JPS6382389A

JPS6382389A - 試料微動機構

Info

Publication number: JPS6382389A
Application number: JP61226285A
Authority: JP
Inventors: 宮崎　安通; 古賀　康憲
Original assignee: Research Development Corp of Japan
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 1986-09-26
Filing date: 1986-09-26
Publication date: 1988-04-13
Also published as: JPH04556B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、電子顕微鏡やトンネル顕微鏡等の精密測定機
器に用いられる試料位置微小移動機構に関するもので、
特に、圧電素子によって試料台の位置を制御するように
した、試料微動機構に関するものである。

（従来の技術）最近１ｎ■（ナノメートル）オーダーの極めて高い分解
能を有する顕微鏡として走査型トンネル顕ｗＬ鏡が開発
され１表面物理学の分野のみならず、精密加工、超電導
、医学、生物学などの広範な応用分野において注目を浴
びている。

この走査型トンネル顕微鏡というのは、トンネル電流を
利用して試料表面の凹凸を観察するようにしたものであ
る。先端を１ｐ国　（マイクロメートル）程度に細く研
摩したタングステン等の金属探針を、清浄化したシリコ
ン結晶等の試料表面に１ｎ■程度にまで近づけ、その探
針と試料との間に数ミリボルトから数ボルトのバイアス
電圧を加えると、その間にはトンネル電流が流れる。こ
のトンネル電流は、探針と試料表面との間の距離に大き
く依存し、その距離に対して指数関数的に変化する。し
たがって、探針を試料表面に沿って移動させながら、ト
ンネル電流値が一定に保たれるように探針の位置を制御
すれば、その制御信号を利用して試料表面の高さの変化
を求めることができる。そして、その探針を試料表面に
沿ってＸ方向及びＹ方向に２次元的に走査することによ
り、試料表面の３次元的画像を得ることができる。

このような原理にＷづ〈走査型トンネル顕微鏡によれば
、試料表面の凹凸を、垂直方向で０．０１ｎｉ、水平方
向で０．２〜０．３　ｎｍという非常に高い精度で、し
かも非破壊的に測定することができる。

ところで、このようなトンネル顕微鏡によって試料を観
察する場合には、あらかじめ探針と試料表面との間の距
離を、その間にトンネル電流が流れるだけの大きさにセ
ットする必要がある。通常、そのセットは、試料を載置
した試料台を移動させることによって行われる。また、
試料の観察位置を変える場合にも、試料台を移動させる
。

このように試料台を移動させる機構として、従来は、送
りねじ機構やクロスローラガイド機構等の機械的機構が
用いられていた。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、そのような機械的試料移動機構では、バ
ックラッシュやクロストーク等を完全に除去することが
できないので、精密な位置制御は極めて難しい。特に上
述のようなトンネル顕微鏡の場合には、ｎｓオーダーの
位置制御が求められるが、機械的機構ではそのような制
御はほとんど不可能となっている。

そのために、走査型トンネル顕微鏡においては、機械的
な試料移動機構によって試料台を移動させた後、圧電素
子からなる探針走査機構によって探針を微小移動させる
ようにしている。

しかしながら、圧電素子の伸縮ストロークは極めて小さ
いので、そのようにした場合にも、探針走査機構によっ
て位置決めできる範囲に試料をセットすることは極めて
難しいものとなっている。また、そのように探針走査機
構によって探針と試料との間の関係位置を決定するよう
にした場合には、その探針を移動させた分だけ走査領域
が狭められてしまうという問題もある。

試料移動機構に圧電素子を用いるようにすればよいので
あるが、単に圧電素子によって試料台を移動させるよう
にするだけでは、十分なストロークが得られないので、
厚さの異なる種々の試料に対応させることはできない。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって
、その目的は、試料台を、極めて精密に位置制御するこ
とができ、しかも、比較的大きなストロークで移動させ
ることができるようにすることである。

（問題点を解決するための手段）この目的を達成するために、本発明では、Ｘ方向及びＹ
方向に圧電素子が取り付けられた上部クランプ台と下部
クランプ台とを、Ｚ方向に伸縮する圧電素子によって連
結し、Ｘ方向及びＹ方向の圧電素子を伸長させたとき、
その上部あるいは下部クランプ台がガイド体に固定され
るようにしている。Ｘ方向及びＹ方向の圧電素子は、そ
れぞれ、互いに反対方向に伸縮する一対の圧電素子によ
って構成されている。

