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研究所や工場で、材料・半導体・生体試料の表面をナノメートルの単位で測る原子間力顕微鏡を選ぶ、研究開発・品質管理・購買の担当の方へ

原子間力顕微鏡(AFM)のメーカー7社比較【2026年】

原子間力顕微鏡(AFM)は、試料の表面を細い探針でなぞり、
ナノメートルの凹凸や物性を測る顕微鏡です。

ABOUT

原子間力顕微鏡とは

比較表を見る ↓

原子間力顕微鏡(AFM)⁠と⁠は⁠、細い探針(プローブ)で試料の表面をなぞり、
三次元の形や電気・硬さなどの性質を測る顕微鏡です。
走査型プローブ顕微鏡(SPM)の一つで、
英語の頭文字からAFMとも呼びます。

製品の特長

  • 探針で表面をなぞって高さを測る(三次元の形を数字で持つ)
  • 形のほかに物性も測れる(電流・電位・硬さ・粘弾性など)
  • 大気中でも溶液中でも測れる(機種による)

使うメリット

  • 凹凸を高さの数字で比べられる(粗さ・段差を数字で見る)
  • 物性の分布を画像にできる(電気・磁気・硬さ)
  • 乾かせない試料も測れる(溶液中で生体分子を見る)

選ぶときに注意すること

  1. 一度に見られる範囲は狭い。広い所は光学顕微鏡で場所を探してから測る
  2. 探針は消耗品。先が欠けると画像がぼやけるので替える
  3. 振動と音を嫌う。除振台や防音の囲いを用意する
  4. 試料の大きさに上限がある。大きな物は大型試料用の型を選ぶ
  5. 高速AFMは走査範囲が狭い。見たい物の大きさに合うスキャナを選ぶ

※仕様は各メーカーの公式の製品ページとカタログによる。仕組みの説明は島津製作所・生体分子計測研究所・ユニソクの解説による。

LIST

原子間力顕微鏡の比較表

原子間力顕微鏡(AFM)13製品の比較
製品・メーカーコスト製品の強み仕様公式ページ

汎用型(小型試料)

4製品
株式会社島津製作所走査型プローブ顕微鏡 SPM-9700HT Plus形状と物性を手早く見る口コミを書く要見積

観察範囲を決めるだけで、ほかの条件を自動で合わせるハイスループット型です。形状像のほか、電流・電位・硬さ・粘弾性の分布も画像にできます。試料はヘッドをスライドさせて替え、交換の手間が少ない作りです。

種類
汎用型(小型試料)
測定モード
形状像、電流・電位・硬さ・粘弾性の物性像
走査範囲
標準10×10×1μm、オプションで125×125×7μmまで
試料の大きさ
直径24mm、厚さ8mmまで
分解能・ノイズ
分解能XY0.2nm、Z0.01nm
特長
観察範囲を決めれば、ほかの条件は自動で設定
記載なし
走査速度・測定環境・本体の大きさ
公式ページへ詳細・仕様
株式会社島津製作所走査型プローブ顕微鏡 SPM-Nanoa自動観察で誰でも同じ画像をとる口コミを書く要見積

レーザーの光軸合わせから観察条件の設定、画像処理までを自動で行う機種です。人によって画像がばらつかず、共用の装置に向きます。標準のスキャナは10×10×1μmで、オプションで125×125×7μmまで広げられます。

種類
汎用型(小型試料)
走査範囲
標準10×10×1μm、オプションで125×125×7μmまで
試料の大きさ
直径50mm、厚さ8mmまで
走査速度
0.01〜100Hz
分解能・ノイズ
分解能XY0.2nm、Z0.01nm
本体の大きさ
顕微鏡ユニットW220×D370×H520mm・24kg、制御ユニットW190×D400×H440mm・14kg
特長
レーザーの光軸調整・条件設定・画像処理を自動化
記載なし
測定モード・測定環境
公式ページへ詳細・仕様
パーク・システムズ・ジャパン株式会社原子間力顕微鏡 Park NX10小型試料を非接触で測る研究用口コミを書く要見積

