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TWI834624B - 用於掃描式探針顯微術系統中的z位置移動台、掃描頭及製造方法 - Google Patents

用於掃描式探針顯微術系統中的z位置移動台、掃描頭及製造方法 Download PDF

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Publication number
TWI834624B
TWI834624B TW107134631A TW107134631A TWI834624B TW I834624 B TWI834624 B TW I834624B TW 107134631 A TW107134631 A TW 107134631A TW 107134631 A TW107134631 A TW 107134631A TW I834624 B TWI834624 B TW I834624B
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TW
Taiwan
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probe
symmetry
support element
actuator
moving stage
Prior art date
Application number
TW107134631A
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English (en)
Other versions
TW201923353A (zh
Inventor
艾伯特 戴克
瑪堤納斯 C J M 凡瑞爾
阿克杰 A A 卡司特珍
Original Assignee
荷蘭商荷蘭Tno自然科學組織公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of TW201923353A publication Critical patent/TW201923353A/zh
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Publication of TWI834624B publication Critical patent/TWI834624B/zh

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    • GPHYSICS
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Abstract

本說明書係有關於一種用於掃描式探針顯微術系統的Z位置移動台。該Z位置移動台包含一支撐元件用於將該Z位置移動台裝配位在一掃描頭上,以及至少一第一致動器其裝配位在該支撐元件上用於能夠移動該掃描式探針顯微術系統之一探針。該探針係連接至或是可附裝至該Z位置移動台。該支撐元件及該至少一第一致動器之形狀及裝配係設成可形成一轉動對稱元件,其相對於一假想共同縱軸轉動對稱。本說明書進一步係有關於一掃描頭、一製造Z位置移動台的方法以及一利用該一方法所獲得的Z位置移動台。

Description

用於掃描式探針顯微術系統中的Z位置移動台、掃描頭及製造方法
本發明係針對用於掃描式探針顯微術系統中的Z位置移動台,該Z位置移動台包含一支撐元件用於將該Z位置移動台裝配在該掃描式探針顯微術系統之一掃描頭上,以及至少一第一致動器其係裝配位在該支撐元件上用於使該掃描式探針顯微術系統之一探針能夠移動,該探針係連接至或是可附裝至該Z位置移動台。本發明係進一步地針對用於掃描式探針顯微術系統中,諸如一原子力顯微術系統,的一掃描頭。