そして、第１番目の発明では、ガイド体がベースに固定
されるとともに、上部及び下部クランプ台がそのガイド
体に沿って移動し得るものとされ、その上部クランプ台
に試料台が設けられている。

また、第２番目の発明では、下部クランプ台がベースに
固定されるとともに、ガイド体が可動とされ、そのガイ
ド体に試料台が設けられている。

（作用）このように構成することにより、例えば上部クランプ台
の圧電素子を伸長させてそのクランプ台をガイド体に固
定するとともに、下部クランプ台の圧電素子を収縮させ
、上部クランプ台と下部クランプ台とを連結するＺ方向
の圧電素子を伸縮させれば、下部クランプ台とガイド体
との相対位置が変化する。そして、その状態で下部クラ
ンプ台をガイド体に固定するとともに、上部クランプ台
の圧電素子を収縮させ、２方向の圧電素子を伸縮させれ
ば、今度は上部クランプ台とガイド体との相対位置が変
化する。

したがって、このような動作を繰り返すことにより、第
１番面の発明の場合には上部及び下部クランプ台がガイ
ド体に沿って移動することになり、上部クランプ台に設
けられている試料台が移動する。また、第２番目の発明
の場合にはガイド体が移動することになり、そのガイド
体に設けられている試料台が移動する。その全移動量は
、ガイド体の長さによって定められる。したがって、ガ
イド体を長いものとすることによって、試料台の移動ス
トロークは十分に長くすることができる。しかも、２方
向の圧電素子に加える電圧を制御することによって、そ
の位置は極めて精密に制御される。

そして、上部及び下部クランプ台の各一対のＸ方向圧電
素子あるいはＹ方向圧電素子に加える電圧をそれぞれ異
ならせれば、それらの伸長量に差が生じることになり、
上部及び下部クランプ台をガイド体に固定した状態で、
試料台をＸ方向あるいはＹ方向に微小移動させることが
できる。

（実施例）以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図中、第１図は本発明による試料微動機構の一実施例を
示すもので、その試料微動機構を備えた顕微鏡の縦断側
面図であり、第２図はその試料微動機構の可動部の斜視
図である。

第１図から明らかなように、走査型電子顕微鏡の試料室
内には、送りねじ機構等によって紙面に平行なＸ方向及
び紙面に垂直なＹ方向に移動されるベース１が設けられ
ている。このベース１上には１円筒状のガイド体２が固
定されている。このガイド体２は、電子顕微鏡の固定部
に取り付けられたクランプ用圧電素子３によって、Ｘ−
Ｙ平面内の任意の位置で固定されるようになっている。

ガイド体２の上面には、走査型トンネル顕微鏡の探針４
をＸ方向、Ｙ方向、及びそれらに垂直なＺ方向に微小移
動させ得る探針走査機構５が取り付けられている。その
探針走査機構５は、それぞれＸ、Ｙ、Ｚ方向に伸縮する
複数個の圧電素子によって構成されている。

トンネル顕微鏡の探針４は、その先端に電子顕微鏡の対
物レンズ６によって電子ビーム７を照射し得る範囲に位
置するようにされている。

そして、その電子ビーム７の照射によって放出される二
次電子８が、電子顕微鏡の二次電子検出器９によって検
出されるようになっている。

ガイド体２は、試料微動機構１１の固定部とされている
。そして、そのガイド体２の内部に、試料微動機構１１
の可動部が設けられている。その可動部は、第１，２図
から明らかなように、円板状の上部クランプ台１２と下
部クランプ台１３とを有するもので、その上部クランプ
台１２には、Ｘ方向の両側面からそれぞれ突出する第１
圧電素子ｘ１．ｘ２と、Ｙ方向の両側面からそれぞれ突
出する第２圧電素子Ｙ１　。

Ｙ２とが取り付けられている。したがって、これら第１
圧電素子Ｘｔ、Ｘ２はＸ方向の直線上において互いに反
対方向に伸縮し、第２圧電素子Ｙ　１　　＋　Ｙ　２は
Ｙ方向の直線上において互いに反対方向に伸縮するもの
とされている。

