CN104380076A - 颗粒吸附微探头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型的颗粒吸附微探头,其为吸附并拾取非常微细的颗粒的颗粒吸附微探头,在拾取颗粒时不需要施加物理性应力,在拾取颗粒时不会污染异物表面,能够选择性地只拾取1个非常微细的颗粒,在拾取颗粒后,能够直接在分析装置内进行分析评价。本发明的颗粒吸附微探头具有具备多个碳纳米管的碳纳米管集合体,仅吸附1个直径为10μm以下的颗粒。
Description
技术领域
本发明涉及颗粒吸附微探头。详细而言,例如,涉及在分析用途等中,适合用于仅拾取(pick up)1个在分析对象物的表面散布的微细颗粒并运进分析装置内进行分析评价等的颗粒吸附微探头。
背景技术
通过分析评价在构件的表面散布的异物的组成、形状等来阐明在该构件的制造过程中该异物的混入途径等,在提供无异物的清洁构件上是重要的。
作为评价在构件的表面散布的异物的组成、形状的手段,一般使用将钨探头或微型刀(microknife)作为取样工具使用的颗粒吸附探头。通过使用这样的颗粒吸附探头,利用上述取样工具拾取在构件的表面散布的异物并运进分析装置内,分析评价该异物的组成、形状等(例如,参照专利文献1)。
但是,在将钨探头、微型刀作为取样工具使用的颗粒吸附微探头中,为了拾取异物,需要施加在异物中刺入取样工具等的物理性应力。如果施加这样的物理性应力,就会产生表面包覆材料的脱落、表面凹凸-层结构变化等导致表面的原始的结构-组成观察变得困难的问题。
另一方面,为了在不施加物理性应力的情况下拾取异物,如果作为取样工具使用糊剂等粘接剂或双面胶带等胶粘剂,则会存在由在其中所包含的有机成分导致异物表面被污染,不能进行该异物的准确的分析评价的问题。另外,作为取样工具使用上述那样的粘接剂或胶粘剂时,难以从粒径分布宽的颗粒群中选择性地拾取特定粒径的颗粒。
特别是在异物的显微取样中,有时要求只选择性地拾取1个非常微细的颗粒进行分析,但作为取样工具使用上述那样的粘接剂或胶粘剂时,难以选择性地只拾取1个非常微细的颗粒。
另外,在将使用现有的颗粒吸附探头拾取的异物运进分析装置内进行分析评价时,被运进分析装置内的该异物,在分析评价时需要重新用糊剂等固定,工序繁琐复杂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-52232号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的课题在于提供一种新型的颗粒吸附微探头,其为吸附并拾取非常微细的颗粒的颗粒吸附微探头,在拾取颗粒时不需要施加物理性应力,在拾取颗粒时不会污染异物表面,能够选择性地只拾取1个非常微细的颗粒,在拾取颗粒后,能够直接在分析装置内进行分析评价。
用于解决课题的方法
本发明的颗粒吸附微探头,具有具备多个碳纳米管的碳纳米管集合体,仅吸附1个直径为10μm以下的颗粒。
在优选的实施方式中,上述碳纳米管集合体的直径为10μm以下。
在优选的实施方式中,上述碳纳米管集合体的长度为10μm以下。
在优选的实施方式中,上述碳纳米管具有多层,该碳纳米管的层数分布的分布幅度为10层以上,该层数分布的最频值的相对频率为25%以下。
在优选的实施方式中,上述碳纳米管具有多层,该碳纳米管的层数分布的最频值存在于10层以下,该最频值的相对频率为30%以上。