本發明係進一步地針對用於掃描式探針顯微術系統中的Z位置移動台之製造方法,其中該Z位置移動台包含一探針或其中該Z位置移動台係經布置供該探針附裝於其上,該方法包含以下該等步驟:生產一支撐元件,該支撐元件係經布置用於將該Z位置移動台裝配位在該掃描式探針顯微術系統之一掃描頭上;以及將至少一第一致動器裝配位在該支撐元件上用於使該掃描式探針顯微術系 統之該探針能夠移動。
傳統掃描式探針顯微術系統係相對為大,由桌上系統組成。於該等系統中,典型地僅有一探針係為在作用中。儘管該等系統係能夠看的見甚至是最小的一待細看掃描表面之細節,該等系統典型地並非極為快速。一單一探針之應用限制該系統一次僅能細看一表面區域。近來,已發展較快速的系統容許使用多個探針一次掃描複數之表面區域。儘管如此相當程度地增加性能,但該等系統之一缺點在於使用多個探針同樣增加該系統的龐大性。
本發明之一目的在於能夠使掃描式探針顯微術系統小型化。本發明之一進一步的目的在於提供一Z位置移動台,可以在一掃描式探針顯微術系統之一掃描頭中或是供之使用,其提供極佳的穩定性及動態性能並容許小型化。
為此目的,於此提供用於掃描式探針顯微術系統的一Z位置移動台,該Z位置移動台包含一支撐元件用於將該Z位置移動台裝配位在該掃描式探針顯微術系統之一掃描頭上,以及至少一第一致動器其裝配位在該支撐元件上用於能夠移動該掃描式探針顯微術系統之一探針,該探針係連接至或是可附裝至該Z位置移動台,其中該支撐元件及該至少一第一致動器之形狀及裝配係設成可形成一轉動對稱元件,其相對於一假想共同縱軸轉動對稱。
根據本發明,該Z位置移動台(亦即,該移動台支撐該探針並使之能夠在Z方向上精確地移動)包括一支撐元件其係為相對於一假想共同縱軸轉動對稱。同時該第一致動器,該致動器其能夠在Z方向上精確地移動諸如,例如(但非限定於),於掃描期間沿著該基板表面上特徵所提供的高度差而移動,係相對於該假想共同縱軸轉動對稱。
該轉動對稱的形狀具有一較高的內在勁度,因此該Z位置移動台之設計可更為簡單。例如,為了提供該所需的設計之勁度,需要傳統式附加元件及部件。由於該轉動對稱的支撐元件自行地提供高的勁度,所以可免除達成此目的的附加支撐部件。因此,與傳統上造成掃描頭變得龐大的情況比較僅需較少的支撐元件,因此可完成一小型化設計。
該Z位置移動台之更為小型化設計依次地使所提供的一掃描頭能夠,其中該移動台可施用,供更為小型化設計所用。如此容許使用在一樣本表面之不同位置上操作的更多掃描頭,相當程度地增加生產量。一種掃描式探針顯微術系統,其具有在生產量方面的高性能特性,可有利地應用於一工業環境,例如,用於一生產線藉由掃描晶圓而監測半導體生產製程。
本發明之該設計的一進一步優點在於該轉動對稱的支撐部件在尺寸上可為更小,並從而提供用於較高的共振頻率。同樣地,高共振頻率之成果進一步地增加 性能。如所能瞭解的是,在輕拍模式下,例如,一較高的共振頻率容許當其提供時供每秒之較大數目的輕拍時較快速的掃描。為提供一實例,該支撐元件之一外徑可為介於1.0與13.0公厘之間,優選地介於3.0與10.0公厘之間,例如8公厘或9公厘。該第一致動器可具有一較小的直徑,例如介於2與8公厘之間,諸如5公厘。該第一致動器可在一適合的頻率下操作,例如50千赫,雖然利用小的尺寸該共振頻率能夠上達數百千赫。
同時,該優雅與簡單的設計容許較佳的生產方法諸如車削(turning)(而非典型地使用的火花腐蝕),致使較高的生產精確度以及較高的生產可預測性。
根據本發明之具體實施例,該支撐元件具有與該假想共同縱軸橫切的一圓形形狀的橫截面。儘管轉動對稱的支撐元件可為與圓形不同的形狀,但在穩定性、徑度及小巧方面,圓形形狀具有最佳的性能。因此,對於優選等級的具體實施例提供該圓形形狀。熟知此技藝之人士可察知的是已利用不同的轉動對稱形狀,例如,多邊形達成充分的穩定性。