探針を試料に当てずに引力で形をとるTrue Non-Contactモードを持つ、小型試料用の機種です。探針の先が減りにくく、柔らかい試料も傷めずに測れます。Zスキャナーは15μm伸ばしても軸外の動きが5nm未満です。

種類
汎用型(小型試料)
測定モード
完全非接触のTrue Non-Contactモード
試料の大きさ
小型試料用
特長
Zスキャナーの真直度0.1%以内、15μm伸ばしても軸外の動き5nm未満
記載なし
走査範囲・走査速度・測定環境・分解能・ノイズ・本体の大きさ
公式ページへ詳細・仕様
株式会社堀場製作所AFM-ラマン分光統合装置 AFM Raman形状と成分を同じ場所で測る口コミを書く要見積

AFMとラマン分光を、試料を動かさずに1台で測る統合装置です。同じ場所の形と成分を重ねて見られ、探針で光を強めるTERSにも使えます。スキャン範囲は100μm×100μm×15μmです。

種類
汎用型(小型試料)
測定モード
コンタクト、セミコンタクト、ノンコンタクト、位相、LFM、導電性AFM、MFM
走査範囲
100μm×100μm×15μm
試料の大きさ
40×50×15mm
測定環境
空気中、液中(オプション)
分解能・ノイズ
XY0.02nm、Z0.04nm(RMS)
特長
AFMとラマン分光を試料を動かさず1台で、TERS・SNOMにも使える
記載なし
走査速度・本体の大きさ
公式ページへ詳細・仕様

大型試料・ウェハー型

3製品
オックスフォード・インストゥルメンツ株式会社原子間力顕微鏡 Jupiter Discovery200mmウェーハまでの大型試料口コミを書く要見積

直径210mmまでの試料を載せ、電動ステージで200mmウェーハの全域に届く大型試料用の機種です。走査速度は20Hz超、ハイトノイズは25pm未満です。KPFM・MFM・PFMなど電気と磁気の測定も基本のモードに入っています。

種類
大型試料・ウェハー型
測定モード
コンタクト、タッピング、FM、LFM、EFM、KPFM、MFM、PFM
走査範囲
XY100μm、Z10μm超
試料の大きさ
直径210mm、高さ35mmまで
走査速度
20Hz超
分解能・ノイズ
ハイトノイズ25pm未満
特長
電動ステージで200mmウェーハの全域に届く、最大40mm/s
記載なし
測定環境・本体の大きさ
公式ページへ詳細・仕様カタログ(PDF)
パーク・システムズ・ジャパン株式会社原子間力顕微鏡 Park NX20200mmまでの大型試料と故障解析口コミを書く要見積

200mmまでの大きな試料をそのまま載せて測る、大型試料用の機種です。XYスキャナーは各軸の両側に駆動と位置センサーを持ち、200×200mmの全域で位置を合わせます。半導体の故障解析のように、広い試料の決まった場所を何度も測る用途に向きます。

種類
大型試料・ウェハー型
測定モード
完全非接触のTrue Non-contactモード
試料の大きさ
200mm試料
特長
デュアルサーボのXYスキャナーで200×200mmの全域を位置決め
記載なし
走査範囲・走査速度・測定環境・分解能・ノイズ・本体の大きさ
公式ページへ詳細・仕様
ブルカージャパン株式会社原子間力顕微鏡 Dimension Nexus150mmステージの卓上大型試料機口コミを書く要見積

150mmのプログラマブルステージを持つ、卓上に置ける大型試料用の機種です。PeakForce Tappingや液中測定など、ブルカーの50以上のモードを後から足せます。条件を自分で合わせるScanAsyst Plusで、慣れていない人でも画像をとれます。

種類
大型試料・ウェハー型
測定モード
PeakForce Tappingなど50以上
試料の大きさ
150mmのプログラマブルステージ
測定環境
液中、環境制御
特長
NanoScope 6コントローラ、自己最適化のScanAsyst Plus
記載なし
走査範囲・走査速度・分解能・ノイズ・本体の大きさ
公式ページへ詳細・仕様

