(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
初めに低倍率で走査し、試料と想定される物体を検知した際には直ちに前記低倍率の走査を終了し、その周辺を高倍率で走査する、走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を発見する方法であって、
所定のトリガー信号を受けた際に前記物体を検知したと判断し、直ちに前記低倍率の走査を終了して前記走査型プローブ顕微鏡の探針の移動を停止した後、前記高倍率の走査を開始する、走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を発見する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記走査型プローブ顕微鏡の探針から入力された高さ方向の瞬時値と前記探針から入力されたエラー信号の瞬時値と前記探針から入力された摩擦信号の瞬時値とを監視し、これら瞬時値のうちの少なくとも一つが設定値より大きくなった場合に前記トリガー信号を発生させる、走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を発見する方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の方法であって、
前記高倍率の走査が終了した後、高倍率の走査を開始する直前に低倍率の走査を行った場所から低倍率の走査を再開する、走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を発見する方法。
【請求項４】
初めに低倍率で走査し、試料と想定される物体を検知した際には直ちに前記低倍率の走査を終了し、その周辺を高倍率で走査する、走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を発見する方法であって、
前記高倍率の走査が終了した後、高倍率の走査を開始する直前に低倍率の走査を行った場所から低倍率の走査を再開する、走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を発見する方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の方法であって、
低倍率の走査は、最初の走査の開始点の走査ライン位置（初期走査ライン位置）からのオフセット量をゼロとして走査し、試料と想定される物体が検知されなかった場合、オフセット量を変更して再度同倍率の走査を行うものである、走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を発見する方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を発見する方法によって特定された基板上の試料の位置に関する情報と、基板上における試料の目標移動位置に関する情報とに基づいて、走査型プローブ顕微鏡の探針で試料を押す位置及び押圧方向を決定し、当該決定に基づいて探針で試料を押して移動させる、走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を移動させる方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、
探針が試料から外れたと判断した場合、その判断した時の基板上における探針の位置周辺を高倍率で走査し試料を発見し、発見した試料の位置に関する情報及び基板上における試料の目標移動位置に関する情報に基づいて、再度、探針で試料を押す位置及び押圧方向を決定し、当該決定に基づいて探針で試料を押して移動させる、走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を移動させる方法。
【請求項８】
初めに低倍率で走査し、試料と想定される物体を検知した際には直ちに前記低倍率の走査を終了し、その周辺を高倍率で走査する、走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を発見する方法によって特定された基板上の試料の位置に関する情報と、基板上における試料の目標移動位置に関する情報とに基づいて、走査型プローブ顕微鏡の探針で試料を押す位置及び押圧方向を決定し、当該決定に基づいて探針で試料を押して移動させ、
