JP3117822B2 - 微細加工方法及びこの方法で加工された加工物 - Google Patents
微細加工方法及びこの方法で加工された加工物Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微細加工方法に係り、
特に、分子デバイスにおける分子操作および分子加工、
通常の半導体デバイスやマイクロマシンの加工、または
記録材料のピット加工等における微細加工方法に関す
る。
特に、分子デバイスにおける分子操作および分子加工、
通常の半導体デバイスやマイクロマシンの加工、または
記録材料のピット加工等における微細加工方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の代表的な微細加工技術として、通
常の半導体デバイスの製造等に用いられているリソグラ
フィの技術が知られている。このリソグラフィ技術によ
る加工手法は電離放射線を被加工基板に照射することに
よりレジストと呼ばれる感光性高分子を硬化あるいは分
解させ、基板上にパターンを形成させ、現像、エッチン
グ工程を経て被加工基板を加工する方法である。
常の半導体デバイスの製造等に用いられているリソグラ
フィの技術が知られている。このリソグラフィ技術によ
る加工手法は電離放射線を被加工基板に照射することに
よりレジストと呼ばれる感光性高分子を硬化あるいは分
解させ、基板上にパターンを形成させ、現像、エッチン
グ工程を経て被加工基板を加工する方法である。
【０００３】また、近年、走査型のプローブ顕微鏡が開
発された。例えば、１９８６年に、Ｇ．Ｆ．Ｑｕａｔｅ
及びＧｈ．Ｇｅｒｂｅｒによって命名、開発された原子
間力顕微鏡（ＡＦＭ：Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉ
ｃｒｏｓｃｏｐｅ）であり（Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔ
ｔ ５６．（１９８６）９３０）、試料と探針の間には
たらく力を検出し、探針を表面に沿って走査すること
で、表面の像を形成するものである。これらの顕微鏡の
プローブを観察面に走査することにより、観察物の最上
層の原子面の凹凸の観察を行うことができる。
発された。例えば、１９８６年に、Ｇ．Ｆ．Ｑｕａｔｅ
及びＧｈ．Ｇｅｒｂｅｒによって命名、開発された原子
間力顕微鏡（ＡＦＭ：Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉ
ｃｒｏｓｃｏｐｅ）であり（Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔ
ｔ ５６．（１９８６）９３０）、試料と探針の間には
たらく力を検出し、探針を表面に沿って走査すること
で、表面の像を形成するものである。これらの顕微鏡の
プローブを観察面に走査することにより、観察物の最上
層の原子面の凹凸の観察を行うことができる。
【０００４】また、走査型のプローブ顕微鏡の一つであ
る走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）のプローブチップを
用いて、基板上の吸着性原子を再配置できることが報告
されている（例えば、特開平０３ー２３８７４４）。
る走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）のプローブチップを
用いて、基板上の吸着性原子を再配置できることが報告
されている（例えば、特開平０３ー２３８７４４）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】リソグラフィ技術を用
いた微細加工方法においては、最小の加工線幅は照射す
る電離放射線の波長に依存し、電離放射線の波長が短い
ほど加工線幅を細くすることができる。現在では、約２
００ｎｍの波長の紫外線を用いて約２００ｎｍの線幅ま
での加工が可能になっている。しかしながら、これ以下
の微細な線幅、例えば分子レベルの線幅の加工について
は、波長に制限されるため、可能になっていない。
いた微細加工方法においては、最小の加工線幅は照射す
る電離放射線の波長に依存し、電離放射線の波長が短い
ほど加工線幅を細くすることができる。現在では、約２
００ｎｍの波長の紫外線を用いて約２００ｎｍの線幅ま
での加工が可能になっている。しかしながら、これ以下
の微細な線幅、例えば分子レベルの線幅の加工について
