗値が変化するピエゾ素子等の歪抵抗素子を備え、この歪抵抗素子の抵抗値変化に応じてカンチレバーの変位量を測定する、自己検知方式タイプのカンチレバーとしても構わない。
このように構成することで、測定手段がカンチレバー自身に設けた歪抵抗素子によりカンチレバーの変位量を測定できるので、光照射部及び光検出部が不要となり、構成の簡略化を図り易い。また、外乱の影響に左右され難いので、密着力評価の信頼性を高め易い。
【符号の説明】
【００５１】
Ｎ…ナノ粒子（固定物）
１…プローブ顕微鏡
２、３０、４０…プローブ
３…試料台（基板）
４…移動手段
５…測定手段
６…計測部（計測手段）
１０…カンチレバー
１０ａ…カンチレバーの基端部
１０ｂ…カンチレバーの先端部
１１、３１、４１…探針
１２…ホルダ部
１５…規制部
１６…段差部
１６ｂ…段差部の対向面
４２…窪み部
４２ａ…窪み部の内壁面
【図１】
2014178147.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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