JP3183940B2 - 走査型プローブ顕微鏡用カンチレバーチップ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走査型プローブ顕微鏡
用カンチレバーチップに関し、より具体的には、レバー
部及びその自由端側に配設された探針部を具備するこの
種カンチレバーチップの作製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】Binnig とRohrerらにより発明された走
査トンネル顕微鏡（ＳＴＭ；ScanningTunneling Micros
cope ）におけるサーボ技術を始めとする要素技術を利
用しながら、ＳＴＭでは測定し難かった絶縁性の試料を
原子オーダーの精度で観察することのできる顕微鏡とし
て原子間力顕微鏡（ＡＦＭ；Atomic Force Micrscope）
が提案されている（特開昭６２−１３０３０２：ＩＢ
Ｍ、Ｇ．ビニッヒ：サンプル表面の像を形成する方法及
び装置）。

【０００３】ＡＦＭの構造はＳＴＭに類似しており、走
査型プローブ顕微鏡の一つとして位置づけられる。ＡＴ
Ｍでは、自由端に鋭い突起部分（探針部）を持つカンチ
レバーチップを、試料に対向且つ近接して配設してあ
る。この探針部の先端の原子と試料原子との間に働く相
互作用力により、変位するカンチレバーチップの動きを
電気的あるいは光学的にとらえて測定しつつ、試料をＸ
Ｙ方向に走査し、カンチレバーチップの探針部との位置
関係を相対的に変化させることによって、試料の凹凸情
報などを三次元的にとらえることができる。

【０００４】走査型プローブ顕微鏡用のカンチレバーチ
ップは、T. R. Albrechtらが半導体ＩＣ製造プロセスを
応用して作製するＳｉＯ₂ 製のカンチレバーチップを提
案して以来（Thomas R. Albrecht Calvin F. Quate：
Atomic resolution lmagingof a nonconductor by Atom
ic force Microscopy J. Appl. Pys. 62 (1987) 259
9)、μｍの高精度で非常に再現性良くものを作製するこ
とができるようになった。また、バッチプロセスで作製
することにより、コスト的にも優れたものを作製でき
る。従って、この半導体ＩＣ製造プロセスを応用して作
製するカンチレバーチップが主流となっている。

【０００５】S. Akamine らは半導体ＩＣ製造プロセス
を応用して作る、４０nm以下のチップ先端の鋭さをもつ
探針部付きカンチレバーチップを提案している（S. Aka
mine, R. C. Barrett, and C. F. Quate: lmproved at
omicforce microscope images using microcantilevers
with sharp tips, Appl. Phys. Lett. 57 (3), 1990
P. 316）。図９は、このタイプの走査型プローブ顕微鏡
用カンチレバーチップを示す斜視図、図１０は、その縦
断側面図である。このカンチレバーチップ１０は、シリ
コンウェハを出発材料として作製され、構造は大まか
に、シリコン窒化膜よりなるレバー部分１１、シリコン
よりなる探針部１２及びシリコンよりなる支持部１３か
らなる。図１１（ａ）〜（ｈ）にその作製方法を示す。

【０００６】先ず、両面を研磨した面方位（１００）の
シリコンウェハ２１を使用し（図１１（ａ））、この両
面にシリコン窒化膜２２、２３を形成する。そして、裏
面のシリコン窒化膜２３をフォトリソグラフィによりパ
ターニングした後、残ったシリコン窒化膜をマスクとし
て、水酸化カリウム水溶液によりウエット異方性エッチ
ングする。これにより、シリコンウェハ２１を薄くし
て、メンブレイン２４を作製する（図１１（ｂ））。

【０００７】次に、ウェハ２１の裏面側にシリコン窒化
膜２５を再度堆積する。また、ウェハ２１の表面側にレ
ジスト２６をコーティングし、これをフォトリソグラフ
ィによりパターニングする（図１１（ｃ））。続いて、
レジスト２６をマスクとしてメンブレン２４及び膜２５
を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）で貫通させ、そし
て、レジスト２６を除去する（図１１（ｄ））。図１１
（ｅ）は、この時のウェハを斜め上から見た様子であ
る。

