JP4157348B2 - プローブの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、走査型プローブ顕微鏡に用い、先端に開口を有するプローブの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気化学反応の研究や生物電気化学現象の研究のために、溶液中で観察をおこなうことができる走査型プローブ顕微鏡の一種である、電気化学走査型トンネル顕微鏡（電気化学ＳＴＭ）や走査型電気化学顕微鏡（ＳＥＣＭ）等が用いられてきた。これらの顕微鏡では、測定の邪魔になるバックグラウンド電流を抑え、かつ局所的な電気化学測定を可能にするため、開口面積の極めて小さい微小電極を有するプローブが用いられている。
【０００３】
また、従来の光学顕微鏡の観察分解能の限界を超えて、光の波長よりも小さい対象を観察できる、近視野光学顕微鏡（ＳＮＯＭ）も用いられてきた。ＳＮＯＭも走査型プローブ顕微鏡の一種であり、光伝搬材料を尖鋭化させ周囲を遮光膜でコーティングし、その先端に微小開口を形成したプローブを用いている。
【０００４】
以上に挙げた走査型プローブ顕微鏡は、材料は異なるが、いずれもプローブ先端に微小開口を形成する必要がある。その微小開口の直径は、電気化学ＳＴＭやＳＥＣＭにおいては１μｍ以下、ＳＮＯＭにおいては光の波長以下とされており、微小開口サイズは観察分解能に密接に関わっている。そのため、微小開口の形成は、上記の走査型プローブ顕微鏡において、最も重要な工程であるといえる。
【０００５】
従来、電気化学ＳＴＭやＳＥＣＭプローブを製造する方法としては、白金もしくはタングステンの細線の一端を電気化学的方法もしくは機械的な方法により尖鋭化し、金属線全体を絶縁性の樹脂で被覆、その後、最先端部分の樹脂を有機溶剤により除去する方法が一般的に使用されていた。（第１の方法）
また、金属線全体を絶縁性材料で被覆する方法としては、他に化学的気相堆積（ＣＶＤ）法を使用して、窒化シリコンや炭化シリコンの薄膜を最先端部分以外に選択的に成膜することにより、プローブを製造した例も報告されている。（第２の方法）
また、直径１〜数十μｍの炭素繊維や金属細線をガラス管内に封入し、それを切断した断面を用いて微小電極とする方法も広く用いられている。（第３の方法）
また、ＳＮＯＭプローブの開口作製方法が、提案されている（特許文献１参照）。この開口作製方法は、開口を形成するための試料として、先鋭化した光波ガイドに遮光膜を堆積したものを用いている。開口の形成は、遮光膜付きの先鋭化した光波ガイドを圧電アクチュエータによって良好に制御された非常に小さな押しつけ量で硬い平板に押しつけることによって、先端の遮光膜を塑性変形させている。
【０００６】
またこの他にも、ＳＮＯＭプローブの開口の形成方法が、提案されている（特許文献２参照）。この開口の作製方法において、開口を形成する対象は、平板上に集束イオンビーム（ＦＩＢ）によって形成された突起先端である。開口の形成は、プローブ先端の遮光膜に、側面からＦＩＢを照射し、プローブ先端の遮光膜を除去することによって行っている。
【０００７】
【特許文献１】
特公平５−２１２０１号公報（第４頁、第５図）
【０００８】
【特許文献２】
特開平１１−２６５５２０号公報（第６−７頁、第９図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの方法には以下のような問題点が存在する。
【００１０】
まず、電気化学ＳＴＭやＳＥＣＭプローブを製造する第１の方法では、最先端部分の樹脂を除去する際に、樹脂被覆の最先端部分のみを有機溶剤に浸漬するか、有機溶剤を揮発させた雰囲気中に暴露することにより、尖鋭化した金属線の最先端部位を露出させている。このような方法では、最先端部分の直径１μｍ以下の微小な領域のみの樹脂を選択的に除去するには熟練を要し、なおかつ露出する最先端部位の面積を一定に保つことは非常に困難である。
【００１１】
次に、電気化学ＳＴＭやＳＥＣＭプローブを製造する第２の方法では、最先端部分のみを露出させるためには、最先端部分をあらかじめマスクした状態でＣＶＤ法により成膜を行うか、ＣＶＤ法で成膜を行ったあと、最先端部分の薄膜のみを選択的に除去しなければならず、いずれの場合も複雑な工程が必要であり、高精度な開口形成は困難である。
【００１２】
また、電気化学ＳＴＭやＳＥＣＭプローブを製造する第３の方法では、微小開口のサイズは、小さくても高々１μｍ前後であった。
【００１３】
