JP2008012656A - 微細加工粉除去装置及び微細加工装置並びに微細加工粉除去方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】探針3aを利用して被加工物Mを液体W内で加工しながら、加工時に生じる微細加工粉を除去する装置であって、被加工物が載置されるステージ6と、探針を有するプローブ3と、ステージとプローブとを相対的に移動させて、探針により被加工物を加工させる移動手段7とを有する加工装置4と、探針を間に挟むように液体内に配置された第1の電極11及び第2の電極12と、両電極の間に電圧を印加させて微細加工粉を液体内で移動させる電圧印加手段9とを有する微細加工粉除去装置5とを備えている微細加工装置1を提供する。
【選択図】図1
Description
即ち、従来の手法は、被加工物をプローブで直接スクラッチする機械的な切削加工であるために、微細な切削紛、即ち、ナノスケールの微細加工粉が必ず生じてしまう。ところがこの加工粉は、切削時に帯電する性質を有しているので、プローブの探針や切削加工痕の周辺等に容易に再付着するものであった。
ここで、切削加工痕若しくはその周辺に微細加工粉が付着してしまうと、該微細加工粉が邪魔となって切削加工痕が視認することができないので、その後の追加工ができなかったり、再現性の高い加工ができなくなったりする等の不具合が生じていた。
しかも、このようなクリーニングを行ったとしても、微細加工粉を除去できない場合もあり、クリーニングを行う前の上記不都合を解消できない恐れもあった。特に、被加工物がガラス上に形成されたフォトマスクである場合には、微細加工粉が残ると透過率の低下を招いてしまうものであった。
本発明の微細加工装置は、探針を利用して被加工物を液体内で加工しながら、加工時に生じる微細加工粉を除去する微細加工装置であって、前記被加工物が載置されるステージと、前記探針を有し、該探針が前記被加工物に対向するように配置されたプローブと、前記ステージと前記プローブとを相対的に移動させて、前記探針により前記被加工物を加工させる移動手段とを有する加工装置と、前記探針を間に挟むように前記液体内に配置された第1の電極及び第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加させて、前記微細加工粉を前記液体内で移動させる電圧印加手段とを有する微細加工粉除去装置と、を備えていることを特徴とするものである。
なお、この液中設定工程を行う際に、上述したようにスポイト等を利用して液体を被加工物上に吐出することで液中環境を作り出しても構わないし、液体が貯留されたセル等を利用して液中環境を作り出しても構わない。
そのため、微細加工粉は、液中に浮遊したと同時に両電極間に形成された電界によって電気泳動現象により液体内を移動し始める。つまり、加工によって次々と発生する微細加工粉は、液中に一旦浮遊した後、第2の電極に引き寄せられるように主として電気泳動によって(以下「電気泳動によって」と表記する)移動し始める。よって、加工時に生じる微細加工粉を、探針及び加工痕から確実且つ速やかに離間させることができると共に、第2の電極側に積極的に集めて収集することができる。即ち、加工を行っている地点から、微細加工粉を速やかに除去することができる。
また、従来のクリーニングとは違って、被加工物を別の装置に移し変えることなく加工と同時に微細加工粉の除去を行えるので、除去作業を効率良く行うことができ、スループットの低下を防止することができる。
このように液体排出供給工程を行うことで、複数箇所を加工する場合や、加工が長時間に至る場合であっても、微細加工粉の影響を極力受けずに加工し続けることができる。
特に、加工を行う探針及び両電極の周囲だけを最小限の範囲で液中環境にできるので、液体を無駄にすることなく効率良く使用でき、低コスト化を図ることができる。また、加工を行う最小限の範囲だけを液中環境にできるので、専用のセルを用意する等の特別な準備が不要であり、構成の簡略化を図ることができる。従って、加工をより簡便に行うことができる。