在优选的实施方式中,本发明的颗粒吸附微探头,其中,上述碳纳米管集合体被设置在轴状基材上。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种新型的颗粒吸附微探头,其为吸附并拾取非常微细的颗粒的颗粒吸附微探头,在拾取颗粒时不需要施加物理性应力,在拾取颗粒时不会污染异物表面,能够选择性地只拾取1个非常微细的颗粒,在拾取颗粒后,能够直接在分析装置内进行分析评价。
附图说明
图1是本发明的优选实施方式的颗粒吸附微探头的一个例子的概略截面图。
图2是本发明的优选实施方式的颗粒吸附微探头的另一个例子的概略截面图。
图3是碳纳米管集合体的制造装置的概略截面图。
图4是表示颗粒吸附于实施例1中得到的颗粒吸附微探头的状态的由扫描型电子显微镜(SEM)得到的照片图。
具体实施方式
《颗粒吸附微探头》
本发明的颗粒吸附微探头具有具备多个碳纳米管的碳纳米管集合体。本发明的颗粒吸附微探头优选至少在前端部分具有具备多个碳纳米管的碳纳米管集合体。本发明的颗粒吸附微探头通过具有这样的碳纳米管集合体,在拾取颗粒时不需要施加物理性应力,在拾取颗粒时不会污染异物表面,能够选择性地只拾取1个非常微细的颗粒,在拾取颗粒后,能够直接在分析装置内进行分析评价。
本发明的颗粒吸附微探头,例如,既可以是只由具备多个碳纳米管的碳纳米管集合体组成的构成,也可以是在轴状基材上设置有具备多个碳纳米管的碳纳米管集合体的构成。在这里,轴状基材是指制成轴形状的基材,例如,有时还可以称为轴、支柱、金属柱等。
本发明的颗粒吸附微探头能够选择性地只拾取1个非常微细的颗粒。具体地,本发明的颗粒吸附微探头仅吸附1个直径为10μm以下的颗粒。在这里,在“仅吸附1个直径为10μm以下的颗粒”的方式中,不包含吸附2个以上直径为10μm以下的颗粒的方式。
本发明的颗粒吸附微探头仅吸附1个的颗粒的直径,如上所述,为10μm以下,优选为8μm以下,更优选为6μm以下,更加优选为5μm以下,特别优选为4μm以下,最优选为3μm以下。本发明的颗粒吸附微探头仅吸附1个的颗粒的直径的下限值优选为0.3μm以上。
本发明的颗粒吸附微探头优选不吸附直径大于10μm的颗粒。
图1是本发明的优选实施方式的颗粒吸附微探头的一个例子的概略截面图。在图1中,本发明的颗粒吸附微探头1000只由具备多个碳纳米管10的碳纳米管集合体100构成。在图1中,多个碳纳米管10分别在长度L的方向上取向,构成束状的碳纳米管集合体100。
图2是本发明的优选实施方式的颗粒吸附微探头的另一个例子的概略截面图。在图2中,本发明的颗粒吸附微探头1000在轴状基材20上设置有具备多个碳纳米管10的碳纳米管集合体100。在图2中,多个碳纳米管10分别在长度L的方向上取向,构成束状的碳纳米管集合体100。在图2中,多个碳纳米管10的一端10a被固定于轴状基材20。如图2所示,多个碳纳米管10优选在相对于轴状基材20大致垂直的方向上取向。在这里,“大致垂直的方向”是指相对于轴状基材20的截面侧表面20a的角度优选为90°±20°的范围内,更优选为90°±15°的范围内,更加优选为90°±10°的范围内,特别优选为90°±5°的范围内。
在本发明的颗粒吸附微探头中,碳纳米管集合体100的长度优选为10μm以下,更优选为0.5μm~10μm,更加优选为0.5μm~8μm,特别优选为1μm~6μm,最优选为2μm~5μm。在本发明的颗粒吸附微探头中,通过将碳纳米管集合体100的长度调整在上述范围内,就更加能够只选择性地拾取1个非常微细的颗粒。
在本发明的颗粒吸附微探头中,碳纳米管集合体100的直径优选为10μm以下,更优选为0.3μm~10μm,更加优选为0.5μm~8μm,更加优选为0.5μm~6μm,更加优选为0.5μm~5μm,更加优选为1μm~4μm,特别优选为1μm~3μm,最优选为1μm~2μm。在本发明的颗粒吸附微探头中,通过将碳纳米管集合体100的直径调整在上述范围内,就更加能够只选择性地拾取1个非常微细的颗粒。