【０００８】次に、上記のＲＩＥでメンブレインを貫通
させた時に現れたシリコン面に、酸化により酸化膜２７
を形成する（図１１（ｆ））。次に、ウェハ表面のシリ
コン窒化膜２２をプラズマエッチングで取り去った後、
水酸化カリウム水溶液でウエット異方性エッチングを行
う。エッチングはシリコン酸化膜２７とシリコン窒化膜
２５で停止する（図１１（ｇ））。最後に、フッ酸でシ
リコン酸化膜２７を除去することにより、図９図示のよ
うな、走査型プローブ顕微鏡用カンチレバーチップ１０
を得る（図１１（ｈ））。

【０００９】この作製方法は、自由端を三角形形状にし
てカンチレバーチップのレバー部を形成すると、その先
端部に自動的に探針部が形成されるという、所謂セルフ
アライメントで探針部を形成できるという特徴を有す
る。従って、探針部のパターンを別途にアライメント及
び露光する必要がなくなり、高い精度でカンチレバーチ
ップの作製が可能となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のプロセスで、シ
リコンウェハ２１を背面よりウエットエッチングしてメ
ンブレイン２４を作製する工程（図１１（ｂ））は、ウ
エットエッチングのエッチング速度のコントロールが難
しいことから、所定の厚さのメンブレインとすることが
難しく、プロセスのネックになっており、改善が望まれ
ていた。

【００１１】カンチレバーチップ先端の探針部の長さは
メンブレインの厚さにより決まる。従って、同一ウェハ
内に複数のカンチレバーチップを作製しようとする時、
メンブレイン厚の面内分布が大きかった場合には、各カ
ンチレバーチップの探針部の長さに、メンブレイン厚に
応じて、差が生じることになる。

【００１２】探針部の長さはＡＦＭ像のサンプル表面形
状の再現性に影響を与える。この長さが必要以上に長い
と、探針部の軸方向に垂直な力を受けたときに受けるモ
ーメント力が大きくなり、ＡＦＭ像がサンプル表面形状
を忠実に再現しなくなるという問題が生じる。このよう
な理由により、探針部先端形状が鋭く、且つ、バッチ処
理プロセスにより、複数個のカンチレバーチップを同時
に作製した時にも探針部の長さが一定であるようなカン
チレバーチップ及びその作製方法が望まれていた。

【００１３】また、上述の従来のプロセスでは、初期に
メインブレンを形成する工程（図１１（ｂ））があるた
め、それ以降の工程でウェハが割れやすくなり、歩留ま
りが低下するという問題があった。また、ウェハの取扱
いにもかなり注意を払う必要があるため、作製にかかる
時間が長くなり、従って、コストアップが避けられなか
った。

【００１４】また、上記従来のカンチレバーチップは、
レバー部がシリコン窒化膜で形成されているため、レバ
ー部の厚さが最大で１μｍまでしかできない。このた
め、ばね定数の大きなレバー部を作製するのが難しかっ
た。

【００１５】本発明はかかる観点に鑑みてなされもので
ある。本発明の目的は、支持部とサンプルとの接触が少
ない走査型プローブ顕微鏡用カンチレバーチップを提供
することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の走査型プローブ
顕微鏡用カンチレバーチップは、レバー部と、前記レバ
ー部の自由端に配設される探針部と、前記レバー部の基
端側を支持する支持部と、を具備し、前記レバー部の前
記探針部とは反対側の面は光を反射するミラー部となっ
ていると共に、前記レバー部の基端部において前記レバ
ー部と前記支持部との間に段差が形成され、前記探針部
が配置されている側の前記レバー部の面よりも引き込む
ように前記支持部が配置されていることを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明のカンチレバーチップは、探針部が配設
されている側のレバー部の面よりも、支持部が引き込む
ように配置されており、探針部がサンプルと対向した時
に、支持部がレバー部よりもサンプルから離れて位置す
るので、サンプルと支持部との接触を少なくすることが
できる。