特に、加工を行う探針及び両電極の周囲だけを最小限の範囲で液中環境にできるので、液体を無駄にすることなく効率良く使用でき、低コスト化を図ることができる。
また、一体型セルにプローブ及び両電極がそれぞれ取り付けられているので、加工中にプローブと両電極との相対位置関係がすれてしまうことがない。そのため、電界をより安定した状態で形成することができ、電気泳動により微細加工粉をより安定して移動させることができる。
このように液体排出供給工程を行うことで、複数箇所を加工する場合や、加工が長時間に至る場合であっても、微細加工粉の影響を極力受けずに加工し続けることができる。
特に、横振動と縦振動とを同時に行うことで、楕円振動加工を行うことができ、微細加工粉を上方に巻き上げ易くなる。従って、微細加工粉をさらに容易に移動させることができる。また、XY方向に横振動させる場合には、単にX方向若しくはY方向に振動させるのではなく、XY方向にシンクロさせた状態で振動させることも可能である。こうすることでポリッシュ効果を期待することができるので好ましい。
なお、帯電性をより強くする置換基を親水基側に備え、電界の影響を受け易くされた界面活性剤が好ましく用いられる。また、微細加工粉の性質に鑑み、液体の性質や、印加する電圧や、採用する界面活性剤を適宜選択することで、微細加工粉を第1の電極又は第2の電極に選択的に、より確実に移動させることが可能となる。
そのため、微細加工粉は、液中に浮遊したと同時に両電極間に形成された電界によって電気泳動現象により液体内を移動し始める。つまり、加工によって次々と発生する微細加工粉は、液中に一旦浮遊した後、第2の電極に引き寄せられるように主として電気泳動によって(以下「電気泳動によって」と表記する)移動し始める。よって、加工時に生じる微細加工粉を、探針及び加工痕から確実且つ速やかに離間させることができると共に、第2の電極側に積極的に集めて収集することができる。即ち、加工を行っている地点から、微細加工粉を速やかに除去することができる。
また、従来のクリーニングとは違って、被加工物を別の装置に移し変えることなく加工と同時に微細加工粉の除去を行えるので、除去作業を効率良く行うことができ、スループットの低下を防止することができる。
また、本発明に係る微細加工粉除去装置によれば、加工時の環境が液中でなくても、微細加工粉を移動させる際に液中環境であれば、上述したと同様の作用効果を奏することができる。
また、本発明に係る微細加工装置及び微細加工粉除去方法によれば、被加工物の加工中に生じる微細加工粉を、スループットの低下を招くことなく探針や加工痕から確実且つ効率良く除去しながら、加工を行うことができる。
以下、本発明に係る微細加工粉除去装置及び微細加工装置並びに微細加工粉除去方法の第1実施形態を、図1から図4を参照して説明する。
なお、本実施形態では、試料2上にクロムを蒸着した金属膜Mを被加工物として説明する。また、試料2側を三次元方向に移動させる試料スキャン方式を例にして説明する。また、探針3aを利用した加工の一例として、金属膜Mの表面を切削加工(スクラッチ加工)する場合を例に挙げて説明する。なお、試料2上に金属膜Mが蒸着されたものは、フォトマスク等として使用される。
上記加工装置4は、金属膜Mが蒸着された試料2を載置する試料ステージ(ステージ)6と、レバー部3bの先端に探針3aを有するプローブ3と、試料ステージ6とプローブ3とを、金属膜Mの表面に平行なXY方向及び金属膜Mの表面に垂直なZ方向に相対的に移動させる移動手段7と、レバー部3bの撓みを測定する変位測定手段8と、切削加工時に後述するファンクションジェネレータ9を作動させた状態で、変位測定手段8による測定結果に基づいて、探針3aとレバー部3bとの距離をレバー部3bの撓みが一定となるように移動手段7を制御する制御手段10とを備えている。
即ち、これら半導体レーザ光源20、ビームスプリッタ21及びレーザ受光部22は、上記変位測定手段8を構成している。
また、本実施形態では、切削加工時においても上述したフィードバック制御が同様に行われる。つまり、制御部24は、AFM観察を行うときと、切削加工を行うときとにおいて、同様のフィードバック制御により高さ制御を行うようになっている。即ち、これらZ電圧フィードバック回路23及び制御部24は、上記制御手段10を構成している。