在本发明的颗粒吸附微探头中,作为碳纳米管的形状,其横截面具有任意适当的形状即可。例如,其横截面可以列举大致圆形、椭圆形、n边形(n是3以上的整数)等。
在本发明的颗粒吸附微探头中,碳纳米管的比表面积、密度能够被设定为任意适当的值。
作为轴状基材的材料,根据目的,能够采用任意适当的材料。作为这样的材料,例如,也可以列举红宝石、蓝宝石等,优选列举SUS、碳化钨超硬合金(tungsten carbide)等导电性的材料。
作为轴状基材的大小,根据目的,能够采用任意适当的大小。作为这样的大小,优选为其截面侧表面的面积大于从碳纳米管集合体的直径算出的面积那样的大小。另外,轴状基材的长度(与截面侧表面垂直相交方向的长度),根据目的,能够采用任意适当的长度。
如图2那样,本发明的颗粒吸附微探头为碳纳米管集合体被设置在轴状基材上的构成时,作为将该碳纳米管固定于该轴状基材的方法,能够采用任意适当的方法。作为这样的固定方法,例如,可以列举利用糊剂等粘接的方法、利用双面胶带等胶粘固定的方法、利用在碳纳米管集合体的制造中使用的基板作为轴状基材的方法、利用碳纳米管集合体的粘接特性固定的方法等。在这些固定方法中,考虑在拾取颗粒后直接在分析装置内对碳纳米管集合体进行分析评价的情况,为了除去污染原因和防静电,优选只利用导电性的材料固定的方法,具体而言,例如可以列举利用碳纳米管的粘接特性固定的方法等。
《碳纳米管集合体》
本发明的颗粒吸附微探头具有的碳纳米管集合体,能够采用下述那样的2个优选的实施方式。
<第一优选实施方式>
本发明的颗粒吸附微探头具有的碳纳米管集合体的优选实施方式之一(以下有时称为第一优选实施方式)具备多个碳纳米管,该碳纳米管具有多层,该碳纳米管的层数分布的分布幅度为10层以上,该层数分布的最频值的相对频率为25%以下。
上述碳纳米管的层数分布的分布幅度为10层以上,优选为10层~30层,更优选为10层~25层,更加优选为10层~20层。
上述碳纳米管的层数分布的“分布幅度”是指碳纳米管的层数的最大层数与最小层数之差。
通过碳纳米管的层数分布的分布幅度在上述范围内,该碳纳米管能够兼备优异的机械特性和高的比表面积,进而,该碳纳米管能够成为显示优异的粘接特性的碳纳米管集合体。因此,使用这样的碳纳米管集合体的颗粒吸附微探头,在拾取颗粒时更加不需要施加物理性应力,在拾取颗粒时更加不污染异物表面,变得更加能够选择性地只拾取1个非常微细的颗粒,在拾取颗粒后,能够更加容易地直接在分析装置内进行分析评价。
上述碳纳米管的层数、层数分布通过任意适当的装置测定即可。优选由扫描型电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)测定。例如,从碳纳米管集合体中取出至少10根、优选20根以上的碳纳米管,通过SEM或TEM进行测定,评价层数和层数分布即可。
上述碳纳米管的层数的最大层数优选为5层~30层,更优选为10层~30层,更加优选为15层~30层,特别优选为15层~25层。
上述碳纳米管的层数的最小层数优选为1层~10层,更优选为1层~5层。
通过上述碳纳米管的层数的最大层数和最小层数在上述范围内,该碳纳米管能够兼备更加优异的机械特性和高的比表面积,进而,该碳纳米管能够成为显示更加优异的粘接特性的碳纳米管集合体。因此,使用这样的碳纳米管集合体的颗粒吸附微探头,在拾取颗粒时更加不需要施加物理性应力,在拾取颗粒时更加不污染异物表面,变得更加能够选择性地只拾取1个非常微细的颗粒,在拾取颗粒后,能够更加容易地直接在分析装置内进行分析评价。