は、波長に制限されるため、可能になっていない。
【０００６】また、従来のリソグラフィ技術を用いた微
細加工方法においては、露光、現像、エッチング等の複
雑な工程を有するという問題点があった。
細加工方法においては、露光、現像、エッチング等の複
雑な工程を有するという問題点があった。
【０００７】また、電子線を用いることによりかなり狭
い線幅の微細リソグラフィー加工が可能であることが知
られている。しかしながら、電子線を用いたリソグラフ
ィー加工においては、孤立した線の加工は狭い線幅でも
可能であるとしても、ライン対スペースが１対１のよう
な場合においては電子線の後方散乱のため１００ｎｍ程
度の線幅（基板の材質等に依存するが）が限界とされて
いる。さらに電子線は電荷を有するためにレジストのチ
ャージアップという現象を生じさせ、描画パターンの位
置ずれを引き起こす。このチャージアップ現象を防止す
るためには被加工基板に導電性の膜を付与する必要があ
るという問題点を有する。
い線幅の微細リソグラフィー加工が可能であることが知
られている。しかしながら、電子線を用いたリソグラフ
ィー加工においては、孤立した線の加工は狭い線幅でも
可能であるとしても、ライン対スペースが１対１のよう
な場合においては電子線の後方散乱のため１００ｎｍ程
度の線幅（基板の材質等に依存するが）が限界とされて
いる。さらに電子線は電荷を有するためにレジストのチ
ャージアップという現象を生じさせ、描画パターンの位
置ずれを引き起こす。このチャージアップ現象を防止す
るためには被加工基板に導電性の膜を付与する必要があ
るという問題点を有する。
【０００８】そこで、本発明の目的は、上記従来技術の
有する問題を解消し、電子線を用いた場合のような後方
散乱やチャージアップ現象等を伴うことなく、また電子
線の波長等に制限されることなく、略プローブ針の大き
さで微細加工を可能にする簡便な微細加工方法を提供す
ることを目的とする。
有する問題を解消し、電子線を用いた場合のような後方
散乱やチャージアップ現象等を伴うことなく、また電子
線の波長等に制限されることなく、略プローブ針の大き
さで微細加工を可能にする簡便な微細加工方法を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】通常、原子間力顕微鏡
（ＡＦＭ）等によって試料を観察する場合、試料と探針
との間に例えば１０−９Ｎ〜１０−８Ｎ程度の弱い力を
印加しながら試料面に走査し、試料の原子面と探針の原
子面との間に作用する斥力等の大きさを検出することに
よって行われる。
（ＡＦＭ）等によって試料を観察する場合、試料と探針
との間に例えば１０−９Ｎ〜１０−８Ｎ程度の弱い力を
印加しながら試料面に走査し、試料の原子面と探針の原
子面との間に作用する斥力等の大きさを検出することに
よって行われる。
【００１０】本発明は、これに対して、従来の原子間力
顕微鏡（ＡＦＭ）等を作動させる場合とは異なり試料と
探針との間に例えば１０−８Ｎ〜１０−６Ｎ程度の強い
力を印加することにより試料を微細加工できる、という
本出願人が発見した知見に基ずくものである。
顕微鏡（ＡＦＭ）等を作動させる場合とは異なり試料と
探針との間に例えば１０−８Ｎ〜１０−６Ｎ程度の強い
力を印加することにより試料を微細加工できる、という
本出願人が発見した知見に基ずくものである。
【００１１】上記目的を達成するために、微細な先端部
を有する探針と加工物の表面との間を、前記先端部と前
記加工物表面との距離が略ゼロのときに前記先端部の原
子面と前記加工物表面の原子面との間に所定の大きさを
越える大きさの力を機械的に印加して接触させる工程
と、この力を印加した状態を保持しつつ前記探針と前記
加工物とを前記力の印加方向と略直角方向へ相対変位さ
せる工程とを備え、前記先端部は原子あるいは分子の少
数の集合体の単位の大きさを有し、前記加工物が加工さ
れる際、原子あるいは分子の少数の集合体の単位で除去
され、前記加工物は規則的な２次元的原子配列からなる
表面を有することを特徴とする。
を有する探針と加工物の表面との間を、前記先端部と前
記加工物表面との距離が略ゼロのときに前記先端部の原
子面と前記加工物表面の原子面との間に所定の大きさを
越える大きさの力を機械的に印加して接触させる工程
と、この力を印加した状態を保持しつつ前記探針と前記
加工物とを前記力の印加方向と略直角方向へ相対変位さ
せる工程とを備え、前記先端部は原子あるいは分子の少
数の集合体の単位の大きさを有し、前記加工物が加工さ