高速AFM

4製品
オックスフォード・インストゥルメンツ株式会社高速原子間力顕微鏡 Cypher VRS1250液中の生体分子を動画で見る口コミを書く要見積

毎秒最大45フレームで撮り、液中の生体分子の動きを動画で見る高速AFMです。走査は最大1250ライン/秒で、初代Cypher VRSの2倍の速さです。サンプルセルは密閉式で、液がもれません。

種類
高速AFM
測定モード
コンタクト、タッピング、デュアルAC、FM、LFM、KPFM、MFM、PFM
走査速度
最大45フレーム/⁠⁠⁠秒
測定環境
液中、密閉サンプルセル
特長
最大1250ライン/秒、初代Cypher VRSの2倍の速さ
記載なし
走査範囲・試料の大きさ・分解能・ノイズ・本体の大きさ
公式ページへ詳細・仕様
株式会社生体分子計測研究所高速原子間力顕微鏡 MS-NEX必要な機能だけで始める高速AFM口コミを書く要見積

機能をモジュールで選んで組み、後から足せる高速AFMです。予算に合わせて小さく始め、研究が進んだら機能を足せます。金沢大学で開発された技術をもとに、日本国内で作っています。

種類
高速AFM
測定モード
ACモード
走査範囲
XY4μm×4μm、Z0.7μm
試料の大きさ
直径1.5mm
走査速度
1s/frame
測定環境
溶液中、大気中
特長
機能をモジュールで選び、後から足せる国産品
記載なし
分解能・ノイズ・本体の大きさ
公式ページへ詳細・仕様
株式会社生体分子計測研究所高速原子間力顕微鏡 SS-NEX溶液中の分子の動きを動画で見る口コミを書く要見積

1枚50msで撮り、溶液中のタンパク質などの動きを動画で見る高速AFMです。測定中に溶液を入れられ、酵素反応や構造の変化を追えます。スキャナを広域型・超広域型に替えると、XY30μm×30μmまで広げられます。

種類
高速AFM
測定モード
ACモード
走査範囲
X0.7μm、Y0.7μm、Z0.4μm
試料の大きさ
直径1.5mm
走査速度
50ms/frame、20frames/sec
測定環境
溶液中、大気中
特長
超広域型スキャナに替えるとXY30μm×30μmまで
記載なし
分解能・ノイズ・本体の大きさ
公式ページへ詳細・仕様
ブルカージャパン株式会社高速原子間力顕微鏡 Dimension FastScan大きな試料を高速で撮る口コミを書く要見積

探針側を動かすチップスキャン方式の高速AFMで、大きな試料でも1秒あたりのフレーム数で撮れます。Dimension Iconをもとにしていて、大気中でも液中でも測れます。広い範囲をざっと撮って見たい場所を探す使い方に向きます。

種類
高速AFM
測定モード
コンタクト、タッピング、PeakForce Tapping
試料の大きさ
大口径から小さな試料まで
走査速度
1秒あたりのフレーム数で撮れる
測定環境
大気中、液中
特長
Dimension Iconがベースのチップスキャン方式
記載なし
走査範囲・分解能・ノイズ・本体の大きさ
公式ページへ詳細・仕様

超高真空・低温SPM

2製品
株式会社ユニソク液体ヘリウムフリー超高真空低温SPM USM1800液体ヘリウムなしで6K測定口コミを書く要見積

液体ヘリウムを使わず、機械式冷凍機で6K以下まで冷やす超高真空のSPMです。ヘリウムの補充がいらず、原理上1年以上冷やし続けられます。液体ヘリウムを使う古い低温STMの置き換えに向きます。

種類
超高真空・低温SPM
測定モード
STM、AFM、STM-TERS
走査範囲
1μm×1μm(6K)
試料の大きさ
バヨネット型、フラッグ型のホルダー
測定環境
超高真空、6K以下
分解能・ノイズ
原子分解能保証2pm/√Hz以下
特長
機械式冷凍機で、原理上1年以上冷やし続けられる
記載なし
走査速度・本体の大きさ
公式ページへ詳細・仕様
株式会社ユニソク超高真空低温SPM USM12005Kで原子・分子を観る基礎研究口コミを書く要見積