さらに、ＳＮＯＭプローブを製造する特許公報平５−２１２０１の方法によれば、移動分解能が数ｎｍの圧電アクチュエータによって押し込み量を制御する必要があるため、開口形成装置をその他の装置や空気などの振動による影響が少ない環境におかなくてはならない。また、光伝搬体ロッドが平板に対して垂直に当たるように調整する時間がかかってしまう。また、移動量の小さな圧電アクチュエータの他に、移動量の大きな機械的並進台が必要となる。さらに、移動分解能が小さな圧電アクチュエータをもちいて、押し込み量を制御するさいに、制御装置が必要であり、かつ、制御して開口を形成するためには数分の時間がかかる。したがって、開口作製のために、高電圧電源やフィードバック回路などの大がかりな装置が必要となる。ゆえに、開口形成にかかるコストが高くなる問題があった。
【００１４】
また、ＳＮＯＭプローブを製造する特開平１１−２６５５２０の方法によれば、加工対象は平板上の突起であるが、ＦＩＢを用いて開口を形成しているため、一つの開口の形成にかかる時間が１０分程度と長い。また、ＦＩＢを用いるために、試料を真空中におかなければならない。従って、開口形成にかかる作製コストが高くなる問題があった。
【００１５】
この発明は、上記走査型プローブ顕微鏡のプローブ先端に形成される開口の製造方法を改良することによって、上述のような問題点を取り除くものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、先端に開口を有する走査型プローブ顕微鏡のプローブにおいて、プローブ先端の先鋭部の被膜を、先鋭部以外の被膜よりも薄く形成し、開口の形成の有無を監視しながら被膜をエッチングすることで、前記の薄く形成された先鋭部被膜が最も早く除去され、プローブ先端に微小な開口を形成することができる。これにより精確に制御された開口を有する走査型プローブ顕微鏡のプローブを低コストに製造することができる。
【００１７】
また本発明は、開口形成の有無を電気的もしくは光学的に監視することにより、精確に制御されたサイズの開口を得ることができる。
【００１８】
また本発明は、先端に開口を有する走査型プローブ顕微鏡のプローブにおいて、プローブに被膜を形成し、被膜上に犠牲層を、プローブの先鋭部上方が、他の部分よりも薄くなるように形成し、犠牲層のエッチングを、先鋭部上の前記被膜が露出することの有無を監視しながらおこない、犠牲層をエッチングマスクとすることにより、被膜を局所的にエッチングすることで、プローブ先端に開口を形成することができる。これにより精確に制御された開口を有する走査型プローブ顕微鏡のプローブを低コストに製造することができる。
【００１９】
また本発明は、被膜の露出の有無を電気的もしくは光学的に監視することにより、精確に制御されたサイズの開口を得ることができる。
【００２０】
また本発明は、前記の局所的エッチングを、開口の形成の有無を監視しながらおこなうことにより、精確に制御されたサイズの開口を得ることができる。開口形成の有無の監視は電気的もしくは光学的な手法によっても良い。
【００２１】
また本発明は、プローブ先鋭部の先端からプローブの内部を通る線を軸として、プローブを回転させ、膜材料源から飛行させた膜材料を、前記軸と垂直に前記プローブ表面へ入射させて、プローブ表面に被膜を形成する。これにより、プローブ先端の先鋭部の被膜を、先鋭部以外の被膜よりも薄く形成することができる。
【００２２】
また本発明は、電気的に監視しながらエッチングをおこなう場合、エッチングに用いるエッチャントと、エッチャントを溜める容器と、エッチャント中に固定された電極と、電極とプローブの間の電気抵抗を測定する抵抗計とを有する装置を用いることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１、２は本発明の実施の形態１にかかわる、電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブの製造方法を示す図である。
【００２５】
図１は先端に先鋭部１０６をもつ金属線１０１に電気絶縁性の被膜１０２を形成するための真空蒸着装置を示す。この真空蒸着装置のチャンバー１０３の下部には蒸着源１０４が設置されており、チャンバー１０３の上部には金属線１０１が、前記先鋭部１０６先端から前記金属線１０１の内部を通る線を軸として、つまり前記金属線１０１の長手方向を軸として回転するように取り付けられている。蒸着源１０４が加熱されると、蒸着源１０４から発生した被膜材料１０５はチャンバー１０３中を飛行し、金属線１０１に付着する。金属線１０１は長手方向を軸として回転しているから、金属線１０１の周囲には被膜１０２が形成される。被膜材料１０５同士は互いに衝突せずに一方向に金属線１０１に到着するから、先鋭部１０６の先端の被膜１０２は、他の部分の被膜１０２より薄くなっている。
【００２６】
上記の例では、被膜１０２の形成に真空蒸着装置を用いているが、スパッタリングやＣＶＤ法によって形成しても良い。ただし、先鋭部１０６の先端の被膜１０２が、他の部分の被膜１０２より薄くなる必要がある。
【００２７】
図２は金属線１０１の周囲に形成された被膜１０２のエッチングをおこなう装置を示す。この装置はエッチング槽２０１をもち、エッチング槽２０１には被膜１０２のエッチングをおこなうエッチャント２０２が満たされている。エッチャント２０２は導電性をもつ。そこで、被膜１０２が形成された金属線１０１を、先鋭部１０６を下にして、エッチャント２０２に浸漬する。ただし、金属線１０１全体をエッチャント２０２に浸漬せず、金属線１０１の先鋭部１０６側の一部をエッチャント２０２に浸漬すればよい。エッチング槽２０１中には、先鋭部１０６に対向する位置に、電極２０３が設けられている。電極２０３は被膜された配線２０４を用いて抵抗計２０５に接続され、さらに抵抗計２０５は配線２０６を用いて金属線１０１と接続されている。
【００２８】
エッチャント２０２中で被膜１０２がエッチングされると、次第に被膜１０２の膜厚が薄くなる。先鋭部１０６の先端の被膜１０２は、他の部分の被膜１０２より薄くなっているから、エッチングが進行すると、最初に先鋭部１０６の先端が被膜１０２から露出し、開口２０７を形成する。被膜１０２によってエッチャント２０２と絶縁されていた先鋭部１０６が、開口２０７の形成によって、エッチャント２０２と電極２０３と導通を得ることができ、抵抗計２０５を用いて導通を検出することができる。導通を検出した後、金属線１０１をエッチャント２０２から引き上げて被膜１０２のエッチングを停止させる。開口２０７のサイズは数十ｎｍから数百ｎｍとすることができる。
【００２９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、先鋭部をもつ金属線形状の電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブにおいて、電気的手法によって精確に制御されたエッチングによって、精確に制御された数十ｎｍから数百ｎｍのサイズの開口を得ることができる。また、本実施の形態は本質的にはエッチングによる開口形成であり、また装置も安価に構成できるため、低コストに電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブを製造することができる。
【００３０】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２にかかわる、電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブの製造方法を示す断面図である。
【００３１】
まず、図３（ａ）に示すように、基板１１０１の上面に錐状の突起１１０２を形成する。基板１１０１と突起１１０２は、同じ材料でも良いし、それぞれ異なる材料であっても良い。例えば、同じ材料であれば、基板１１０１をエッチングすることで、突起１１０２を形成することができる。異なる材料であれば、基板１１０１の上面に突起１１０２を付加加工で形成することができる。基板１１０１と突起１１０２は導電性の材料を用いる。例えば、突起１１０２には金や白金やタングステンなどを用いることができる。
【００３２】
次に、基板１１０１と突起１１０２上に犠牲層３０１を堆積させる。犠牲層３０１の厚さは、突起１１０２の高さよりも厚くする。その後、犠牲層３０１の表面を研磨し、突起１１０２に由来する犠牲層３０１の凹凸を除去する。犠牲層３０１の表面を研磨した後の状態を図３（ｂ）に示す。犠牲層３０１を二酸化シリコンとすればＣＶＤ法を用いて形成することができる。
【００３３】
次に、犠牲層３０１のエッチングをおこなう。犠牲層３０１のエッチングを進行させると、図３（ｃ）に示すように突起１１０２が露出し、開口３０２が形成される。犠牲層３０１のエッチングは、開口３０２の形成の有無を監視しながらおこなう。犠牲層３０１に二酸化シリコンを用いた場合、エッチャントにはフッ化水素酸水溶液やフッ化水素酸緩衝溶液を用いることができる。
【００３４】