れる際、原子あるいは分子の少数の集合体の単位で除去
され、前記加工物は規則的な２次元的原子配列からなる
表面を有することを特徴とする。
【００１２】また、前記先端部の大きさは１０μｍ以下
であることが好適である。また、前記先端部の大きさは
１００ｎｍ以下であることが好適である。また、前記先
端部の大きさは１ｎｍ以下であることが好適である。ま
た、前記加工物はＬＢ膜であることが好適である。ま
た、前記ＬＢ膜がポリイオンコンプレクス型ＬＢ膜であ
ることが好適である。また、前記ＬＢ膜が重合性部位を
有する両親媒性化合物からなることが好適である。ま
た、前記加工物が有機薄膜からなることが好適である。
また、前記有機薄膜の成膜方法は、スピンコート、蒸
着、スパッタリング、浸漬、ＣＶＤ、または分子線エピ
タキシーのいずれかの方法であることが好適である。ま
た、前記探針と前記加工物との相対変位は、ピエゾ素子
を駆動することによって行うことが好適である。また、
加工物はこの微細加工方法によって微細加工された加工
物であることが好適である。また、前記加工物は基板そ
のもの、または半導体基板またはガラス基板の上に積層
された薄膜であることが好適である。
であることが好適である。また、前記先端部の大きさは
１００ｎｍ以下であることが好適である。また、前記先
端部の大きさは１ｎｍ以下であることが好適である。ま
た、前記加工物はＬＢ膜であることが好適である。ま
た、前記ＬＢ膜がポリイオンコンプレクス型ＬＢ膜であ
ることが好適である。また、前記ＬＢ膜が重合性部位を
有する両親媒性化合物からなることが好適である。ま
た、前記加工物が有機薄膜からなることが好適である。
また、前記有機薄膜の成膜方法は、スピンコート、蒸
着、スパッタリング、浸漬、ＣＶＤ、または分子線エピ
タキシーのいずれかの方法であることが好適である。ま
た、前記探針と前記加工物との相対変位は、ピエゾ素子
を駆動することによって行うことが好適である。また、
加工物はこの微細加工方法によって微細加工された加工
物であることが好適である。また、前記加工物は基板そ
のもの、または半導体基板またはガラス基板の上に積層
された薄膜であることが好適である。
【００１３】
【作用】探針の先端部と加工物の表面とを接近させて両
者の間の距離を略ゼロにしたとき先端部の原子面と加工
物表面の原子面との間には原子間斥力が作用している
が、所定の大きさを越える大きさの力を探針の先端部と
加工物の表面との間に印加して先端部と加工物の表面と
を接触させる。ここで、所定の大きさを越える大きさの
力とは、加工物表面の分子あるいは原子が動き出す力で
あり、加工物表面が変形しはじめる力をいう。次に、こ
の力を印加した状態で探針と加工物とを力の印加方向と
略直角方向へ相対変位させる。この結果、加工物は先端
部の大きさと略等しい大きさで削られる。
者の間の距離を略ゼロにしたとき先端部の原子面と加工
物表面の原子面との間には原子間斥力が作用している
が、所定の大きさを越える大きさの力を探針の先端部と
加工物の表面との間に印加して先端部と加工物の表面と
を接触させる。ここで、所定の大きさを越える大きさの
力とは、加工物表面の分子あるいは原子が動き出す力で
あり、加工物表面が変形しはじめる力をいう。次に、こ
の力を印加した状態で探針と加工物とを力の印加方向と
略直角方向へ相対変位させる。この結果、加工物は先端
部の大きさと略等しい大きさで削られる。
【００１４】
【実施例】本発明による微細加工方法の実施例を図面を
参照して説明する。図３に示すように加工物１の上方に
は図示しないホルダーによって探針２がＺ方向に移動自
在に保持されている。加工物１はテーブル３上に載置さ
れて固定され、テーブル３はＸ，Ｙ方向へ移動自在であ
る。また、テーブル３の下方からはＺ方向へ探針２に対
して所定の大きさの力を印加できるようになっている。
参照して説明する。図３に示すように加工物１の上方に
は図示しないホルダーによって探針２がＺ方向に移動自
在に保持されている。加工物１はテーブル３上に載置さ
れて固定され、テーブル３はＸ，Ｙ方向へ移動自在であ
る。また、テーブル３の下方からはＺ方向へ探針２に対
して所定の大きさの力を印加できるようになっている。
【００１５】図４に探針２の一例を示す。この探針２は
カンチレバー４を有し、カンチレバー４の先端にはピラ
ミッド形ベース５が固着され、ピラミッド形ベース５の
先端にはプローブチップ６が固着されている。プローブ
チップ６の形状を拡大して図４（ｂ）に示す。プローブ
チップ６のアスぺクト比は約１０対１であり、先端の曲