なお、この制御手段10は、上述した各構成品を総合的に制御する機能を有している。また、制御手段10は、観察時ではなく、切削加工を行うときにだけファンクションジェネレータ9を作動させるように制御している。
ファンクションジェネレータ9は、制御部24からの指示を受けて、両電極11、12間に直流電圧、交流電圧又はパルス電圧のいずれかの電圧を選択して印加できるようになっている。
この位置調整後、半導体レーザ光源20からレーザ光Lを照射させると共に、レバー部3bの反射面で反射したレーザ光Lをレーザ受光部22で検出しておく。その後、移動手段7により探針3aと金属膜Mとが接近するようにXYZステージ16をZ方向に微小移動させる。この移動によって金属膜Mと探針3aとが徐々に近づくと、探針3aが原子間力を受けて徐々に撓み始める。すると、反射面で反射されるレーザ光Lの角度が変化して、レーザ受光部22に入射するレーザ光Lの入射位置が変化する。そして、レバー部3bの撓みが決められた値に達したときに、移動手段7を停止する。これにより、探針3aを金属膜Mの表面の近傍に確実に位置させることができる。
つまり、金属膜Mの表面の凹凸に応じてレバー部3bが撓もうとするので、レーザ受光部22に入射するレーザ光L(反射面で反射したレーザ光L)の位置が変化する。レーザ受光部22は、この変化に応じたDIF信号をプリアンプに出力する。出力されたDIF信号は、プリアンプによって増幅された後、Z電圧フィードバック回路23に送られる。Z電圧フィードバック回路23は、DIF信号が常に一定となるように(つまり、レバー部3bの撓みが常に一定となるように)、XYZステージ16をZ方向に微小移動させるようにドライブ回路17をフィードバック制御する。これにより、レバー部3bの撓みが一定となるように、金属膜Mの表面と探針3aとの距離を制御した状態で走査を行うことができる。そして制御部24は、Z電圧フィードバック回路23により変化させる信号に基づいて、金属膜Mの表面の形状データ等を取得することで表面形状を観察することができる。
この位置決め工程が終了した後、制御部24は加工工程を行う準備として、ファンクションジェネレータ9を作動させる。ファンクションジェネレータ9は、制御部24からの指示を受けると、両電極11、12に直流電圧を印加する電圧印加工程を行う。これにより、第1の電極11と第2の電極12との間には、電界が形成される。この電界が形成された後、加工工程を開始する。
なお、この加工工程を行う際に制御部24は、AFM観察時と同様に変位測定手段8による測定結果に基づいて、レバー部3bの撓みが一定となるように移動手段7を制御している。つまり、レバー部3bの撓みが一定となるようにXYZステージ16を適宜Z方向に高さ制御しながら走査を行わせている。これにより、常に同じ力で金属膜Mの表面に押し付けた探針3aを利用して切削加工することができるので、切削量のムラをなくして正確な切削加工を行うことができる。
また、従来のクリーニングとは違って、金属膜Mが蒸着された試料2を別の装置に移し変えることなく加工と同時に微細加工粉Dの除去を行えるので、除去作業を効率良く行うことができ、スループットの低下を防止することができる。
また、探針3aがダイヤモンドから形成されているので、鋭い切れ味で確実に切削加工を行うことができ、切削加工の信頼性が向上する。更には、探針3aの耐久性を向上することができる。なお、探針3aはダイヤモンドに限られず、SiやSiNから形成しても構わない。
つまり、切削加工が終了した後、必要に応じて排出路15aを介して液槽15内に貯留された液体Wを排出することで、第2の電極12側に収集した微細加工粉Dを液体Wと一緒に排出することができる。また、供給路15bを介して新たな液体Wを液槽15内に供給することで、液体Wの入れ換えも行うことができ、容易に次の切削加工に備えることができる。
このように、液体排出供給工程を行うことで、適宜収集した微細加工粉Dを排除できるので、切削加工が複数箇所ある場合や、切削加工が長時間に至る場合であっても、微細加工粉Dの影響を受けずに切削加工し続けることができる。