上述层数分布的最频值的相对频率为25%以下,优选为1%~25%,更优选为5%~25%,更加优选为10%~25%,特别优选为15%~25%。通过上述层数分布的最频值的相对频率在上述范围内,该碳纳米管能够兼备优异的机械特性和高的比表面积,进而,该碳纳米管能够成为显示优异的粘接特性的碳纳米管集合体。因此,使用这样的碳纳米管集合体的颗粒吸附微探头,在拾取颗粒时更加不需要施加物理性应力,在拾取颗粒时更加不污染异物表面,变得更加能够选择性地只拾取1个非常微细的颗粒,在拾取颗粒后,能够更加容易地直接在分析装置内进行分析评价。
上述层数分布的最频值优选存在于层数2层至层数10层,更加优选存在于层数3层至层数10层。通过上述层数分布的最频值在上述范围内,该碳纳米管能够兼备优异的机械特性和高的比表面积,进而,该碳纳米管能够成为显示优异的粘接特性的碳纳米管集合体。因此,使用这样的碳纳米管集合体的颗粒吸附微探头,在拾取颗粒时更加不需要施加物理性应力,在拾取颗粒时更加不污染异物表面,变得更加能够选择性地只拾取1个非常微细的颗粒,在拾取颗粒后,能够更加容易地直接在分析装置内进行分析评价。
<第二优选实施方式>
本发明的颗粒吸附微探头具有的碳纳米管集合体的另一个优选实施方式(以下有时称为第二优选实施方式)具备多个碳纳米管,该碳纳米管具有多层,该碳纳米管的层数分布的最频值存在于10层以下,该最频值的相对频率为30%以上。
上述碳纳米管的层数分布的分布幅度优选为9层以下,更优选为1层~9层,更加优选为2层~8层,特别优选为3层~8层。
上述碳纳米管的层数分布的“分布幅度”是指碳纳米管的层数的最大层数与最小层数之差。
通过碳纳米管的层数分布的分布幅度在上述范围内,该碳纳米管能够兼备优异的机械特性和高的比表面积,进而,该碳纳米管能够成为显示优异的粘接特性的碳纳米管集合体。因此,使用这样的碳纳米管集合体的颗粒吸附微探头,在拾取颗粒时更加不需要施加物理性应力,在拾取颗粒时更加不污染异物表面,变得更加能够选择性地只拾取1个非常微细的颗粒,在拾取颗粒后,能够更加容易地直接在分析装置内进行分析评价。
上述碳纳米管的层数、层数分布通过任意适当的装置测定即可。优选由扫描型电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)测定。例如,从碳纳米管集合体中取出至少10根、优选20根以上的碳纳米管,通过SEM或TEM进行测定,评价层数和层数分布即可。
上述碳纳米管的层数的最大层数优选为1层~20层,更优选为2层~15层,更加优选为3层~10层。
上述碳纳米管的层数的最小层数优选为1层~10层,更优选为1层~5层。
通过上述碳纳米管的层数的最大层数和最小层数在上述范围内,该碳纳米管能够兼备更加优异的机械特性和高的比表面积,进而,该碳纳米管能够成为显示更加优异的粘接特性的碳纳米管集合体。因此,使用这样的碳纳米管集合体的颗粒吸附微探头,在拾取颗粒时更加不需要施加物理性应力,在拾取颗粒时更加不污染异物表面,变得更加能够选择性地只拾取1个非常微细的颗粒,在拾取颗粒后,能够更加容易地直接在分析装置内进行分析评价。
上述层数分布的最频值的相对频率为30%以上,优选为30%~100%,更优选为30%~90%,更加优选为30%~80%,特别优选为30%~70%。通过上述层数分布的最频值的相对频率在上述范围内,该碳纳米管能够兼备优异的机械特性和高的比表面积,进而,该碳纳米管能够成为显示优异的粘接特性的碳纳米管集合体。因此,使用这样的碳纳米管集合体的颗粒吸附微探头,在拾取颗粒时更加不需要施加物理性应力,在拾取颗粒时更加不污染异物表面,变得更加能够选择性地只拾取1个非常微细的颗粒,在拾取颗粒后,能够更加容易地直接在分析装置内进行分析评价。