下部クランプ台１３にも、第１圧電素子ｘ１　。

Ｘ２と同様な第３圧電素子ｘ３．ｘ４及び第２圧電素子
Ｙ　１　　＊　Ｙ　２と同様な第４圧電素子Ｙ３＋Ｙ４
が取り付けられている。

こうして、第１及び第２圧電素子Ｘ、、Ｘ、；Ｙ　１　
　＋　Ｙ　２　を伸長させたときには、それらがガイド
体２の内面に圧着されて上部クランプ台１２がガイド体
２に固定され、第３及び第４圧電素子Ｘ３　　、Ｘ４　
；ｙ３　、ｙ４を伸長サセタトきには、下部クランプ台
１３がガイド体２に固定されるようになっている。また
、それらの圧電素子ｘ１〜ｘ４　、ｙ、〜Ｙ４を収縮さ
せたときには、各クランプ台１２．１３がガイド体２に
対して自由に昇降し得るようになっている。

これらの圧電素子ｘ１〜ｘ、、ｙ、〜Ｙ４には、第３図
に示されているような制御装置によって電圧が加えられ
るようになっている。すなわち、一方の第１圧電素子Ｘ
１の十極にはスイッチＳ１を介して＋Ｖの電位が与えら
れ、他方の第１圧電素子ｘ２の一極にはスイッチＳ２を
介して一■の電位が与えられるようになっている。そし
て、一方の第１圧電素子ｘ１の一極及び他方の第１圧電
素子ｘ２の十極には、微動制御電位ΔＶｘが与えられる
ようになっている。その微動制御電位ΔＶｘは、Ｏを中
心として一定範囲で変化させ得るようにされている。

こうして、一方の第１圧電素子Ｘ、にはＶ−ΔＶＸの電
圧が加えられ、他方の第１圧電素子ｘ２には■＋ΔＶｘ
の電圧が加えられるようになっている。

第２圧電素子Ｙ　１　　＊　ｙ、　、第３圧電素子ｘ３
　　。

ｘ４、第４圧電素子Ｙ３．Ｙ４も同様に接続されている
。そして、第３圧電素子ｘ３．ｘ４には、第１圧電素子
Ｘ、、Ｘ２と同じ微動制御電位Δｖｘが与えられるよう
になっている。また、第２圧電素子Ｙ１　　＋　Ｙ２に
与えられる微動制御電位Δ゛ｖｙと同じ微動制御電位が
第４圧電素子Ｙ３．Ｙ４にも与えられるようになってい
る。更に、第２圧電素子ＹＩ　　＋　Ｙ　２のスイッチ
Ｓ１　　＋　Ｓ　２は、第１圧電素子Ｘ、、Ｘ、のスイ
ッチＳ１　、Ｓ２を開閉する制御信号と同じ制御信号に
よって開閉され、第３圧電素子ｘ３　。

ｘ４のフィー２千”３　　＊　Ｓ４及び第４圧電素子Ｙ
　３　　＋　Ｙ　４のスイッチｓ３．ｓ４も、それぞれ
同一の制御信号によって開閉されるようになっている。

第１．２図に示されているように、上部クランプ台１２
と下部クランプ台１３とは、Ｚ方向に伸縮する第５圧電
素子Ｚ１によって互いに連結されている。この第５圧電
素子Ｚ１には、第１及び第２圧電素子ｘｔ　、ｘ２；Ｙ
、、Ｙ２あるいは第３及び第４圧電素子ｘ３　　、ｘ４
　；ｙ３　。

Ｙ４への電圧印加時期に対して所定のタイミングで、制
御装置から制御電圧が加えられるようになっている。

上部クランプ台１２上には、試料が載置される試料台１
４が設けられている。

次に、このように構成された試料微動機構１１の作用に
ついて説明する。

試料を観察するときには、試料微動機４１！１１の可動
部を下降させた状態で、試料台１４上に試料をａ置する
。そして、まず、スイッチＳｌ＋Ｓ２を開き、スイッチ
Ｓ３　、Ｓ４を閉じる。このとき、微動制御電位ΔＶＸ
　、ΔＶ！はともに０としておく、すると、第１及び第
２圧電素子ｘ、、Ｘ２　；Ｙ、、Ｙ２が収縮し、第３及
び第４圧電素子Ｘ３　　、Ｘ４　；　Ｙ３　　、Ｙａが
伸長する。それによって、上部クランプ台１２が自由状
態となるとともに、下部クランプ台１３がガイド体２に
固定される。