例えば、図6に示すように、第1の電極11を円弧状に形成し、第2の電極12を中心として第1の電極11を配置しても構わない。更には、図7に示すように、第1の電極11を環状(リング状)に形成し、第2の電極12を中心として第1の電極11を配置しても構わない。
よって、微細加工粉Dが液体Wのどこに浮遊したとしても、ムラなく同じ速度で速やかに移動させることができる。その結果、切削加工時に発生した微細加工粉Dをより効率良く移動させて第2の電極12側に収集することができる。
次に、本発明に係る微細加工粉除去装置及び微細加工装置並びに微細加工粉除去方法の第2実施形態を、図8を参照して説明する。なお、この第2実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第2実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、液槽15に貯留された液体W内に金属膜Mが蒸着された試料2を浸漬することで液中環境を作り出したが、第2実施形態では、切削加工を行う最小限の範囲だけを液中環境にすることができる点である。
特に、切削加工を行う探針3a及び両電極11、12の周囲だけを最小限の範囲で液中環境にできるので、液体Wを無駄にすることなく効率良く使用でき、低コスト化を図ることができる。また、切削加工を行う最小限の範囲だけを液中環境にできるので、専用のセルを用意する等の特別な準備が不要であり、構成の簡略化を図ることができる。従って、切削加工をより簡便に行うことができる。
次に、本発明に係る微細加工粉除去装置及び微細加工装置並びに微細加工粉除去方法の第3実施形態を、図9から図11を参照して説明する。なお、この第3実施形態においては、第2実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第3実施形態と第2実施形態との異なる点は、第2実施形態では、第1の電極11及び第2の電極12が共にロッド状に形成されていたのに対し、第3実施形態では、第1の電極11を環状に形成し、第2の電極12を略中心として第1の電極11を配置している点である。
更に異なる点は、第2実施形態では液体吐出装置31により液体Wを単に吐出するだけであったが、第3実施形態では液滴状となった液体Wを適宜吸引することができる点である。
マイクロノズル41は、図10に示すように、例えば微細な中空ガラス管から作製されており、基端側にはチューブ43を介して注射器44が取り付けられている。よって、この注射器44のピストン部44aを基端側に移動させることで、液体Wをマイクロノズル41内に吸引することができる。
即ち、これらマイクロノズル41、チューブ43及び注射器44は、上記液体吸引装置42を構成している。なお、チューブ43及びマイクロノズル41内を予め液体Wで満たしておくと吸引し易くなるので好ましい。
しかも、第2の電極12はマイクロノズル41内に収納されていると共に、その先端がマイクロノズル41の先端近傍に位置しているので、図11に示すように、切削加工時に発生した微細加工粉Dがマイクロノズル41の先端に向かって移動してくる。よって、マイクロノズル41内、若しくは、マイクロノズル41の先端開口付近に微細加工粉Dを集中的に収集することができる。
このように、適宜収集した微細加工粉Dを排出できるので、切削加工が複数箇所ある場合や、切削加工が長時間に至る場合であっても、微細加工粉Dの影響を受けずに切削加工し続けることができる。
次に、本発明に係る微細加工粉除去装置及び微細加工装置並びに微細加工粉除去方法の第4実施形態を、図12を参照して説明する。なお、この第4実施形態においては、第3実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第4実施形態と第3実施形態との異なる点は、第3実施形態では、プローブ3、第1の電極11及び第2の電極12が、それぞれ別々に配置されていたのに対し、第4実施形態では、プローブ3、第1の電極11及び第2の電極12が、それぞれ一体型セル51に取り付けられて一体的に構成されている点である。