上述层数分布的最频值存在于层数10层以下,优选存在于层数1层至层数10层,更优选存在于层数2层至层数8层,更加优选存在于层数2层至层数6层。在本发明中,通过上述层数分布的最频值在上述范围内,该碳纳米管能够兼备优异的机械特性和高的比表面积,进而,该碳纳米管能够成为显示优异的粘接特性的碳纳米管集合体。因此,使用这样的碳纳米管集合体的颗粒吸附微探头,在拾取颗粒时更加不需要施加物理性应力,在拾取颗粒时更加不污染异物表面,变得更加能够选择性地只拾取1个非常微细的颗粒,在拾取颗粒后,能够更加容易地直接在分析装置内进行分析评价。
《碳纳米管集合体的制造方法》
作为本发明的颗粒吸附微探头具有的碳纳米管集合体的制造方法,能够采用任意适当的方法。
作为本发明的颗粒吸附微探头具有的碳纳米管集合体的制造方法,例如,可以列举通过在平滑的基板之上构成催化剂层,在利用热、等离子体等使催化剂活化的状态下填充碳源,使碳纳米管生长的化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition:CVD法),制造从基板几乎垂直取向的碳纳米管集合体的方法。此时,例如如果除去基板,就可以得到在长度方向上取向的碳纳米管集合体。
作为上述基板,能够采用任意适当的基板,例如,可以列举具有平滑性、具有能够耐受碳纳米管制造的高温耐热性的材料。作为这样的材料,例如,可以列举石英玻璃、硅(硅晶片等)、铝等的金属板等。上述基板能够直接作为本发明的颗粒吸附微探头可以包含的轴状基材使用。
作为用于制造本发明的颗粒吸附微探头具有的碳纳米管集合体的装置,能够使用任意适当的装置。例如,作为热CVD装置,可以列举如图3所示那样的以电阻加热式的管式电炉包围筒型的反应容器而构成的热壁型等。此时,作为反应容器,例如,可以优选使用耐热性的石英管等。
能够用于制造本发明的颗粒吸附微探头具有的碳纳米管集合体的催化剂(催化剂层的材料),能够使用任意适当的催化剂。例如,可以列举铁、钴、镍、金、铂、银、铜等的金属催化剂。
在制造本发明的颗粒吸附微探头具有的碳纳米管集合体时,根据需要,可以在基板和催化剂层的中间设置氧化铝/亲水性膜。
作为氧化铝/亲水性膜的制作方法,能够采用任意适当的方法。例如,可以通过在基板之上制作SiO2膜,在蒸镀Al后,升温到450℃使其氧化而得到。根据这样的制作方法,Al2O3与亲水性的SiO2膜相互作用,形成和直接蒸镀Al2O3时不同粒径的Al2O3面。在基板之上不进行亲水性膜的制作,即使在蒸镀Al后升温到450℃使其氧化,也有可能难以形成不同粒径的Al2O3面。另外,即使在基板之上,制作亲水性膜,直接蒸镀Al2O3,也有可能难以形成粒径不同的Al2O3面。
为了使微粒形成,能够用于制造本发明的颗粒吸附微探头具有的碳纳米管集合体的催化剂层的厚度优选为0.01nm~20nm,更优选为0.1nm~10nm。通过能够用于制造本发明的颗粒吸附微探头具有的碳纳米管集合体的催化剂层的厚度在上述范围内,该碳纳米管集合体能够兼备优异的机械特性和高的比表面积,进而,该碳纳米管集合体还能够显示优异的粘接特性。因此,使用这样的碳纳米管集合体的颗粒吸附微探头,在拾取颗粒时更加不需要施加物理性应力,在颗粒拾取时更加不污染异物表面,变得更加能够选择性地只拾取1个非常微细的颗粒,在拾取颗粒后能够更加容易地直接在分析装置内进行分析评价。