根據一些具體實施例,該支撐元件包含至少一突出部分,該至少一突出部分係周圍地環繞該假想共同縱軸而布置並與之呈轉動對稱,其中該至少一突出部分包含一頂端部分形成一定置環件用於支撐該Z位置移動台位在該掃描頭上。該突出部分,例如,可在與該形式軸相同的方向上引導。提供該突出部分之該頂端供一定置環件所 用。該定置環件本身,當使用作為該支撐元件與該掃描頭之間的界面時,經提供用於改良動態性能。該定置環件具有一直徑及形狀因素,以致該移動台之該等諧波模式具有一共同原點。如此從而形成一穩定的支撐。該突出部分之頂端形成該支撐元件與該掃描頭之間的該接觸區域。該頂端從而將該掃描頭與該Z位置移動台之間的接觸減至最小。如此致使該Z位置移動台與該掃描頭框架有效的去耦合,防止該Z位置移動台中的任何振動傳送至該掃描頭框架。因而可利用最小的動態耦合構成該移動台界接至該掃描頭,其係為有利的,其防止耦合擾亂振動至其他的掃描頭或是至其本身。
此外,利用本發明之設計,由於該移動台之對稱性,所以該掃描頭至一真空軟管的一整合界面係為可行的。此容許一機構用於以一便利及堅固的方式使用一負壓或真空式附裝系統將該探針頭與該探針附裝。
根據具體實施例,該支撐元件係進一步的經塑形俾以相對於與該假想共同縱軸垂直的一假想平面為對稱的。該附加的對稱性致使該支撐元件於該z方向為平衡的,從而改良其之使用中的該動態行為。例如,於在一z方向上(亦即,相對於該支撐元件的該縱向方向)振動期間,由該對稱性所產生的一配重減少該振動非理想地傳送至該掃描頭。減少振動能連接至周邊環境,以及該掃描頭之設計以防止傳送該等振動從而得以改良且較不複雜。
於一些具體實施例中,在相對於該至少一第 一致動器的該假想平面之一相對側邊處,Z位置移動台進一步地包含一裝配位在該支撐元件上的平衡致動器。可針對與上述於該z方向上對稱設計的相同原因提供此平衡致動器,即為了改良該移動台於使用中的動態行為。平衡該第一致動器之動作的一平衡致動器有效地減少振動往回傳送至該掃描頭(不傳送至該探針)。
於一些上述的對稱或平衡的具體實施例中,其進一步地包括較早時提及的突出部分,該支撐元件包含至少一第一及一第二突出部分,其中第一及第二突出部分二者係為周圍地環繞該假想共同縱軸而布置並與之呈轉動對稱,該第一及該第二突出部分在相對方向上突出,其中該第一突出部分包含一第一頂端部分形成一第一定置環件用於支撐該Z位置移動台位在其之一第一側邊上,以及該第二突出部分包含一第二頂端部分形成一第二定置環件用於支撐該Z位置移動台位在其之一第二側邊上。該等具體實施例提供一如較早時所說明並位在該支撐元件之二側邊處的定置環件,為進一步地減少振動動態連接至該掃描頭及系統。
根據一些具體實施例,該Z位置移動台進一步地包含一附裝配接器用於能夠將一探針,或是包含一探針的一探針頭,附裝至該Z位置移動台。該附裝配接器可為任一型式,能夠容易放置、分離或更換一探針或是探針頭。例如,該附裝配接器使能夠進行較早時提及藉由使用真空或負壓的低壓力之附裝方式。可交替地,可藉由附裝 配接器提供靜電附裝、磁性附裝或機械附裝(例如,黏合、夾合、一適合地塑形與一進一步部件協作的凹口)。
於一些之該等具體實施例中,該等具體實施例亦係如以上於此所說明般對稱地塑形,該Z位置移動台進一步地包含在形狀與重量方面係與該附裝配接器相似的一另一元件,該另一元件係裝配在相對於該附裝配接器的該假想平面之一相對側邊處,俾以提供一配衡。如此再次致使該完成的設計為相對於與該縱軸垂直的該假想平面為對稱的。
於一些之該等具體實施例中,該Z位置移動致動器進一步地包含一低壓通道用於使能夠提供一低壓至該附裝配接器,該附裝配接器包含一開口對著該低壓通道用於使能夠夾合該探針或是探針頭,其中該低壓通道係相對於該假想共同縱軸轉動對稱。該低壓通道因而可沿著該支撐元件之該縱軸形成。
根據本發明之一第二觀點,提供用於掃描式探針顯微術系統的掃描頭,該掃描頭包含一根據上述說明之該第一觀點,或是其之任一具體實施例的Z位置移動台。