探針が試料から外れたと判断した場合、その判断した時の基板上における探針の位置周辺を高倍率で走査し試料を発見し、発見した試料の位置に関する情報及び基板上における試料の目標移動位置に関する情報に基づいて、再度、探針で試料を押す位置及び押圧方向を決定し、当該決定に基づいて探針で試料を押して移動させる、走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を移動させる方法。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の方法であって、
試料が障害物に衝突したと判断した場合、試料への押圧方向を変化させて該試料を移動可能な方向に押して移動させた後、試料の位置に関する情報及び基板上における試料の目標位置に関する情報に基づいて、再度、探針で試料を押す位置及び押圧方向を決定し、当該決定に基づいて探針で試料を押して移動させる、走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を移動させる方法。
【請求項１０】
請求項６乃至請求項９のいずれか一項に記載の方法であって、
前記走査型プローブ顕微鏡の探針から入力された摩擦信号を監視し、この摩擦信号の変化に基づいて、探針が試料から外れたことを判断する、走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を移動させる方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を発見する方法によって、基板上の試料を発見する、走査型プローブ顕微鏡。
【請求項１２】
請求項６乃至請求項１０のいずれか一項に記載の走査型プローブ顕微鏡を用いた基板上の試料を移動させる方法を用いて、基板上において試料を移動させる、走査型プローブ顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、走査型プローブ顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術の走査型プローブ顕微鏡は、試料の画像観察が主目的であり、観察した複数試料を任意の場所に移動したり、配列することには不都合な点があった。たとえば、基板上にカーボンナノチューブ、ＤＮＡ、微細な粒子等の試料が分散している場合、これらの粒子をすばやく発見し、所定の位置へ移動させたり、配列させることに多大の時間を要した。
【０００３】
スキャナーに使用されているピエゾ素子の非線形性とヒステリシス及び試料位置の熱的ドリフト等で微細な試料への位置合わせ（接触）には困難を要した。これらピエゾ素子の非線形性とヒステリシスを改善する目的で、S.Desogus、S.Lany、R.Nerino、G.B.Picotto等はピエゾスキャナーに静電容量センサーなどのリニアな素子を組み込み、素子の読み取り量に合わせるようにピエゾスキャナーの印加電圧をクローズドループ制御する方法を採用した（J.Vac.Sci.Technol.B１２（３）,１６６５−１６６８、１９９４年）。この方法は、装置が複雑になり、またピエゾスキャナーに３軸センサーを取り付けるためセンサーの自重が増加し、ピエゾスキャナーの応答性が劣化した。また移動中の微細な試料は観察できないためなんらかの代替手段が必要である。
【０００４】
ノースカロライナ大学のM.Finch,V.Chi,R.M.Falvo,M.Washburn,R.Superfine等は、論文（ACMSIGGRAPH,NewYork,1995.pp.13-18.）で原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を制御するナノマニュピュレータについて述べている。またアメリカの３rdTecn社は、ＡＦＭで測定した画像を取り込み、コンピュターグラフィクで画像を再生し、画像上にバーチャルな探針を表示させ、この探針がコンピュターグラフィク画像の試料に接触すると、作業者の操作するレバーに擬似的な反力信号を発生させ作業者に知らせる装置を開発した。これら方法は、実際ＡＦＭ探針が微細な試料に接触している相互作用を反映しておらず、試料移動の確実性は増加せず操作性の改善にとどまった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