超高真空の中で試料と探針をきれいにし、5Kまで冷やして原子・分子を観る装置です。液体ヘリウムは10日以上もち、消費は1日1L以下です。AFMはチューニングフォーク式NC-AFMをオプションで足します。

種類
超高真空・低温SPM
測定モード
STM、NC-AFM(オプション)
走査範囲
1.7×1.7×0.54μm(5K)
測定環境
超高真空、観測室3.0×10-8Pa
分解能・ノイズ
原子分解能
特長
液体ヘリウムを10日以上保持、消費は1日1L以下
記載なし
試料の大きさ・走査速度・本体の大きさ
公式ページへ詳細・仕様

汎用型(小型試料)4製品

株式会社島津製作所

走査型プローブ顕微鏡 SPM-9700HT Plus

形状と物性を手早く見る

観察範囲を決めるだけで、ほかの条件を自動で合わせるハイスループット型です。形状像のほか、電流・電位・硬さ・粘弾性の分布も画像にできます。試料はヘッドをスライドさせて替え、交換の手間が少ない作りです。

コスト要見積

種類
汎用型(小型試料)
測定モード
形状像、電流・電位・硬さ・粘弾性の物性像
走査範囲
標準10×10×1μm、オプションで125×125×7μmまで
試料の大きさ
直径24mm、厚さ8mmまで
分解能・ノイズ
分解能XY0.2nm、Z0.01nm
特長
観察範囲を決めれば、ほかの条件は自動で設定
記載なし
走査速度・測定環境・本体の大きさ
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株式会社島津製作所

走査型プローブ顕微鏡 SPM-Nanoa

自動観察で誰でも同じ画像をとる

レーザーの光軸合わせから観察条件の設定、画像処理までを自動で行う機種です。人によって画像がばらつかず、共用の装置に向きます。標準のスキャナは10×10×1μmで、オプションで125×125×7μmまで広げられます。

コスト要見積

種類
汎用型(小型試料)
走査範囲
標準10×10×1μm、オプションで125×125×7μmまで
試料の大きさ
直径50mm、厚さ8mmまで
走査速度
0.01〜100Hz
分解能・ノイズ
分解能XY0.2nm、Z0.01nm
本体の大きさ
顕微鏡ユニットW220×D370×H520mm・24kg、制御ユニットW190×D400×H440mm・14kg
特長
レーザーの光軸調整・条件設定・画像処理を自動化
記載なし
測定モード・測定環境
公式ページへ
パーク・システムズ・ジャパン株式会社

原子間力顕微鏡 Park NX10

小型試料を非接触で測る研究用

探針を試料に当てずに引力で形をとるTrue Non-Contactモードを持つ、小型試料用の機種です。探針の先が減りにくく、柔らかい試料も傷めずに測れます。Zスキャナーは15μm伸ばしても軸外の動きが5nm未満です。

コスト要見積

種類
汎用型(小型試料)
測定モード
完全非接触のTrue Non-Contactモード
試料の大きさ
小型試料用
特長
Zスキャナーの真直度0.1%以内、15μm伸ばしても軸外の動き5nm未満
記載なし
走査範囲・走査速度・測定環境・分解能・ノイズ・本体の大きさ
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株式会社堀場製作所

AFM-ラマン分光統合装置 AFM Raman

形状と成分を同じ場所で測る

AFMとラマン分光を、試料を動かさずに1台で測る統合装置です。同じ場所の形と成分を重ねて見られ、探針で光を強めるTERSにも使えます。スキャン範囲は100μm×100μm×15μmです。

コスト要見積

種類
汎用型(小型試料)
測定モード
コンタクト、セミコンタクト、ノンコンタクト、位相、LFM、導電性AFM、MFM
走査範囲
100μm×100μm×15μm
試料の大きさ
40×50×15mm
測定環境
空気中、液中(オプション)
分解能・ノイズ
XY0.02nm、Z0.04nm(RMS)
特長
AFMとラマン分光を試料を動かさず1台で、TERS・SNOMにも使える
記載なし
走査速度・本体の大きさ
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大型試料・ウェハー型3製品

