JPH1073607A - Scanning probe microscope - Google Patents

Scanning probe microscope

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Publication number
JPH1073607A
JPH1073607A JP22847496A JP22847496A JPH1073607A JP H1073607 A JPH1073607 A JP H1073607A JP 22847496 A JP22847496 A JP 22847496A JP 22847496 A JP22847496 A JP 22847496A JP H1073607 A JPH1073607 A JP H1073607A
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JP
Japan
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cantilever
probe
waveguide
light
sample
Prior art date
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Application number
JP22847496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naohiro Nakamura
直寛 中村
Hisahiro Nishimoto
尚弘 西本
Hiroaki Nakanishi
博昭 中西
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1073607A publication Critical patent/JPH1073607A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scanning probe microscope whose configuration around a sample is hardly limited and which is provided with a cantilever tip whose structure is hardly influenced by humidity or the like. SOLUTION: A reflecting face 1d is formed at the free end part of a cantilever part 1b at a cantilever tip 1, an optical waveguide 2 which reflects light to the reflecting face 1d and which transmits reflected light is formed on a pedestal 1c, and the displacement of a probe 1a is detected by using the reflecting face 1d and the optical waveguide 2. By this constitution, a displacement detector can be arranged in a place at a distance from a sample.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は走査型プローブ顕微
鏡に関する。
The present invention relates to a scanning probe microscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1に、走査型プローブ顕微鏡の一つで
あるAFM(原子間引力顕微鏡)の構成を示す。このA
FMは、先端に曲率半径の小さい探針を備えたカンチレ
バーLと、このカンチレバーLの変位を検出する光学系
Dによって構成されており、探針を試料Sの表面に近づ
けると、試料Sと探針との間に働く力により、カンチレ
バーが撓む点を利用し、そのカンチレバーの撓みを光学
系Dによって検出する、いわゆる光てこ方式を採用した
顕微鏡である。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows the configuration of an AFM (atomic force microscope) which is one of the scanning probe microscopes. This A
The FM is composed of a cantilever L having a tip with a small radius of curvature at the tip and an optical system D for detecting the displacement of the cantilever L. This is a microscope that employs a so-called optical lever method that utilizes the point where the cantilever bends due to the force acting between the needle and the optical system D to detect the bending of the cantilever.

【0003】また、この種の顕微鏡においては上記した
変位検出方式の他に、カンチレバーと変位検出系とを一
体化することも試みられている。例えばシリコン製のカ
ンチレバー中にピエゾ抵抗素子を形成し、その抵抗値変
化からカンチレバーの変位を検出するものがある(Inter
national Conference on Solidstate Sensors and Actu
ators,1991,Tech.dig.pp448-451)。
In this type of microscope, in addition to the above-described displacement detection method, an attempt has been made to integrate a cantilever and a displacement detection system. For example, there is a type in which a piezoresistive element is formed in a silicon cantilever and the displacement of the cantilever is detected from a change in the resistance value (Inter).
national Conference on Solidstate Sensors and Actu
ators, 1991, Tech.dig.pp448-451).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図1に示し
た構造の場合、半導体レーザ及びフォトダイオードを含
む変位検出器を、カンチレバー及び試料に近傍に設置す
る必要があることから、例えば高真空中で測定を行う等
の場合には、検出系も真空槽内に配置する必要があり、
試料まわりの構成に制限を受けるという問題がある。ま
た光学系には精密な光軸調整が必要で、カンチレバーを
交換するたびに煩雑な光軸合わせを行わなければならい
といった問題もある。
By the way, in the case of the structure shown in FIG. 1, it is necessary to dispose a displacement detector including a semiconductor laser and a photodiode near the cantilever and the sample. In the case of performing measurement in, for example, the detection system also needs to be placed in the vacuum chamber,
There is a problem that the configuration around the sample is limited. In addition, the optical system requires precise optical axis adjustment, and there is a problem that complicated optical axis alignment must be performed every time the cantilever is replaced.