催化剂层的形成方法能够采用任意适当的方法。例如,可以列举利用EB(电子束)、溅射等蒸镀金属催化剂的方法、在基板上涂布金属催化剂微粒的悬浊液的方法等。
催化剂层在其形成后,可以通过光刻加工,加工成为任意适当直径的图案。通过这样的光刻加工,最终能够制造具有所希望直径的碳纳米管集合体。
作为能够用于制造本发明的颗粒吸附微探头具有的碳纳米管集合体的碳源,能够采用任意适当的碳源。例如,可以列举甲烷、乙烯、乙炔、苯等的烃;甲醇、乙醇等的醇等。
作为制造本发明的颗粒吸附微探头具有的碳纳米管集合体的制造温度,能够采用任意适当的温度。例如,为了形成能够充分表现本发明效果的催化剂颗粒,优选为400℃~1000℃,更优选为500℃~900℃,更加优选为600℃~800℃。
实施例
以下,基于实施例说明本发明,但本发明不限定于这些。另外,各种评价和测定由以下的方法进行。
<碳纳米管集合体的长度和直径的测定>
碳纳米管集合体的长度和直径由扫描型电子显微镜(SEM)测定。
<碳纳米管集合体中的碳纳米管的层数-层数分布的评价>
碳纳米管集合体中的碳纳米管的层数和层数分布由扫描型电子显微镜(SEM)和/或透射型电子显微镜(TEM)测定。通过SEM和/或TEM从得到的碳纳米管集合体中观察至少10根以上、优选20根以上的碳纳米管,调查各碳纳米管的层数,制作层数分布。
<探头试验>
在钨针(株式会社Micro Support制造,TP-010,前端直径=10μm)的平滑截面,使用银糊剂(DOTITE D362,藤仓化成株式会社制造),粘接碳纳米管集合体,制成颗粒吸附微探头。
在取样设备的AxisPro(株式会社Micro Support制造)固定所得到的颗粒吸附微探头,使之接触在下述所示的各种粒径(直径)的聚苯乙烯乳胶(日新EM株式会社制造)、玻璃珠(FUJI GLASS BEADS,株式会社不二制作所制造),不施加应力地调查颗粒的吸附状态。将只吸附1个颗粒的情况作为〇,将除此以外的情况作为×。
聚苯乙烯乳胶“型号1253”:粒径1.1μm
聚苯乙烯乳胶“型号1254”:粒径2.0μm
聚苯乙烯乳胶“型号1255”:粒径3.0μm
玻璃珠“型号FGB-1500”:粒径20μm以下
玻璃珠“型号FGB-1000”:粒径30μm以下
[实施例1]
在作为基板的硅晶片(Silicon Technology Co.,Ltd.制造)上,由溅射装置(ULVAC制造,RFS-200)形成氧化铝薄膜(厚度20nm)。在该氧化铝薄膜上,再由溅射装置(ULVAC制造,RFS-200)蒸镀Fe薄膜(厚度1nm)。然后,由光刻加工,图案化为直径1μm。
然后,将该基板载置在30mmΦ的石英管内,在石英管内通30分钟水分保持在600ppm的氦/氢(90/50sccm)混合气体,将管内置换。然后,使用管式电炉使管内升温到765℃,使其稳定在765℃。温度保持在765℃的状态下,在管内填充氦/氢/乙烯(85/50/5sccm,水分率600ppm)混合气体,放置5秒钟,使碳纳米管在基板上生长,得到碳纳米管在长度方向上取向的碳纳米管集合体(1)。
碳纳米管集合体(1)的长度为2μm,直径为1μm。
在碳纳米管集合体(1)具备的碳纳米管的层数分布中,最频值存在于2层,相对频率为75%。
在钨针(株式会社Micro Support制造,TP-010,前端直径=10μm)的平滑截面,使用银糊剂(DOTITE D362,藤仓化成株式会社制造),粘接所得到的碳纳米管集合体(1),制成颗粒吸附微探头(1)。
在表1中表示评价结果。
另外,在图4中表示显示颗粒被吸附于所得到的颗粒吸附微探头的状态的扫描型电子显微镜(SEM)的照片图。