走査型プローブ顕微鏡を用いて微細な試料を所定の位置に移動する場合、まず移動する試料の発見、移動先位置の確認、試料に接触、試料の移動等が必要になる。この一連の作業では、移動する試料が基板上に広く分散しており発見に時間を要する。たとえば基板上に分散した、直径０．０５μｍ程度の微粒子を１００μｍ画郭から探す場合は、ＸＹとも５０００本以上の走査ラインが必要になる。この場合、測定画郭を１０μｍにした場合、１００枚の画像の測定が必要になり試料発見のための測定に多大な時間を要する。
【０００６】
走査型プローブ顕微鏡に一般的に使用しているピエゾスキャナーは非線形素子であり、またヒステリシスやクリープなどで時間的に位置が変動し、あるいは、熱的影響で試料位置が変動するために、微細な試料に１回で接触するのは困難である。
【０００７】
移動中の試料の観察ができないため、実際に移動している試料がはずれたり、障害物に遭遇した場合に、どうように外れたり、障害物を回避するか作業者に知らせる複数の信号源が必要になる。
【０００８】
本発明は、新規な走査型プローブ顕微鏡を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡は、低倍率でラスター走査をしながら、所定の位置あるいは所定の条件になると所定の高倍率画郭でラスター走査を行ない、目的とする試料を発見あるいは試料と接触すると探針を停止する機構（ラスター走査／試料発見／探針停止機構）を有する。
【００１０】
他の走査型プローブ顕微鏡は、移動中に探針直下の高さを示す信号（Ｚ信号）と探針と探針直下の基板あるいは試料に働くＺ方向の力の初期設定置からのずれ量に比例した信号（エラー信号）と試料と探針直下の基板あるいは試料の間に働く水平方向の力の信号（摩擦信号）をそれぞれ検出して、これらの信号を時系列信号および瞬時置信号として表示したり、操作レバーを介してエラー信号をＺ方向反力に摩擦信号をＸＹ方向反力として作業者に知らせる機構を有する。
【００１１】
＜装置構成＞
以下本発明に係る試料移動・加工走査型プローブ顕微鏡の模式図（図１）などを用いて説明する。
【００１２】
図１に示すように、Ｚ粗動系メカニズム［１］にＸＹＺスキャナー［２］が固定され、ピエゾ振動板［３］を介してカンチレバー部［４］が取り付けられている。カンチレバー部［４］は、試料台［６］に固定された基板［５］に対向している。カンチレバー［４］は、背面をレーザービーム［７］で照射され、反射光は４分割位置検出器［８］に入射している。４分割位置検出器［８］の上下のセンサーの信号は、高さ方向の信号としてプレアンプ［１０］により増幅され、Ｚ方向の力の設定置（△１：力Set）との差信号（まる２エラー信号）がＺサーボ系［１２］に入力される。その出力信号（まる１Ｚ方向高さ信号）が高圧アンプ［１３］により増幅されＸＹＺスキャナー［２］のＺ軸が伸縮し、カンチレバーのたわみ量が一定になるように探針−試料間の距離が制御されている。一方４分割位置検出器［８］左右のセンサーの信号は、プレアンプ［９］により増幅され摩擦信号となる。
【００１３】
これらＺ高さ信号（まる１）、エラー信号（まる２）、摩擦信号（まる３）は、それぞれアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）［２０、２１、２２］によってデジタル信号に変換され、それぞれの瞬時値（図２Ａ）とこの値を試料の移動開始時から時系列に表示した時系列データ（図２Ｂ）として表示器［４２］に表示される。
【００１４】
上記顕微鏡は、エラー信号をＺ方向反力に摩擦信号をＸＹ方向反力として、デジタルアナログ変換後［４３］、操作レバー［４４］を操作している作業者に反力で知らせる機構を有する。
【００１５】
Ｚ高さ信号（まる１）、エラー信号（まる２）、摩擦信号（まる３）の値がそれぞれ比較器［１６、１７、１８］の設定値（△１‘：高さＳｅｔ、△２：エラーＳｅｔ、△３：摩擦Ｓｅｔ）を超えた場合、ＸＹ走査コントローラー［１４］に信号が伝達され、ＸＹ走査コントローラー［１４］は、ＸＹ走査用の三角波の増加を停止し、前記Ｚ高さ信号（まる１）、エラー信号（まる２）、摩擦信号（まる３）が設定値以下になるまで探針の移動を停止する。
【００１６】
ＸＹ走査コントローラー［１４］は、ＸＹコントローラー［１４］内のデジタルアナログ変換器にラスター走査用の三角波を入力してその出力を高圧アンプ［１５］印加し、ＸＹピエゾスキャナー［２］を駆動する。前記Ｚ高さ信号とＸＹラスター信号とで形状像を、前記エラー信号とＸＹラスター信号とでエラー信号像を、前記摩擦信号とＸＹラスター信号とで摩擦像をそれぞれ算出し、前記表示器［４２］に表示する。
【００１７】
