申请/专利权人：日本株式会社日立高新技术科学

申请日：2019-03-25

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN110361565B

主分类号：G01Q10/00

分类号：G01Q10/00

优先权：["20180326 JP 2018-057954"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2020.12.22#实质审查的生效;2019.10.22#公开

摘要：本发明提供扫描型探针显微镜及其扫描方法。在进行间歇测定方法时，避免探针和试样表面相互成为过负荷，并且缩短试样表面的凸凹形状的测定时间。扫描型探针显微镜具有安装有探针的悬臂，通过使所述探针与试样表面间歇地接触而对所述试样表面进行扫描，其中，所述扫描型探针显微镜具有控制装置，该控制装置进行使所述探针和所述试样表面接触的第1动作、以及在所述第1动作后使所述探针和所述试样表面分离的第2动作，所述控制装置通过使所述悬臂进行热变形来执行所述第2动作。

主权项：1.一种扫描型探针显微镜，其具有安装有探针的悬臂，通过使所述探针与试样表面间歇地接触而对所述试样表面进行扫描，其特征在于，所述扫描型探针显微镜具有控制装置，该控制装置进行使所述探针和所述试样表面接触的第1动作、以及在所述第1动作后使所述探针和所述试样表面分离的第2动作，所述控制装置还具有微动机构，该微动机构能够使用压电元件使所述探针和所述试样表面相对移动，所述控制装置并用所述悬臂的热变形和所述微动机构来执行所述第2动作。

全文数据：扫描型探针显微镜及其扫描方法技术领域本发明涉及扫描型探针显微镜及其扫描方法。背景技术在下述专利文献1中公开了如下的扫描型探针显微镜：使形成于悬臂的前端的探针与试样接触并连续地使探针进行扫描，由此测定试样表面的凸凹形状专利文献1参照。但是，在专利文献1所记载的扫描型探针显微镜中，探针和试样表面始终接触，因此，可能产生探针的磨损或试样的损伤。与此相对，在专利文献2、3中提出了如下的间歇测定方法：仅在预先设定的多个试样表面的测定点使探针和试样表面接触并对试样表面进行间歇扫描，由此测定试样表面的凸凹形状。这些专利文献中的“探针和试样表面的接触”是指接近到产生物理上的相互作用的距离，以该相互作用的物理量为基准进行接触的判断。物理量的代表例存在引力和斥力。具体而言，在间歇测定方法中，反复进行第1工序和第2工序，由此对试样表面进行间歇扫描，在该第1工序中，使探针从规定的测定点的上空到试样表面进行接近动作，使该探针与试样表面接触，计测探针的高度，在该第2工序中，在该第1工序后，使与试样表面接触的探针从试样表面分离，使其移动到下一个测定点的上空。另外，在实际的计测中，多数情况下，在所述第1工序与所述第2工序之间增加进行探针试样间的物性测定的工序、或者进行形状和物性的同时测定的工序。由此，在上述间歇测定方法中，与专利文献1相比，探针和试样表面仅在测定点接触，因此，最小的接触即可，能够减少探针的磨损或试样的损伤。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-33373号公报专利文献2：日本特开2007-85764号公报专利文献3：日本特开2011-209073号公报发明内容发明要解决的课题但是，在上述间歇测定方法中，针对与试样表面接触的探针，通过使用压电元件的扫描器进行分离动作。但是，在压电元件中存在不可避免的响应延迟，因此，该压电元件在从取得指示开始进行分离动作的信号到开始进行其分离动作为止产生未响应的时间，在该期间内，也向试样接近并施加设定以上的力。因此，在间歇测定方法中，需要考虑由于上述响应延迟而产生的设定以上的力来设定接近速度，很难设定过快的接近速度，因此，无法缩短测定试样表面的凸凹形状的测定时间，妨碍高速化。本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，在进行间歇测定方法时，避免探针和试样表面相互成为过负荷，并且缩短试样表面的凸凹形状的测定时间。用于解决课题的手段本发明的一个方式是一种扫描型探针显微镜，其具有安装有探针的悬臂，通过使所述探针与试样表面间歇地接触而对所述试样表面进行扫描，其特征在于，所述扫描型探针显微镜具有控制装置，该控制装置进行使所述探针和所述试样表面接触的第1动作、以及在所述第1动作后使所述探针和所述试样表面分离的第2动作，所述控制装置通过使所述悬臂进行热变形来执行所述第2动作。此外，本发明的一个方式在上述扫描型探针显微镜中，所述控制装置还具有微动机构，该微动机构能够使用压电元件使所述探针和所述试样表面相对移动，所述控制装置并用所述悬臂的热变形和所述微动机构来执行所述第2动作。此外，本发明的一个方式在上述扫描型探针显微镜中，所述扫描型探针显微镜还具有第1光照射部，该第1光照射部对所述悬臂照射光，所述控制装置在所述第2动作时，对从所述第1光照射部照射的光的照射强度进行控制，由此使所述悬臂进行热变形。此外，本发明的一个方式在上述扫描型探针显微镜中，所述扫描型探针显微镜还具有光杠杆方式的位移检测部，该位移检测部具有对所述悬臂的第1面照射激光的第2光照射部，通过由所述第2光照射部照射的激光的反射来检测所述悬臂的位移量，所述第2光照射部兼用作所述第1光照射部。此外，本发明的一个方式在上述扫描型探针显微镜中，所述控制装置具有：判定部，其在所述第1动作时，根据由所述位移检测部检测到的所述悬臂的位移量，判定所述探针和所述试样表面有无接触；以及控制部，其在由所述判定部判定为存在所述接触后，使所述第2光照射部的所述激光的照射强度比所述第1动作时弱，由此使所述悬臂进行热变形而执行所述第2动作。此外，本发明的一个方式在上述扫描型探针显微镜中，所述扫描型探针显微镜具有调光用元件，该调光用元件能够对从所述第2光照射部朝向所述第1面照射的所述激光的照射强度进行调整，所述控制装置具有：判定部，其在所述第1动作时，根据由所述位移检测部检测到的所述悬臂的位移量，判定所述探针和所述试样表面有无接触；以及控制部，其在由所述判定部判定为存在所述接触后，对所述调光用元件进行控制，使从所述第2光照射部朝向所述第1面照射的所述激光的照射强度比所述第1动作时弱，由此使所述悬臂进行热变形而执行所述第2动作。此外，本发明的一个方式在上述扫描型探针显微镜中，在所述悬臂中，所述第1面的热膨胀系数大于与所述第1面相反的一侧的第2面的热膨胀系数。此外，本发明的一个方式在上述扫描型探针显微镜中，在所述悬臂上设置有电阻体，所述控制装置在所述第2动作时，对所述电阻体进行通电，由此使所述悬臂进行热变形。