率半径は約２００オングストロームである。なお探針２
としては、例えばＴｏｐｏＭｅｔｒｉｘ社製あるいはナ
ノプローブ社製のものを用いることが可能である。ま
た、テーブル３、探針２やこれらの制御装置や検出装置
としては、例えばカリフォルニア工科大学によって製品
化されたＴＭＸ−２００ＳＰＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｐ
ｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）（日製産業株式会社
販売）やＳＰＩ３７００（セイコー電子工業製）等を用
いることができる。
カンチレバー４を有し、カンチレバー４の先端にはピラ
ミッド形ベース５が固着され、ピラミッド形ベース５の
先端にはプローブチップ６が固着されている。プローブ
チップ６の形状を拡大して図４（ｂ）に示す。プローブ
チップ６のアスぺクト比は約１０対１であり、先端の曲
率半径は約２００オングストロームである。なお探針２
としては、例えばＴｏｐｏＭｅｔｒｉｘ社製あるいはナ
ノプローブ社製のものを用いることが可能である。ま
た、テーブル３、探針２やこれらの制御装置や検出装置
としては、例えばカリフォルニア工科大学によって製品
化されたＴＭＸ−２００ＳＰＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｐ
ｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）（日製産業株式会社
販売）やＳＰＩ３７００（セイコー電子工業製）等を用
いることができる。
【００１６】また、プローブチップ６の材質としては、
カーボン、ダイヤモンド、シリコン、窒化シリコン、酸
化シリコンや、これらの材料を金属または金属酸化物で
コートしたものを用いることができる。
カーボン、ダイヤモンド、シリコン、窒化シリコン、酸
化シリコンや、これらの材料を金属または金属酸化物で
コートしたものを用いることができる。
【００１７】加工物１は基板そのものであるか、あるい
は、シリコン基板のような半導体基板やガラス基板の上
に積層された薄膜などである。加工物１の成膜方法に
は、スピンコート（回転塗布）、蒸着、スパッタリン
グ、浸漬、ＣＶＤ（化学的気相成長）、またはＭＢＥ
（分子線エピタキシー）の各方法やＬＢ法を用いること
ができる。また、加工物１はＬＢ膜等の規則的な原子ま
たは分子配列からなる表面を有するものが好適である。
は、シリコン基板のような半導体基板やガラス基板の上
に積層された薄膜などである。加工物１の成膜方法に
は、スピンコート（回転塗布）、蒸着、スパッタリン
グ、浸漬、ＣＶＤ（化学的気相成長）、またはＭＢＥ
（分子線エピタキシー）の各方法やＬＢ法を用いること
ができる。また、加工物１はＬＢ膜等の規則的な原子ま
たは分子配列からなる表面を有するものが好適である。
【００１８】なお、本実施例が適用できる被加工膜等の
加工物１はＬＢ膜等に限らず、無機系材料としてシリコ
ン、窒化シリコン、ガリウム砒素等の化合物半導体、塗
布型シリコン酸化膜等も可能であり、また、有機材料と
してはカーボン、ノボラッククレゾール、ポリビニルフ
ェノール、ポリメチルメタクレート（ＰＭＭＡ），ポリ
メチルイソプロピルケトン（ＰＭＩＰＫ）等の高分子化
合物や低分子量の有機化合物も可能である。特にＬＢ膜
に関しては、通常の脂肪酸からなるＬＢ膜の他に、ポリ
イオンコンプレックス型ＬＢ膜や、重合性部位を有する
両親媒性化合物からなるＬＢ膜等を用いることができ
る。
加工物１はＬＢ膜等に限らず、無機系材料としてシリコ
ン、窒化シリコン、ガリウム砒素等の化合物半導体、塗
布型シリコン酸化膜等も可能であり、また、有機材料と
してはカーボン、ノボラッククレゾール、ポリビニルフ
ェノール、ポリメチルメタクレート（ＰＭＭＡ），ポリ
メチルイソプロピルケトン（ＰＭＩＰＫ）等の高分子化
合物や低分子量の有機化合物も可能である。特にＬＢ膜
に関しては、通常の脂肪酸からなるＬＢ膜の他に、ポリ
イオンコンプレックス型ＬＢ膜や、重合性部位を有する
両親媒性化合物からなるＬＢ膜等を用いることができ
る。
【００１９】次に本実施例の工程について説明する。ま
ず、探針２と加工物１の表面との間の距離が略ゼロにな
るように探針２を加工物１に接近させる。このとき、探
針２のプローブチップ６の原子面と加工物１の表面の原
子面との間には、Ｌｅｎｎａｒｄ−Ｊｏｎｅｓ型のポテ