この一体型セル51は、円柱状に形成されており、金属膜Mの表面に対向する対向面に環状の溝部51aが形成されている。そのため、この対向面の略中心部分には、周囲が溝部51aで囲まれた突起部51bが形成されている、なお、突起部51bは、先端側が対向面と面一となっている。また、一体型セル51には、外部から溝部51a内に液体Wを供給する供給路51cが形成されている。また、この供給路51cには、液体Wを送り出すシリンジポンプ等の供給部52が取り付けられている。これにより、供給路51cを介して溝部51a内に液体Wが供給されるようになっている。なお、供給された液体Wは、表面張力により金属膜Mと一体型セル51との間に保持され、貯留された状態となる。
このように、適宜収集した微細加工粉Dを排出できるので、切削加工が複数箇所ある場合や、切削加工が長時間に至る場合であっても、微細加工粉Dの影響を受けずに切削加工し続けることができる。
また、一体型セル51にプローブ3及び両電極11、12がそれぞれ取り付けられているので、切削加工中にプローブ3と両電極11、12との相対位置関係がずれてしまうことがない。そのため、切削加工中に電界をより安定した状態で形成することができ、電気泳動により微細加工粉Dをより安定に移動させることができる。
また、液体Wとして超純水を用いた場合を例に挙げて説明したが、超純水に限られず各種の溶液を用いて良く、被加工物に応じて適宜変更して構わない。
また、金属膜Mの加工の一例として、スクラッチ加工を行う場合で説明したが、この場合に限られるものではなく、微細加工粉Dが生じる加工であれば適用可能である。
例えば、交流電圧やプラス電圧を印加しても構わない。つまり、被加工物や液体Wの種類に応じて、直流電圧、交流電圧又はパルス電圧を適宜使い分ければ良い。特に、ファンクションジェネレータ9を利用することで、各種の電圧を印加できるので、使い易さが向上する。また、交流電圧やパルス電圧を使用することで、液体Wの電気分解を生じさせずに高電圧を印加することができる。
具体的には、図15に示すように、ホルダ本体18の下面と斜面ブロック19との間に縦振動用の加振源60を取り付ける。これにより、レバー部3bは、本体部3c及び斜面ブロック19を介して加振源60から伝わってきた振動を受けて、Z方向に所定の周波数で振動する。
なお、このようにXY方向に横振動させる場合には、単にX方向若しくはY方向に振動させるのではなく、XY方向にシンクロさせた状態で振動させることも可能である。こうすることでポリッシュ効果を期待できるのでより好ましい。
この場合においては、探針3aが第1の電極11を兼ねているので、加工によって生じた微細加工粉Dを強い電界の中に確実且つ瞬時に入れることができ、より速やかに電気泳動により移動させることができる。また、探針3aとは別に第1の電極11を設ける必要がないので、構成の簡略化を図ることができる。
次に、上記第3実施形態に基づいて、実際に金属膜Mの切削加工を行った場合の実施例について、従来の方法で行った切削加工と比較しながら図20から図22を参照して説明する。なお、以下の条件で切削加工を行った。
まず、試料2上にクロムを蒸着した金属膜Mを被加工物とした。また、金属膜Mの表面を20μ×20μmの範囲で切削加工した。また、探針3aを金属膜Mの表面に押し付ける力、即ち、加工荷重を400μNに設定した。
次に、上記条件に加え、図21(a)に示すように、切削加工を行う領域を液滴状の液体W(1%の界面活性剤Fを含有する超純水)で包み、液中環境下で切削加工を行った。
この場合には、図21(b)に示すように、微細加工粉Dが液中に浮遊し、しかも界面活性剤Fの影響を受けるので、上述した大気中に比べると切削加工痕及びその周辺に付着した微細加工粉Dの数は減少したが、依然多数の微細加工粉Dが残っているのが確認された。
この場合には、図22(b)に示すように、切削加工痕及びその周辺に微細加工粉Dをほとんど確認できず、微細加工粉Dが除去できたことが確認された。
これらの結果から、本発明に係る微細加工粉除去装置及び微細加工装置並びに微細加工粉除去方法の効果が確認でき、微細加工粉Dを除去しながらマスク修正等の切削加工を行うことができるという、従来にはない有利な効果を確認することができた。