【００１８】

【実施例】図１は、本発明に係る走査型プローブ顕微鏡
用カンチレバーチップを示す斜視図である。

【００１９】図１に示す本発明のカンチレバーチップ３
０は、レバー部３１、カンチレバーチップの自由端に設
けられた探針部３２、カンチレバーチップの支持部３３
からなる。レバー部３１の探針部とは反対側の面は光を
反射するミラー部３４となっている。探針部３２は従来
のカンチレバーチップ（図９及び図１０）と同様四面体
構造で、従ってその先端は非常に鋭く尖った形状となっ
ている。

【００２０】また、図２は、本発明カンチレバーチップ
を長手方向に沿って中心で切った時の断面図である。本
発明のカンチレバーチップは従来のカンチレバーチップ
（図９及び図１０）と比べて、形状の上では支持部３３
に対するレバー部３１の付け根の所で段差ができている
ところが異なる。

【００２１】図５に図１図示の本発明のカンチレバーチ
ップの作製工程を示す。また図３、はウェハＷ内に形成
される複数のカンチレバーチップのパターンＰを示し、
図４は、図３のＩＶａ−Ｏ−ＩＶｂ線に沿った断面図で
ある。

【００２２】図５（ａ）のように、本発明のカンチレバ
ーチップはスタートウェハとして、３層に分かれている
ウェハ４０を用いる。表面の第１層４１は単結晶シリコ
ン層、第２層４２は二酸化シリコンのエッチング停止層
である。最下層の第３層４３は単結晶シリコン層であ
る。

【００２３】ウェハ４０の両面にシリコン窒化膜４４、
４５を堆積し（図５（ｂ））、フォトリソグラフィによ
り裏面のシリコン窒化膜４５を一部取り除く。そして、
残存するシリコン窒化膜をマスクとして水酸化カリウム
水溶液などを使い、異方性ウェットエッチングを行う。
ここでエッチングが異方性となるのは、上記エッチング
液が（１１１）方向に対しては（１００）面などに比べ
エッチング速度が遅いことを利用している。即ち、図
中、このメンブレイン作製工程でできる斜面４６、４７
はシリコンの（１１１）面である。本発明ではウェハ中
にエッチング停止層である酸化シリコン層４２があるの
で、ウエットエッチングはそこで停止する（図５
（ｃ））。次に、バッファードフッ酸（フッ酸とフッ化
アンモンの混合液）により、露出した二酸化シリコン層
４２をエッチングする（図５（ｄ））。

【００２４】次に、シリコン窒化膜４８を堆積し直し、
図５（ｅ）のような状態にする。この時のシリコン窒化
膜４８は最終的にカンチレバー部となるので、レバー部
のバネ定数などレバー部の厚さに依存する機械的定数
は、膜４８の堆積時に決定される。

【００２５】図５（ｆ）及び図５（ｇ）はウェハ表面側
から行うフォトリソグラフィを行うことを示している。
ここで先ず、レジスト４９をコーティングし、且つパタ
ーニングする。そして、プラズマドライエッチングによ
り、シリコン窒化膜４４、シリコン層４１及びシリコン
窒化膜４８よりなるメンブレインを表裏貫通させる。こ
の時のパターニングによりカンチレバーチップの厚さ以
外のカンチレバーチップ長さ、幅などの形状が決定され
る。

【００２６】次に、前工程で露出したシリコン面を酸化
して二酸化シリコン膜５０を形成する（図５（ｈ））。
この後、表面側のシリコン窒化膜４４をプラズマドライ
エッチングで除去し（図５（ｉ））、ウエットエッチン
グにより、異方性エッチングを行う。エッチングは底面
側のシリコン窒化膜４８と二酸化シリコン膜５０に達し
たところで、実質的に停止し、図５（ｊ）に示すような
四面体構造の針状部５１、５１を形成する。

【００２７】最後に、バッファードフッ酸により二酸化
シリコン層４２を取ることにより、図５（ｋ）に示すよ
うな本発明の走査型プローブ顕微鏡用カンチレバーチッ
プ３０ａ、３０ｂを得る。

【００２８】一般的にはこの後、カンチレバーチップ面
での光の反射率を高め、変位測定系のＳ／Ｎ比を向上さ
せる目的で金などをレバー部の裏面にミラー部としてコ
ーティングするが、図では示していない。

【００２９】本発明において、スタートウェハとして使
用されるエッチング停止層を持ったウェハは、具体的に
は、酸素をインプラントして作製するＳＩＭＯＸ（Sepa
ration by Implanted Oxygen）ウェハや、二酸化シリコ
ン層を接合層として２枚のシリコンウェハを貼り合わせ
た接合ウェハである。

【００３０】ＳＩＭＯＸウェハの場合は、通常、表面側
のシリコン層厚は１μｍ以下であり、本発明のスタート
ウェハとしては、そのままでは薄すぎるので、エピタキ
シャル成長法によりその上にシリコンを成長させ、厚く
したものが使用される。

【００３１】接合ウェハの場合は、通常、表面側のシリ
コン層厚は１０μｍ以上であり、本発明のスタートウェ
ハとしては、そのままでは表面側のシリコン層厚が厚す
ぎるので、研磨して薄くしたものが用いられる。

【００３２】即ち、エッチング停止層は、スタートウェ
ハ中において、少なくとも中央より表面側に位置してい
ることが望ましく、エピタキシャル成長あるいは研磨し
た後の表面側シリコン層の厚さとしては、１から３０μ
ｍ程度が選ばれ、更には１から５μｍ程度が好ましく使
用される。

【００３３】カンチレバーチップを構成する材料として
は、半導体ＩＣ製造プロセスを用いて作製することか
ら、Ｓｉに代表される半導体材料あるいはそれより派生
した化合物などが好ましく用いられる。また、それらの
材料にドーピングを施した材料も同様に好ましく使用さ
れる。

【００３４】本発明カンチレバーチップは、S. Akamine
により提案されている図９及び図１０のカンチレバーチ
ップに比べて、所望の厚さのメンブレインを得る時、極
めて簡単にエッチングの工程を停止させることができ
る。この結果、本発明の目的であるところの安定した品
質のカンチレバーチップを作製することが可能になる。
その主たるものとして、レバー部の先端に形成される探
針部の長さが揃っている複数のカンチレバーチップを同
時に作製することができる。

【００３５】このことは、同一ウエハ内の探針部の長さ
が一定と言うのに留まらず、違うウェハを用いてもエッ
チング停止層の表面からの深さが揃ったスタートウェハ
を使えば、同様に長さの揃った探針をもったカンチレバ
ーチップを提供することができる。また他の効果とし
て、レバー部の長さの揃ったものが作製できるというこ
とが挙げられる。

【００３６】エッチング停止層の存在は、図５（ｆ）
（ｇ）のフォトリソグラフィ工程で両面アライナーを用
いて露光し、且つ、カンチレバーチップのパターンも図
３及び図４に示すようにカンチレバーチップを向かい合
うようにして複数作製するときには、カンチレバーチッ
プの長さにも影響を与える。即ち、作製するメンブレイ
ンの面積をコントロールできることから、カンチレバー
チップの長さも安定して作製することができるようにな
るというメリットがある。

【００３７】また先にも述べたように、サンプルに面す
る側にレバー部と支持部との間に段差がついているた
め、サンプルと支持部分との接触が少なくなるというメ
リットがあり、この意味からは、エッチング停止層の厚
さは厚い方が好ましい。しかし、この厚さによって本発
明が限定されるものではない。以下、作製例により本発
明の第１実施例のカンチレバーチップの作製工程を説明
する。 ＜作製例１＞図１及び図２に示す本発明の第１実施例の
カンチレバーチップを作製した。その作製工程は図５に
示す様である。スタートウェハとして面方位（１００）
のＳＩＭＯＸウェハ４０を用いた。表面側のシリコン層
４１はエピタキシャル成長により３μｍの厚さにした。

【００３８】ウェハ洗浄後、ＬＰ−ＣＶＤ装置によりシ
リコン窒化膜４４、４５を両面に堆積し（図５
（ｂ））、フォトリソグラフィにより裏面のシリコン窒
化膜４５を一部取り除いた後、シリコン窒化膜をマスク
としてエチレンジアミンピロカテコール水（ＥＰＷ）を
使用して異方性ウエットエッチングを行った。

【００３９】エッチング時間は特にコントロールせず、
予備実験により求めたエッチング速度より換算されたと
ころの所望のメンブレイン厚を得るに必要なエッチング
時間を越えてＥＰＷ中にウェハ４０を放置した。しか
し、ＳＩＭＯＸウェハ中の酸化シリコン層４２があるの
で、ウェットエッチングはそこで停止していた。つい
で、バッファードフッ酸（フッ酸とフッ化アンモンの混
合液）により、二酸化シリコン層４２をエッチングし
た。

【００４０】次に、シリコン窒化膜４８をＬＰ−ＣＶＤ
により４００ｎｍ堆積し直した。そして、ウェハ表面に
厚膜レジスト４９をコーティングし、且つパターニング
した。続いて、ＣＢｒＦ₃ ガスを用いたＲＩＥプラズマ
ドライエッチングによりメンブレインを表裏貫通させ
た。次に、拡散炉に入れ、ＲＩＥ工程で露出したシリコ
ン面に酸化膜５０を形成した。

【００４１】この後、表面側のシリコン窒化膜４４をプ
ラズマドライエッチングで除去した。また、ＥＰＷによ
りシリコン層４１の異方性ウエットエッチングを行っ
た。続いて、バッファードフッ酸により二酸化シリコン
層４２を除去した。最後に、真空蒸着によりクロムと金
とをレバー部の裏面にミラー部としてコーティングし
て、本発明の走査型プローブ顕微鏡用カンチレバーチッ
プを得た。

【００４２】このように作製した本発明のカンチレバー
チップは、長さの揃った探針部がウェハ内の各レバー部
の先端に作製されており、安定した品質の複数のカンチ
レバーチップを同時に得ることができた。図６は、本発
明に係る走査型プローブ顕微鏡用カンチレバーチップの
第２実施例を示す斜視図である。

【００４３】図６に示す本発明のカンチレバーチップ６
０は、レバー部６１、カンチレバーチップの自由端に設
けられた探針部６２、カンチレバーチップの支持部６３
からなる。レバー部６１の探針部とは反対側の面は光を
反射するミラー部６４となっている。探針部６２は従来
のカンチレバーチップ（図９及び図１０）と同様四面体
構造で、従ってその先端は非常に鋭く尖った形状となっ
ている。

【００４４】また、図７は、本発明カンチレバーチップ
を長手方向に沿って中心で切った時の断面図である。レ
バー部６１はボロン（Ｂ）を高濃度にドープしたシリコ
ンからなり、探針部６２はノンドープのシリコンからな
る。また、支持部６３はノンドープのシリコンからな
り、支持部６３のレバー部側表面には、レバー部６１の
延長部、即ち、ボロン（Ｂ）を高濃度にドープしたシリ
コンからなる層が形成される。

【００４５】なお、ミラー部６４は、ボロンを高濃度に
ドープしたシリコン製のレバー部６１が薄く、通常ＡＦ
Ｍ測定に用いる光学方式の変位計では、光が透過してし
まい十分な反射率が得られない場合に、金などをコーテ
ィングして形成する。もし、コーティングなしでも、十
分な反射率が得られる場合は、同コーティングは省略す
ることができる。図８に図６図示の本発明の第２実施例
に係るカンチレバーチップの作製工程を示す。以下、作
製例により同カンチレバーチップの作製工程を説明す
る。 ＜作製例２＞

【００４６】本発明の第２実施例のスタートウェハ７０
は、図８（ｃ）に示すように、ボロン（Ｂ）を高濃度
（１０¹⁸ions／ｃｍ³ ）にドープしたシリコン層７２を
有する。そしてその上下に、面方位がおよそ（１００）
であるノンドープシリコン層７１、７３が配設される。

【００４７】先ず、スタートウェハ７０を形成するた
め、面方位（１００）で厚さが５２５μｍの通常のシリ
コンウェハ６９を使用し（図８（ａ））、この主表面に
ボロン（Ｂ）をドープすることにより、ボロンドープ層
７２、及びノンドープ層７３を形成する（図８
（ｂ））。ボロンは、例えば、イオンインプランテーシ
ョンにより行い、層７２の厚さは６００ｎｍ程度とす
る。

【００４８】次に、層７２、７３をアニール処理し、そ
の後その上に５μｍ程度シリコンをエピタキシャル成長
させ、ノンドープ層７１を形成する（図８（ｃ））。こ
れによりスタートウェハ７０が完成する。

【００４９】次に、およそ三角形のカンチレバー形状を
作製するように、層７１上にレジスト７４をコーティン
グし且つパターニングする。そしてＳＦ₆ ＋Ｃ₂ ＢｒＦ
₅ ガスにより、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行
い、層７３の表面が露出するまで層７１、７２をほぼ垂
直に掘り下げ、穴７５を形成する（図８（ｄ））。

【００５０】レジスト７４を除去した後、熱処理によ
り、表面側（穴の内面を含む）にシリコン酸化膜７６、
また裏面側にシリコン酸化膜７７を形成する（図８
（ｅ））。次に、表面側の酸化膜７６上にＳＯＧ膜７８
をコーティングし且つ平坦化する（図８（ｆ））。ＳＯ
Ｇの材質は、硬化した段階ではシリコン酸化物が主成分
となる。

【００５１】次に、穴７５内に存在する酸化膜７６及び
ＳＯＧ膜７８の部分を残して、表面側の酸化膜７６及び
ＳＯＧ膜７８を取去るように、プラズマドライエッチン
グによりエッチバックする。またこれと共に、裏面側の
酸化膜７７をパターニングして四角い開口７９を形成す
る（図８（ｇ））。

【００５２】次に、水酸化カリウム水溶液により、表裏
両側のノンドープシリコン層７１、７３をウエット異方
性エッチングする。この際、表面側では、ボロン（Ｂ）
を高濃度にドープしたシリコン層７２及び酸化膜７６
が、水酸化カリウム水溶液のエッチングに対して停止層
として働き、図８（ｈ）に示すような四面体構造の針状
部８１、８１が形成される。また、裏面側では、酸化膜
７７がマスクとして働くと共に、シリコン層７２及び酸
化膜７６がエッチング停止層として働き、図８（ｈ）に
示すようなメンブレイン８２が形成される。

【００５３】最後に、バッファードフッ酸により酸化膜
７６及びＳＯＧ膜７８の残部を取り去ることにより、図
８（ｉ）に示すような本発明の走査型プローブ顕微鏡用
カンチレバーチップ６０ａ、６０ｂを得る。

【００５４】この作製例２のように、メンブレインを形
成する工程をプロセスの最後の方で行うようにすると、
作製プロセス中でウェハが割れるのを防止することがで
き、カンチレバーチップの歩留まりが向上する。

【００５５】なお、ボロンを高濃度にドーピングした
後、シリコンをエピタキシャル成長させた場合、一般
に、ボロンの蒸気圧が高いため、オートドーピングと呼
ばれるメカニズムによって、成長シリコン層７１中にボ
ロンが取り込まれる。その結果、表面に向けてボロンが
分布し、エッチング停止位置が表面側に向かってずれる
こととなる。この点を考慮すると、エピタキシャル成長
させるシリコン層７１は、探針長さを確保するように、
おおよそ、１μｍ以上形成することが望ましい。また、
シリコン層７２のボロンドープ量はおよそ１０¹⁸ions／
ｃｍ³ 以上であるが、本発明はこれに限定されるもので
はない。

【００５６】ボロンドープしたシリコン層の上下の層
は、ボロンのドープ量が１０¹⁸ions／ｃｍ³ 未満である
シリコン層であってもよく、またｎ型になっていてもよ
い。

【００５７】また、図８（ｅ）にしめ示す酸化膜７６、
７７は、拡散炉において９５０℃の低い温度で形成する
ことにより、探針を尖鋭化することができる。しかも、
９５０℃前後の低温処理は、ボロンの拡散にあまり影響
がないため、酸化膜の形成方法として望ましい。酸化膜
７６、７７に代え、シリコン窒化膜を使用することもで
きる。この場合、最後のフッ酸による酸化膜除去処理
は、熱リン酸による窒化膜除去処理に置換される。ま
た、図８（ｆ）に示す工程で使用されるＳＯＧに代え、
他のレジストなどの低温で固化するものを使用すること
ができる。 ＜作製例３＞

【００５８】上述の作製例２では、ボロンドープシリコ
ン層７２をイオンインプランテーションで作製するた
め、レバー部６１の厚さは６００ｎｍ程度となる。しか
し、この作製例３では、より厚いレバー部を作製するた
め、ボロンドープシリコン層７２の厚さが１２μｍのス
タートウェハを使用するものとする。

【００５９】このスタートウェハ７０を形成するため、
先ず、面方位（１００）で厚さが５２５μｍの通常のシ
リコンウェハ６９を使用し（図８（ａ））、この主表面
上にボロンの高濃度拡散源としてボロンフィルム（Emul
sitone Co. 製、Ｂタイプ）をスピンコーティングす
る。次に、１１９０℃で５０時間熱処理し、高濃度ボロ
ンドープシリコン層７２を作製する。そして層７２の上
にシリコンをエピタキシャル成長させ、スタートウェハ
７０を完成する。

【００６０】こうして形成したスタートウェハを使用
し、上述の作製例３と同様なプロセスで図６図示の本発
明の第２実施例に係るカンチレバーチップを作製する。
但し、作製例２ではＲＩＥで穴７５を形成するのに際し
てレジスト７４をマスクとして使用したが、作製例３で
はニッケル製のメタルマスクを使用する。

【００６１】作製例３によれば、レバー部６１の厚さが
１０μｍ以上で、且つ非常にばね定数の大きな走査型プ
ローブ顕微鏡用カンチレバーチップを提供することが可
能となる。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、探針部が配設されてい
る側のレバー部の面よりも、支持部が引き込むように配
置されており、探針部がサンプルと対向した時に、支持
部がレバー部よりもサンプルから離れて位置し、サンプ
ルと支持部との接触が少ない走査型プローブ顕微鏡用カ
ンチレバーチップを提供することができる。

【００６３】

【００６４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る走査型プローブ顕微
鏡用カンチレバーチップを示す斜視図。

【図２】図１図示カンチレバーチップの縦断側面図。

【図３】ウェハ内に作製される複数のカンチレバーチッ
プのパターンを示す図。

【図４】図３のＩＶａ−Ｏ−ＩＶｂ線に沿った断面図。

【図５】図１図示のカンチレバーチップの作製方法を順
に示す図。

【図６】本発明の第２実施例に係る走査型プローブ顕微
鏡用カンチレバーチップを示す斜視図。

【図７】図６図示カンチレバーチップの縦断側面図。

【図８】図６図示のカンチレバーチップの作製方法を順
に示す図。

【図９】従来の走査型プローブ顕微鏡用カンチレバーチ
ップを示す斜視図。

【図１０】図９図示カンチレバーチップの縦断側面図。

【図１１】図９図示カンチレバーチップの作製方法を順
に示す図。

【符号の説明】

３０、６０…カンチレバーチップ、３１、６１…カンチ
レバー部、３２、６２…探針部、３３、６３…支持部、
４０、７０…スタートウェハ、４１、７１…シリコン
層、４２、７２…エッチング停止層、４３、７３…シリ
コン層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 21/00 - 21/32 G01B 7/00 - 7/34 102 G01N 13/10 - 13/24 H01J 37/28

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レバー部と、前記レバー部の自由端に配
   設される探針部と、前記レバー部の基端側を支持する支
   持部と、を具備し、前記レバー部の前記探針部とは反対
   側の面は光を反射するミラー部となっていると共に、前
   記レバー部の基端部において前記レバー部と前記支持部
   との間に段差が形成され、前記探針部が配置されている
   側の前記レバー部の面よりも引き込むように前記支持部
   が配置されていることを特徴とする走査型プローブ顕微
   鏡用カンチレバーチップ。
2. 【請求項２】前記探針部及び前記支持部が半導体の単結
   晶あるいはそれを主体とした材料よりなることを特徴と
   する請求項１記載の走査型プローブ顕微鏡用カンチレバ
   ーチップ。
3. 【請求項３】前記探針部及び前記支持部がシリコンから
   なることを特徴とする請求項２記載の走査型プローブ顕
   微鏡用カンチレバーチップ。