【0005】一方、カンチレバー部にピエゾ抵抗素子を
形成したカンチレバーチップを使用した場合、上記した
ような構成上の制限を受けることはないものの、ピエゾ
抵抗素子の抵抗値が測定環境(例えば湿度など)の影響
で変動し、測定誤差が生じるという問題がある。またカ
ンチレバーの材料がシリコンなどの半導体に限定される
という問題もある。
On the other hand, when a cantilever chip in which a piezoresistive element is formed in a cantilever portion is used, the resistance of the piezoresistive element is not limited by the above-described configuration, but the resistance of the piezoresistive element is measured in an environment (eg, humidity). And there is a problem that a measurement error occurs. There is also a problem that the material of the cantilever is limited to a semiconductor such as silicon.

【0006】本発明はそのような実情に鑑みてなされた
もので、試料まわりの構成が制限され難く、しかも湿度
などの影響も受け難くい構造のカンチレバーチップを備
えた走査型プローブ顕微鏡を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a scanning probe microscope provided with a cantilever tip having a structure in which the configuration around the sample is hardly limited and hardly affected by humidity or the like. The purpose is to:

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の走査型プローブ顕微鏡は、測定に使用する
カンチレバーチップが、図2,図3に例示するように、
カンチレバー部1bとこれを支持する台座1cからな
り、そのカンチレバー部1bの自由端に探針1aと台座
1c側からの光を反射する反射面1dが形成され、か
つ、台座1c上に光導波路(SiO2 導波路)2が反射
面1dと対向して形成され、これら反射面1dと光導波
路2を利用して探針1aの変位を検出するように構成さ
れていることによって特徴づけられる。
In order to achieve the above object, a scanning probe microscope according to the present invention employs a cantilever tip used for measurement as shown in FIGS.
It comprises a cantilever portion 1b and a pedestal 1c for supporting the cantilever portion. A free surface of the cantilever portion 1b is provided with a probe 1a and a reflection surface 1d for reflecting light from the pedestal 1c side, and an optical waveguide ( An SiO 2 waveguide 2 is formed so as to face the reflection surface 1 d, and the displacement of the probe 1 a is detected using the reflection surface 1 d and the optical waveguide 2.

【0008】以上の構成において、光導波路2に光源・
検出器を接続すると、カンチレバーチップ1の反射面1
dに光を照射することができ、その反射光の光量を検出
器で検出することができる。
In the above configuration, the light source and the light source
When the detector is connected, the reflecting surface 1 of the cantilever chip 1
d can be irradiated with light, and the amount of reflected light can be detected by a detector.

【0009】ここで、以上の構成において、探針1aが
試料表面の原子から、引力あるいは斥力を受けてカンチ
レバー部1bが撓むと、カンチレバー部1bに形成され
た反射面1dはその応力に応じて角度が変化し、光導波
路2に入射する反射光の光量が変化する。従って光導波
路2から光を反射面1dに照射し、その反射光を光導波
路2によってチップ外部の検出器へと伝達して光量を検
出すれば、その検出値からカンチレバー部1bの撓みつ
まり探針1aの変位を知ることができる。
Here, in the above configuration, when the probe 1a receives an attractive force or a repulsive force from atoms on the sample surface and the cantilever portion 1b bends, the reflecting surface 1d formed on the cantilever portion 1b responds to the stress. The angle changes, and the amount of reflected light incident on the optical waveguide 2 changes. Therefore, when light is emitted from the optical waveguide 2 to the reflecting surface 1d and the reflected light is transmitted to a detector outside the chip by the optical waveguide 2 and the light amount is detected, the deflection of the cantilever portion 1b, that is, the probe is obtained from the detected value. 1a can be known.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、以下、図
面に基づいて説明する。まず、この実施の形態の走査型
プローブ顕微鏡は、図1に示した公知顕微鏡と同様に、
探針をもつカンチレバーチップ1と、試料Sを走査する
ためのステージ等によって構成されているが、そのカン
チレバーチップ1の構造に特徴がある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the scanning probe microscope of this embodiment is similar to the known microscope shown in FIG.
It is composed of a cantilever chip 1 having a probe, a stage for scanning the sample S, and the like. The structure of the cantilever chip 1 is characteristic.