[实施例2]
在作为基板的硅晶片(Silicon Technology Co.,Ltd.制造)上,由溅射装置(ULVAC制造,RFS-200)形成氧化铝薄膜(厚度20nm)。在该氧化铝薄膜上,再由溅射装置(ULVAC制造,RFS-200)蒸镀Fe薄膜(厚度1nm)。然后,由光刻加工,图案化为直径2μm。
然后,将该基板载置在30mmΦ的石英管内,在石英管内通30分钟水分保持在600ppm的氦/氢(90/50sccm)混合气体,将管内置换。然后,使用管式电炉使管内升温到765℃,使其稳定在765℃。温度保持在765℃的状态下,在管内填充氦/氢/乙烯(85/50/5sccm,水分率600ppm)混合气体,放置10秒钟,使碳纳米管在基板上生长,得到碳纳米管在长度方向上取向的碳纳米管集合体(2)。
碳纳米管集合体(2)的长度为5μm,直径为2μm。
在碳纳米管集合体(2)具备的碳纳米管的层数分布中,最频值存在于2层,相对频率为75%.
在钨针(株式会社Micro Support制造,TP-010,前端直径=10μm)的平滑截面,使用银糊剂(DOTITE D362,藤仓化成株式会社制造),粘接所得到的碳纳米管集合体(2),制成颗粒吸附微探头(2)。
在表1中表示评价结果。
[实施例3]
在作为基板的硅晶片(Silicon Technology Co.,Ltd.制造)上,由溅射装置(ULVAC制造,RFS-200)形成氧化铝薄膜(厚度20nm)。在该氧化铝薄膜上,再由溅射装置(ULVAC制造,RFS-200)蒸镀Fe薄膜(厚度1nm)。然后,由光刻加工,图案化为直径5μm。
然后,将该基板载置在30mmΦ的石英管内,在石英管内通30分钟水分保持在600ppm的氦/氢(90/50sccm)混合气体,将管内置换。然后,使用管式电炉使管内升温到765℃,使其稳定在765℃。温度保持在765℃的状态下,在管内填充氦/氢/乙烯(85/50/5sccm,水分率600ppm)混合气体,放置15秒钟,使碳纳米管在基板上生长,得到碳纳米管在长度方向上取向的碳纳米管集合体(3)。
碳纳米管集合体(3)的长度为5μm,直径为5μm。
在碳纳米管集合体(3)具备的碳纳米管的层数分布中,最频值存在于2层,相对频率为75%。
在钨针(株式会社Micro Support制造,TP-010,前端直径=10μm)的平滑截面,使用银糊剂(DOTITE D362,藤仓化成株式会社制造),粘接所得到的碳纳米管集合体(3),制成颗粒吸附微探头(3)。
在表1中表示评价结果。
[比较例1]
在作为基板的硅晶片(Silicon Technology Co.,Ltd.制造)上,由溅射装置(ULVAC制造,RFS-200)形成Al薄膜(厚度5nm)。在该Al薄膜上,再由溅射装置(ULVAC制造,RFS-200)蒸镀Fe薄膜(厚度0.35nm)。然后,由光刻加工,图案化为直径30μm。
然后,将该基板载置在30mmΦ的石英管内,在石英管内通30分钟水分保持在600ppm的氦/氢(90/50sccm)混合气体,将管内置换。然后,使用管式电炉使管内升温到765℃,使其稳定在765℃。温度保持在765℃的状态下,在管内填充氦/氢/乙烯(85/50/5sccm,水分率600ppm)混合气体,放置0.5分钟,使碳纳米管在基板上生长,得到碳纳米管在长度方向上取向的碳纳米管集合体(C1)。
碳纳米管集合体(C1)的长度为10μm,直径为30μm。
在碳纳米管集合体(C1)具备的碳纳米管的层数分布中,最频值存在于1层,相对频率为61%.
