JP2005513509A - 磁気力顕微鏡用プローブおよびそのプローブの製造方法 - Google Patents
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Abstract
発明はウエーハ面に置かれた移動可能なカンチレバーとそのカンチレバーにほぼ直角に置かれた探針とで構成される磁気力顕微鏡のプローブに関する。カンチレバーは移動可能で、その振動方向はウエーハ面とし、また探針はほぼウエーハ面に平行とする。
Description
本発明はウエーハの面に置かれた移動可能なカンチレバーとそのカンチレバーにほぼ直角に置かれた探針とからなる磁気力顕微鏡（ＭＦＭと呼ばれる）用プローブに関する。
また本発明は一般に知られたこのような磁気力顕微鏡用プローブの製造方法であって、カンチレバーをウエーハの面に設け、探針をこのカンチレバーに取り付ける方法に関する。
また本発明は一般に知られたこのような磁気力顕微鏡用プローブの製造方法であって、カンチレバーをウエーハの面に設け、探針をこのカンチレバーに取り付ける方法に関する。
このような従来知られたプローブは一般に製造が難しい。これは探針を高アスペクト比にしようとすることに一部起因する。通常、探針はカンチレバー上で、ウエーハ面に垂直に置かれる。このために従来の探針は通常ピラミッド型をしている。従来のプローブにおけるカンチレバーの振動方向はウエーハ面に垂直である。位置決めの後、プローブを磁気力顕微鏡の使用に適するようにするため、探針には薄い磁性コーティングが塗布されている。ピラミッド型探針は理想的な形状とはいえず、プローブを使用するとき像の分解能に限界が生じる。
磁気力顕微鏡用プローブの製造方法はリードアールピー他著の記事「６−ＭＨＺ２−Ｎ／Ｍピエゾ抵抗原子間力顕微鏡の鋭利な探針を有するカンチレバー」、マイクロエレクトロメカニカル・システムの機関紙、ＩＥＥＥ社、ニューヨーク、ＵＳ、第６巻、第４、１９９７年１２月１日（１９９７−１２−０１）、２９４−３０２頁、ＸＰ０００７７９９５４ＩＳＳＮに記載されている。この公知の方法およびプローブでは、カンチレバーはウエーハの面に設けられ、探針はカンチレバー上に設けられ、そのカンチレバーには磁気力顕微鏡に適する磁性膜が塗布される。
リードアールピー他著 「６−ＭＨＺ２−Ｎ／Ｍピエゾ抵抗原子間力顕微鏡の鋭利な探針を有するカンチレバー」マイクロエレクトロメカニカル・システムの機関紙 １９９７年
リードアールピー他著 「６−ＭＨＺ２−Ｎ／Ｍピエゾ抵抗原子間力顕微鏡の鋭利な探針を有するカンチレバー」マイクロエレクトロメカニカル・システムの機関紙 １９９７年
本発明の目的は前述のプローブの製造を簡単にし、かつこのようなプローブの分解能を改善することにある。
このため、このような磁気力顕微鏡用プローブを製造する方法は、ほぼウエーハ面内でカンチレバー上にそのカンチレバーにほぼ直角に一端固定の薄膜を設け、探針の基板を形成することが特徴となる。この方法で製造したプローブにおいて、カンチレバーを移動可能とし、その振動方向はウエーハ面内とし、さらに探針を実質的にこのウエーハ面内にすなわちウエーハ面に平行にすることが好ましい。
磁気力顕微鏡用プローブの製造は通常、一端固定の薄膜の表面に薄膜付着技術によって磁性薄膜コーティングを塗布して完成させる。これで、発明によるプローブの寸法が非常に制御しやすくなる。
以下、図面を参照して発明をさらに詳細に説明する。
最初に図１に、ウエーハ面に従来技術のプローブ２および本発明のプローブ３を組み込んだウエーハ１を示す。従来技術のプローブ２と本発明のプローブ３には両方ともそれぞれカンチレバー４’、４’’がある。従来技術のプローブ２のカンチレバー４’はウエーハ１の面に直角方向に移動可能であるが、これに対し、本発明のプローブ３のカンチレバー４’’はウエーハ１の面方向に移動可能である。
最初に図１に、ウエーハ面に従来技術のプローブ２および本発明のプローブ３を組み込んだウエーハ１を示す。従来技術のプローブ２と本発明のプローブ３には両方ともそれぞれカンチレバー４’、４’’がある。従来技術のプローブ２のカンチレバー４’はウエーハ１の面に直角方向に移動可能であるが、これに対し、本発明のプローブ３のカンチレバー４’’はウエーハ１の面方向に移動可能である。
従来技術のプローブ２では、カンチレバー４’上にピラミッド型の探針５’が載置され、その探針は磁性コーティングで塗布される。
本発明のプローブ３のカンチレバー４’’には、図２を参照すれば分かるように、探針５’’が設けられる。
本発明のプローブ３のカンチレバー４’’には、図２を参照すれば分かるように、探針５’’が設けられる。
図２に本発明のプローブ３をより詳細に示す。すでに述べたように、このプローブ３のカンチレバー４’’の振動方向はウエーハ１の面内であるので、したがって探針５’’もウエーハ４’’の面に設けられる。探針５’’を製造するためには、一端固定の薄膜６がウエーハ１の面にカンチレバ４’’上に設けられ、これが探針５’’の基板を形成する。探針５’’を完成させるために、前記基板６の対向面側（図では正面を向く面側）は薄膜付着技術によって磁性薄膜コーティング７で塗布される。このようにして重要に関連する探針５’’の寸法は基板６の厚さと磁性薄膜コーティング７の厚さとによって決定される。基板６および磁性薄膜コーティング７は両方とも薄膜付着技術によって塗布されるので、両方の厚さとも非常に良好に制御できる。基板６の長さは、公知のリソグラフィー技術を使用して決定できる。
発明による方法で、カンチレバー４’’上に探針５’’を作製することが可能となり、探針５’’は画像記録の際に高い分解能を得るのに必要な理想的な形状に限りなく近づく。本発明の別の利点はこの方法によると不良率が低いため連続生産の使用に非常に適するという点にある。
Claims (3)
- ウエーハの面に置かれた移動可能なカンチレバーと、前記カンチレバーにほぼ直角に置かれた探針とが含まれる磁気力顕微鏡用プローブにおいて、
前記カンチレバーは移動可能で、その振動方向はウエーハ面内であり、かつ
前記探針は実質的に前記ウエーハ面内に、すなわち前記ウエーハ面に平行に置かれる
ことを特徴とする。 - カンチレバーをウエーハ面に設けて、探針を前記カンチレバーに取り付ける磁気力顕微鏡用プローブの製造方法において、
実質上前記ウエーハ面に、前記カンチレバー上に一端固定の薄膜を設けて、前記薄膜で前記探針の基板を形成する
ことを特徴とする。 - 一端固定の薄膜上に薄膜付着によって磁性薄膜コーティングを塗布して探針を完成させる請求項２に記載の方法。
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