【0011】すなわち、この例のカンチレバーチップ1
は、図2及び図3に示すように、カンチレバー部1bと
これを支持する台座1cと、カンチレバー部1bの自由
端に設けられた探針1aを備えたチップで、そのカンチ
レバー部1bの自由端に台座1c側からの光を反射する
反射面1dが形成されている。また台座1c上にSiO
2 導波路2が反射面1dに対向して形成されており、さ
らにカンチレバーチップ1には、SiO2 導波路2に後
方側に図4に示す形状のV溝1eが加工されている。
That is, the cantilever tip 1 of this example
Is a tip provided with a cantilever portion 1b, a pedestal 1c for supporting the same, and a probe 1a provided at a free end of the cantilever portion 1b, as shown in FIGS. Is formed with a reflection surface 1d for reflecting light from the pedestal 1c side. In addition, the SiO.sub.
2 waveguide 2 are formed opposite to the reflecting surface 1d, further to the cantilever chip 1, V grooves 1e having the shape shown in FIG. 4 to the rear side SiO 2 waveguide 2 are machined.

【0012】なお、以上のチップ構造において、カンチ
レバー部1dが撓んでいない状態で反射面1dとSiO
2 導波路2の端面(光出射・入射端面)2aとは互いに
ほぼ平行で、SiO2 導波路2の光軸が反射面1dの中
心に一致する。またカンチレバーチップ1のV溝1e
は、光ファイバFを置いた状態で、光ファイバFの光軸
がSiO2 導波路2の光軸に一致する形状寸法に加工さ
れている。
In the above chip structure, the reflecting surface 1d and the SiO 2
Second waveguide end face 2 (light emitting-incident end face) 2a and is substantially parallel to each other, the optical axes of the SiO 2 waveguide 2 matches the center of the reflecting surface 1d. V-groove 1e of cantilever tip 1
Is processed so that the optical axis of the optical fiber F coincides with the optical axis of the SiO 2 waveguide 2 with the optical fiber F placed.

【0013】そして、この実施の形態においては、カン
チレバーチップ1に形成したV溝1eに光ファイバFの
一端を配置し、この光ファイバFの他端に光源・検出器
(図示せず)を接続して、光源からの光を光ファイバF
を通じて反射面1dに導き、その反射光を光ファイバF
を通じて検出器に導くといった構成を採っている。
In this embodiment, one end of an optical fiber F is disposed in a V groove 1e formed in the cantilever chip 1, and a light source / detector (not shown) is connected to the other end of the optical fiber F. Then, the light from the light source is
Through the optical fiber F to the reflecting surface 1d.
It is configured to lead to the detector through

【0014】また光源からの導波路への光の出力と導波
路から検出器への反射光の分離にはハーフミラーあるい
は光スイッチ等を用いて行う。以上の構成において、カ
ンチレバー部1bが撓んでいないときには、反射面1d
によって反射された光は全てSiO2 導波路2に入射す
るが、カンチレバー部1bが撓んでいるときには、反射
面1dの角度変化によりSiO2 導波路2に入射する光
が変化し、これにより光ファイバFを経て検出器に伝え
られる光量が、カンチレバー部1bの撓み量に応じて変
化する。
The output of light from the light source to the waveguide and the separation of reflected light from the waveguide to the detector are performed using a half mirror or an optical switch. In the above configuration, when the cantilever portion 1b is not bent, the reflecting surface 1d
All the light reflected by the light enters the SiO 2 waveguide 2, but when the cantilever portion 1b is bent, the light incident on the SiO 2 waveguide 2 changes due to a change in the angle of the reflection surface 1d. The amount of light transmitted to the detector via F changes according to the amount of bending of the cantilever portion 1b.

