【手続補正書】
【提出日】平成24年11月22日(2012.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査型プローブ顕微鏡とともに使用するための検出(detection)システムであって、当該顕微鏡が、試料(sample)表面に繰り返し(repeatedly)接近する(approaches)振動(oscillating)プローブを含むタイプのものであり、当該プローブが、基部(base)および自由端(free ends)を有するカンチレバーを備え、当該自由端(free end)が先鋭な先端(tip)を支持し、当該システムが、
前記振動プローブを照明するビームを生成するための光源と、
前記プローブから反射された光と基準(reference)ビームとの間の経路差を検出し、この経路差を示す信号を出力するように構成された(arranged)干渉計(interferoneter)と、
前記高さ信号を監視し、所定の測定基準を満たす各振動サイクルの中からデータを抽出するための信号処理装置であって、抽出されたデータが、前記プローブの高さを示す各振動サイクルの(for each oscillation cycle)測定値を導出するために用いられる、信号処理装置と、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記信号処理装置が、各サイクル内の位置(position)からデータを抽出するように構成され、
当該サイクルが、極値の経路差(extreme path difference)におけるサイクル、又は、経路差の最小の変化率(minimum rate of change)におけるサイクル、である、
請求項１に記載の検出システム。
【請求項３】
前記信号処理装置が、抽出されたデータを用いて、試料表面の画像を作成するように構成される、請求項１又は２に記載の検出システム。
【請求項４】
前記測定値が、前記試料の材料特性を示す請求項１から３のいずれか一項に記載の検出システム。
【請求項５】
前記信号処理装置が、プローブ振動周波数の少なくとも１０倍、そして好ましくは１００倍、の比率（rate）で高さ信号をサンプリングするように構成される、
請求項１から４のいずれか一項に記載の検出システム。
【請求項６】
前記信号処理装置が、前記高さ信号が、前記プローブ振動周波数より広い帯域幅を有するように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載の検出システム。
【請求項７】
前記信号処理装置が、更に、前記高さ信号から、フィードバック信号を抽出するように構成され、当該フィードバック信号が、プローブ振動の振幅、位相、又は、周波数に基づき得るものであり、前記プローブと試料の分離を調整するために用いられるものである、請求項１から６のいずれか一項に記載の検出システム。
【請求項８】
前記システムが、前記プローブから反射された光の成分を受け、そこからフィードバック信号を抽出するように構成された第２の検出器を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の検出システム。
【請求項９】
前記第２の検出器が、前記プローブから反射された光と、第２の高さ基準ビームの間の経路差を検出するように構成された、たわみ（deflection）検出器、又は、干渉計であり、前記第２の検出器の出力が、前記第２の信号処理装置、又は所定の第２の信号処理装置によって処理されて、前記フィードバック信号を抽出するものであり、
前記フィードバック信号が、プローブ振動の、前記振幅、位相、若しくは、周波数のいずれかに関連する情報に基づき得るものであり、又は、前記第２の検出器がたわみ検出器である場合には、複数の（multiple）振動に亘る（over）、前記プローブの平均たわみに関連する情報に基づき得るものである、
請求項８に記載の検出システム。
【請求項１０】
干渉計が、１組の直交位相インターフェログラムを生成するための手段を含むホモダイン干渉計であり、当該ホモダイン干渉計が、位相分割コーティングを有するビームスプリッタであり得、更に、随意に（optionally）、各インターフェログラムで検出された干渉縞の数に依存する出力を生成するように構成された、干渉縞再分割装置を組み入れた干渉縞計数（fringe counting）装置を含み得る、請求項１から９のいずれか一項に記載の検出システム。
【請求項１１】
前記高さ基準ビームが、固定基準位置からの反射によって生成され、当該基準位置が、前記試料の位置に対して、既知の、しかし可変の関係を有するか、又は、前記試料に対して固定されているものである、
請求項１から１０のいずれか一項に記載の検出システム。
【請求項１２】
試料とプローブとの間の相互作用に従って前記試料を画像化するための走査型プローブ顕微鏡であって、当該顕微鏡が、
前記プローブと前記試料表面との間の相対運動を提供するように構成された駆動手段と、
前記試料表面に実質的に直交する方向に前記プローブを振動させるための発振器と、
請求項１から１１のいずれか一項に記載のプローブ検出システムと、
を備え、
前記発信器が、熱バイモルフ（bimorph）のようなアクチュエータであり得る、
る走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１３】
前記先端が、前記プローブの縦軸(longitudinal axis)からオフセットされ、当該オフセットが、好ましくは、少なくとも３μｍの距離のオフセットであり、前記発振器が、前記プローブをその縦軸のまわりのねじり(torsional)振動で駆動するように構成され、又は、前記発振器が、プローブを、曲げ運動(flexural motion)で駆動するように構成される請求項１２に記載の走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の走査型プローブ顕微鏡であって、前記顕微鏡が、
前記プローブと試料表面の間の相対的動作を提供するように構成された駆動手段と、
ｚ駆動装置を組み込んだフィードバックシステムと、
を備え、
前記ｚ駆動装置が、前記検出システムによって生成された情報に基づいて動作可能であり、
前記駆動手段が、前記試料表面に実質的に平行な面における前記プローブと前記試料表面との間の相対運動を提供するように構成されたｘｙスキャナと、前記試料表面に実質的に直交する方向における相対運動(relative motion)を提供するように構成されたｚ駆動装置と、
を備える、
走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１５】
請求項１４に記載の走査型プローブ顕微鏡であって、
前記ｚ駆動装置が、前記プローブの前記基部を動かすように構成され、及び／又は、前記ｚ駆動装置が、前記プローブに一体化されたまたは部分的に一体化されたアクチュエータを含み、当該アクチュエータが、好ましくは、遠隔の光源によって加熱可能な熱バイモルフである、走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１６】
走査型プローブ顕微鏡の検出システムを動作させる方法であって、
当該顕微鏡が、基部(base)および自由端(free ends)を有するカンチレバーを備えたプローブを含み、当該カンチレバーが、当該プローブが、試料表面に繰り返し接近するようにして当該プローブを振動させることによって動作可能であり、前記方法が、
（ａ）光ビームで、前記振動プローブを照明し、
（ｂ）前記プローブから反射された光を、高さ基準ビームと干渉させ、
（ｃ）前記反射された光と、前記干渉により生成された干渉パターンから抽出された基準ビームと、の間の経路差を示す高さ信号を監視し、
（ｄ）所定の測定基準を満たす各振動サイクルの中の位置からデータを抽出し、
（ｅ）それにより、前記プローブの高さを示す各々の振動サイクルに対する測定値を導出する、
ステップを含む方法。