また、図に示すように、Ｚ方向高さ信号（まる１）、エラー信号（まる２）及び／又は摩擦信号（まる３）が閾値を超えたら走査停止信号（まる４）を発生するように構成し、この信号を受信したＸＹコントローラー［１４］は、ＸＹの電圧値をホールドし、探針を所定の位置に固定する。つまり、走査停止信号は、前記Ｚ高さ信号（まる１）、エラー信号（まる２）、摩擦信号（まる３）が設定値以上になった場合に探針による基板面上の走査を停止させるための信号である。
【００１８】
＜ラスター走査／試料発見／探針停止＞
図３（Ａ）は、ラスター走査／試料発見／探針停止動作の画面取り込み図（走査ラインの様子を示した模式図）で、図３（Ｂ）は、ＸＹスキャンコントローラー［１４］の出力電圧の時系列表示例である。以下にラスター走査／試料発見／探針停止動作を説明する。
この一連の動作は、基板上に広く分散している微細な試料を発見するために、図３（Ａ）に示す、低倍率（広い領域）を走査し、試料と想定される物体を針先が検知した際、その周辺を高倍率（狭い領域）で走査し、微細試料の発見を容易にする動作である。
図３（Ａ）に示すように広い領域の画郭をＬとし走査ライン本数をＮ（本）とする。高倍率測定する狭い領域をｌとし走査本数をｎ（本）とする。走査の開始点の初期走査ライン位置からのオフセット量ＯをＯ＝ｐｎｘＬ／Ｎとする。
【００１９】
まず、低倍率（広い領域）をオフセット量ゼロで走査し、探針直下のＺ高さの瞬時値が設定値より高くなったり（信号まる１）、探針直下のエラー信号の瞬時値が設定値より大きくなったり（信号まる２）、あるいは探針直下の摩擦信号の瞬時値が設定値より大きくなったり（信号まる３）することをトリガー（信号まる４）としてＸＹ走査コントローラー［１４］が信号まる５を生成し、この信号まる５を受信した表示器［４２］は、そのトリガー信号まる５が発生した際の基板上における探針の位置（走査位置）を、この位置と対応する表示が表示器［４２］の画面の中心になるように設定する。
ＸＹ走査コントローラー［１４］は、上記トリガー信号（まる５）を生成するとともに、狭い領域ｌで走査本数ｎの高倍率画像の測定（高倍率測定）を行なう。その後（領域ｌについての測定終了後）、基板上のトリガー発生点に戻り、中断された低倍率走査をつづける（トリガー信号（まる５）が発生する前に行っていた設定による走査（低倍率走査）を、中断地点から再開する。）。
【００２０】
ＸＹ走査コントローラー［１４］、Ｎ本走査しても（上記設定により基板を走査しても）試料が発見されない場合は、２分法に基づきオフセット量をＯ=（１／２）（Ｌ／Ｎ）にし、再度低倍率走査をＮ本行なう。それでも見つからない場合はオフセット量を順次Ｏ=（１／４）（Ｌ／Ｎ）、Ｏ=（３／４）（Ｌ／Ｎ）・・・にして再度低倍率走査をＮ本行い、微細サンプル（試料）を探す。図３（Ｂ）に、低倍率・高倍率ＸＹ走査のための三角波波形を示す。
この走査方法を用いると、基板上に広く分散した（基板面上の）微細な試料を短時間で発見できる。
【００２１】
つぎに、図３（Ａ）に示すように、低倍率測定された画像によって目的とされた試料が発見された場合（基板面における試料（目的物）の存在が検知された場合／基板面における試料のおおよその位置が判明した場合）に、探針をその試料に正確に接触させ、その位置で探針を停止する方法について説明する。
前記方法において、低倍率の画郭Ｌで２−３本ラスター走査をして前記トリガー発生点に到達したとすると、次いで、図３（Ａ）に示す高倍率の画郭ｌ、つまり試料の存在が検知された範囲を高倍率走査する。この走査においても、高さ信号、エラー信号、あるいは摩擦信号が設定値を越えた地点を新たに試料接触位置としてラスター走査を停止する。
以上のようにして基板上の試料を検出する構成を採用すると（この移動方法は）、ラスター走査をして試料に接近するためリニアリティー補正ができ、また高倍率測定を行なうため、正確に探針を試料に接触可能である。
【００２２】
＜試料移動時の各信号モニター＞
つぎに、基板上において試料を移動させる方式を説明する。試料の移動は、通常、探針と試料間の力が一定となるように制御するコンタクトモードによって、試料を所定の場所まで押すことで移動させる。まず、上記したように、試料の移動先を決める。例えば、基板上の場所（位置）を特定したり、移動の方向を決めたりするなどして、移動のルートを決める。表示器［４２］に画面表示させてもよい。
【００２３】
本実施の形態に係る走査型プローブ顕微鏡は、高倍率画面、つまりは図３（Ａ）に示すような高倍率の画郭ｌにおける走査で得られた情報によって特定された試料の形状からその重心位置を割りだし、試料を移動する方向と重心位置にもとづいた試料への押圧位置（図５（Ａ））を決定し、探針をその位置に移動し、試料に押圧し、試料を基板上の所望の位置へ移動させる。押圧位置を画像表示器［４２］に位置を示してもよい。