此外，本发明的一个方式在上述扫描型探针显微镜中，在所述悬臂上设置有压电电阻元件，所述控制装置具有：判定部，其在所述第1动作时，根据所述压电电阻元件的电阻值，判定所述探针和所述试样表面有无接触；以及控制部，其在由所述判定部判定为存在所述接触后，对所述压电电阻元件进行通电加热，由此使所述悬臂进行热变形而执行所述第2动作。此外，本发明的一个方式是一种扫描型探针显微镜的扫描方法，该扫描型探针显微镜具有安装有探针的悬臂，通过使所述探针与试样表面间歇地接触而对所述试样表面进行扫描，其特征在于，所述扫描型探针显微镜的扫描方法包含以下步骤：第1动作步骤，使所述探针和所述试样表面接触；以及第2动作步骤，在所述第1动作步骤后使所述探针和所述试样表面分离，在第2动作步骤中，利用所述悬臂的热变形使所述探针和所述试样表面分离。发明效果如以上说明的那样，根据本发明，在进行间歇测定方法时，能够避免探针和试样表面相互成为过负荷，并且缩短试样表面的凸凹形状的测定时间。附图说明图1是示出第1实施方式的扫描型探针显微镜A的概略结构的一例的图。图2是第1实施方式的具有斜面的试样S和悬臂1的立体图。图3是说明第1实施方式的加热装置4的光加热方式的结构的图。图4是说明第1实施方式的加热装置4的微波加热方式的结构的图。图5是说明第1实施方式的加热装置4的通电加热方式的第1结构的图。图6是说明第1实施方式的加热装置4的通电加热方式的第2结构的图。图7是说明第1实施方式的扫描型探针显微镜A的间歇测定方法的流程的图。图8是示出第2实施方式的扫描型探针显微镜B的概略结构的一例的图。图9是说明第2实施方式的扫描型探针显微镜B的间歇测定方法的流程的图。图10是示出第3实施方式的扫描型探针显微镜C的概略结构的一例的图。图11是说明第3实施方式的扫描型探针显微镜C的间歇测定方法的流程的图。图12是示出第3实施方式的变形例的扫描型探针显微镜C′的概略结构的一例的图。图13是示出第4实施方式的扫描型探针显微镜D的概略结构的一例的图。图14是示出第4实施方式的位移检测部3D的概略结构的一例的图。图15是说明第4实施方式的扫描型探针显微镜D的间歇测定方法的流程的图。标号说明A：扫描型探针显微镜；1：悬臂；2：移动驱动部微动机构；3：位移检测部；4：加热装置；4a：光照射部第1光照射部；5：控制装置；6：判定部；7：控制部；8：测定部；31：光照射部第2光照射部；31D：压电电阻元件；32：光检测部；41c：电阻体；91：调光用元件；F1：背面第1面；F2：表面第2面。具体实施方式本发明的一个实施方式的扫描型探针显微镜是采用使探针与试样表面接触而利用探针对该试样表面进行间歇地扫描的、所谓间歇测定方法这样的探针扫描方法的扫描型探针显微镜。下面，使用附图对本发明的一个实施方式的扫描型探针显微镜进行说明。另外，在附图中，有时对相同或相似的部分标注相同标号并省略重复说明。此外，附图中的要素的形状和大小等有时进行夸张以更加明确地进行说明。第1实施方式图1是示出第1实施方式的扫描型探针显微镜A的概略结构的一例的图。如图1所示，扫描型探针显微镜A具有悬臂1、移动驱动部2、位移检测部3、加热装置4和控制装置5。悬臂1在前端具有探针1a。悬臂1的基端被固定，前端成为自由端。悬臂1是具有较小的弹簧常数K的弹性杆部件，当前端的探针1a和试样S的表面以下称为“试样表面”。接触时，产生与前端的探针1a按压试样表面的按压力对应的挠曲。此外，悬臂1在前端的探针1a和试样表面接触的情况下，在该试样表面存在倾斜的情况下，产生与该试样表面的倾斜以及前端的探针1a和试样表面的接触点即支点的支点反作用力对应的扭转或挠曲。移动驱动部2是能够使探针1a和试样S在三维方向上相对移动的微动机构。移动驱动部2具有Z方向驱动装置21驱动部和XY扫描器22扫描器部。在Z方向驱动装置21上载置有试样台H。在该试样台H上，以与悬臂1的探针1a对置配置的方式载置有试样S。Z方向驱动装置21使试样台H在与水平面垂直的方向Z方向上移动。例如，Z方向驱动装置21是压电元件。Z方向驱动装置21通过来自控制装置5的控制，使试样台H在Z方向上移动，由此，进行使试样表面接近探针1a的动作、或使试样S在从探针1a分离的方向上进行动作的动作。XY扫描器22通过来自控制装置5的控制，使探针1a和试样S在XY方向上相对移动。另外，在图1中，与试样台H的表面平行的面是水平面，这里，通过正交的2个轴X、Y定义为XY平面。例如，XY扫描器22是压电元件。另外，Z方向驱动装置21和XY扫描器22构成为能够相对进行三维形状观察的扫描即可，不限定配置关系。即，可以是悬臂扫描，也可以是试样扫描。位移检测部3检测悬臂1的挠曲量或扭转量。例如，位移检测部3使用光杠杆式检测悬臂1的挠曲量和扭转量。位移检测部3具有光照射部31和光检测部32。光照射部31对形成于悬臂1的背面第1面F1的未图示的反射面照射激光L1。这里，背面第1面F1是悬臂1中与配置有探针1a的表面第2面F2相反的一侧的面。光检测部32接收在上述反射面反射后的激光L2。光检测部32是光检测器，具有接收在该反射面反射后的激光L2的4分割的受光面33。在悬臂1的反射面反射后的激光L2入射到光检测部32的4分割的多个受光面33。另外，例如，对光检测部32的位置进行调整，以使得在悬臂1的反射面反射后的激光L2入射到受光面33的中心附近。下面，使用图1和图2对第1实施方式的悬臂1的挠曲量和扭转量的检测方法进行说明。图2是具有斜面的试样S和悬臂1的立体图。悬臂1在探针1a和试样表面接触的情况下，在Z方向和Y方向中的任意一方或双方产生位移。在第1实施方式中，将Z方向上产生的悬臂1的位移称为挠曲量，将Y方向上产生的悬臂1的位移称为扭转量。例如，在初始条件下，设未对探针1a施加力的状态下反射的激光L2在光检测部32的受光面33中的入射点位置为受光面33的中心位置O。另外，未对探针1a施加力的状态例如是如下状态：探针1a和试样表面未接触，因此，不存在由于接触时的力而引起的悬臂的无变形。在接触模式中，当探针1a和试样表面接触时，对探针1a施加力，由此在悬臂1中产生挠曲量或扭转量。因此，在产生了挠曲量或扭转量的悬臂1的反射面反射的激光L2的反射点位置从其中心位置O位移。因此，通过扫描型探针显微镜A捕捉光检测部32的受光面33中的该点位置的移动方向，能够检测对探针1a施加的力的大小和方向。例如，在图1中，在悬臂1中产生扭转量的情况下，能够在光检测部32的受光面33中捕捉α方向的点位置的变化。此外，在悬臂1中产生挠曲量的情况下，能够在受光面33中捕捉β方向的点位置的变化。