ンシャルＵ（ｒ）＝４ε（（σ／ｒ）１２−（σ／ｒ）
６）で近似されるように、遠距離では分散力による引力
が作用するのに対し、プローブチップ６の原子面と加工
物１の表面の原子面との間の距離が略ゼロのときにはＰ
ａｕｌｉの排他律による原子間斥力が作用している。
ず、探針２と加工物１の表面との間の距離が略ゼロにな
るように探針２を加工物１に接近させる。このとき、探
針２のプローブチップ６の原子面と加工物１の表面の原
子面との間には、Ｌｅｎｎａｒｄ−Ｊｏｎｅｓ型のポテ
ンシャルＵ（ｒ）＝４ε（（σ／ｒ）１２−（σ／ｒ）
６）で近似されるように、遠距離では分散力による引力
が作用するのに対し、プローブチップ６の原子面と加工
物１の表面の原子面との間の距離が略ゼロのときにはＰ
ａｕｌｉの排他律による原子間斥力が作用している。
【００２０】次に、所定の大きさを越える大きさの力で
テーブル３をＺ方向へプローブチップ６に対して押し上
げる。ここで、所定の大きさを越える大きさの力とは、
加工物１表面の分子あるいは原子が動き出す力であり、
加工物表面が変形しはじめる力をいう。この力の大きさ
は、通常、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）等によって試料を
観察する場合よりも高い針圧であり、例えば１０−８Ｎ
から１０−６Ｎの大きさである。この力の大きさは加工
物１の硬度等に依存して実験的に設定される。
テーブル３をＺ方向へプローブチップ６に対して押し上
げる。ここで、所定の大きさを越える大きさの力とは、
加工物１表面の分子あるいは原子が動き出す力であり、
加工物表面が変形しはじめる力をいう。この力の大きさ
は、通常、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）等によって試料を
観察する場合よりも高い針圧であり、例えば１０−８Ｎ
から１０−６Ｎの大きさである。この力の大きさは加工
物１の硬度等に依存して実験的に設定される。
【００２１】次に、この力を印加した状態で、テーブル
３をＸ，Ｙ平面で探針２に対して所望の加工方向へ相対
変位させる。この相対変位は例えばピエゾ素子を駆動す
ることによって行われる。これによって、加工物１の表
面は研削され微細加工される。
３をＸ，Ｙ平面で探針２に対して所望の加工方向へ相対
変位させる。この相対変位は例えばピエゾ素子を駆動す
ることによって行われる。これによって、加工物１の表
面は研削され微細加工される。
【００２２】本実施例の構成によれば、所定の大きさを
越える大きさの力をプローブチップ６の原子面と加工物
１の表面の原子面との間に印加して接触させ、プローブ
チップ６と加工物１を相対変位させるので、電子線を用
いた場合のような後方散乱やチャージアップ現象等を伴
うことなく、また電子線の波長等に制限されることな
く、略プローブ針の大きさに応じた微細加工を可能にす
る簡便な微細加工方法を提供することができる。したが
って、先端の曲率半径は約２００オングストロームのプ
ローブチップ６を用いた場合には、印加する力を適度に
設定することにより、約２００オングストロームの線幅
で微細加工することができる。また、プローブチップ６
の径を小さくしさえすれば、その径に応じた大きさの微
細加工が可能となる。
越える大きさの力をプローブチップ６の原子面と加工物
１の表面の原子面との間に印加して接触させ、プローブ
チップ６と加工物１を相対変位させるので、電子線を用
いた場合のような後方散乱やチャージアップ現象等を伴
うことなく、また電子線の波長等に制限されることな
く、略プローブ針の大きさに応じた微細加工を可能にす
る簡便な微細加工方法を提供することができる。したが
って、先端の曲率半径は約２００オングストロームのプ
ローブチップ６を用いた場合には、印加する力を適度に
設定することにより、約２００オングストロームの線幅
で微細加工することができる。また、プローブチップ６
の径を小さくしさえすれば、その径に応じた大きさの微
細加工が可能となる。
【００２３】なお、プローブチップ６の大きさは略１０
μｍ以下でよく、また１００ｎｍ以下でもよく、さらに
１ｎｍ以下でもよい。
μｍ以下でよく、また１００ｎｍ以下でもよく、さらに
１ｎｍ以下でもよい。
【００２４】次に本実施例を実際に適用した例を以下に
説明する。 例１ シリコン基板上にアラキジン酸をＬＢ法で１１層累積
し、膜厚２７．５ｎｍの均一な膜を得た。次に市販の原
子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて膜面を走査し膜物質を