然而根據一第三觀點,提供製造用於掃描式探針顯微術系統的一Z位置移動台的一方法,其中該Z位置移動台包含一探針或其中該Z位置移動台係經布置用於讓該探針與之附裝,該方法包含該等步驟:產生一支撐元件,該支撐元件係經布置用於將該Z位置移動台裝配位在該掃描式探針顯微術系統之一掃描頭上;以及將至少一第一致 動器裝配位在該支撐元件上用於使該掃描式探針顯微術系統之該探針能夠移動;其中該至少一第一致動器係相對於一假想共同縱軸轉動對稱,以及其中該生產支撐元件的步驟係藉由機械加工製程執行,該機械加工製程包括車削,俾以提供該支撐元件具有一相對於一假想共同縱軸呈轉動對稱的形狀。該支撐元件之形狀係設成相對於該Z位置移動台之該共同縱軸呈轉動對稱,以施用一車削步驟俾以產生該支撐元件。車削係為可以極為精確且可預期的方式有效地執行的一完全可控制的機械加工製程,提供一高精確程度供低容限應用所用,諸如本發明之該Z位置移動台。
根據一第四觀點,本發明係有關於本發明之該第三觀點之該方法的一產品,亦即,使用根據該第三觀點的一製造方法所獲得的一Z位置移動台。
1:掃描頭
3:用於Z移動台之裝配配接器/裝配配接器
5:Z位置移動台/Z移動台
6:Z移動台之探針/探針頭附裝配接器
7,7’:支撐元件
8:移動致動器(第一致動器)
9:探針頭
10:探針
11:光纖干涉計
13:Rx及Ry光纖對準儲備/探測感應器
15:接近引導彈簧
17:真空夾具低壓饋給軟管
18:掃描頭之背側
20:框架
21:蓋板
23:平衡致動器
24:配衡附裝元件/配接器
25:內軟管連接/軟管
27:真空夾具通道
28:真空夾具通道
29:真空夾具通道/通道
30:低壓饋給軟管配接器/配接器
31:第一突出部分/環狀突出部分/突出部分
32:第二突出部分/突出部分/定置環件
35:頂端/第一定置環件/定置環件
36:頂端/第二定置環件/定置環件
40:等變形線
41:定置環件區域/區域
42:基底區域/區域
45:壓力室/低壓室/壓力移動室
46:內腔室
48:真空夾具
L:共同縱軸/縱軸/對稱共同縱軸
P:基準對稱平面/平面/垂直基準平面/對稱平面
本發明將進一步地藉由其之一些特定的具體實施例,參考該等附加的圖式的說明而闡明。該詳細的說明提供本發明之可行的實作之實例,但並不視為說明涵蓋於本發明之範疇的僅有具體實施例。本發明之範疇係於該等請求項中所界定,以及該說明係視為例示性的而未對本發明有所限制性。於該等圖式中:圖1圖示根據本發明之一具體實施例包含一Z位置移動台的一掃描頭;圖2圖示圖1之該掃描頭的一橫截面;圖3A至3B圖示根據本發明之一具體實施例的一Z位 置移動台;圖4圖示根據本發明之一具體實施例用於一Z位置移動台的一可交替支撐元件;圖5A及5B係為在一將使用中變形視覺化的數學模型中使用的圖4之該支撐元件的一橫截面;圖6A至6C圖示在包括本發明之一具體實施例之一Z位置移動台的一掃描頭中使用的一真空夾合系統。
於圖1中,於一顯微術系統中包含使用的一掃描頭1包含一裝配配接器3用於裝配一Z位置移動台5。該Z移動台5係順應於接收一探針頭9,用於掃描待成像的一基板之一表面的一探針10可裝配於其上。同時參考圖2,提供於圖1中所圖示該掃描頭1的一橫截面,並揭露圖1中該掃描頭1之內部該複數之細節及部件。藉由掃描該基板之該表面,位在該表面上導致高度變化的小結構與細節致使探針10之探針尖端相應地偏離。該基板之該表面能夠以連續接觸模式掃描,其中該探針係掃描橫越該表面同時係與之接觸。可交替地,在原子力顯微術(AFM)經常使用的另一作業模式,係為使用輕拍模式,其中該探針係於該Z方向上振動以致該探針10之該探針尖端週期性地碰觸該基板之該表面。於利用該探針10掃描該基板期間,該探針尖端將遭遇被感應為該表面之高度差異的表面結構。該等高度差異亦被感應為該探針尖端之該偏離上的變化。典型地,該等偏離係於回饋模式藉由於該Z方向上使用一感應 性致動器,例如,一壓力式致動器,移動該探針10而被修正。此於該Z方向上的移動,係經由一移動致動器8施加至該探針10(之後有時視為第一致動器8)。該探針10之該探針尖端的偏離能夠使用一光纖干涉計11進行監測。