特に、切削加工後に速やかに液体吸引装置42を作動させることで、微細加工粉Dが液中を浮遊している段階で排出することができる。また、切削加工中であっても、切削加工を一時的に停止させた状態で適宜液体Wを吸引することで、発生した微細加工粉Dを効率良く排出することができる。
F 界面活性剤
M 金属膜(被加工物)
W 液体
1、30、40、50 微細加工装置
3 プローブ
3a 探針
3b レバー部
4 加工装置
5 微細加工粉除去装置
6 試料ステージ(ステージ)
7 移動手段
8 変位測定手段
9 ファンクションジェネレータ(電圧印加手段)
10 制御手段
11 第1の電極
12 第2の電極
15 液槽(液体セル)
15a 液槽の排出路
15b 液槽の供給路
25、53 液体排出供給手段
41 マイクロノズル
42 液体吸引装置(液体吸引手段)
51 一体型セル
51c 一体型セルの供給路
51d 一体型セルの排出路
60 加振源(加振手段)
71 ポテンショスタット
Claims (36)
- 探針を利用して被加工物を液体内で加工しながら、加工時に生じる微細加工粉を電気泳動により除去する微細加工粉除去方法であって、
前記被加工物上に、前記探針を有するプローブを配置すると共に、探針を間に挟んだ状態で第1の電極及び第2の電極を配置し、少なくとも探針、第1の電極及び第2の電極を前記液体に浸した液中環境を前記被加工物上に作りだす液中設定工程と、
該液中設定工程後、前記プローブを利用したAFM観察により前記被加工物を観察して、前記加工を行う位置を特定すると共に特定した位置に前記探針を位置させる位置決め工程と、
該位置決め工程後、前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加する電圧印加工程と、
該電圧印加工程後、前記探針と前記被加工物とを相対的に移動させて、探針を利用して被加工物を加工する加工工程とを備えていることを特徴とする微細加工粉除去方法。 - 請求項1に記載の微細加工粉除去方法において、
前記電圧印加工程の際、前記第2の電極を中心として円弧状又は環状に配置された前記第1の電極を利用して、電圧を印加することを特徴とする微細加工粉除去方法。 - 請求項1又は2に記載の微細加工粉除去方法において、
前記液中設定工程の際、前記被加工物を前記液体が内部に貯留された液体セル内に収容すると共に、該液体に浸かるように、少なくとも前記探針、前記第1の電極及び前記第2の電極をそれぞれ配置することを特徴とする微細加工粉除去方法。 - 請求項3に記載の微細加工粉除去方法において、
前記加工工程後、前記液体を前記液体セル内から外部に排出すると共に、新たな液体を液体セル内に供給する液体排出供給工程を備えていることを特徴とする微細加工粉除去方法。 - 請求項1又は2に記載の微細加工粉除去方法において、
前記液中設定工程の際、少なくとも前記探針、前記第1の電極及び前記第2の電極が浸かるように、前記液体を前記被加工物上に吐出することを特徴とする微細加工粉除去方法。 - 請求項5に記載の微細加工粉除去方法において、
前記加工工程後、先端側が前記液体内に浸漬されるように配置された中空状のマイクロノズルを介して、基端側から液体を吸引する液体吸引工程を備えていることを特徴とする微細加工粉除去方法。 - 請求項6に記載の微細加工粉除去方法において、
前記マイクロノズル内には、少なくとも前記液体内に浸漬される先端側に前記第2の電極が収納されていることを特徴とする微細加工粉除去方法。 - 請求項1又は2に記載の微細加工粉除去方法において、
前記液中設定工程の際、少なくとも前記プローブ、前記第1の電極及び前記第2の電極が取り付けられた一体型セルを前記被加工物に近接した位置に配置した後、プローブ、第1の電極及び第2の電極が浸かるように被加工物との間に前記液体を貯留して液中環境を作りだすことを特徴とする微細加工粉除去方法。 - 請求項8に記載の微細加工粉除去方法において、