削り取った。針圧１０−７Ｎであり、プローブチップ６
の径は約３０ｎｍである。図２に加工前の粒子構造を示
すＡＦＭ像の写真を示す。図１に探針を走査して加工し
た後の粒子構造を示すＡＦＭ像の写真を示す。図１にお
いて、黒い四角形状の部分が削り取られて加工されたホ
ールである。この加工されたホールはプローブチップ６
を左右に約２５６回走査して加工されたものである。線
幅３００ｎｍのホールが加工されていることが認められ
る。なお、ここでは示していないが、より小さいな線幅
の加工も可能である。
説明する。 例１ シリコン基板上にアラキジン酸をＬＢ法で１１層累積
し、膜厚２７．５ｎｍの均一な膜を得た。次に市販の原
子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて膜面を走査し膜物質を
削り取った。針圧１０−７Ｎであり、プローブチップ６
の径は約３０ｎｍである。図２に加工前の粒子構造を示
すＡＦＭ像の写真を示す。図１に探針を走査して加工し
た後の粒子構造を示すＡＦＭ像の写真を示す。図１にお
いて、黒い四角形状の部分が削り取られて加工されたホ
ールである。この加工されたホールはプローブチップ６
を左右に約２５６回走査して加工されたものである。線
幅３００ｎｍのホールが加工されていることが認められ
る。なお、ここでは示していないが、より小さいな線幅
の加工も可能である。
【００２５】例２ シリコン基板上にＰＭＭＡをスピンコートし、膜厚５０
ｎｍの均一な膜を形成した。次に市販の原子間力顕微鏡
（ＡＦＭ）を用いて膜面を走査し膜物質を削り取った。
針圧１０−６Ｎであり、プローブチップ６の径は約３０
ｎｍである。線幅３００ｎｍの線を描くことができた。
ｎｍの均一な膜を形成した。次に市販の原子間力顕微鏡
（ＡＦＭ）を用いて膜面を走査し膜物質を削り取った。
針圧１０−６Ｎであり、プローブチップ６の径は約３０
ｎｍである。線幅３００ｎｍの線を描くことができた。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子線を用いた場合のような後方散乱やチャージアップ
現象等を伴うことなく、また電子線の波長等に制限され
ることなく、略プローブ針の大きさに応じた微細加工を
可能にする簡便な微細加工方法を提供することができ
る。
電子線を用いた場合のような後方散乱やチャージアップ
現象等を伴うことなく、また電子線の波長等に制限され
ることなく、略プローブ針の大きさに応じた微細加工を
可能にする簡便な微細加工方法を提供することができ
る。
【図１】本発明による微細加工方法を適用して、シリコ
ン基板上にアラキジン酸をＬＢ法で形成した膜に微細加
工した粒子構造を示す原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）による
写真。ホールサイズは約３００ｎｍである。
ン基板上にアラキジン酸をＬＢ法で形成した膜に微細加
工した粒子構造を示す原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）による
写真。ホールサイズは約３００ｎｍである。
【図２】図１に対応し、シリコン基板上にアラキジン酸
をＬＢ法で形成した膜に本発明による微細加工方法を適
用する前の粒子構造を示す原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）に
よる写真。
をＬＢ法で形成した膜に本発明による微細加工方法を適
用する前の粒子構造を示す原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）に
よる写真。
【図３】本発明を実施する装置を概略的に示した図。
【図４】探針の一実施例を示す図。
１ 加工物 ２ 探針 ３ テーブル ４ カンチレバー ５ ピラミッド形ベース ６ プローブチップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−205319（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−127420（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−288815（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/302 B28D 5/00 G11B 5/31 G11B 9/00