【0015】従って、検出器に伝わった光量を計測すれ
ば、その計測値がカンチレバー部1bの撓みつまり探針
1aの変位を示す情報となり、この計測値から試料表面
の凹凸を知ることができる。
Therefore, if the amount of light transmitted to the detector is measured, the measured value becomes information indicating the deflection of the cantilever portion 1b, that is, the displacement of the probe 1a, and the irregularities on the sample surface can be known from the measured value.

【0016】ここで、以上の実施の形態では、検出器に
接合した光ファイバFを、カンチレバーチップ1に形成
したV溝1eに合わせるだけで、検出系の光学調整を簡
単に行うことができるので、従来、カンチレバーチップ
1を交換するたびに必要であった煩雑な光軸合わせが不
要になる。
Here, in the above embodiment, the optical adjustment of the detection system can be easily performed only by aligning the optical fiber F bonded to the detector with the V groove 1e formed in the cantilever chip 1. This eliminates the need for complicated optical axis alignment, which is conventionally required every time the cantilever chip 1 is replaced.

【0017】また、光ファイバFを使用して、カンチレ
バーチップ1と、外部に設けた光源・検出器との接続を
行うので、光源・検出器をカンチレバーチップ1の近傍
に設置する必要がなく、これにより試料のまわりの構成
に制限を受けることがなくなる結果、大面積試料の測定
を容易に行うことができる。
Further, since the cantilever chip 1 is connected to the light source / detector provided outside using the optical fiber F, it is not necessary to dispose the light source / detector near the cantilever chip 1. As a result, the structure around the sample is not restricted, and a large area sample can be easily measured.

【0018】次に、図2及び図3の構造のカンチレバー
チップ1を作製する手順を、以下、図5に示す工程 (1)
〜(6) を参照して説明する。 (1) まず、SOIウェハ11(Silicon on Insulator;
シリコン中に酸化膜層11aがあるウェハ)を材料とす
る。
Next, the procedure for manufacturing the cantilever chip 1 having the structure shown in FIGS. 2 and 3 will be described below with reference to the steps shown in FIG.
This will be described with reference to (6). (1) First, SOI wafer 11 (Silicon on Insulator;
A wafer having an oxide film layer 11a in silicon) is used as a material.

【0019】(2) ウェハ11の表面に酸化膜を形成し、
これをフォトリソグラフィ技術を用いてパターニング
し、このパターニング後の酸化膜12をマスクとしてウ
ェハ11のエッチングを行って探針1aを形成する。こ
こではドライエッチング(RIE;反応性イオンエッチ
ング)を用いるが、KOHなどを用いたウェットエッチ
ングであってもよいし、あるいはこれらの組み合わせで
もよい。
(2) An oxide film is formed on the surface of the wafer 11,
This is patterned using a photolithography technique, and the wafer 11 is etched using the patterned oxide film 12 as a mask to form a probe 1a. Here, dry etching (RIE; reactive ion etching) is used, but wet etching using KOH or the like may be used, or a combination thereof.

【0020】(3) ウェハ11の表面に酸化膜を形成し、
これをフォトリソグラフィ技術を用いて反射面形成部分
のパターニングを行い、このパターニング後の酸化膜1
3をマスクとしてウェハ11のエッチングを行って反射
面1dを形成する。ここではドライエッチング(RI
E)を用いる。
(3) An oxide film is formed on the surface of the wafer 11,
This is patterned using a photolithography technique at a portion where the reflection surface is to be formed.
The wafer 11 is etched using the mask 3 as a mask to form the reflection surface 1d. Here, dry etching (RI
E) is used.