そこで、第５圧電素子Ｚ１に電圧を加える。

すると、その第５圧電素子Ｚ１が伸長し、上部クランプ
台１２が上昇する。

次いで、スイッチＳ１＋５２を閉じ、スイッチｓ３．ｓ
、を開く、すると、第１及び第２圧電素子Ｘｔ　　、Ｘ
２　　；Ｙｌ　　、Ｙ２が伸長シテ、上部クランプ台１
２がその位置でガイド体２に固定されるとともに、第３
及び第４圧電素子Ｘ３　。

Ｘ４　；ｙｓ　　＋Ｙ４が収縮して、下部クランプ台１
２が自由状態となる。そこで、第５圧電素子′Ｚ１に加
えられていた電圧を除去する。それによって、第５圧電
素子Ｚｔが収縮し、下部クランプ台１３が上昇する。

その状態で、再び下部クランプ台１３をガイド体２に固
定するとともに、上部クランプ台１２を自由状態にする
。そして、第５圧電素子Ｚｌ　を伸長させる。すると、
上部クランプ台１２が更に上昇する。

このような動作を繰り返すことによって、試料台１４が
上昇し、試料が探針４に接近する。

このときには、第５圧電素子Ｚ、に加える電圧を小さく
して、その圧電素子Ｚ１の伸縮量が小さくなるようにし
、微調整が行われるようにする。

こうして、探針４と試料との間にトンネル電流が流れる
ようになると、その状態で第１〜第４圧電素子ｘ１〜Ｘ
４．Ｙｌ〜Ｙ４をすべて伸長させ、上部クランプ台１２
及び下部クランプ台１３をともにガイド体２に固定する
。

そして、この状態で走査型電子顕微鏡により試料を観察
する。試料の観察位置を変えるときには、その電−子顕
微鏡のベース１をＸ−Ｙ平面内で移動させることにより
、試料台１４をＸ−Ｙ平面内で移動させる。

試料を更に拡大して観察する必要があるときには、その
観察部位が探針４の先端部にほぼ位置するように試料台
１４−を位置決めする。そして、その位置で、クランプ
用圧電素子３によってガイド体２を固定する０次いで、
第１及び第３圧電素子ｘ１〜ｘ４に与えられる微動制御
電位ΔＶ！と、第２及び第４圧電素子ｙｔ〜Ｙ４に与え
られる微動制御電位ΔＶ！とを適宜変化させる。すると
、一方の第１及び第３圧電素子ｘ、、ｘ３　と他方の第
１及び第３圧電素子ｘ２　。

ｘ４との伸長量、一方の第２及び第４圧電素子Ｙ、、Ｙ
３　と他方の第２及び第４圧電素子Ｙ２＋Ｙ４との伸長
量がそれぞれ異なるものとなる。

その結果、上部及び下部クランプ台１２．１３がガイド
体２に固定された状態を保ったまま、試料台１４がＸ−
Ｙ平面内で微小移動される。

このようにして、試料の拡大観察部位を探針４の先端部
に正確に位置させることができる。

次いで、探針走査機構５を作動させ、探針４のＺ方向の
位置を微調整して、探針４と試料との間に流れるトンネ
ル電流が所定の値となるようにする。そして、探針４を
Ｘ−Ｙ平面で走査させながら、そのトンネル電流が一定
の値に保たれるように探針４のＺ方向の位置を制御する
。その制御信号を画像処理することにより、電子顕微鏡
によって観察した試料の同一部位の拡大画像を得ること
ができる。

二のように、この試料微動機構１１によれば、ガイド体
２の長さに応じた距離だけ大きく試料台１４をＺ方向に
移動させることができるとともに、探針４と試料との間
にトンネル電流が流れる程度にまで、すなわちｎｍオー
ダーで、試料のＺ方向の位置を制御することができる。

また、試料のＸ方向及びＹ方向の位置も、０層オーダー
で微調整することができる。

そして、ガイド体２を円筒状のものとするとともに、上
部及び下部クランプ台１２．１３を円板状のものとして
いるので、それらを高い精度で加工することができる。

したがって、高精度の位置制御が可能となる。しかも、
円筒状のガイド体２の内部に可動部を収容するようにし
ているので、その可動部を小形化することができる。

第４図は、本発明の第２番目による試料微動機構の一実
施例を示す斜視図である。

この図から明らかなように、この実施例においては、ガ
イド体２は円柱状のものとされ、その外周側に、リング
状の上部クランプ台１２と下部クランプ台１３とが設け
られている。上部クランプ台１２には、Ｘ方向の直線上
に、その内周面から突出する一対の第１圧電素子ｘ１　
。