オックスフォード・インストゥルメンツ株式会社

原子間力顕微鏡 Jupiter Discovery

200mmウェーハまでの大型試料

直径210mmまでの試料を載せ、電動ステージで200mmウェーハの全域に届く大型試料用の機種です。走査速度は20Hz超、ハイトノイズは25pm未満です。KPFM・MFM・PFMなど電気と磁気の測定も基本のモードに入っています。

コスト要見積

種類
大型試料・ウェハー型
測定モード
コンタクト、タッピング、FM、LFM、EFM、KPFM、MFM、PFM
走査範囲
XY100μm、Z10μm超
試料の大きさ
直径210mm、高さ35mmまで
走査速度
20Hz超
分解能・ノイズ
ハイトノイズ25pm未満
特長
電動ステージで200mmウェーハの全域に届く、最大40mm/s
記載なし
測定環境・本体の大きさ
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パーク・システムズ・ジャパン株式会社

原子間力顕微鏡 Park NX20

200mmまでの大型試料と故障解析

200mmまでの大きな試料をそのまま載せて測る、大型試料用の機種です。XYスキャナーは各軸の両側に駆動と位置センサーを持ち、200×200mmの全域で位置を合わせます。半導体の故障解析のように、広い試料の決まった場所を何度も測る用途に向きます。

コスト要見積

種類
大型試料・ウェハー型
測定モード
完全非接触のTrue Non-contactモード
試料の大きさ
200mm試料
特長
デュアルサーボのXYスキャナーで200×200mmの全域を位置決め
記載なし
走査範囲・走査速度・測定環境・分解能・ノイズ・本体の大きさ
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ブルカージャパン株式会社

原子間力顕微鏡 Dimension Nexus

150mmステージの卓上大型試料機

150mmのプログラマブルステージを持つ、卓上に置ける大型試料用の機種です。PeakForce Tappingや液中測定など、ブルカーの50以上のモードを後から足せます。条件を自分で合わせるScanAsyst Plusで、慣れていない人でも画像をとれます。

コスト要見積

種類
大型試料・ウェハー型
測定モード
PeakForce Tappingなど50以上
試料の大きさ
150mmのプログラマブルステージ
測定環境
液中、環境制御
特長
NanoScope 6コントローラ、自己最適化のScanAsyst Plus
記載なし
走査範囲・走査速度・分解能・ノイズ・本体の大きさ
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高速AFM4製品

オックスフォード・インストゥルメンツ株式会社

高速原子間力顕微鏡 Cypher VRS1250

液中の生体分子を動画で見る

毎秒最大45フレームで撮り、液中の生体分子の動きを動画で見る高速AFMです。走査は最大1250ライン/秒で、初代Cypher VRSの2倍の速さです。サンプルセルは密閉式で、液がもれません。

コスト要見積

種類
高速AFM
測定モード
コンタクト、タッピング、デュアルAC、FM、LFM、KPFM、MFM、PFM
走査速度
最大45フレーム/⁠⁠⁠秒
測定環境
液中、密閉サンプルセル
特長
最大1250ライン/秒、初代Cypher VRSの2倍の速さ
記載なし
走査範囲・試料の大きさ・分解能・ノイズ・本体の大きさ
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株式会社生体分子計測研究所

高速原子間力顕微鏡 MS-NEX

必要な機能だけで始める高速AFM

機能をモジュールで選んで組み、後から足せる高速AFMです。予算に合わせて小さく始め、研究が進んだら機能を足せます。金沢大学で開発された技術をもとに、日本国内で作っています。

コスト要見積

種類
高速AFM
測定モード
ACモード
走査範囲
XY4μm×4μm、Z0.7μm
試料の大きさ
直径1.5mm
走査速度
1s/frame
測定環境
溶液中、大気中
特長
機能をモジュールで選び、後から足せる国産品
記載なし
分解能・ノイズ・本体の大きさ
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株式会社生体分子計測研究所

高速原子間力顕微鏡 SS-NEX

溶液中の分子の動きを動画で見る

1枚50msで撮り、溶液中のタンパク質などの動きを動画で見る高速AFMです。測定中に溶液を入れられ、酵素反応や構造の変化を追えます。スキャナを広域型・超広域型に替えると、XY30μm×30μmまで広げられます。