前記加工工程後、前記一体型セルに形成された排出路を介して前記液体を一体型セル内から外部に排出すると共に、一体型セルに形成された供給路を介して新たな液体を一体型セル内に供給する液体排出供給工程を備えていることを特徴とする微細加工粉除去方法。 - 請求項9に記載の微細加工粉除去方法において、
前記排出路内には、前記第2の電極が収納されていることを特徴とする微細加工粉除去方法。 - 請求項1から10のいずれか1項に記載の微細加工粉除去方法において、
前記探針は、前記レバー部によって片持ち状態に支持されており、
前記加工工程を行う際、前記探針と前記被加工物との距離を、前記レバー部の撓みが一定となるように制御しながら加工を行うことを特徴とする微細加工粉除去方法。 - 請求項11に記載の微細加工粉除去方法において、
前記加工工程を行う際、前記レバー部又は前記被加工物の少なくともいずれか一方を、被加工物の表面に水平な方向及び垂直な方向の少なくともいずれか一方の方向に向けて振動させると共に、振動状態が一定となるように制御しながら加工を行うことを特徴とする微細加工粉除去方法。 - 請求項1から12のいずれか1項に記載の微細加工粉除去方法において、
前記電圧印加工程の際に、直流電圧、交流電圧及びパルス電圧のいずれかを印加することを特徴とする微細加工粉除去方法。 - 請求項1から13のいずれか1項に記載の微細加工粉除去方法において、
前記液中設定工程の際、前記液体として界面活性剤を含有する液体を用いることを特徴とする微細加工粉除去方法。 - 請求項1から14のいずれか1項に記載の微細加工粉除去方法において、
前記液中設定工程の際に、前記被加工物に電気接続された参照電極を用意し、
前記電圧印加工程の際に、前記被加工物表面を参照電極電位としながら前記電圧を印加することを特徴とする微細加工粉除去方法。 - 探針を利用して被加工物を液体内で加工しながら、加工時に生じる微細加工粉を除去する微細加工装置であって、
前記被加工物が載置されるステージと、前記探針を有し、該探針が前記被加工物に対向するように配置されたプローブと、前記ステージと前記プローブとを相対的に移動させて、前記探針により前記被加工物を加工させる移動手段とを有する加工装置と、
前記探針を間に挟むように前記液体内に配置された第1の電極及び第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加させて、前記微細加工粉を前記液体内で移動させる電圧印加手段とを有する微細加工粉除去装置と、
を備えていることを特徴とする微細加工装置。 - 請求項16に記載の微細加工装置において、
前記第1の電極は、前記第2の電極を中心として円弧状又は環状に配置されていることを特徴とする微細加工装置。 - 請求項16又は17に記載の微細加工装置において、
前記液体が内部に貯留され、貯留された液体に浸かるように少なくとも前記探針、前記第1の電極及び前記第2の電極が収容される液体セルを備えていることを特徴とする微細加工装置。 - 請求項18に記載の微細加工装置において、
貯留した前記液体を前記液体セルから外部に排出すると共に、新たな液体を液体セル内に供給する液体排出供給手段を備えていることを特徴とする微細加工装置。 - 請求項16又は17に記載の微細加工装置において、
先端側が前記液体内に浸漬されるように配置された中空状のマイクロノズルを有し、該マイクロノイズを介して基端側から液体を吸引する液体吸引手段を備えていることを特徴とする微細加工装置。 - 請求項20に記載の微細加工装置において、
前記マイクロノズル内には、少なくとも前記液体内に浸漬される先端側に前記第2の電極が収納されていることを特徴とする微細加工装置。 - 請求項16又は17に記載の微細加工装置において、
前記被加工物に近接した位置に配置され、被加工物との間で前記液体を貯留して液中環境を作りだす一体型セルを有し、
少なくとも前記プローブ、前記第1の電極及び前記第2の電極が、貯留された前記液体に浸かるように前記一体型セルに取り付けられていることを特徴とする微細加工装置。 - 請求項22に記載の微細加工装置において、