本發明之該掃描頭1使用一共路徑光纖干涉計11感應該探針尖端至該探針10的該偏離信號。如可察知,本發明並未限制在使用共路徑式干涉計或是光纖干涉計。其他型式的干涉計可以應用並且可由熟知此技藝之人士取得。使用如圖1中所圖示該共路徑式光纖干涉計11的優點在於其容許該掃描頭1之設計小型化。因此,於應用本發明的一掃描式探針顯微術系統中同時地施用複數之不同的掃描頭。該共路徑式光纖干涉計11於接近該探針10的該輸入側使用一梯度折射係數光纖。此梯度折射係數光纖係於該Rx/Ry光纖對準儲備13處光學地與一探測干涉計耦合。
該掃描頭1容許使用位設在該掃描頭之該框架20中的一接近致動器(未能見到)將該探針及探針尖端朝向一基板的該表面移動。該探針10朝向該基板之該表面移動係經由接近引導彈簧15引導。圖1及2之該掃描頭包含四個接近引導彈簧15,其係於圖2中可見。該掃描頭1之該背側18可包含一編碼讀取器或是感應器或構件用於與一編碼表面協作,俾以能夠相對於該基板表面精確的位置探測。此資訊係為容許該基板表面精確地成像所需。該編碼平板感應器或讀取器於圖1及2中無法看見。
於圖1及2中所圖示該掃描頭1包含一真空夾具布置用於將該探針頭9夾合至該Z位置移動台5。真空夾具布置包含一真空夾具低壓饋給軟管17,其係連接至位在該框架20內部的一配接器30。該配接器30將該真空夾具低壓饋給軟管17連接至真空夾具通道29。該通道29連接至一進一步的真空夾具通道28及一真空夾具通道27用於提供該低壓饋給至該Z位置移動台5用於夾合該探針頭9。掃描頭1之該等部件,包括該真空夾具布置、接近致動器、該Z移動台所用的裝配配接器3、該Z位置移動台5、及包括該探測感應器13的該光纖干涉計11,係安放在框架20內側。該框架20係使用一蓋板21閉合。
根據本發明,該Z位置移動台5包含一支撐元件7。該支撐元件7係經設計並塑形為相對一縱軸L呈轉動對稱。該Z位置移動台5進一步地包含一移動致動器或第一致動器8其引起該探針頭9之該探針10的該Z方向上所需的移動,容許沿著待量測的該表面上的一高度輪廓。同時該移動致動器(第一致動器)8係為一轉動對稱元件,其係相對於該Z位置移動台5之該縱軸轉動對稱。再者,該探針或該Z位置移動台5之探針頭附裝配接器6亦係為相對於該縱軸轉動對稱的一轉動對稱元件。
於圖2中圖示的該優選具體實施例中,該支撐元件7不僅係相對於該縱軸L呈轉動對稱,該支撐元件7亦係相對於與該縱軸垂直的一平面P呈對稱。此係圖示於圖3A及3B之該特寫插圖中。圖3A圖示該Z位置移動台5, 以及圖3B圖示該相同的Z位置移動台5的橫截面,揭露該縱軸L與垂直基準平面P二者。如能於圖3B中見到,該支撐元件7係相對於與該縱軸L垂直的平面P呈對稱。如此導致支撐元件7之該底部段與支撐元件7之該頂部段相同並為鏡像。同樣地,該移動致動器(第一致動器)8亦係藉由位在該Z位置移動台5之該底部段中的一相同平衡致動器23平衡。相同的,用於該探針頭9的該附裝配接器6係為鏡像地使用位在該Z位置移動台5之該底部段中的一相似配接器24。該對稱設計之優點,相對於該縱軸L的轉動對稱設計以及相對於該平面P的對稱設計二者,係於該Z位置移動台5之該動態行為上獲得。藉由平衡該元件5,振動能由該Z位置移動台5傳送至該掃描頭1方面的能量散逸係有效地減少。
藉由該支撐元件7之塑形獲得一進一步的優點。考量在該平面P上方該支撐元件7的該上段,該支撐元件7包含一環狀突出部分31。該突出部分31具有一圓滑的上形狀產生一頂端35。於圖3B的該對稱具體實施例中該頂端35形成一定置環件35,在該底部段上存在一相似的突出部分32,於該相對的方向上延伸。一進一步的定置環件36係形成位在該突出部分32之該圓滑形狀的該頂端上。如可於圖2中見到,該定置環件35及定置環件32提供與該掃描頭1之該等結構的該等接觸表面。如將於以下進一步地解釋,於該掃描頭1中此Z位置移動台5之裝配導致該等元件之有效的去耦合,有效地防止振動傳送至該掃描頭1。
於圖4中圖示一支撐元件7’的一可交替設計。於此具體實施例中,該支撐元件7包含該定置環件35及該突出部分31,並且其亦相對於該縱軸L呈轉動對稱。然而,與於圖3A及3B中圖示的該具體實施例成對比,該支撐元件7’並未相對於與該縱軸L垂直的一平面P呈對稱。儘管於圖4之該具體實施例中未獲得所有的優點,但該支撐元件7’之該轉動對稱的設計以及形成該定置環件35的該突出部分31提供相對於傳統式掃描頭解決方案的一改良動態行為。