コスト要見積

種類
高速AFM
測定モード
ACモード
走査範囲
X0.7μm、Y0.7μm、Z0.4μm
試料の大きさ
直径1.5mm
走査速度
50ms/frame、20frames/sec
測定環境
溶液中、大気中
特長
超広域型スキャナに替えるとXY30μm×30μmまで
記載なし
分解能・ノイズ・本体の大きさ
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ブルカージャパン株式会社

高速原子間力顕微鏡 Dimension FastScan

大きな試料を高速で撮る

探針側を動かすチップスキャン方式の高速AFMで、大きな試料でも1秒あたりのフレーム数で撮れます。Dimension Iconをもとにしていて、大気中でも液中でも測れます。広い範囲をざっと撮って見たい場所を探す使い方に向きます。

コスト要見積

種類
高速AFM
測定モード
コンタクト、タッピング、PeakForce Tapping
試料の大きさ
大口径から小さな試料まで
走査速度
1秒あたりのフレーム数で撮れる
測定環境
大気中、液中
特長
Dimension Iconがベースのチップスキャン方式
記載なし
走査範囲・分解能・ノイズ・本体の大きさ
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超高真空・低温SPM2製品

株式会社ユニソク

液体ヘリウムフリー超高真空低温SPM USM1800

液体ヘリウムなしで6K測定

液体ヘリウムを使わず、機械式冷凍機で6K以下まで冷やす超高真空のSPMです。ヘリウムの補充がいらず、原理上1年以上冷やし続けられます。液体ヘリウムを使う古い低温STMの置き換えに向きます。

コスト要見積

種類
超高真空・低温SPM
測定モード
STM、AFM、STM-TERS
走査範囲
1μm×1μm(6K)
試料の大きさ
バヨネット型、フラッグ型のホルダー
測定環境
超高真空、6K以下
分解能・ノイズ
原子分解能保証2pm/√Hz以下
特長
機械式冷凍機で、原理上1年以上冷やし続けられる
記載なし
走査速度・本体の大きさ
公式ページへ
株式会社ユニソク

超高真空低温SPM USM1200

5Kで原子・分子を観る基礎研究

超高真空の中で試料と探針をきれいにし、5Kまで冷やして原子・分子を観る装置です。液体ヘリウムは10日以上もち、消費は1日1L以下です。AFMはチューニングフォーク式NC-AFMをオプションで足します。

コスト要見積

種類
超高真空・低温SPM
測定モード
STM、NC-AFM(オプション)
走査範囲
1.7×1.7×0.54μm(5K)
測定環境
超高真空、観測室3.0×10-8Pa
分解能・ノイズ
原子分解能
特長
液体ヘリウムを10日以上保持、消費は1日1L以下
記載なし
試料の大きさ・走査速度・本体の大きさ
公式ページへ
Q&A

原子間力顕微鏡選びで、よくある疑問

購買担当の疑問原子間力顕微鏡(AFM)の価格は、いくら?

このページの13製品は、どれも公式に値段を出していません。島津製作所のSPM-NanoaとSPM-9700HT Plusは「価格お問い合わせ」で、ほかのメーカーも見積もりで決まります。スキャナや測定モードのオプションで値段が変わるので、測りたい試料と項目を決めてから見積もりを取ります。

設備担当の疑問AFMの種類と違いは?

載せる試料と測り方で4つに分かれます。小さな試料を測る汎用型、150〜200mmの試料を載せる大型試料型、溶液中の動きを動画で撮る高速AFM、超高真空と低温で原子を観る超高真空・低温SPMです。研究室の汎用には島津製作所のSPM-Nanoa、ウェハーにはパーク・システムズのPark NX20などがあります。

設備担当の疑問AFMとSEM(電子顕微鏡)の違いは?

AFMは探針で表面をなぞり、高さを数字で持った三次元の形をとります。生体分子計測研究所の高速AFMは、大気中でも溶液中でも試料を動画で撮れます。電子顕微鏡は別の比較表にまとめています。

工場長の疑問AFMの走査範囲(スキャン範囲)はどれくらい?