【００２４】
＜探針の位置の特定・表示＞
探針の基板面における現在位置は、上記したように高圧アンプ［１５］がＸＹのピエゾスキャナーに印加した電圧より割り出し、画面１上に表示するとよい。
【００２５】
＜試料と障害物とが衝突した場合の処理方法＞
基板（基板面）が滑らかなところでは、探針の移動速度が一定になる。すると、図５（Ｂ）に示すように摩擦信号は当初静止摩擦のため大きくなり、すぐに一定になる。エラー信号とＺ高さ信号も一定になる。しかし、試料が段差などの障害物に当たった場合、図２（Ｂ）に示すように摩擦信号とエラー信号が増大し、遅れてＺの高さ信号が増大する。この場合、探針が破損あるいは、試料にダメージを与えないように、前記エラー信号設定値以下に上記信号が戻るまで移動を停止する。増大した摩擦信号とエラー信号に比例した反力を操作レバーに発生させ作業者に体感させたり画面に表示する。
【００２６】
＜障害物の回避方法＞
つぎに突起物などの障害物に試料が阻止されたときの回避の方法（基板面上の障害物の存在により試料を目的位置へ移動させられなくなった場合における対処方法）を述べる。
図２（Ｂ）に示す例では、試料が段差などの障害物に当たった場合（時刻ｔ）、その前後で摩擦信号とエラー信号が増大し、遅れてＺの高さ信号が増加する。したがって、上記３つの信号が増大しつづける場合は、試料が障害物に接触した（可能性が高い）と判断できる。このような場合、一旦探針の移動をやめる。
【００２７】
基板面を基準とした探針の相対的移動を停止した後、図６に「ベクトルＦ１、Ｆ２」と示すように、現在の移動Ａにおいて＋／−４５度の範囲の方向から試料へ押圧する。つまり、押圧方向を変化させて前記３つの信号の変化を観察する。そして、３つの信号が障害物接触前の一定値に戻る方向に再び移動を始める。正常に移動始めたら、方向を修正し再度目的の方向に移動する。
【００２８】
＜探針から試料が外れた場合の処理方法＞
つぎになんらかの理由により試料が探針から外れたときの対応を述べる。
正常に移動しているときは摩擦信号が一定の値を示す。しかし、なんらかの理由で試料が探針から外れた場合は、基板に接して移動する面積が減少するため、図７の時刻ｔ２に示すように摩擦力が突然減少する。この場合、探針の基板面に対する相対的な移動を停止し、その地点で高倍率測定を行ない試料の位置と形状を再確認し、再び前記試料への押圧位置を求め移動を再開する。
【００２９】
上記実施形態は本発明に係る一実施形態であって、本発明は、本明細書や図面に開示された思想・精神に基づき解釈されるものであることは言うまでもない。以下に記す技術的思想は、本明細書や図面に当然に開示されている。
【００３０】
技術的思想（１）
微細な探針つき片持ち梁（カンチレバー）で試料表面近傍を走査し、カンチレバーのたわみ信号より試料表面の形状、物性情報を得たのち、試料の移動を行なう走査型プローブ顕微鏡において、試料と探針の間に働く力の初期設定置からのずれ量（エラー信号）を検出してずれ量に比例した信号を表示器に表示する機構と、操作レバーに試料面と垂直方向（Ｚ方向）反力として伝達する機構を有することを特徴とした、走査型プローブ顕微鏡。
【００３１】
技術的思想（２）
前記ずれ量がある設定範囲内に収まるように試料の移動速度を自動的に調節する機構を有する、技術的思想（１）に記載の走査型プローブ顕微鏡。
【００３２】
技術的思想（３）
微細な探針つき片持ち梁（カンチレバー）で試料表面近傍を走査し、カンチレバーのたわみ信号より試料表面の形状、物性情報を得たのち、試料の移動を行なう走査型プローブ顕微鏡において、試料を移動中に試料と探針の間に働く摩擦力を検出して、摩擦力に比例した信号（摩擦信号）を表示器に表示する機構と、操作レバーに試料面に平行方向（ＸＹ方向）反力として伝達する機構を有することを特徴とした、走査型プローブ顕微鏡。
【００３３】
技術的思想（４）
前記摩擦量がある設定範囲内に収まるように試料の移動速度を自動的に調節する機構を有することを特徴とした、技術的思想（３）に記載の走査型プローブ顕微鏡。
【００３４】
技術的思想（５）