【0021】(4) ウェハ11の表面に酸化膜を形成し、
これをフォトリソグラフィ技術を用いてV溝形成部分の
パターニングを行った後、酸化膜14をマスクとしてシ
リコンの異方性エッチングを行うことにより、V溝1e
を形成する。
(4) An oxide film is formed on the surface of the wafer 11,
After patterning the V-groove formation portion using photolithography, the silicon film is anisotropically etched using the oxide film 14 as a mask, thereby forming the V-groove 1e.
To form

【0022】(5) フォトリソグラフィ技術を用いて、導
波路に使用する部分をパターニングし、酸化膜14のエ
ッチングを行うことにより、SiO2 導波路2を形成す
る。ここでは酸化膜のエッチングに、BHF(バッファ
ードフッ酸)等を用いたウェットエッチングを使用する
が、ドライエッチングでもよい。
(5) A portion to be used for the waveguide is patterned by photolithography, and the oxide film 14 is etched to form the SiO 2 waveguide 2. Here, wet etching using BHF (buffered hydrofluoric acid) or the like is used for etching the oxide film, but dry etching may be used.

【0023】(6) フォトリソグラフィ技術を用いて、カ
ンチレバー形状にパターニングした後、ウェハ11の裏
面側でカンチレバーチップ1の台座1cとなる部分のみ
を酸化膜(図示せず)で覆った状態で、ウェハ11の裏
面からエッチングを行ってカンチレバー部1bを形成す
る。
(6) After patterning into a cantilever shape using the photolithography technique, only the portion to be the pedestal 1c of the cantilever chip 1 on the back side of the wafer 11 is covered with an oxide film (not shown). Etching is performed from the back surface of the wafer 11 to form the cantilever portion 1b.

【0024】以上の工程で図2及び図3に示した構造の
チップ、すなわちカンチレバー部1bの自由端に反射面
1dが形成され、その反射面1dへの光照射と反射光の
伝達を行うためのSiO2 導波路2が台座2上に形成さ
れた構造のカンチレバーチップ1が完成する。
In the above steps, a reflecting surface 1d is formed on the free end of the chip having the structure shown in FIGS. 2 and 3, ie, the cantilever portion 1b, and light is transmitted to the reflecting surface 1d and reflected light is transmitted. The cantilever chip 1 having the structure in which the SiO 2 waveguide 2 is formed on the base 2 is completed.

【0025】以上の実施の形態では、SOIウェハを材
料として用いたが、これに限定されず、例えばp型シリ
コン基板上にn型層をエピタキシャル成長させたウェ
ハ、あるいはp型シリコン基板の表面層にn型層を拡散
によって形成したウェハをチップ製作用の材料として用
いてもよい。この場合、図5の工程(6) で行うシリコン
エッチングの際に、電気化学的なエッチングストップ技
術 (IEEE,Transactionson Electron Devices vol.36,N
o.4,1989) を用いてカンチレバー部を形成する。
In the above embodiment, the SOI wafer is used as a material. However, the present invention is not limited to this. For example, a wafer in which an n-type layer is epitaxially grown on a p-type silicon substrate or a surface layer of a p-type silicon substrate may be used. A wafer in which an n-type layer is formed by diffusion may be used as a material for producing a chip. In this case, an electrochemical etching stop technique (IEEE, Transactionson Electron Devices vol. 36, N
o.4, 1989) to form a cantilever portion.

【0026】なお、カンチレバーチップの材料としては
シリコンに限定されず、他の半導体材料あるいはシリコ
ン窒化膜またはシリコン酸化膜などの絶縁材料、さらに
は金属などの各種の材料であってもよい。
The material of the cantilever chip is not limited to silicon, but may be another semiconductor material, an insulating material such as a silicon nitride film or a silicon oxide film, or various materials such as a metal.

【0027】以上の実施の形態では、反射面1dをカン
チレバーチップ1の探針1aに対し独立して形成してい
るが、例えば図6に示すように、反射面101dを形成
する部分(矩形突起)の上に探針101aを形成しても
よい。
In the above embodiment, the reflecting surface 1d is formed independently of the probe 1a of the cantilever tip 1. However, for example, as shown in FIG. ) May be formed thereon.