ｘ２が取り付けられ、Ｙ方向の直線上に、同じく内周面
から突出する一対の第２圧電素子Ｙ１　　。

Ｙ２が取り付けられている。これらの圧電素子Ｘ、、Ｘ
２及びＹ　１　　＋　Ｙ　２は、中心側のガイド体２に
向かって同時に伸縮し、伸長したときにはガイド体２に
固定され、収縮したときには自由状態となるようにされ
ている。

下部クランプ台１３にも、第１圧電素子ＸＩ。

ｘ２と同様な第３圧電素子ｘ３．ｘ４及び第２圧電素子
Ｙ　１　　＋　Ｙ２と同様な第４圧電素子Ｙ３　　。

Ｙ４が取り付けられている。

そして、上部クランプ台１２と下部クランプ台１３とは
、Ｚ方向に伸縮する複数本の第５圧電素子Ｚ１によって
連結されている。

下部クランプ台１３はベース１に固定されている。また
、ガイド体２は可動とされ、その上面によって試料台１
４が形成されている。

その他の構成は、第１〜３図の実施例とほぼ同様である
。ただし、この場合には、探針走査機構５はガイド体２
とは別個の支持台によってベースｌに支持されている。

このように構成された試料微動機構１１においては、上
部クランプ台１２の第１及び第２圧電素子Ｘ、、Ｘ２　
　；ｙｔ　　、Ｙ２を収縮させて上部クランプ台１２を
自由状態とするとともに、下部クランプ台１３の第３及
び第４圧電素子ｘ３　　、Ｘ４　；Ｙ３　　、ｙ４を伸
長サセテ下部クランプ台１３をガイド体２に固定し、第
５圧電素子Ｚｌ　を収縮させると、ガイド体２はその位
置のままで、上部クランプ台１２が下降する。そこで、
上部クランプ台１２をガイド体２に固定するとともに、
下部クランプ台１３をガイド体２から離し、第５圧電素
子Ｚ１を伸長させると、上部クランプ台１２が押し上げ
られ、それに伴ってガイド体２が引き上げられる。

このような動作を繰り返すことによって、第１〜３図の
実施例と同様に、試料台１４が大きく上昇する。また、
第５圧電素子Ｚ１に加えられる電圧を制御することによ
って、その試料台１４のＺ方向の位置を微調整すること
ができる。更に、Ｘ方向の圧電素子ｘ、、ｘ３とｘ２　
。

Ｘ４．Ｙ方向ノ圧電素子Ｙ１．Ｙ、とＹ　２　　＋　Ｙ
　４に加えられる電圧を異ならせることによって、試料
台１４のＸ方向及びＹ方向の位置をＷ！副調整ることが
できる。

このような試料微動機構１１によれば、ベース１上に長
いガイド体２を固定する必要がないので、ベース１より
上方の高さを小さくすることができる。したがって、走
査型電子Ｊｉｌ微鏡の試料室内のスペースを有効に利用
することができるようになる。また、クランプ台１２．
１３及び圧電素子Ｘ１〜ｘ４．Ｙ１〜Ｙ４　、ＺＩがベ
ースｌによって支持されるので、これらの重量について
の設計の自由度が増大する。そして、ガイド体２をアル
ミ等の軽合金によって形成し、軽量のものとすることに
より、その移動がスムーズに行われるようになり、位置
制御の精度が一層高められる。

なお、上記実施例においては、その試料微動機構１１が
、走査型電子顕微鏡の試料室内に組み込まれた走査型ト
ンネル顕微鏡に用いられるものとしているが、その試料
微動機構１１は、単独の走査型電子顕微鏡あるいはトン
ネル顕微鏡に用いても、極めて有用なものである。また
、顕微鏡に限らず、その他の精密測定機器に用いること
もできる。そのような場合には、Ｚ方向が水平方向等と
されることもある。したかって、「上部クランプ台」、
「下部クランプ台」という用語は、単に区別するために
用いられているだけであって、必ずしもその位置関係を
いうものではない。

第１．２図の実施例のように、ガイド体２の内部にクラ
ンプ台１２．１３を設ける場合にも、第４図の実施例の
ようにガイド体２を可動とするとともに、下部クランプ
台１３をベース１に固定し、ガイド体２に試料台１４を
設けるようにすることもできる。また、第４図の実施例
のように、クランプ台１２．１３の内側にガイド体２を
設ける場合にも、第１，２図の実施例のようにそのガイ
ド体２をベースｌに固定するとともに、クランプ台１２
．１３がそのガイド体２に沿って移動するようにするこ
ともできる。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば、試料
台を移動させる駆動機構として圧電素子を用いるように
しているので、精密な位置制御ができるとともに、遠隔
操作によって移動量や移動方向等のすべての制御を容易
に行うことができるようになる。