機種とスキャナで決まります。島津製作所のSPM-Nanoaは標準が10×10×1μmで、オプションで125×125×7μmまで広げられます。オックスフォード・インストゥルメンツのJupiter DiscoveryはXY100μm、堀場製作所のAFM Ramanは100μm×100μm×15μmです。高速AFMのSS-NEXはX0.7μm・Y0.7μmと狭めです。

工場長の疑問AFMに載る試料の大きさは?ウェハーは測れる?

大型試料型ならウェハーを切らずに載せられます。Jupiter Discoveryは直径210mm・高さ35mmまでで、電動ステージで200mmウェーハの全域に届きます。Park NX20は200mm試料用、ブルカーのDimension Nexusは150mmのステージです。汎用型のSPM-Nanoaは直径50mm・厚さ8mmまでです。

総務の疑問AFMは液中(溶液中)で測れる?

液中で測れる機種があります。生体分子計測研究所のSS-NEXとMS-NEXは溶液中と大気中の両方で測れ、測定中に溶液を入れられます。オックスフォード・インストゥルメンツのCypher VRS1250は密閉したサンプルセルで液がもれません。堀場製作所のAFM Ramanは液中をオプションで足します。

設備担当の疑問高速AFMとは?何フレームで撮れる?

溶液中の分子の動きを動画で撮るAFMで、従来型の1000倍以上の速さで走査します。生体分子計測研究所のSS-NEXは1枚50ms(20frames/sec)、オックスフォード・インストゥルメンツのCypher VRS1250は最大45フレーム/秒です。速く撮るほど一度に見られる範囲は狭くなります。

設備担当の疑問AFMの測定モードの種類は?

探針を当ててなぞるコンタクト、探針を揺らして軽くたたくタッピング(ACモード)、当てずに引力をとらえる非接触が基本です。島津製作所のSPM-9700HT Plusは、形のほかに電流・電位・硬さ・粘弾性の分布も画像にできます。Jupiter DiscoveryはKPFM・MFM・PFMなど電気と磁気のモードを基本で持っています。

施設管理の疑問超高真空・低温のSPMは何に使う?

表面をきれいにした試料を低温にして、原子や分子の並びを観る基礎研究で使います。ユニソクのUSM1200は5Kまで冷やし、液体ヘリウムを10日以上保ちます。USM1800は液体ヘリウムを使わず、機械式冷凍機で6K以下まで冷やします。

経営者の疑問AFMの操作は、慣れていなくても使える?

条件合わせを自動で行う機種なら、人による差が出にくくなります。島津製作所のSPM-Nanoaはレーザーの光軸調整から画像処理までを自動で行い、SPM-9700HT Plusは観察範囲を決めるだけです。ブルカーのDimension Nexusは条件を自分で合わせるScanAsyst Plusを持っています。

工場長の疑問AFMの探針(カンチレバー)の手入れや交換は?

探針は消耗品で、先が欠けると画像がぼやけるので替えます。パーク・システムズのTrue Non-Contactモードは、探針の先と試料の間の引力で形をとり、探針を試料に当てずに測ります。島津製作所のSPM-9700HT Plusは、ヘッドをスライドさせて試料を替えられます。

TYPES

原子間力顕微鏡の種類の違い

汎用型(小型試料)

小さな試料を台に載せて測る、研究室で広く使う型です。形のほか、電気や硬さなどの物性もモードを替えて測れます。条件合わせを自動で行う機種もあります。

向いている使い方

  • 材料や薄膜の表面の凹凸を測る
  • 電気・硬さの分布を画像にする
  • 何人もで1台を使い回す

根拠:SPM-Nanoaは低ノイズ・高感度の検出系と自動観察機能を搭載した新しい走査型プローブ顕微鏡です。(出典1)

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大型試料・ウェハー型

150〜200mmの大きな試料やウェハーを、切らずにそのまま載せて測る型です。電動のステージで決まった場所へ動かし、何点も続けて測れます。

向いている使い方

  • ウェハーを切らずに測る
  • 半導体や部品の故障解析
  • 決まった場所を何度も測る

根拠:Park Systems独自の200mm試料用AFMは、高精度で再現性の高いナノスケール測定を実現(出典5)