Claims (12)
- 【請求項１】微細な先端部を有する探針と加工物の表面
との間を、前記先端部と前記加工物表面との距離が略ゼ
ロのときに前記先端部の原子面と前記加工物表面の原子
面との間に所定の大きさを越える大きさの力を機械的に
印加して接触させる工程と、この力を印加した状態を保
持しつつ前記探針と前記加工物とを前記力の印加方向と
略直角方向へ相対変位させる工程とを備え、 前記先端部は原子あるいは分子の少数の集合体の単位の
大きさを有し、前記加工物が加工される際、原子あるい
は分子の少数の集合体の単位で除去され、 前記加工物は規則的な２次元的原子配列からなる表面を
有する ことを特徴とする微細加工方法。 - 【請求項２】前記先端部の大きさは１０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の微細加工方法。 - 【請求項３】前記先端部の大きさは１００ｎｍ以下であ
ることを特徴とする請求項２に記載の微細加工方法。 - 【請求項４】前記先端部の大きさは１ｎｍ以下であるこ
とを特徴とする請求項３に記載の微細加工方法。 - 【請求項５】前記加工物はＬＢ膜であることを特徴とす
る請求項１に記載の微細加工方法。 - 【請求項６】前記ＬＢ膜がポリイオンコンプレクス型Ｌ
Ｂ膜であることを特徴とする請求項５に記載の微細加工
方法。 - 【請求項７】前記ＬＢ膜が重合性部位を有する両親媒性
化合物からなることを特徴とする請求項５に記載の微細
加工方法。 - 【請求項８】前記加工物が有機薄膜からなることを特徴
とする請求項１に記載の微細加工方法。 - 【請求項９】前記有機薄膜の成膜方法は、スピンコー
ト、蒸着、スパッタリング、浸漬、化学的気相成長ＣＶ
Ｄ、または分子線エピタキシーのいずれかの方法である
ことを特徴とする請求項１０に記載の微細加工方法。 - 【請求項１０】前記探針と前記加工物との相対変位は、
ピエゾ素子を駆動することによって行うことを特徴とす
る請求項１に記載の微細加工方法。 - 【請求項１１】請求項１に記載の微細加工方法によって
微細加工された加工物。 - 【請求項１２】前記加工物は基板そのもの、または半導
体基板またはガラス基板の上に積層された薄膜であるこ
とを特徴とする請求項１１に記載の微細物。
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|---|---|---|---|
| JP04328429A JP3117822B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 微細加工方法及びこの方法で加工された加工物 |
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|---|---|---|---|
| JP04328429A JP3117822B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 微細加工方法及びこの方法で加工された加工物 |
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| JPH06151392A JPH06151392A (ja) | 1994-05-31 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3117822B2 (ja) |
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| GB0612399D0 (en) * | 2006-06-23 | 2006-08-02 | Johnson Matthey Plc | Improvements in coated materials |
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-
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- 1992-11-13 JP JP04328429A patent/JP3117822B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JPH06151392A (ja) | 1994-05-31 |
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