【0028】以上の実施の形態では、シリコンの鏡面を
利用して反射面1dを形成しているが、スパッタ成膜等
の技術により高反射率を有する膜を、突起端面などに成
膜して反射面を形成してもよい。
In the above embodiment, the reflection surface 1d is formed by utilizing the mirror surface of silicon. However, a film having a high reflectance is formed on the end face of the projection or the like by a technique such as sputtering film formation. A reflective surface may be formed.

【0029】以上の実施の形態では、反射面1dへの入
射光及びその反射光の伝達に同一の導波路を使用してい
るが、図7に例示するように、反射面1dへの入射光と
その反射光をそれぞれ個別の導波路102aと102b
で伝達するように構成してもよい。このような構成を採
用した場合、光源と検出器の配置の自由度が高くなりそ
の各設置が容易になる点、また光源から導波路への光の
出力と反射光を分けるためのハーフミラーあるいは光ス
イッチ等が不要となるため、その光学系の構成が簡単に
なるといった利点がある。
In the above embodiment, the same waveguide is used for the light incident on the reflection surface 1d and the transmission of the reflected light. However, as illustrated in FIG. 7, the light incident on the reflection surface 1d is used. And the reflected light from the waveguides 102a and 102b, respectively.
May be configured to be transmitted. When such a configuration is employed, the degree of freedom in the arrangement of the light source and the detector is increased, and each of the arrangements is facilitated. Also, a half mirror or a half mirror for separating the output of light from the light source to the waveguide and the reflected light Since an optical switch or the like is not required, there is an advantage that the configuration of the optical system is simplified.

【0030】以上の実施の形態では、酸化膜によって形
成した導波路と光源あるいは検出器とをV溝を用いて光
ファイバで接続しているが、本発明はこれに限られるこ
となく、酸化膜によって形成する導波路をチップ端面ま
で延ばして、その導波路端面に光ファイバを直接接合す
るといった形態を採ることも可能である。
In the above embodiment, the waveguide formed by the oxide film and the light source or the detector are connected by the optical fiber using the V groove, but the present invention is not limited to this. It is also possible to adopt a form in which the waveguide formed by the above is extended to the end face of the chip and an optical fiber is directly bonded to the end face of the waveguide.

【0031】なお、本発明において、カンチレバーチッ
プに形成する導波路の材料は酸化膜(SiO2 )に限ら
れることなく、光伝送の分野で一般に用いられる他の材
料であってもよい。
In the present invention, the material of the waveguide formed on the cantilever chip is not limited to an oxide film (SiO 2 ), but may be another material generally used in the field of optical transmission.

【0032】また、他の導波路の形成方法としては、例
えばPVD、CVDなどの技術が挙げられる。
As another method of forming the waveguide, for example, techniques such as PVD and CVD can be mentioned.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の走査型プ
ローブ顕微鏡によれば、カンチレバーチップのカンチレ
バー部の自由端に反射面を形成し、この反射面への光照
射と反射光の伝達を行うための光導波路を台座上に形成
して、これら反射面と光導波路を利用して探針の変位を
検出するように構成したから、光源・検出器等の変位検
出器はカンチレバーチップの光導波路に対してのみ位置
決めすればよいので、その光軸合わせが簡単となる。ま
た、カンチレバー部にピエゾ抵抗を形成したカンチレバ
ーチップを使用する場合に比べて、湿度等の影響を受け
難く安定した試料観察が可能となり、しかもカンチレバ
ーチップに形成するものが探針、反射面及び導波路のみ
であり、ピエゾ抵抗層の形成等が不要であるため、カン
チレバー部の材料がシリコン等の半導体に限られず、絶
縁物や金属などの他の材料を使用できるといった利点が
ある。
As described above, according to the scanning probe microscope of the present invention, a reflecting surface is formed at the free end of the cantilever portion of the cantilever tip, and light irradiation to the reflecting surface and transmission of reflected light are performed. An optical waveguide for performing the measurement is formed on the pedestal, and the displacement of the probe is detected by using the reflection surface and the optical waveguide. Since it is only necessary to position the optical axis with respect to the wave path, the optical axis alignment is simplified. Compared to using a cantilever tip with a piezoresistor in the cantilever part, it is less susceptible to the effects of humidity, etc., and allows stable sample observation.Moreover, the probe, reflective surface, and conductive material are formed on the cantilever tip. Since only the waveguide is used and the formation of the piezoresistive layer and the like are unnecessary, there is an advantage that the material of the cantilever portion is not limited to a semiconductor such as silicon and another material such as an insulator or a metal can be used.