該支撐元件7’之動態行為已模型化以圖示該定置環件35的形成作業。圖5B中圖示一計算模型之結果。圖5A圖示等變形線,其中響應於該Z位置移動台5之該移動致動器(第一致動器)8所引起振動的變形多少係位在相同的位準上。相似的等變形線40係圖示於圖5B之該計算模型中。該支撐元件7經歷最大的變形,例如,位於支撐元件7’的區域42中。於該支撐元件7’之該頂端35,多少係位在區域41中,由該移動致動器(第一致動器)8中振動所引起的變形係更少(大約少25倍)。為此,在該突出部分31之該頂端上形成的該定置環件35可最適用於支撐位於該掃描頭1中的該Z位置移動台以防止振動被傳送至該掃描頭。
圖6A、6B及6C提供該系統之該真空夾合布置的一更為特寫插圖。於圖6C中,該真空夾具低壓饋給軟管17係經由一配接器連接位在真空夾具通道29上。該真空 夾具通道29延伸進入一進一步的真空夾具通道28,其係於圖6B中可見到。真空夾具通道28延伸進入該掃描頭之該框架20朝向一進一步的真空夾具通道27。該進一步的真空夾具通道27延伸進入一進一步的軟管25,其連接一真空夾具通道至一低壓室45。該Z位置移動台5之配衡附裝元件24延伸進入於該等真空夾具通道之該端部處形成的壓力移動室45。在配接器6與24之間形成的一內腔室46,該移動致動器(第一致動器)8及該平衡致動器23與該支撐元件7,將該低壓朝向該真空夾具48傳送。探針頭9係經夾合位在該真空夾具48上。
本發明已就其之一些特定的具體實施例加以說明。應察知的是於圖式中所顯示及於此說明的該等具體實施例係意欲僅為圖解的目的且非藉由任何方式或手段意欲對對本發明具限制性的。咸信本發明之操作及構造將由先前的說明及附加的圖式而為顯而易見的。熟知此技藝之人士將明瞭的是本發明並未限制在於此說明的任一具體實施例,而且能夠進行修改其應被理解為涵蓋於該等附加的請求項之範疇內。同時運動逆推係被認為固有揭示並係涵蓋於本發明之範疇內。此外,該等揭示的不同具體實施例之任一組件及元件可經組合或可併入於被認為必需的、期望的或優選的其他具體實施例,而未背離如於該等請求項中所界定的本發明之範疇。
於該等請求項中,任何參考符號不應視為限制該申請專利範圍。當於此說明或該等附加的請求項中使 用該用語“包含(comprising)”及“包括(including)”不應視為專有的或是詳盡無疑的意思而是為包容的意思。因而如於此使用的該表達“包含(comprising)”並未排除除了於任一請求項中所列出者之外的其他元件或步驟之存在。再者,該等用字“一(a及an)”不應被視為限制在“僅有一”,替而代之地係用以意指“至少一”,且不排除複數個。並未特別地或明白地說明或主張的特徵可附加地包括在本發明其之範疇內的結構中。表達語諸如“構件用於(means for...)”應解讀為:“組件經組配用於(component configured for...)”或“構件建構以(member constructed to...)”且應視為包括供該等揭示結構所用的等效物。表達語之使用如:“關鍵性的(critical)”、“優選的(preferred)”、“特別優選的(especially preferred)”等等並不意欲限制本發明。熟知此技藝之人士之視界內的附加、刪除及修改一般而言係可進行而未背離本發明之精神與範疇,如係由該等請求項所確定。本發明可以於此具體地說明之外的方式實踐,並係僅由該等附加的請求項限定。
1:掃描頭
3:用於Z移動台之裝配配接器/裝配配接器
5:Z位置移動台/Z移動台
6:Z移動台之探針/探針頭附裝配接器
7:支撐元件
8:移動致動器(第一致動器)
9:探針頭
10:探針
15:接近引導彈簧
23:平衡致動器
24:配衡附裝元件/配接器
27:真空夾具通道
28:真空夾具通道