また、Ｚ方向に伸縮する圧電素子を繰り返して伸縮させ
ることによって試料台をＺ方向に移動させるようにして
いるので、その移動量を十分に大きくすることが可能と
なり、任意の厚さの試料に対応させることができるとと
もに、試料台への試料の設置等も容易なものとすること
ができる。

更に、上部及び下部クランプ台を、Ｘ方向の直線上にお
いて互いに反対方向に伸縮する一対の圧電素子とＹ方向
の直線上において互いに反対方向に伸縮する一対の圧電
素子とによってガイド体に固定するようにしているので
、その伸長量を異ならせることによって、試料台をＸ方
向及びＹ方向に移動させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による試料微動機構を備えた顕微鏡の
一実施例を示す縦断側面図、第２図は、その試料微動機構の可動部を示す斜視図、第３図は、その試料微動機構における圧電素子の制御装
置の回路図、第４図は、本発明による試料微動機構の他の実施例を示
す斜視図である。１・・・ベース　　　　　　２・・・ガイド体１１・・
・試料微動機構１２・・・上部クランプ台　１３・・・下部クランプ台
１４・・・試料台Ｘ、、Ｘ、・・・第１圧電素子ＹＩ　　ｒ　Ｙ　２・・・第２圧電素子ｘ３．ｘ４・・
・第３圧電素子Ｙ３．Ｙａ・・・第４圧電素子ｚｌ・・・第５圧電素子第１図第２図心第５図第ケ図手続補正書（自発）昭和６１年１０月３０日特許庁長官　　黒　１）明　雄　殿ｌ、事件の表示昭和６１年特許願第２２６２８５号２、発明の名称試料微動機構３、補正をする者事件との関係　　　出　願　人新技術開発事業団宮　　崎　　安　通古　　賀　　康　　憲４、代　　理　　人　　〒１０５住　所　東京都港区虎ノ門３丁目１８番１２号ステユデ
ィオ虎ノ門　１１０２号室第１図第２図第３図ｔ’ｊ岬（δ方−−−−−ふ−−−−−−Ｊ第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｘ方向の直線上において互いに反対方向に伸縮す
る一対の第１圧電素子が取り付けられているとともに、
それに垂直なＹ方向の直線上において互いに反対方向に
伸縮する一対の第２圧電素子が取り付けられている上部
クランプ台と、これら第１及び第２圧電素子とそれぞれ
同様な第３及び第４圧電素子が取り付けられているとと
もに、Ｘ、Ｙ方向に垂直なＺ方向に伸縮する第５圧電素
子によって前記上部クランプ台に連結されている下部ク
ランプ台と、前記第１及び第２圧電素子あるいは第３及び第４圧電素
子をそれぞれ伸長させることによって前記上部クランプ
台あるいは下部クランプ台が固定されるガイド体と、前記第１ないし第５圧電素子のそれぞれに加えられる電
圧を制御する制御装置と、を備え、前記ガイド体がベースに固定されているとともに、前記上部クランプ台に試料台が設けられている、試料微動機構。
（２）Ｘ方向の直線上において互いに反対方向に伸縮す
る一対の第１圧電素子が取り付けられているとともに、
それに垂直なＹ方向の直線上において互いに反対方向に
伸縮する一対の第２圧電素子が取り付けられている上部
クランプ台と、これら第１及び第２圧電素子とそれぞれ
同様な第３及び第４圧電素子が取り付けられているとと
もに、Ｘ、Ｙ方向に垂直なＺ方向に伸縮する第５圧電素
子によって前記上部クランプ台に連結されている下部ク
ランプ台と、前記第１及び第２圧電素子あるいは第３及び第４圧電素
子をそれぞれ伸長させることによって前記上部クランプ
台あるいは下部クランプ台が固定されるガイド体と、前記第１ないし第５圧電素子のそれぞれに加えられる電
圧を制御する制御装置と、を備え、前記下部クランプ台がベースに固定されているとともに
、前記ガイド体が可動とされ、そのガイド体に試料台が設
けられている、試料微動機構。