微細な探針つき片持ち梁（カンチレバー）で試料表面近傍を走査し、カンチレバーのたわみ信号より試料表面の形状、物性情報を得たのち、試料の移動や試料面の加工を行なう走査型プローブ顕微鏡において、基板上に広く分散した微細な試料を発見する目的で、低倍率でラスター走査をしながら広域画像取り込み、走査中に探針直下の高さ信号や前記エラー信号や摩擦信号が所定の設定値を越えたとき、トリガー信号を発生させ、そのトリガー信号を受けた地点で高倍率画像を採取し、再びトリガー地点に復帰し低倍率でラスター走査を行なうことを特徴とした走査型プローブ顕微鏡。
【００３５】
技術的思想（６）
低倍率ラスター走査後、さらに、ラスター間を補間走査する目的でラスター間の１／２、１／４と３／４、・・と２分法にもとづく初期オフセット位置を走査開始位置に加える、低倍率ラスター走査を行ないながらラスター間に埋没した微細試料を発見することを特徴とした、技術的思想（５）に記載の走査型プローブ顕微鏡。
【００３６】
技術的思想（７）
微細な探針つき片持ち梁（カンチレバー）で試料表面近傍を走査し、カンチレバーのたわみ信号より試料表面の形状、物性情報を得たのち、試料の移動や試料面の加工を行なう走査型プローブ顕微鏡において、測定した低倍率測定画面に基づき、試料の移動位置と移動方向を決めた後、試料移動時に障害物に遭遇した場合、探針によって試料を押す方向を、前記高さ信号やエラー信号や摩擦信号が障害物遭遇前の状態に近づくような方向に変えて障害物を回避移動させることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。
【００３７】
技術的思想（８）
微細な探針つき片持ち梁（カンチレバー）で試料表面近傍を走査し、カンチレバーのたわみ信号より試料表面の形状、物性情報を得たのち、試料の移動や試料面の加工を行なう走査型プローブ顕微鏡において、測定した低倍率測定画面に基づき、試料の移動位置と移動方向を決めた後、移動中の試料の探針からの外れを前記摩擦信号の変化より検知することを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。
【００３８】
上記実施形態の奏する作用・効果のいくつかを以下に箇条書きで示す。
１．基板に広範囲に分散した微細な試料の発見が容易になった。
２．基板に広範囲に分散した微細な試料への探針の接触が容易になった。
３．試料の移動中に高さ信号、摩擦信号とエラー信号を観察できるため、移動中の試料の状態が容易に推定でき、試料移動の確実性が向上した。
４．試料の移動中に高さ信号、摩擦信号とエラー信号の設定値を決め、設定値を越えた場合移動を中断する機構を設けたため、探針、試料、基板間に設定以上の力が働かず、カンチレバーの破損、試料や基板へのダメージが低減した。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る実施形態の一態様を示すシステム模式図である。
【図２】  （Ａ）は高さ信号、エラー信号、摩擦信号の瞬時値、（Ｂ）はＺ高さ信号、エラー信号、摩擦信号の時系列値の表示例である。（右端で障害物にあたった時）
【図３】  （Ａ）ラスター走査／試料発見／探針停止機構による走査ラインの図である。
（Ｂ）ラスター走査／試料発見／探針停止機構による電圧-時間の図である。
【図４】  （Ａ）は一筆書き走査による加工例、（Ｂ）はラスター走査による加工例である。
【図５】  （Ａ）は試料の押圧位置、（Ｂ）はＺ高さ信号、エラー信号、摩擦信号の時系列値の表示例である。（試料移動開始時）
【図６】  試料が障害物に当たったときの回避例である。
【図７】  Ｚ高さ信号、エラー信号、摩擦信号の時系列値の表示例である。（試料が外れたとき時）
【符号の説明】
１    Ｚ粗動メカニズム
２    ＸＹＺ微動スキャナー
３    ピエゾ振動板
４    カンチレバー部
５    基板
６    サンプル台
７    レーザービーム
８    ４分割位置検出器
９    プレアンプ
１０  プレアンプ
１１  誤差アンプ
１２  Ｚサーボ系
１３  高圧アンプ
１４  ＸＹ走査コントローラー
１５  高圧アンプ
１６、１７、１８  比較器
２０、２１、２２  アナログデジタル変換器
３０  バスライン
４１  コンピュータ
４２  表示器
４３  デジタルアナログ変換器
４４  操作レバー
【図１】
0003942915.tif 000002
【図２】
0003942915.tif 000003
【図３】
0003942915.tif 000004
【図４】
0003942915.tif 000005
【図５】
0003942915.tif 000006
【図６】
0003942915.tif 000007
【図７】
0003942915.tif 000008