29:真空夾具通道/通道

Claims (11)

  1. 一種用於掃描式探針顯微術系統的Z位置移動台,該Z位置移動台包含一支撐元件以及裝配位在該支撐元件上的至少一第一致動器,該支撐元件用於將該Z位置移動台裝配位在該掃描式探針顯微術系統之一掃描頭上,該至少一第一致動器用於能夠移動該掃描式探針顯微術系統之一探針,該探針係連接至或是可附裝至該Z位置移動台,其中該支撐元件及該至少一第一致動器之形狀及裝配係設成可形成一轉動對稱元件,其相對於一對稱共同縱軸(common longitudinal axis of symmetry)呈轉動對稱;其中該支撐元件包含至少一突出部分,該至少一突出部分係周圍地環繞該對稱共同縱軸而布置並與之呈轉動對稱,其中該至少一突出部分包含一頂端部分,該頂端部分形成一定置環件用於將該Z位置移動台支撐位在該掃描頭上。
  2. 如請求項1之Z位置移動台,其中該支撐元件具有與該對稱共同縱軸橫切的一圓形形狀的橫截面。
  3. 如請求項1至2中任一項之Z位置移動台,該支撐元件之形狀係進一步設成相對於與該對稱共同縱軸垂直的一對稱平面(plane of symmetry)為對稱的。
  4. 如請求項3之Z位置移動台,其進一步地包含一平衡致動器,該平衡致動器在該對稱平面中之相 對於該至少一第一致動器的一相對側邊處被裝配位在該支撐元件上。
  5. 如請求項3之Z位置移動台,其中該支撐元件包含至少一第一及一第二突出部分,其中該第一及該第二突出部分二者係為周圍地環繞該對稱共同縱軸而布置並與之呈轉動對稱,該第一及該第二突出部分在相對方向上突出,其中該第一突出部分包含一第一頂端部分,該第一頂端部分形成一第一定置環件用於將該Z位置移動台支撐位在其之一第一側邊上,以及該第二突出部分包含一第二頂端部分,該第二頂端部分形成一第二定置環件用於將該Z位置移動台支撐位在其之一第二側邊上。
  6. 如請求項1之Z位置移動台,其進一步地包含一附裝配接器,用於使一探針或是一包含一探針的探針頭能夠附裝至該Z位置移動台。
  7. 如請求項6之Z位置移動台,其中該支撐元件之形狀係進一步設成相對於與該對稱共同縱軸垂直的一對稱平面為對稱的,且該Z位置移動台進一步地包含:一平衡致動器,該平衡致動器在該對稱平面中之相對於該至少一第一致動器的一相對側邊處被裝配在該支撐元件上;及,在形狀與重量方面係與該附裝配接器相似的一另一元件,該另一元件係裝配在該對稱平面中之相對於該附裝配接器的一相對側邊處,俾以提供一配衡。
  8. 如請求項6之Z位置移動台,其進一步 地包含一低壓通道,用於使能夠提供一低壓至該附裝配接器,該附裝配接器包含一對著該低壓通道的開口,用於使能夠夾合該探針或是探針頭,其中該低壓通道係相對於該對稱共同縱軸呈轉動對稱。
  9. 一種用於掃描式探針顯微術系統的掃描頭,該掃描頭包含如請求項1至8中之任一項或是更多項的一Z位置移動台。
  10. 一種製造用於掃描式探針顯微術系統的一Z位置移動台的方法,其中該Z位置移動台包含一探針或其中該Z位置移動台係經布置用於讓該探針與之附裝,該方法包含該等步驟:產生一支撐元件,該支撐元件係經布置以供將該Z位置移動台裝配位在該掃描式探針顯微術系統之一掃描頭上;以及將至少一第一致動器裝配位在該支撐元件上以使該掃描式探針顯微術系統之該探針能夠移動;其中該至少一第一致動器係相對於一對稱共同縱軸呈轉動對稱,以及其中產生該支撐元件的步驟係藉由機械加工製程執行,該機械加工製程包括車削,俾以提供該支撐元件具有一相對於該對稱共同縱軸呈轉動對稱的形狀;其中該支撐元件係經製造成包含至少一突出部分,該至少一突出部分係周圍地環繞該對稱共同縱軸而布置並與之呈轉動對稱,其中該至少一突出部分係經製造成包含一頂端部分,該頂端部分形成一定置環件用於將該Z位置移 動台支撐位在該掃描頭上。
  11. 一種Z位置移動台,其使用如請求項10之製造方法而獲得。
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