【0034】なお、本発明の走査型プローブ顕微鏡にお
いて、カンチレバーチップに形成した光導波路と外部に
設けた光源・検出器との接続に光ファイバを使用すれ
ば、光源・検出器をカンチレバーチップから離れた位置
に配置することが可能となり、これにより試料まわりの
構成の自由度が更に広がる結果、大面積の試料の測定を
容易に達成できる。
In the scanning probe microscope of the present invention, if an optical fiber is used to connect the optical waveguide formed on the cantilever chip to a light source / detector provided outside, the light source / detector can be separated from the cantilever chip. Can be arranged at different positions, thereby further increasing the degree of freedom of the configuration around the sample, so that a large area sample can be easily measured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】走査型プローブ顕微鏡(AFM)の構造例を示
すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the structure of a scanning probe microscope (AFM).

【図2】本発明の実施の形態に用いるカンチレバーチッ
プの構造を模式的に示す縦断面図
FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a structure of a cantilever tip used in the embodiment of the present invention.

【図3】同じくカンチレバーチップの平面図FIG. 3 is a plan view of the cantilever chip.

【図4】図2のA−A断面図FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;

【図5】図2に示すカンチレバーチップ1の作製方法を
説明する図
FIG. 5 is a view for explaining a method of manufacturing the cantilever chip 1 shown in FIG. 2;

【図6】本発明の実施の形態に用いるカンチレバーチッ
プの変形例を示す図
FIG. 6 is a diagram showing a modification of the cantilever tip used in the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態に用いるカンチレバーチッ
プの更に別の変形例を示す図
FIG. 7 is a view showing still another modified example of the cantilever tip used in the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カンチレバーチップ 1a 探針 1b カンチレバー部 1c 台座 1d 反射面 2 SiO2 導波路 F 光ファイバReference Signs List 1 cantilever tip 1a probe 1b cantilever part 1c pedestal 1d reflecting surface 2 SiO 2 waveguide F optical fiber

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 探針をもつカンチレバーチップと、この
チップの探針と試料とを2次元方向に相対的に移動する
機構を有し、その移動過程で探針の変位を検出して試料
表面の微細構造の測定情報を得る顕微鏡において、上記
カンチレバーチップが、カンチレバー部とこれを支持す
る台座からなり、そのカンチレバー部の自由端に上記探
針と台座側からの光を反射する反射面が形成され、か
つ、台座上に光導波路が上記反射面と対向して形成さ
れ、これら反射面と光導波路を利用して探針の変位を検
出するように構成されていることを特徴とする走査型プ
ローブ顕微鏡。
1. A cantilever tip having a probe, and a mechanism for relatively moving a probe of the tip and the sample in a two-dimensional direction, and detecting a displacement of the probe during the moving process to detect a sample surface. In the microscope for obtaining measurement information of the microstructure of the above, the cantilever tip is composed of a cantilever portion and a pedestal supporting the cantilever portion, and the free end of the cantilever portion is formed with the probe and a reflection surface for reflecting light from the pedestal side. And a light guide is formed on the pedestal so as to face the reflection surface, and the displacement of the probe is detected by using the reflection surface and the light guide. Probe microscope.
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