前記一体型セルに形成された供給路及び排出路を有し、該排出路を介して貯留した前記液体を前記一体型セルから外部に排出すると共に、供給路を介して新たな液体を一体型セル内に供給する液体排出供給手段を備えていることを特徴とする微細加工装置。 - 請求項23に記載の微細加工装置において、
前記排出路内には、前記第2の電極が収納されていることを特徴とする微細加工装置。 - 請求項16から24のいずれか1項に記載の微細加工装置において、
前記探針は、基端側がレバー部によって片持ち状態に支持され、
前記レバー部の撓みを測定する変位測定手段と、
前記変位測定手段による測定結果に基づいて、前記探針と前記被加工物との距離を、前記レバー部の撓みが一定となるように前記移動手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする微細加工装置。 - 請求項25に記載の微細加工装置において、
前記レバー部及び前記ステージの少なくともいずれか一方を、前記被加工物の表面に対して水平なXY方向及び垂直なZ方向の少なくともいずれか一方の方向に加振させる加振手段を備え、
前記変位測定手段が、前記レバー部の振動状態を測定し、
前記制御手段が、前記変位測定手段による測定結果に基づいて、前記探針と前記被加工物との距離を、前記レバー部の振動状態が一定となるように前記移動手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする微細加工装置。 - 請求項16から26のいずれか1項に記載の微細加工装置において、
前記電圧印加手段は、直流電圧、交流電圧及びパルス電圧のいずれかを印加することを特徴とする微細加工装置。 - 請求項16から27のいずれか1項に記載の微細加工装置において、
前記探針は、ダイヤモンド、Si及びSiNのいずれかから形成されていることを特徴とする微細加工装置。 - 請求項16から28のいずれか1項に記載の微細加工装置において、
前記探針は、前記第1の電極を兼ねていることを特徴とする微細加工装置。 - 請求項16から29のいずれか1項に記載の微細加工装置において、
前記被加工物に電気接続された参照電極を備え、
前記電圧印加手段は、前記第1の電極と前記第2の電極と前記参照電極とにそれぞれ電気接続されたポテンショスタットを有し、前記被加工物表面を参照電極電位としながら前記電圧を印加することを特徴とする微細加工装置。 - 探針を利用して被加工物を加工する加工装置に組み合わされて使用され、加工時に生じる微細加工粉を液体内で除去する微細加工粉除去装置であって、
前記探針を間に挟むように前記液体内に配置された第1の電極及び第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加させて、前記微細加工粉を前記液体内で移動させる電圧印加手段とを備えていることを特徴とする微細加工粉除去装置。 - 請求項31に記載の微細加工粉除去装置において、
前記第1の電極は、前記第2の電極を中心として円弧状又は環状に配置されていることを特徴とする微細加工粉除去装置。 - 請求項31に記載の微細加工粉除去装置において、
先端側が前記液体内に浸漬されるように配置された中空状のマイクロノズルを有し、該マイクロノイズを介して基端側から液体を吸引する液体吸引手段を備えていることを特徴とする微細加工粉除去装置。 - 請求項33に記載の微細加工粉除去装置において、
前記マイクロノズル内には、少なくとも前記液体内に浸漬される先端側に前記第2の電極が収納されていることを特徴とする微細加工粉除去装置。 - 請求項31から34のいずれか1項に記載の微細加工粉除去装置において、
前記電圧印加手段は、直流電圧、交流電圧及びパルス電圧のいずれかを印加することを特徴とする微細加工粉除去装置。 - 請求項31から35のいずれか1項に記載の微細加工粉除去装置において、
前記被加工物に電気接続された参照電極を備え、
前記電圧印加手段は、前記第1の電極と前記第2の電極と前記参照電極とにそれぞれ電気接続されたポテンショスタットを有し、前記被加工物表面を参照電極電位としながら前記電圧を印加することを特徴とする微細加工粉除去装置。
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