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高速AFM

溶液中のたんぱく質などの動きを、動画で撮る型です。従来型のAFMの1000倍以上の速さで走査します。一度に見られる範囲は数μmと狭めです。

向いている使い方

  • たんぱく質や酵素の動きを見る
  • 溶液中の反応を動画で追う
  • 広い範囲をざっと撮って探す

根拠:従来型AFMの1000倍以上の速度での高速走査ができます(出典2)

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超高真空・低温SPM

超高真空の中で試料と探針をきれいにし、5〜6Kまで冷やして原子や分子を観る型です。STMとAFMを1台で使えます。物性物理や表面科学の基礎研究で使います。

向いている使い方

  • 原子・分子の並びを観る
  • 低温でトンネル分光を測る
  • 液体ヘリウムの装置を更新する

根拠:超高真空中で試料の前処理とプローブの清浄化を行なって、低温下でSTM・AFMが原子・分子レベルの分解能で観測できます。(出典3)

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MAKERS

原子間力顕微鏡の主なメーカー7社

オックスフォード・インストゥルメンツ株式会社

直径210mmまでの試料を載せ、電動ステージで200mmウェーハの全域に届く大型試料用の機種です。

東京都

株式会社島津製作所

観察範囲を決めるだけで、ほかの条件を自動で合わせるハイスループット型です。

京都府

株式会社生体分子計測研究所

機能をモジュールで選んで組み、後から足せる高速AFMです。

茨城県

パーク・システムズ・ジャパン株式会社

探針を試料に当てずに引力で形をとるTrue Non-Contactモードを持つ、小型試料用の機種です。

東京都

ブルカージャパン株式会社

150mmのプログラマブルステージを持つ、卓上に置ける大型試料用の機種です。

神奈川県

株式会社堀場製作所

AFMとラマン分光を、試料を動かさずに1台で測る統合装置です。

京都府

株式会社ユニソク

液体ヘリウムを使わず、機械式冷凍機で6K以下まで冷やす超高真空のSPMです。

大阪府

出典
  1. 島津製作所 走査型プローブ顕微鏡と原子間力顕微鏡
  2. 生体分子計測研究所 高速AFM SS-NEX
  3. ユニソク 超高真空低温走査型プローブ顕微鏡システム USM1200
  4. パーク・システムズ Park NX10
  5. パーク・システムズ Park NX20
  6. オックスフォード・インストゥルメンツ Jupiter Discovery カタログ
  7. オックスフォード・インストゥルメンツ Cypher VRS1250
  8. ブルカージャパン Dimension Nexus
  9. ブルカージャパン Dimension FastScan
  10. 島津製作所 SPM-Nanoa ⁠⁠⁠⁠⁠仕様
  11. 島津製作所 SPM-9700HT Plus ⁠⁠⁠⁠⁠⁠仕様
  12. 生体分子計測研究所 高速AFM MS-NEX
  13. ユニソク 液体ヘリウムフリー超高真空低温SPM USM1800
  14. 堀場製作所 AFM Raman
掲載基準

研究開発・品質管理・故障解析で使う原子間力顕微鏡(AFM)と、AFMの測れる走査型プローブ顕微鏡(SPM)の本体に限ります。メーカーが自社で作るか、海外メーカーの日本法人が自社グループの製品として売り、公式サイトで今案内している製品で、仕様を公式で確かめられたものを、1社2製品までの代表の型で載せています。カンチレバー(探針)⁠だ⁠け⁠の販売、受託測定、中古品は除きます。電子顕微鏡(SEM・TEM)は「電子顕微鏡」、光で拡大するデジタルマイクロスコープは「マイクロスコープ」の比較に分けています。日立ハイテクのAFMは公式サイトがこちらから開けず、今回は載せていません。海外ブランドを輸入代理店として売る会社の製品も載せていません。

原子間力顕微鏡(AFM)を作っているメーカーの方へ:掲載・訂正のご依頼(掲載は無料です)

CITE

引用

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