在钨针(株式会社Micro Support制造,TP-010,前端直径=10μm)的平滑截面,使用银糊剂(DOTITE D362,藤仓化成株式会社制造),粘接所得到的碳纳米管集合体(C1),制成颗粒吸附微探头(C1)。
在表1中表示评价结果。
[比较例2]
在作为基板的硅晶片(Silicon Technology Co.,Ltd.制造)上,由溅射装置(ULVAC制造,RFS-200)形成氧化铝薄膜(厚度20nm)。在该氧化铝薄膜上,再由溅射装置(ULVAC制造,RFS-200)蒸镀Fe薄膜(厚度1nm)。然后,由光刻加工,图案化为直径20μm。
然后,将该基板载置在30mmΦ的石英管内,在石英管内通30分钟水分保持在600ppm的氦/氢(90/50sccm)混合气体,将管内置换。然后,使用管式电炉使管内升温到765℃,使其稳定在765℃。温度保持在765℃的状态下,在管内填充氦/氢/乙烯(85/50/5sccm,水分率600ppm)混合气体,放置2.5分钟,使碳纳米管在基板上生长,得到碳纳米管在长度方向上取向的碳纳米管集合体(C2)。
碳纳米管集合体(C2)的长度为30μm,直径为20μm。
在碳纳米管集合体(C2)具备的碳纳米管的层数分布中,最频值存在于2层,相对频率为75%.
在钨针(株式会社Micro Support制造,TP-010,前端直径=10μm)的平滑截面,使用银糊剂(DOTITE D362,藤仓化成株式会社制造),粘接所得到的碳纳米管集合体(C2),制成颗粒吸附微探头(C2)。
在表1中表示评价结果。
[表1]
如表1所示可知,实施例中得到的颗粒吸附微探头中,在拾取颗粒时不需要施加物理性应力,在拾取颗粒时不会污染异物表面,能够选择性地只拾取1个非常微细的颗粒。
[实施例4]
在实施例1中得到的颗粒吸附微探头,在拾取颗粒后,直接在分析装置内能够维持图4的扫描型电子显微镜(SEM)的照片图所示的状态。
由此可知,在实施例中得到的颗粒吸附微探头能够在拾取颗粒后,直接在分析装置内进行分析评价。
工业上的可利用性
本发明的颗粒吸附微探头,例如,在分析用途等中,适合用于仅拾取1个在分析对象物的表面散布的微细颗粒并运进分析装置内进行分析评价等。
符号说明
1000 颗粒吸附微探头
100 碳纳米管集合体
10 碳纳米管
10a 碳纳米管的一端
20 轴状基材
20a 轴状基材的截面侧表面
Claims (6)
1.一种颗粒吸附微探头,其特征在于:
具有具备多个碳纳米管的碳纳米管集合体,
仅吸附1个直径为10μm以下的颗粒。
2.如权利要求1所述的颗粒吸附微探头,其特征在于:
所述碳纳米管集合体的直径为10μm以下。
3.如权利要求1所述的颗粒吸附微探头,其特征在于:
所述碳纳米管集合体的长度为10μm以下。
4.如权利要求1所述的颗粒吸附微探头,其特征在于:
所述碳纳米管具有多层,该碳纳米管的层数分布的分布幅度为10层以上,该层数分布的最频值的相对频率为25%以下。
5.如权利要求1所述的颗粒吸附微探头,其特征在于:
所述碳纳米管具有多层,该碳纳米管的层数分布的最频值存在于层数10层以下,该最频值的相对频率为30%以上。
6.如权利要求1所述的颗粒吸附微探头,其特征在于:
所述碳纳米管集合体被设置在轴状基材上。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Maeno Youhei Inventor after: Kawa Akiko Inventor before: Maeno Youhei |
|
COR | Change of bibliographic data | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150225 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |