JPH02297004A - 試料ステージの位置を調節するための支持構造体及びその調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、走査型トンネリング顕微鏡の試料ステージの
全体的移動を制御する装置に関するものであり、詳細に
は、走査型トンネリング顕微鏡の試料ステージが軸方向
に剛性の線ばねを介して支持構造体に強固に取り付けら
れた、配置構成に関するものである。

Ｂ、従来の技術 走査型トンネリング顕微鏡（ＳＴＭ）のステージは、一
般に、顕微鏡のニードルの下に試料を置くためのもので
ある。試料を正確に置くことの許容誤差はきわめて小さ
いので、ステージの位置は、一般に粗調整及び微調整に
より調節できる。微調整は、試料の走査される領域がニ
ードルの真下で、ニードルから所定の距離の位置にくる
ように、試料を走査ニードルに対して正確に位置決めす
るために用いる。粗調整機構は、試料へのアクセスが可
能なように設計されている。試料をＳＴＭステージ上に
置くと、粗調整機構がステージを、微調整により試料を
ニードルの下に正確に位置決めできる位置まで移動させ
る。微調整は通常、ニードルの位置を調節することによ
り行なう。

従来の走査型トンネリング顕微鏡のステージの設計は、
粗調整には圧電気または磁気ステッピング装置を利用し
ていた。コープ（Ｃｏｒｂ　）等の論文「走査型トンネ
リング顕微鏡の電磁位置決め装置（Ａｎ　Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｍｆｃｒｏｓｃｏｐｉｃ　Ｐｏｓ
ｉｔｉｏｎｉｎｇＤｅｖｉｃｅ　　ｆｏｒ　　ｔｈｅ　
　Ｓｃａｎｎｉｎｇ　　Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ旧ｃｒｏｓ
ｃｏｐｅ）　Ｊ、Ｊ、ＡＰＰＬ、ＰＨＹＳ、　、Ｖｏｆ
、５８、Ｎｏ、１１　（１９８５年１２月）に、磁気粗
位置決め装置が記載されている。圧電気または磁気ステ
ッピング装置を利用した設計では、必要とされる機械的
剛性は得られるが、移動が１次元または２次元の限定さ
れていた。機械的運動に基づく他の全体的調節の設計は
、板ばね、摺動装置、または板ばねと摺動装置の組合せ
を使用するものであった。これらの装置はいずれも必要
とされる機械的剛性は得られるが、制限があり、限定さ
れた移動しかできず、信頼度が低く、環境条件（たとえ
ばごみ）に影響されやす＜、シかもその移動は一般に再
現性に乏しい。

従来の技術による設計、たとえば、ソ連特許第Ｅ３８２
７５１号明細書に記載されている装置では、位置の調節
は、スクリュー機構を使用して、支持構造体を摺動させ
ることにより行なう。この種の設計は、環境条件に影響
されやすい。たとえば、ごみは、非直線的な再現性のな
い移動の原因となりやすい。また、摺動装置は、摺動点
における摩擦によってステージ部の自由な移動が妨げら
れる傾向があるため、がたの原因となりやすい。

米国特許第４６３５８８７号明細書は、別のステージ調
節機構を記載している。上記の特許では、一連の中間支
持構造体と共に移動する調節スクリューを取り付けて、
外部ステージに３次元の移動を行なわせている。柔軟性
のばねを支持する壁面は浮き上がっている。ステージの
最終位置は、一連の曲げ部材を含む長い機械的経路を経
て、メイン・ステージ（フレーム）に接続されている。

この装置は、振動の影響を受けやすく、位置の精度及び
熱安定性が低いという欠点がある。

アロンシュタイン（Ａｒｏｎｓｔｅｉｎ　）及びホルム
ストローム（ｔｌｏ　１ｍｓｔｒｏｍ　）の論文「無摩
擦Ｘ、Ｙ。

Ｚ及びθ微細位置決めテーブル（Ｆｒｉｃｔｉｏｎｌｅ
ｓｓＬ　Ｙ、　Ｚ　ａｎｄ　Ｔｈｅｔａ　Ｍｉｃｒｏｐ
ｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｔａｂｌｅ）　Ｊ、ＩＢＭテク
ニカル・ディスクロージャ・プルテン、Ｖｏｌ、１５、
Ｎｏ、１２　（１９７３年５月）には、第１の方向には
フレキシブルで、このフレキシブルな方向に対して垂直
な９０度の支持方向には剛性の圧電式支持体を使用する
、微細位置決めテーブルが記載されている。これらの支
持体は可動ステージを取り付けるために使用されている
。

この装置を使って行なえる全体的位置決めは、圧電式駆
動であるため、範囲が限定されている。さらに、取付け
の性質上、振動に弱い。また、分離した曲げ支持体は、
固定フレームに基準づけされていない。

Ｂ、マイケル（旧ｃｈｅｌ）及びＧ、トラパリ一二（Ｔ
ｒａｖａｇｌｉｎｉ）の論文「生物学用途におけるＳＴ
Ｍ：バイオスコープ（Ａｎ　ＳＴＭ　ｆｏｒ　Ｂｉｏｌ
ｏｇｉｃａｌＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ：　ＢＩＯＳＣ
ＯＰＥ）　Ｊ　、第３回走査型トンネリング顕微鏡国際
会議（ｔｈｅ　Ｔｈ１ｒｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　ＳｃａｎｎｉｎｇＴｕ
ｎｎｅｌｉｎｇ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）　Ｎ英国オッ
クスフォード、１９８８年７月４〜８日では、３枚の精
密機械加工及び研磨したサファイア板を必要とする摺動
ステージを使用して、３次元の粗い移動を行なっている
。マイクロメータが、サファイアの鏡面を宵する垂直に
切断したブロックを摺動して、Ｘ、Ｙ。

Ｚ方向の移動を行なう。この場合も、摺動のため、この
装置は環境条件の影響を受けやすい。

ビニツヒ（Ｂｉｎｎｉｇ）及びローラー（Ｒｏｈｒｅｒ
　）による走査型トンネリング顕微鏡（ＳＴＭ）の発明
（「走査型トンネリング顕微鏡法（ＳｃａｎｎｉｎｇＴ
ｕｎｎｅｌｉｎｇ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）　Ｊ　１１
　Ｂ　Ｍジャーナル０オブ・リサーチ・アンド・ディベ
ロップメント（ＩＢＭ　Ｊ、　Ｒｅｓ、　Ｄｅｖｅｌｏ
ｐ、）　、Ｖｏ　１．３０　（１９８６年）、ｐｐ、３
５５〜３６９、参照）以来、試料の粗い位置決めの問題
は未解決のままである。

従来のｘ−ｙ−ｚステージが大型で、３つの自由度を必
要とすることにより、固有の熱的・機械的不安定性が生
じる。このため、測定で振動と熱によるドリフトを補償
する必要がある。

Ｃ２発明が解決しようとする課題 ２方向（Ｘ方向及びＹ方向）に限定された粗位置決め装
置の第１の問題（欠点）は、チップが試料にうまくアク
セスできないことである。さらに、位置決めを圧電素子
で行なう場合は、移動の方向と大きさが予測できない。

また、はとんどの粗位置決め装置は、手動操作のため、
データ獲得ソフトウェアによる制御ができない。

従来の位置決め装置のもう１つの問題は、すべての移動
を固定支持構造体に直接基準づけできないことである。

ＳＴＭ応用分野で必要とされる精度を得るには、３方向
すべての調節機構を、固定支持構造体に直接基準づけす
る必要がある。

他の問題は、ＳＴＭ技術を生物学分野に適用することに
関連するものである。これまでＳＴＭのほとんどの応用
分野では、圧電式微調節装置の範囲内に含まれる微小な
反復構造を扱うことが多かった。このような応用分野で
は、信頼性の低い粗位置決め装置も、大きな欠点とはな
らなかった。しかし、生物学分野では、構造ははるかに
密度が低くしかも特異的であり、圧電微調節装置の範囲
内で特定の特徴的形状を位置決めできる機会はきわめて
少ない。

したがって、改良された粗調節機構は、比較的大きいス
テップで、ステージを移動させるための信頼性の高い装
置を含むものとなることがわかるはずである。このよう
な機構は、さらにｓ’ｒＭニードルから、微調節機構を
作動させるのに十分なほど小さい所定の距離内で、ステ
ージを正確に再現性良く移動させる手段を含むものとな
る。このような機構は、さらに振動の伝達及び増幅を減
少させるため、ステージを剛性のベースに接続する手段
を含むものとなる。さらに、このような機構は、最小の
相互接続装置を用いて機械的調節手段を粗調節に適合さ
せるための手段を含むものとなる。

また、このような装置は、摺動手段は含まない。

本発明によれば、装置が外部の振動の影響を受けないよ
うに維持しながら、走査型トンネリング顕微鏡中で試料
のＸ、Ｙ及びＺ方向のきわめて精密な機械的移動を実現
することができる。さらに、本発明によれば、３次元で
比較的広範囲の移動を実現することができる。

本発明の、目的は、走査型トンネリング顕微鏡のステー
ジの粗調節のための装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、ステージに伝達される振動を減少
させる粗調節機構を提供することにある。

本発明の他の目的は、ステージ部材を支持し、スクリュ
ー機構からステージへ移動を伝達する、軸方向に剛性の
ばねを含む粗調節機構を提供することにある。

０１課題を解決するための手段 本明細書では、改良された粗位置合わせシステムを有し
、走査面積の大きいＳＴＭを提示する。

この装置を使用すれば、大型の試料上の所望の領域を短
時間で位置決めすることが可能である。

本発明は、走査型トンネリング顕微鏡のステージの粗調
節のための改良された機構に関するものである。本発明
では、強固に取り付けたマイクロメータ調節装置からの
運動を伝達する板ばねアセンブリに取り付けた剛性の線
ばねを介して伝達される力により、ステージを移動させ
る。本発明の粗調節機構は、現在ＳＴＭ応用分野で使用
できる粗調節機構に比べて性能が改善される。

詳細に述べれば、本発明は、たとえばステージの１つの
面に接続された線ばね等の、第１組の４本の軸方向に剛
性の支持部材を有するＳＴＭステージ等の、ステージ支
持構造体の調節のための装置である。この支持部材は、
ステージのその面に垂直に強固に取り付けられている。

ステージ部材とは反対側の支持部材の端部は、第１のば
ね、たとえば板ばねに強固に取り付けられている。第１
のばねは、支持構造体の第１の壁面上に、またはこれと
平行に強固に取り付けられている。支持構造体の第２の
壁面は、第１の壁面に垂直に、かつ第１組の支持部材に
平行に設けられている。第２の壁面は、第２組の剛性支
持部材によってステージ部材の一側面に接続された第２
のばね、たとえば板ばねを支持する。支持構造体の第３
の壁面は、第１及び第２の側面の両方に垂直に、かつ第
１組の支持手段に平行に設けられている。第３の壁面は
１、第２組の支持部材に接続された側面に垂直なステー
ジ部材の側面に第３組の支持部材によって接続された第
３のばね、たとえば板ばねを支持する。スクリュー機構
、たとえばマイクロメータが、３つの壁面のそれぞれに
接続されて、スクリュー機構を調節すると板ばねの運動
が生じて、それが剛性の支持部材を介してステージに伝
達されるようになっている。

本発明の他の実施例では、もう１組の支持部材が、ステ
ージ部材の、第１組の支持部材が接続された面とは反対
の面に接続されている。第４組の支持部材の、ステージ
部材に接続されていない端部は、第１の壁面に平行でそ
れと対向し、第２及び第３の壁面に垂直な支持構造体の
第４の壁面上に、またはこれと平行に取り付けられたば
ね、たとえば板ばねに接続されている。

本発明の他の実施例では、第４、第５及び第６組のマイ
クロメータ・スクリューが、それぞれ支持構造体の、第
１、第２及び第３の壁面に対向する壁面に取り付けられ
ている。第４、第５及び第６組のマイクロメータ・スク
リューは、それぞれ第４、第５及び第６の壁面に取り付
けた第４、第５及び第６の板ばねに接触している。第４
、第５及び第６の軸方向に剛性の支持部材に接触する第
４、第５及び第６の板ばねは、ステージの、それぞれ第
１、第２及び第３の軸方向に剛性の支持部材とは反対の
側面でステージに取り付けられている。このように、た
とえば第１のマイクロメータ・スクリューの調節による
第１の方向の移動は、第４のマイクロメータ・スクリュ
ーと第４の板ばねと第４の軸方向に剛性の部材の組合せ
により妨害される。第２及び第３の方向の運動も、同様
に反対の組のマイクロメータ・スクリューと板ばねと軸
方向に剛性の支持部材により妨害される。

Ｅ、実施例 本発明は、ＳＴＭステージ自体の全体的移動を制御する
装置に関するものであり、ＳＴＭニードルの微調整は、
たとえば、ビーニッヒ（Ｂｔｎｎｉｇ）等の論文「走査
型トンネリング顕微鏡（ＳｃａｎｎｉｎｇＴｕｎｎｅｌ
ｉｎｇ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）　Ｊ　）Ｐｈｙｓｉｃ
ａｚ　ＥｌｓｅｖｉｅｒＳｃｉｅｎｃｅ　Ｐｕｂｌｉｓ
ｈｅｒｓｓ　Ｂ、　Ｖ、　　（１２７Ｂ）　、１９８４
年、ｐ、３８の第１Ｃ図に示すような、圧電式駆動装置
により行なうことができる。上記の論文を引用により本
明細書に合体する。他の周知の圧電管設計も、ＳＴＭニ
ードルの位置決めに使用することができる。

本発明の１実施例による、走査型トンネリング顕微鏡ニ
ードル７２及び圧電管７３を含む機械的ステージを第１
図に示す。試料ステージ１３は、第１の線（ワイヤ）ば
ね１０により、板（リーフ）ばね４０に接続されている
。板ばね４０は、第１のマイクロメータ・スクリュー４
４により、Ｚ方向に駆動される。マイクロメータ・スク
リュー４４の代りに、たとえば油圧ピストンまたは圧電
結晶等、軸方向に剛性の支持部材に平行な方向で移動を
実現するどんな線形位置決め装置を使用してもよい。線
ばね１０は、軸方向には剛性を有するが、横方向には柔
軟な４本のまっすぐな針金からなるものが好ましい。し
かし、たとえば、断面が円形または楕円形の部材等、主
軸方向には剛性で、主軸に垂直な方向には柔軟などんな
支持部材でもよい。マイクロメータ・スクリュー４４は
、支持フレーム４８の主壁面４６を貫通してねじこまれ
る。第１の側壁６８に第２のマイクロメータ・スクリュ
ー５２を追加して、ステージのＸ方向の移動を制御する
ことができる。第２のマイクロメータ・スクリュー５２
は、第２の線ばねθ４を介して資料ステージ１３に接続
された、第２の板ばね６０に支えられている。第２のマ
イクロメータ・スクリュー５２も、支持構造体の動作を
変えることなく、容易に第２の側壁５６に追加すること
ができる。

第２図は、第１図の実施例を右側から見た切欠図で、第
３の側壁７６を示す。第３の側壁７６は、第３のマイク
ロメータ・スクリュー８０及び第３の板ばね８４を有す
る。第３のマイクロメータ・スクリュー８０は、線ばね
８８を介して試料ステージ１３に取り付けられた第３の
板ばね８４を押すことにより、試料ステージ１３をＸ方
向に移動させる。線ばね６４及び８８は、軸方向には剛
性で、横方向には柔軟な１対の針金からなるものが好ま
しい。しかし、線ばね１０について説明したように適当
な部材ならどんなものを用いてもよい。

第３図は、第４の板ばね１４０及び第４の線ばね１１０
を含む本発明の他の実施例を示す。この実施例では、第
４の板ばね１４０が、ステージ１３のＺ方向への移動に
対抗し、これにより第１のマイクロメータによる移動を
緩衝し、ステージの移動の精度及び再現性を向上させる
。

装置が対称的になるほど、装置は直線的になり、振動及
び熱によるドリフトの影響を受けにくくなることが予想
される。したがって、当業者には明らかなように、図示
されていない代替実施例も、ｘ、ｙｌｚの各運動方向に
、対向するマイクロメータ、板ばね及び軸方向に剛性の
支持部材を含むことができる。対向するマイクロメータ
は、第１図ないし第３図に示したマイクロメータの反対
側に取り付けることができる。やはり図示されていない
が、他の好ましい実施例では、Ｘ１Ｙ１２方向の１つま
たは２つに、対向するマイクロメータと板ばねと軸方向
に剛性の支持部材の組合せを含む。

たとえば、マイクロメータ・スクリュー１４４を、第３
図の壁面１４６上、またはこれに平行に取り付けること
ができる。壁面１４６に取り付けたマイクロメータ・ス
クリューの運動は、ばね１４０を介して第４の線ばね１
１０に伝達され、ステージ１３を、マイクロメータ・ス
クリュー４４がステージ１３を移動させる方向とは反対
の方向に移動させようとする。このため、マイクロメー
タ・スクリューと板ばねと線ばねの追加の組合せは、マ
イクロメータ・スクリュー４４、板ばね４０及び軸方向
に剛性の支持体１０によるステージの移動に対抗しよう
とする。このような配置構成は、対向するマイクロメー
タ・スクリューが同期して一緒に移動する場合に最も良
く作動することは明らかである。このような修正は改良
となるが、本明細書の特許請求の範囲に記載された、本
発明の範囲から逸脱するものではない。

第４図は、第１図及び第２図に示す本発明の実施例の切
欠図である。第１図ないし第３図では、板ばねはそれぞ
れ、図示した点で曲げた金属板のストリップとすること
が好ましい。板ばね４０の湾曲部は、Ｚマイクロメータ
が出入するときに、板ばね４０の中央部が主壁面４６と
平行に保たれるように設計されている。別法として、板
ばね４０の中央部を、剛性の金属板または屈曲を防止す
る他の補強材を用いて強化してもよい。板ばね４０の端
部は、第１及び第２の壁面５Ｂ、６８に強固に取り付け
である（別法として、板ばね４０の端部を主壁面４６に
取り付けてもよい）。線ばね１０は、ステージ１３を板
ばね４０の中央部から一定の位置に保持する針金である
。これらの針金は、Ｘ及びＹ方向に曲がることができる
。線ばね６４は、ステージ１３を、第２の板ばね６０の
マイクロメータ５２と重なる部分から一定の距離に保持
する。線ばね８８は、ステージ１３を、板ばね８４のマ
イクロメータ８０と重なる部分から一定の距離に保持す
る。

本発明の板ばねは、復元力を与え、軸方向に剛性の支持
部材を、マイクロメータ・スクリューに強固に保持する
よう設計されていることは明らかである。したがって、
この目的を達成するのに適したどんな力伝達装置も本発
明の範囲に含まれる。

たとえば、板ばねの代りに、マイクロメータ・スクリ二
一を回転したときに、軸方向に剛性の支持部材がステー
ジに対して回転しないように、軸方向に剛性の支持部材
をマイクロメータに回転可能に取り付ける手段を用いて
もよい。

軸方向に剛性の支持部材の長さに比べてステージの移動
が小さい限り（ＳＴＭでは通常そうである）　、Ｘ、Ｙ
１Ｚ方向の移動はほぼ直線的で、直角方向である。変位
がこれより大きい場合は、ステージは軸方向に剛性の支
持部材の長さに対応する半径の弧を描いて移動する。ス
テージはＸまたはＹ方向に移動°するとき、２方向にも
わずかに移動し、その動きはほぼ円弧状である。しかし
、これより長い移動であっても、軸方向に剛性の支持部
材１０の長さが一定であるため、ステージはＳＴＭニー
ドルに垂直のままである。したがって、ステージは長い
移動の間もＳＴＭニードルに垂直に維持される。

本発明の独特な特徴の１つは、ステージが、移動方向に
は剛性であるが他の２方向には柔軟なまっすぐな線ばね
を介して、Ｘ１Ｙ及び２マイクロメータ・ドライバに結
合されていることである。さらに、湾曲部品の使用によ
り、ステージの支持部材はきわめて小型、軽量で、しか
も機械的に強固にすることができる。これにより、走査
型トンネリング顕微鏡とステージとの間の相対振動がサ
ブオングストロームのレベルに低下し、高品質ノトンネ
リング像が得られる。絶対振動を減少させるため、ステ
ージ及びＳＴＭを取り付けるベースを、通常１組の精巧
なばねまたはゴム製の振動マウントで支持する。相対振
動を減少させるために、ＳＴＭとステージをベースに強
固に取り付ける必要があるが、本発明によればこれが可
能である。

１実施例では、ＳＴＭは、ステージが２５ｍｍのウェー
ハを保持できるように設計されていた。

他の主要な設計の目的は、ＸまたはＹ方向に１ｍｍ移動
する場合、Ｚ方向の移動を、ＳＴＭの範囲である３μｍ
未溝にすることであった。これらの目的を達成するため
に、線ばねの長さは少なくとも３８ｍｍなければならな
いことがわかった。本実施例では、４４ｍｍの線ばねを
使用した。ばねの直径及び太さは、設計の剛性を最大に
すると同時に、ステージを小型のステッパ・モータの限
界内で移動させるのに必要な力を保つために、可能な限
り大きい値を選定した。この好ましい実施例では、板ば
ねは０．３０ｍｍのステンレス・スチール板、主線ばね
は０．８０ｍｍのスチール製線ばね、Ｘ及びＹスクリュ
ーに接続した線ばねは０゜２３ｍｍのスチール製線ばね
である。

本発明をさらに容易に理解するため、周知のＳＴＭ中で
の操作について説明する。適当なＳＴＭ装置は、前記の
Ｂ・マイケル及びＧ、）ラバリ一二の論文に記載されて
いる。３台のステッパ・モータを使って、マイクロメー
タ４４．５２．８０を回転させることにより、ステージ
１３をそれぞれｘ、ｙ、ｚ方向に移動させる。モータ軸
の回転を通常は減速して、マイクロメータ・スクリュー
４４．５２．８０を駆動する。マイクロメータのスピン
ドルが、ステッパ・モータにより軸及び歯車を介して駆
動される。粗位置決め装置がほぼ一定の移動をするよう
に、ステッパ・モータの回転を減速することができる。

本発明では、剛性で対称的な設計により、熱によるドリ
フトと振動に対する安定性が得られる。

高解像度の走査中に、駆動装置はマイクロメータから外
され、本体の下の緩衝ステージ（間にビトン・ロッドを
挟んだ４枚の金属板）を迂回する必要が避けられる。

前記のＢ・マイケル及びＧ・トラパリ一二の論文には、
本発明で使用するのに適したデータ獲得及びステッパ・
モータ制御電子回路を実施するための方式が記載されて
いる。ステッパ・モータは、ディジタル入出力インター
フェースとステッパ・モータ駆動回路を介して、ＣＰＵ
から制御される。

この配置構成を使用することにより、３軸の運動がユー
ザの定義する速度とステップ・サイズで実施できる。

本発明は、構造を簡単にし、ステージの剛性と安定性を
増大することにより、振動を減少させ、熱安定性を高め
るので、著しい改良であると考えられる。これらの改良
は、ソリッド・ベースからステージまでの機械的経路の
長さを減少させることにより達成される。さらに、スク
リュー機構はすべて、剛性のベースに直接接続されてい
る。スクリュー機構がステージとともに移動しないため
、モータ等の駆動機構は、複雑なギヤ装置を用いずに接
続できる。ステージの位置が中間ステージを介すること
なく、剛性のベースに直接基準づけされるため、剛性と
安定性が改善される。軸方向に剛性の支持部材は、摺動
部材に代わって使用されることにより信頼性を改善し、
走行部材に代わって使用されることにより再現性を改善
する。したがって、本発明は、改善された粗位置決め装
置と、大きい走査面積（すなわち、ＳＴＭにより走査さ
れる試料の面積）を提供する。

当業者には明らかなように、本発明は、ＳＴＭ応用分野
だけに限定されるものではなく、原子開力顕微鏡技術の
、関連する顕微鏡技術用のステージの支持を含めて、多
くの状況で使用できる。

Ｆ０発明の効果 試料ステージに伝達される振動を減少し、大型の試料上
の所望の領域を短時間で位置決めで酋る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による支持構造体及び粗調節機構の１
実施例の、第２図の線Ａ−Ａに沿った切欠図である。 第２図は、第１図の実施例の、線Ｂ−Ｂに沿った切欠図
である。 第３図は、本発明による支持構造体及び粗調節機構の第
２の実施例の切欠図である。 第４図は、第１図及び第２図の支持構造体及び粗調節機
構の切欠斜視図である。 １３・・・・試料ステージ、１０．６４．８８・・・・
線ばね、４０，８０，８４・・・・板ばね、４４．５２
．８０・・・・マイクロメータ・スクリュー出願人　　
インターナシロナル・ビジネス・マシーンズ・コーボレ
ーシ研ン 代理人　　弁理士　　頓　　宮　　孝　　−（外１名） Ｂ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、　４

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）試料ステージと、 剛性の支持構造体と、 第１及び第２の端部を有する複数の軸方向に剛性の支持
   体と、 第１及び第２の端部を有する第１のばね手段とを有し、 上記の複数の軸方向に剛性の支持体は、上記の軸方向に
   剛性の支持体の第１の端部で上記試料ステージに取り付
   けられて、上記試料ステージを支持し、 上記の軸方向に剛性の支持体の第２の端部は上記第１の
   ばね手段に強固に取り付けられ、 上記第１のばね手段の第１及び第２の端部は上記剛性支
   持構造体に強固に取り付けられ、 上記第１のばね手段に接触して、上記剛性支持構造体に
   移動可能に取り付けられた第１のスクリュー機構を有す
   ることを特徴とする、試料ステージの位置を調節するた
   めの支持構造体。
2. （２）互いに直交する第１、第２、及び第３の方向で試
   料ステージの位置を調節するための支持構造体において
   、 上記試料ステージが４つのコーナを有し、 ４つの軸方向に剛性の支持体が、上記試料ステージの１
   面の上記コーナで上記試料ステージを支持し、 上記支持体の上記試料ステージとは反対側の端部に取り
   付けた第１の板ばねを有し、 上記板ばねの少なくとも１端がホルダに強固に取り付け
   られ、 上記第１の板ばねを押すように、上記剛性支持体に平行
   に上記ホルダに移動可能に取り付けられたスクリュー機
   構を有することを特徴とする支持構造体。
3. （３）試料ステージ支持構造体を調節するための調節装
   置において、 第１及び第２の端部を有する第１組の軸方向に剛性の支
   持部材と、 上記支持部材の上記第１の端部は、上記試料ステージの
   １面に接続されたことと、 上記第１組の支持部材は、上記試料ステージの上記１面
   に垂直に取り付けられたことと、 上記第１組の支持部材の上記第２の端部は、第１のばね
   手段に強固に取り付けられたことと、上記第１のばね手
   段は、上記支持構造体に強固に取り付けられたことと、 上記支持構造体の第２の壁面は、上記第１の壁面に垂直
   で、上記第１組の支持部材に平行であることと、 上記第２の壁面は、上記試料ステージの上記１面に垂直
   な上記試料ステージの側面に、第２組の支持部材によっ
   て接続された第２のばね手段を支持することと、 上記支持構造体の第３の壁面は、上記第１及び第２の壁
   面の両方に垂直で、上記第１組の支持部材に平行である
   ことと、 上記第３の壁面は、上記第２組の支持部材に接続された
   上記側面に垂直な上記試料ステージの側面に第３組の支
   持部材によって接続された第３のばね手段を支持するこ
   とと、 力伝達手段が上記３つの壁面のそれぞれに接続され、上
   記ばね手段に接触して、上記力伝達手段の１つを調節す
   ることにより、上記ばね手段が移動して、それが上記剛
   性支持部材を介して上記試料ステージに伝達される力伝
   達手段を有することを特徴とする調節装置。