这里，从中心位置O起的点位置的变化量依赖于扭转量或挠曲量。具体而言，在悬臂1向+Z方向翘曲的情况下，光检测部32的受光面33中的激光L2的反射点向+β方向变化。此外，在悬臂1向-Z方向翘曲的情况下，光检测部32的受光面33中的激光L2的反射点向-β方向变化。另一方面，在悬臂1向+Y方向产生扭转量的情况下，光检测部32的受光面33中的激光L2的反射点位置向+α方向变化。此外，在悬臂1向-Y方向产生扭转量的情况下，光检测部32的受光面33中的激光L2的反射点向-α方向变化。光检测部32将与受光面33的±Z方向上的激光L2的反射点位置对应的第1检测信号输出到控制装置5。即，第1检测信号是与悬臂1的挠曲量对应的DIF信号挠曲信号。此外，光检测部32将与受光面33的±Y方向上的激光L2的反射点位置对应的第2检测信号输出到控制装置5。即，第2检测信号是与悬臂1的扭转量对应的FFM信号扭转信号。返回图1，加热装置4由控制装置5驱动，由此使悬臂1的温度变化。另外，该加热装置4构成为能够对悬臂1进行加热即可，其加热方法没有特别限定。例如，加热装置4能够在以下说明的方法中对悬臂1进行加热。例如，如图3所示，加热装置4也可以具有光照射部4a，根据来自控制装置5的信号以下称为“加热信号”。，从该光照射部4a对悬臂1的表面F2照射激光或红外线等光，由此对悬臂1的表面F2进行加热。下面，将通过对悬臂1照射光而对该悬臂进行加热的方式称为光加热方式。此外，如图4所示，加热装置4也可以具有能够照射微波的微波照射部4b，根据来自控制装置5的加热信号，从该微波照射部4b对悬臂1的表面F2照射微波，由此对悬臂1的表面F2进行加热。下面，将通过对悬臂1照射微波而对该悬臂进行加热的方式称为微波加热方式。此外，如图5所示，加热装置4也可以对悬臂1进行通电，由此对悬臂1进行通电加热。例如，加热装置4具有电阻体41c、第1电极42c、第2电极43c和电压施加部44c。电阻体41c设置在悬臂1上。例如，电阻体41c是包含能够发热的电阻的导电性部件，形成在悬臂1上。第1电极42c设置在悬臂1的表面F2，与电阻体41c的第1端电连接。第2电极43c设置在悬臂1的表面F2，与电阻体41c的第2端电连接。电压施加部44c根据来自控制装置5的加热信号，对第1电极42c和第2电极43c之间施加规定的电压，在电阻体41c中流过电流，由此进行发热。由此，悬臂1被加热。此外，如图6所示，加热装置4也可以通过电磁感应使悬臂1产生感应电流，由此对悬臂1进行通电加热。例如，加热装置4具有电流电路41d、第1电极42d、第2电极43d和电压施加部44d。电流电路41d是具有电阻体的电路，设置在悬臂1上。第1电极42d设置在悬臂1的背面F1侧。第2电极43d设置在悬臂1的表面F2侧。电压施加部44d根据来自控制装置5的加热信号，对第1电极42c和第2电极43c之间施加交流的电压，由此使电流电路41d产生感应电流，在电阻体中流过电流。由此，悬臂1的表面F2被加热。另外，第1电极42d和第2电极43d也可以代替电极而是电磁铁。接着，对第1实施方式的控制装置5进行说明。如图1所示，控制装置5具有判定部6、控制部7和测定部8。判定部6根据从光检测部32输出的第1检测信号和第2检测信号，判定探针1a是否于试样表面接触。另外，在以下的说明中，将判定探针1a是否与试样表面接触的处理称为“接触判定处理”。此外，判定部6根据从光检测部32输出的第1检测信号和第2检测信号，判定探针1a是否相对于试样表面分开。另外，在以下的说明中，将判定探针1a是否相对于试样表面分开的处理称为“分开判定处理”。控制部7对探针1a和试样S的相对移动量进行控制。这里，本发明的一个实施方式的扫描型探针显微镜A使用如下的间歇测定方法：仅在试样表面中的预先设定的多个测定点使探针1a接触，由此对试样表面进行间歇地扫描。因此，控制部7对使探针1a接近测定位置的接近动作第1动作、使探针1a和试样S分离的分离动作第2动作、使探针1a移动到下一个测定位置的上空的移动动作的各个动作进行控制。下面，对控制部7的结构进行说明。控制部7具有驱动部71和加热控制部72。驱动部71对移动驱动部2进行控制，由此使探针1a和试样S在三维方向上相对移动。具体而言，驱动部71将接近动作信号输出到Z方向驱动装置21，由此使试样S上升，以使探针1a和试样表面接触。由此，控制部7能够使探针1a和试样表面接近。此外，驱动部71将分离动作信号输出到Z方向驱动装置21，由此使试样S下降，以使探针1a和试样表面分离。由此，驱动部71能够使试样表面在从探针1a分离的方向上进行动作。进而，控制部7向XY扫描器22输出驱动信号，由此使探针1a移动到位于下一个测定位置的正上方的测定下降位置。加热控制部72对加热装置4的输出进行控制。具体而言，加热控制部72对加热装置4的输出进行控制，由此，对悬臂1的温度变化所引起的挠曲进行控制。将该温度变化所引起的悬臂1的挠曲称为悬臂1的热变形。例如，加热控制部72向加热装置4输出加热信号，由此对加热装置4进行驱动。由此，悬臂1的表面F2被加热装置4加热，作为热变形而进行热膨胀悬臂1向从试样S分开的方向挠曲。另一方面，加热控制部72停止对加热装置4输出加热信号，由此使加热装置4的驱动停止。由此，加热装置4针对悬臂1的加热停止，悬臂1的表面F2的温度降低，由此，作为热变形而进行收缩悬臂1向接近试样S的方向挠曲。测定部8在探针1a和试样表面接触的状态下，测定试样表面的凸凹形状。例如，测定部8在通过接触判定处理而判定为探针1a与试样表面接触的情况下，测定在接近动作中试样S相对于探针1a相对移动的距离以下简称为“相对距离”。，由此测定试样表面的凸凹形状。例如，测定部8也可以根据探针1a和试样表面接触的状态下的驱动信号的电压值，计算相对距离。此外，测定部8可以通过传感器未图示直接计测试样台H的位移，也可以通过传感器未图示直接计测试样台H的高度。此外，也可以同时进行通过接触判定处理判定为探针1a与试样表面接触的动作、以及相对距离的测定的动作，通过判定为接触时的相对距离来测定试样表面的凹凸形状。接着，使用图7对第1实施方式的扫描型探针显微镜A的间歇测定方法的流程进行说明。另外，作为初始条件，设为探针1a位于规定的测定点处的测定下降位置的情况。驱动部71将接近动作信号输出到Z方向驱动装置21，使试样台H上升，由此开始进行接近动作步骤S101。判定部6在通过驱动部71开始进行接近动作的情况下，执行根据从光检测部32输出的第1检测信号和第2检测信号判定探针1a是否与试样表面接触的接触判定处理步骤S102。下面，对本实施方式的接触判定处理进行说明。判定部6在从光检测部32输出的第1检测信号所表示的挠曲量超过第1范围的情况下，判定为探针1a与试样表面接触。此外，判定部6在从光检测部32输出的第2检测信号所表示的扭转量超过第2范围的情况下，判定为探针1a与试样表面接触。这样，判定部6在从光检测部32输出的第1检测信号所表示的挠曲量超过第1范围的第1条件、和从光检测部32输出的第2检测信号所表示的扭转量超过第2范围的第2条件中的至少任意一方成立的情况下，判定为探针1a与试样表面接触。另外，在上述中，是独立判定第1检测信号和第2检测信号的例子，但是，在判定部6内，也可以将“第1检测信号的平方”和“第2检测信号的平方”相加，在其和的平方根的正数成为一定以上的情况下判定为接触等，通过与特性对应的设定值进行判定。驱动部71在通过上述接触判定处理而判定为探针1a与试样表面接触的情况下，停止接近动作信号的输出，停止接近动作步骤S103。该情况下，探针1a与试样表面接触，因此，在悬臂中产生一定以上的扭转或挠曲。然后，测定部8在接近动作停止的状态下测定相对距离，由此测定试样表面的凸凹形状步骤S104。此外，也可以同时进行通过接触判定处理判定为探针1a与试样表面接触的动作、以及相对距离的测定的动作，通过判定为接触时的相对距离测定试样表面的凹凸形状。控制部7在测定部8进行的相对距离的测定完成的情况下，开始进行使试样S和探针1a分离的分离动作。即，加热控制部72对加热装置4的输出进行控制，以使得悬臂1进行热变形，从而开始进行分离动作步骤S105。具体而言，加热控制部72在开始进行分离动作时，向加热装置4输出驱动信号。加热装置4从加热控制部72取得驱动信号后，对悬臂1的表面F2进行加热。由此，悬臂1的表面F2进行加热膨胀，悬臂1以朝向背面F1侧向上方+Z翘曲的方式进行热变形。因此，通过该热变形开始进行分离动作。这里，热变形的响应速度压倒性地快于压电元件的响应速度。即，基于悬臂1的热变形的分离动作第1分离动作的响应速度压倒性地快于基于Z方向驱动装置21微动机构的分离动作第2分离动作的响应速度。因此，在本实施方式中，不是利用Z方向驱动装置21，而是利用悬臂1的热变形开始进行分离动作，由此，缩短试样表面的凸凹形状的测定时间。在基于悬臂1的热变形的第1分离动作的开始的同时，驱动部71将分离动作信号输出到Z方向驱动装置21，由此，开始进行使试样S在从探针1a分离的方向上进行动作的第2分离动作步骤S106。即使同时起动双方的分离，也成为如下动作：先进行响应较快的热变形的分离，响应较慢的微动机构的分离从后面追随。上述双方的分离动作执行一定时间，然后结束步骤S107。该一定时间是Z的微动机构进行响应、成为与热变形的变形量同等以上的时刻为止的时间。控制部7在分离动作停止后，向XY扫描器22输出驱动信号，由此，使探针1a移动到位于下一个测定位置的正上方的测定下降位置步骤S108。然后，控制部7在下一个测定位置也进行步骤S101～步骤S108的动作。即，扫描型探针显微镜A与试样S的各测定点对应地进行步骤S101～步骤S109的动作，由此，对试样表面进行间歇地扫描。接着，对第1实施方式的效果进行说明。在以接触模式进行间歇测定方法的扫描型探针显微镜中，在各测定位置执行接近动作和分离动作。因此，在间歇测定方法中，与连续地使探针进行扫描而测定试样表面的凸凹形状的方法相比，该凸凹形状的测定时间较长成为问题。因此，在间歇测定方法中，为了缩短凸凹形状的测定时间，要求高速进行接近动作和分离动作。但是，在利用微动机构即压电元件进行接近动作和分离动作的现有方法中，该压电元件的响应延迟妨碍上述测定时间的缩短。更具体而言，一般情况下，在间歇测定方法中，在进行接近动作的情况下，探针和试样表面接触，在对该悬臂施加的力达到目标值F0的时刻进行分离动作。但是，从检测到对悬臂施加的力达到目标值到实际开始进行分离动作为止、即探针和试样表面开始向分离方向移动为止，产生时间差响应延迟ΔTmsec。因此，产生超过目标值的力的力FnN，会以该力F的力进一步推入。另外，在设探针和试样表面的接近速度为Vnmmsec、悬臂的弹簧常数为KNm的情况下，根据胡克法则，力FnN能够通过以下的关系式1表示。FnN＝Vnmmsec×ΔTmsec×KNm…1作为间歇测定方法中缩短凸凹形状的测定时间的方法，存在简单地加快接近速度V的方法。但是，在该方法中，根据上述关系式1可知，加快接近速度V时，力F增大，当成为F0F0为10nN以下。该情况下，在利用压电元件进行接近动作和分离动作的现有方法中，预估接触速度的上限。一般而言，在管型的PZT压电元件的情况下，产生0.2msec左右的响应延迟ΔT。此外，即使是高速动作的层叠型PZT压电元件，也产生0.04msec左右的响应延迟ΔT。因此，根据关系式1，接近速度V的上限在管型PZT压电元件中成为“1.25nmmsec”，在层叠型PZT压电元件中成为“6.25nmmsec”。另一方面，在本实施方式中的间歇测定方法中，不是利用压电元件，而是利用悬臂1的热变形来执行分离动作。在扫描型探针显微镜A中，作为实施例，从检测到对悬臂1施加的力达到目标值到悬臂1进行热变形为止的时间为0.1μsec。即，从检测到对悬臂1施加的力达到目标值到实际开始进行分离动作为止的时间、即响应延迟ΔT成为0.1μsec。因此，在设为弹簧常数K＝40Nm、力F+F0：其中FF0＝10nN的情况下，成为接近速度V＝2500nmmsec，能够以管型PZT压电元件的2000倍、层叠型PZT压电元件的400倍的速度进行接近动作。由此，与以往相比，扫描型探针显微镜A能够大幅缩短测定时间。如上所述，第1实施方式的扫描型探针显微镜A使悬臂1进行热变形，由此执行分离动作。由此，与以往相比，扫描型探针显微镜A能够大幅缩短测定时间。此外，扫描型探针显微镜A也可以并用悬臂1的热变形和微动机构移动驱动部2来执行分离动作。另外，在本实施方式中，在使悬臂1进行热变形而执行第1分离动作后，执行基于微动机构的第2分离动作，但是，本发明不限于此。例如，也可以同时执行第1分离动作和第2分离动作。此外，悬臂1可以由单一材料例如Si构成，也可以由背面F1和表面F2的膨胀系数不同的材料构成。例如，在扫描型探针显微镜A中，对表面F2进行加热而使其进行热变形，因此，例如，悬臂1也可以构成为表面F2的热膨胀系数大于背面F1的膨胀系数。例如，也可以在悬臂1的表面F2形成具有比背面F1大的热膨胀系数的良导体的层，由此设定为表面F2的热膨胀系数大于背面F1的膨胀系数。具体而言，背面F1由Si形成，表面F2由Al形成。第2实施方式下面，使用附图对第2实施方式的扫描型探针显微镜B进行说明。第2实施方式的扫描型探针显微镜B与第1实施方式的不同之处在于，在进行分离动作的情况下，加热装置4不是对悬臂1的表面F2进行加热，而是对背面F1进行加热。图8是示出第2实施方式的扫描型探针显微镜B的概略结构的一例的图。如图8所示，扫描型探针显微镜B具有悬臂1、移动驱动部2、位移检测部3、加热装置4B和控制装置5B。加热装置4B对悬臂1的背面F1进行加热。另外，该加热装置4B构成为能够对悬臂1进行加热即可，其加热方法没有特别限定。例如，与第1实施方式同样，加热装置4B可以利用光加热方式或微波方式对悬臂1的背面F1进行加热。此外，加热装置4B也可以对悬臂1的表面F2进行通电加热。例如，加热装置4具有电阻体41c、第1电极42c、第2电极43c和电压施加部44c。但是，该情况下，电阻体41c、第1电极42c、第2电极43c设置在悬臂1的背面F1。此外，加热装置4B也可以通过电磁感应使悬臂1的表面F2产生感应电流，由此对悬臂1进行通电加热。例如，加热装置4具有电流电路41d、第1电极42d、第2电极43d和电压施加部44d。但是，该情况下，电流电路41d设置在悬臂1的背面F1。接着，对第2实施方式的控制装置5B进行说明。如图8所示，控制装置5B具有判定部6、控制部7B和测定部8。控制部7B对探针1a和试样S的相对移动量进行控制。这里，与第1实施方式同样，扫描型探针显微镜B使用如下的间歇测定方法：仅在试样表面中的预先设定的多个测定点使探针1a接触，由此对试样表面进行间歇地扫描。因此，控制部7B对使探针1a接近测定位置的接近动作、使探针1a和试样S分离的分离动作、使探针1a移动到下一个测定位置的上空的移动动作的各个动作进行控制。下面，对第2实施方式的控制部7B的结构进行说明。控制部7B具有驱动部71和加热控制部72B。加热控制部72B对加热装置4B的输出进行控制。具体而言，加热控制部72B对加热装置4B的输出进行控制，由此，对悬臂1的温度变化所引起的挠曲进行控制。例如，加热控制部72B向加热装置4B输出加热信号，由此对加热装置4B进行驱动。由此，悬臂1的背面F1被加热装置4B加热，作为热变形而进行热膨胀悬臂1向接近试样S的方向挠曲。另一方面，加热控制部72B停止对加热装置4B输出加热信号，由此使加热装置4B的驱动停止。由此，加热装置4B针对悬臂1的加热停止，悬臂1的表面F2作为热变形而进行收缩悬臂1向从试样S分开的方向挠曲。下面，使用图9对第2实施方式的扫描型探针显微镜B的间歇测定方法的流程进行说明。另外，作为初始条件，设为探针1a位于规定的测定点处的测定下降位置的情况。首先，控制部7B在开始进行接近动作之前，对悬臂1的背面F1进行加热而进行热变形。即，加热控制部72B对加热装置4B的输出进行控制，以使得悬臂1进行热变形步骤S201。具体而言，加热控制部72B向加热装置4B输出驱动信号。加热装置4B从加热控制部72B取得驱动信号后，对悬臂1的背面F1进行加热。由此，悬臂1的背面F1进行加热膨胀，悬臂1以朝向表面F2侧向下方-Z弯曲的方式进行热变形。驱动部71在悬臂1朝向表面F2侧向下方-Z进行热变形的状态下，将接近动作信号输出到Z方向驱动装置21，由此开始进行接近动作步骤S202。判定部6在通过驱动部71开始进行接近动作的情况下，执行根据从光检测部32输出的第1检测信号和第2检测信号判定探针1a是否与试样表面接触的接触判定处理步骤S203。另外，第2实施方式的接触判定处理与第1实施方式相同，因此省略说明。驱动部71在通过上述接触判定处理而判定为探针1a与试样表面接触的情况下，停止接近动作信号的输出，停止接近动作步骤S204。该情况下，探针1a与试样表面接触，因此，在悬臂中产生一定以上的扭转或挠曲。然后，测定部8在接近动作停止的状态下测定相对距离，由此测定试样表面的凸凹形状步骤S205。控制部7B在测定部8进行的相对距离的测定完成的情况下，对加热装置4B的输出进行控制，以使得针对悬臂1的加热停止，从而开始进行分离动作步骤S206。具体而言，加热控制部72B在开始进行分离动作时，停止对加热装置4B输出驱动信号。因此，加热装置4B在来自加热控制部72B的驱动信号消失后，停止针对悬臂1的背面F1的加热。由此，膨胀的悬臂1的背面F1收缩，悬臂1朝向背面F1侧向上方+Z进行热变形。因此，通过该热变形开始进行分离动作第1分离动作。这里，基于悬臂1的热变形的分离动作第1分离动作的响应速度压倒性地快于基于Z方向驱动装置21微动机构的分离动作第2分离动作的响应速度。因此，在本实施方式中，不是利用Z方向驱动装置21，而是利用温度降低所引起的悬臂1的热变形开始进行分离动作，由此，缩短试样表面的凸凹形状的测定时间。背面F1的温度降低，由此，悬臂1进行热变形，通过该热变形，在第1分离动作的开始的同时，驱动部71将分离动作信号输出到Z方向驱动装置21，由此，开始进行使试样S在从探针1a分离的方向上进行动作的第2分离动作步骤S207。另外，即使同时起动双方的分离，也成为如下动作：先进行响应较快的热变形的分离，响应较慢的微动机构的分离从后面追随。上述双方的分离动作执行一定时间，然后结束步骤S208。该一定时间是Z的微动机构进行响应、成为与热变形的变形量同等以上的时刻为止的时间。控制部7B在分离动作停止后，向XY扫描器22输出驱动信号，由此，使探针1a移动到位于下一个测定位置的正上方的测定下降位置步骤S209。然后，控制部7B在下一个测定位置也进行步骤S201～步骤S210的动作。即，扫描型探针显微镜B与试样S的各测定点对应地进行步骤S201～步骤S209的动作，由此，对试样表面进行间歇地扫描。如上所述，第2实施方式的扫描型探针显微镜B使悬臂1进行热变形，由此执行分离动作。由此，扫描型探针显微镜B发挥大幅缩短测定时间这样的与第1实施方式相同的效果。此外，在扫描型探针显微镜B中，例如，悬臂1也可以构成为背面F1的膨胀系数大于表面F2的热膨胀系数。由此，不仅是悬臂1中被加热的背面F1的温度梯度所引起的热膨胀，还通过双金属效应使分离动作增强，能够快速进行长距离的分离动作。另外，该情况下，也可以不对悬臂1的背面F1进行加热，而对悬臂1的整体进行加热。此外，第2实施方式的悬臂1可以由单一材料例如Si构成，也可以由背面F1和表面F2的膨胀系数不同的材料构成。例如，第2实施方式的悬臂1也可以构成为背面F1的热膨胀系数大于表面F2的膨胀系数。例如，也可以在悬臂1的背面F1形成具有比表面F2大的热膨胀系数的良导体的层，由此设定为背面F1的热膨胀系数大于表面F2的膨胀系数。具体而言，背面F1由Al形成，表面F2由Si。此外，加热控制部72B在开始进行分离动作时，停止对加热装置4B输出驱动信号，但是不限于此。例如，加热控制部72B在开始进行分离动作时，不使加热装置4B的输出停止，使加热装置4B的输出低于接近动作时即可。第3实施方式下面，使用附图对第3实施方式的扫描型探针显微镜C进行说明。第3实施方式的扫描型探针显微镜C与上述实施方式的不同之处在于，未设置加热装置4，利用光照射部31使悬臂1进行热变形。图10是示出第3实施方式的扫描型探针显微镜C的概略结构的一例的图。如图10所示，扫描型探针显微镜C具有悬臂1、移动驱动部2、位移检测部3和控制装置5C。控制装置5C具有判定部6、控制部7C和测定部8。控制部7C对光照射部31的照射强度进行控制。此外，控制部7C对探针1a和试样S的相对移动量进行控制。这里，与第1实施方式同样，扫描型探针显微镜C使用如下的间歇测定方法：仅在试样表面中的预先设定的多个测定点使探针1a接触，由此对试样表面进行间歇地扫描。因此，控制部7C对使探针1a接近测定位置的接近动作、使探针1a和试样S分离的分离动作、使探针1a移动到下一个测定位置的上空的移动动作的各个动作进行控制。下面，对第3实施方式的控制部7C的结构进行说明。控制部7C具有驱动部71和激光控制部72C。激光控制部72C对光照射部31的输出进行控制，由此，对从光照射部31照射的激光L1的照射强度进行控制。这里，光照射部31对悬臂1的背面第1面F1照射激光L1。因此，悬臂1的背面F1被该激光L1加热。因此，激光控制部72C能够通过增强或减弱激光L1的照射强度，使悬臂1的背面F1的温度变化，进行热变形。即，激光控制部72C对光照射部31的输出进行控制，由此，对悬臂1的温度变化所引起的挠曲进行控制。接着，使用图11对第3实施方式的扫描型探针显微镜C的间歇测定方法的流程进行说明。另外，作为初始条件，设为探针1a位于规定的测定点处的测定下降位置的情况。激光控制部72C对光照射部31的输出进行控制，将从光照射部31照射的激光L1的照射强度控制成第1照射强度步骤S301。由此，从光照射部31照射的第1照射强度的激光L1在悬臂1的背面F1反射而入射到光检测部32的受光面33的中心附近。进而，悬臂1的背面F1被从该光照射部31照射的第1照射强度的激光L1加热。由此，悬臂1的背面F1进行加热膨胀，该悬臂1以朝向表面F2侧向下方-Z弯曲的方式进行热变形。驱动部71在悬臂1朝向表面F2侧向下方-Z进行热变形的状态下，将接近动作信号输出到Z方向驱动装置21，由此开始进行接近动作步骤S302。判定部6在通过驱动部71开始进行接近动作的情况下，执行根据从光检测部32输出的第1检测信号和第2检测信号判定探针1a是否与试样表面接触的接触判定处理步骤S303。另外，第3实施方式的接触判定处理与第1实施方式相同，因此省略说明。驱动部71在通过上述接触判定处理而判定为探针1a与试样表面接触的情况下，停止接近动作信号的输出，停止接近动作步骤S304。该情况下，探针1a与试样表面接触，因此，在悬臂中产生一定以上的扭转或挠曲。然后，测定部8在接近动作停止的状态下测定相对距离，由此测定试样表面的凸凹形状步骤S305。激光控制部72C在测定部8进行的相对距离的测定完成的情况下，对光照射部31的输出进行控制，使从光照射部31照射的激光L1的照射强度从第1照射强度减弱为第2照射强度。即，激光控制部72C在开始进行分离动作时，使从光照射部31照射的激光L1的照射强度从第1照射强度减弱为第2照射强度。由此，膨胀的悬臂1的背面F1的温度降低而收缩。即，悬臂1朝向背面F1侧向上方+Z进行热变形。因此，通过该热变形开始进行分离动作第1分离动作步骤S306。这里，基于悬臂1的热变形的分离动作第1分离动作的响应速度压倒性地快于基于Z方向驱动装置21微动机构的分离动作第2分离动作的响应速度。因此，在本实施方式中，不是利用Z方向驱动装置21，而是利用温度降低所引起的悬臂1的热变形开始进行分离动作，由此，缩短试样表面的凸凹形状的测定时间。背面F1的温度降低，由此，悬臂1进行热变形，通过该热变形，在第1分离动作的开始的同时，驱动部71将分离动作信号输出到Z方向驱动装置21，由此，开始进行使试样S在从探针1a分离的方向上进行动作的第2分离动作步骤S307。即使同时起动双方的分离，也成为如下动作：先进行响应较快的热变形的分离，响应较慢的微动机构的分离从后面追随。上述双方的分离动作执行一定时间，然后结束步骤S308。该一定时间是Z的微动机构进行响应、成为与热变形的变形量同等以上的时刻为止的时间。控制部7C在分离动作停止后，向XY扫描器22输出驱动信号，由此，使探针1a移动到位于下一个测定位置的正上方的测定下降位置步骤S309。然后，控制部7C在下一个测定位置也进行步骤S301～步骤S310的动作。即，扫描型探针显微镜C与试样S的各测定点对应地进行步骤S301～步骤S309的动作，由此，对试样表面进行间歇地扫描。如上所述，第3实施方式的扫描型探针显微镜C使悬臂1进行热变形，由此执行分离动作。由此，扫描型探针显微镜C发挥大幅缩短测定时间这样的与第1实施方式相同的效果。此外，第3实施方式的扫描型探针显微镜C未设置加热装置4，利用光杠杆光源即光照射部31使悬臂1进行热变形。即，在扫描型探针显微镜C中，光照射部31兼用作加热用的光照射部4a，由此，同时实现光杠杆光路和悬臂1的加热用的光路。由此，不用为了使悬臂1进行热变形而追加加热装置4，成为低成本。此外，在第3实施方式中，不是对悬臂1的根部进行加热，而是利用光对悬臂1的前端进行加热，因此，能够以更高的温度对悬臂1的背面F1进行加热，因此，能够产生较大的热变形。此外，在通过对悬臂1照射激光而对该悬臂1进行加热的情况下，通过该加热使悬臂1进行热变形所需要的热量根据悬臂1的弹簧常数而变化。因此，也可以根据悬臂1的弹簧常数决定从光照射部4a照射的激光的照射强度。此外，在扫描型探针显微镜C中，例如，悬臂1也可以构成为背面F1的膨胀系数大于表面F2的热膨胀系数。由此，不仅是悬臂1中被加热的背面F1的温度梯度所引起的热膨胀，还通过双金属效应使分离动作增强，能够快速进行长距离的分离动作。另外，该情况下，也可以不对悬臂1的背面F1进行加热，而对悬臂1的整体进行加热。例如，也可以在悬臂1的背面F1形成有具有比弹性杆部件大的热膨胀系数的良导体的层，由此，设定为背面F1的热膨胀系数大于表面F2的热膨胀系数。此外，也可以在悬臂1的表面F2形成有具有比弹性杆部件小的热膨胀系数的良导体的层，由此，设定为背面F1的热膨胀系数大于表面F2的热膨胀系数。第3实施方式的变形例作为第3实施方式的变形例，也可以具有调光用元件91，该调光用元件91对从光照射部31对悬臂1的背面第1面F1的反射面照射的激光L1的照射强度进行调整。该情况下，由于利用调光用元件91对激光L1的照射强度进行控制，因此，光照射部31的输出固定即可。即，在第3实施方式的变形例中，不需要如第3实施方式那样通过激光控制部72C对光照射部31的输出进行控制。第3实施方式的变形例的扫描型探针显微镜C′和第3实施方式的扫描型探针显微镜C未设置加热装置4，利用光照射部31使悬臂1进行热变形，这点是一致的。但是，不同之处在于，在第3实施方式的扫描型探针显微镜C中，对光照射部31的输出进行控制，由此使激光L1的照射强度变化，使悬臂1进行热变形，与此相对，在第3实施方式的变形例的扫描型探针显微镜C′中，固定光照射部31的输出，通过调光用元件91使激光L1的照射强度变化，使悬臂1进行热变形。另外，其他扫描型探针显微镜C′的间歇测定方法的动作与扫描型探针显微镜C的间歇测定方法的动作相同。具体而言，如图12所示，扫描型探针显微镜C′具有悬臂1、移动驱动部2、位移检测部3、调光用元件91和控制装置5C′。调光用元件91对从光照射部31对悬臂1的背面第1面F1的反射面照射的激光L1的照射强度进行调整，例如是声学光学调制器或电光调制器。控制装置5C′具有判定部6、控制部7C′和测定部8。控制部7C′具有驱动部71和激光控制部72C′。激光控制部72C′向调光用元件91输出控制信号，由此对调光用元件91进行控制并进行驱动，对激光L1的照射强度进行调整。即，调光用元件91能够根据来自激光控制部72C的控制信号，增强或减弱从光照射部31照射的激光L1的强度，由此使悬臂1的背面F1的温度变化，进行热变形。这样，调光用元件91对从光照射部31照射的激光L1的强度进行控制，由此，对悬臂1的温度变化所引起的挠曲进行控制。具体而言，调光用元件91在通过判定部6判定为探针1a与试样表面接触后执行第1分离动作的情况下，根据来自激光控制部72C′的控制信号，将从光照射部31照射的激光L1的照射强度从第1照射强度减弱为第2照射强度。由此，膨胀的悬臂1的背面F1的温度降低而收缩。即，悬臂1朝向背面F1侧向上方+Z进行热变形。因此，与第3实施方式同样，通过该热变形开始进行第1分离动作。由此，与第3实施方式相比，能够更加简易地对从光照射部31照射的激光L1的照射强度进行控制。第4实施方式下面，使用附图对第4实施方式的扫描型探针显微镜D进行说明。第4实施方式的扫描型探针显微镜D是通过使用压电电阻元件的自检测方式检测悬臂1的位移的装置，与上述实施方式的不同之处在于，使用设置在该悬臂1上的上述压电电阻元件使该悬臂1进行热变形。图13是示出第4实施方式的扫描型探针显微镜D的概略结构的一例的图。如图13所示，扫描型探针显微镜D具有悬臂1、移动驱动部2、位移检测部3D和控制装置5D。位移检测部3D设置在悬臂1上，检测悬臂1的挠曲量的位移。该位移检测部3D不是光杠杆式，而是通过压电电阻元件的电阻值来检测悬臂1的位移。下面，使用图14对位移检测部3D的结构进行说明。如图14所示，位移检测部3D具有压电电阻元件31D、第1电极32D和第2电极33D。压电电阻元件31D设置在悬臂1的表面F2。该压电电阻元件31D的电阻值根据悬臂1的位移量而变化。第1电极32D设置在悬臂1的表面F2，与压电电阻元件31D的第1端电连接。此外，第1电极32D与控制装置5D电连接。第2电极33D设置在悬臂1的表面F2，与压电电阻元件31D的第2端电连接。此外，第2电极33D与控制装置5D电连接。接着，对第4实施方式的控制装置5D进行说明。如图13所示，控制装置5D具有判定部6D、控制部7D和测定部8。判定部6D与第1电极32D及第2电极33D分别连接。判定部6D检测压电电阻元件31D的电阻值的变化，由此判定探针1a是否与试样表面接触。即，判定部6D根据压电电阻元件31D的电阻值的变化来执行接触判定处理。具体而言，判定部6D对第1电极32D与第2电极33D之间施加电压，由此检测压电电阻元件31D中流过的电流以下称为“位移检测电流”。，根据该检测到的位移检测电流，判定探针1a是否与试样表面接触。控制部7D对第1电极32D与第2电极33D之间施加任意的电压。此外，控制部7D对探针1a和试样S的相对移动量进行控制。这里，与第1实施方式同样，扫描型探针显微镜D使用如下的间歇测定方法：仅在试样表面中的预先设定的多个测定点使探针1a接触，由此对试样表面进行间歇地扫描。因此，控制部7D对使探针1a接近测定位置的接近动作、使探针1a和试样S分离的分离动作、使探针1a移动到下一个测定位置的上空的移动动作的各个动作进行控制。下面，对控制部7D的结构进行说明。控制部7D具有驱动部71和通电控制部72D。通电控制部72D对第1电极32D与第2电极33D之间施加电压，由此对压电电阻元件31D进行通电。此外，通电控制部72D控制对第1电极32D与第2电极33D之间施加的电压，由此，能够对流过压电电阻元件31D的电流进行控制。这里，压电电阻元件31D被通电控制部72D通电而发热。即，压电电阻元件31D被通电，由此，悬臂1的表面F2被加热而进行热变形。因此，通电控制部72D使对第1电极32D与第2电极33D之间施加的电压变化，由此能够使悬臂1的表面F2的温度变化，从而进行热变形。即，通电控制部72D控制对第1电极32D与第2电极33D之间施加的电压，由此，对悬臂1的温度变化所引起的挠曲进行控制。下面，使用图15对第4实施方式的扫描型探针显微镜D的间歇测定方法的流程进行说明。另外，作为初始条件，设为探针1a位于规定的测定点处的测定下降位置的情况。通电控制部72D对第1电极32D与第2电极33D之间施加第1电压，由此对压电电阻元件31D进行通电步骤S401。这里，通过施加第1电压而对压电电阻元件31D进行通电的目的在于，产生用于使悬臂1的位移偏离的位移检测电流，而不是使悬臂1进行热变形。驱动部71在压电电阻元件31D被通电后，将接近动作信号输出到Z方向驱动装置21，由此开始进行接近动作步骤S402。判定部6D在通过驱动部71开始进行接近动作的情况下，执行如下的接触判定处理：检测压电电阻元件31D中流过的电流作为位移检测电流，根据该检测到的位移检测电流的值判定探针1a是否与试样表面接触步骤S403。驱动部71在通过判定部6D判定为探针1a和试样表面接触的情况下，停止接近动作信号的输出，停止接近动作步骤S404。该情况下，探针1a与试样表面接触，因此，在悬臂中产生一定以上的扭转或挠曲。然后，测定部8在接近动作停止的状态下测定相对距离，由此测定试样表面的凸凹形状步骤S405。控制部7D在测定部8进行的相对距离的测定完成的情况下，开始进行使试样S和探针1a分离的分离动作。具体而言，通电控制部72D对第1电极32D与第2电极33D之间施加比第1电压高的第2电压，对压电电阻元件31D进行通电加热。由此，在压电电阻元件31D中流过比位移检测电流大的电流，该压电电阻元件31D发热。因此，悬臂1的表面F2由于压电电阻元件31D的发热而被加热，进行加热膨胀。其结果，悬臂1以朝向背面F1侧向上方+Z翘曲的方式进行热变形，开始进行分离动作步骤S406。这里，热变形的响应速度压倒性地快于压电元件的响应速度。即，基于悬臂1的热变形的分离动作第1分离动作的响应速度压倒性地快于基于Z方向驱动装置21微动机构的分离动作第2分离动作的响应速度。因此，在本实施方式中，不是利用Z方向驱动装置21，而是通过对压电电阻元件31D进行通电加热而使自检测型的悬臂1进行热变形，开始进行分离动作第1分离动作。由此，试样表面的凸凹形状的测定时间缩短。在基于悬臂1的热变形的第1分离动作的开始的同时，驱动部71将分离动作信号输出到Z方向驱动装置21，由此，开始进行使试样S在从探针1a分离的方向上进行动作的第2分离动作步骤S407。即使同时起动双方的分离，也成为如下动作：先进行响应较快的热变形的分离，响应较慢的微动机构的分离从后面追随。上述双方的分离动作执行一定时间，然后结束步骤S408。该一定时间是Z的微动机构进行响应、成为与热变形的变形量同等以上的时刻为止的时间。控制部7D在第1分离动作和第2分离动作停止后，向XY扫描器22输出驱动信号，由此，使探针1a移动到位于下一个测定位置的正上方的测定下降位置步骤S409。然后，控制部7D在下一个测定位置也进行步骤S401～步骤S410的动作。即，扫描型探针显微镜D与试样S的各测定点对应地进行步骤S401～步骤S409的动作，由此，对试样表面进行间歇地扫描。如上所述，第4实施方式的扫描型探针显微镜D使悬臂1进行热变形，由此执行分离动作。由此，扫描型探针显微镜D发挥大幅缩短测定时间这样的与第1实施方式相同的效果。此外，第4实施方式的扫描型探针显微镜D是通过使用压电电阻元件的自检测方式检测悬臂1的位移的装置，未设置加热装置4，通过针对压电电阻元件的通电加热而使悬臂1进行热变形。由此，不用为了使悬臂1进行热变形而追加加热装置4，成为低成本。此外，在扫描型探针显微镜D中，例如，悬臂1也可以构成为表面F2的膨胀系数大于背面F1的热膨胀系数。例如，也可以在悬臂1的表面F2形成有具有比背面F1大的热膨胀系数的良导体的层，由此，设定为表面F2的热膨胀系数大于背面F1的热膨胀系数。例如，背面F1由Si形成，表面F2由Al形成。例如，设置在表面F2上的位移检测部3D的布线也可以通过Al进行布线。以上参照附图详细叙述了本发明的实施方式，但是，具体结构不限于该实施方式，还包含不脱离本发明主旨的范围内的设计等。

权利要求：1.一种扫描型探针显微镜，其具有安装有探针的悬臂，通过使所述探针与试样表面间歇地接触而对所述试样表面进行扫描，其特征在于，所述扫描型探针显微镜具有控制装置，该控制装置进行使所述探针和所述试样表面接触的第1动作、以及在所述第1动作后使所述探针和所述试样表面分离的第2动作，所述控制装置通过使所述悬臂进行热变形来执行所述第2动作。2.根据权利要求1所述的扫描型探针显微镜，其特征在于，所述控制装置还具有微动机构，该微动机构能够使用压电元件使所述探针和所述试样表面相对移动，所述控制装置并用所述悬臂的热变形和所述微动机构来执行所述第2动作。3.根据权利要求1或2所述的扫描型探针显微镜，其特征在于，所述扫描型探针显微镜还具有第1光照射部，该第1光照射部对所述悬臂照射光，所述控制装置在所述第2动作时，对从所述第1光照射部照射的光的照射强度进行控制，由此使所述悬臂进行热变形。4.根据权利要求3所述的扫描型探针显微镜，其特征在于，所述扫描型探针显微镜还具有光杠杆方式的位移检测部，该位移检测部具有对所述悬臂的第1面照射激光的第2光照射部，通过由所述第2光照射部照射的激光的反射来检测所述悬臂的位移量，所述第2光照射部兼用作所述第1光照射部。5.根据权利要求4所述的扫描型探针显微镜，其特征在于，所述控制装置具有：判定部，其在所述第1动作时，根据由所述位移检测部检测到的所述悬臂的位移量，判定所述探针和所述试样表面有无接触；以及控制部，其在由所述判定部判定为存在所述接触后，使所述第2光照射部的所述激光的照射强度比所述第1动作时弱，由此使所述悬臂进行热变形而执行所述第2动作。6.根据权利要求4所述的扫描型探针显微镜，其特征在于，所述扫描型探针显微镜具有调光用元件，该调光用元件能够对从所述第2光照射部朝向所述第1面照射的所述激光的照射强度进行调整，所述控制装置具有：判定部，其在所述第1动作时，根据由所述位移检测部检测到的所述悬臂的位移量，判定所述探针和所述试样表面有无接触；以及控制部，其在由所述判定部判定为存在所述接触后，对所述调光用元件进行控制，使从所述第2光照射部朝向所述第1面照射的所述激光的照射强度比所述第1动作时弱，由此使所述悬臂进行热变形而执行所述第2动作。7.根据权利要求5或6所述的扫描型探针显微镜，其特征在于，在所述悬臂中，所述第1面的热膨胀系数大于与所述第1面相反的一侧的第2面的热膨胀系数。8.根据权利要求1或2所述的扫描型探针显微镜，其特征在于，在所述悬臂上设置有电阻体，所述控制装置在所述第2动作时，对所述电阻体进行通电，由此使所述悬臂进行热变形。9.根据权利要求1或2所述的扫描型探针显微镜，其特征在于，在所述悬臂上设置有压电电阻元件，所述控制装置具有：判定部，其在所述第1动作时，根据所述压电电阻元件的电阻值，判定所述探针和所述试样表面有无接触；以及控制部，其在由所述判定部判定为存在所述接触后，对所述压电电阻元件进行通电加热，由此使所述悬臂进行热变形而执行所述第2动作。10.一种扫描型探针显微镜的扫描方法，该扫描型探针显微镜具有安装有探针的悬臂，通过使所述探针与试样表面间歇地接触而对所述试样表面进行扫描，其特征在于，所述扫描型探针显微镜的扫描方法包含以下步骤：第1动作步骤，使所述探针和所述试样表面接触；以及第2动作步骤，在所述第1动作步骤后使所述探针和所述试样表面分离，在第2动作步骤中，利用所述悬臂的热变形使所述探针和所述试样表面分离。

百度查询： 日本株式会社日立高新技术科学 扫描型探针显微镜及其扫描方法

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