開口３０２形成の有無の検出法として、図４に示すエッチング装置を用いて電気的に行うことができる。エッチング槽４０２中には犠牲層３０１をエッチングするエッチャント４０３が満たされている。エッチャント４０３は導電性を持つ。基板１１０１を覆うカバー４０１により、犠牲層３０１のみがエッチャント４０３にさらされる。また、カバー４０１は導電性を持たないため、基板１１０１と突起１１０２はエッチャント４０３と電気的に絶縁された状態である。基板１１０１には被覆された配線４０６が取り付けられ、抵抗計４０５に接続されている。エッチャント４０３中の、突起１１０２に対向する位置に、電極４０４が配置され、被覆された配線４０７により抵抗計４０５に接続されている。基板１１０１と突起１１０２と犠牲層３０１からなる加工対象物がエッチャント４０３中に投入されると、犠牲層３０１のエッチングが開始する。ここで、犠牲層３０１とカバー４０１は電気を通さないから、抵抗計４０５により測定される抵抗値は絶縁状態を示す。犠牲層３０１のエッチングが進行すると、突起１１０２が露出し、開口３０２が形成される。開口３０２のために、突起１１０２とエッチャント４０３と電極４０４が導通し、抵抗計４０５により測定される抵抗値は導通状態を示す。この導通状態を検知することで、開口３０２の形成を検出することができる。
【００３５】
また、開口３０２形成の有無の検出法として、図５に示す手法によっておこなうこともできる。レーザ光源５０１は入射光５０２を発生させている。入射光５０２は犠牲層３０１表面で反射し、反射光５０３を生じている。ここで、犠牲層３０１のエッチングが進行し、開口３０２が形成されると、開口３０２に照射された入射光５０２は、反射光５０３だけでなく、開口３０２のために散乱光５０４を生じる。この散乱光５０４を検出することで、開口３０２の形成を検出することができる。また、犠牲層３０１のエッチングの際に、基板１１０１が損傷するのを防ぐため、基板１１０１を覆うカバー５０５を用いる。
【００３６】
ここで再度、図３に戻って説明する。図３（ｃ）に示すように開口３０２が形成されると、プローブとして使用可能となる。開口３０２は数十ｎｍから数百ｎｍのサイズとすることができる。しかし、これをプローブとして観察に用いた場合、開口３０２の周囲の犠牲層３０１が観察試料と干渉する場合がある。この場合、以下の加工をおこなうと良い。
【００３７】
開口３０２を中心に犠牲層３０１上にエッチングマスク３０３を形成する。エッチングマスク３０３の形状は円形や三角形、四角形などの多角形を用いることができる。エッチングマスク３０３の位置精度や形状精度は１μｍから１０μｍ程度でもよく、容易に実施できる。エッチングマスク３０３を用いて、犠牲層３０１の等方性エッチングをおこなうと、図３（ｄ）に示すように犠牲層３０１は突起１１０２を包含する形で加工され、被膜３０４が形成される。エッチングマスク３０３にはフォトレジストを用いることができる。犠牲層３０１に二酸化シリコンを用いた場合、エッチャントにはフッ化水素酸水溶液やフッ化水素酸緩衝溶液を用いることができる。
【００３８】
被膜３０４が形成された後、エッチングマスク３０３を除去すると、図３（ｅ）に示すような電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブが完成する。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、平面基板に突起を持つ形状の電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブにおいて、電気的または光学的手法によって精確に制御されたエッチングによって、精確に制御された数十ｎｍから数百ｎｍのサイズの開口を得ることができる。また、本実施の形態は本質的にはエッチングによる開口形成であり、また装置も安価に構成できるため、低コストに電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブを製造することができる。
【００４０】
（実施の形態３）
図６は本発明の実施の形態３にかかわる電気化学ＳＴＭプローブの製造方法を示す断面図である。
【００４１】
まず、基板１１０１の上面に錐状の突起１１０２を形成する。基板１１０１と突起１１０２は、同じ材料でも良いし、互いに異なる材料であっても良い。例えば、同じ材料であれば、基板１１０１をエッチングすることで、突起１１０２を形成することができる。異なる材料であれば、基板１１０１の上面に突起１１０２を付加加工で形成することができる。基板１１０１と突起１１０２は導電性の材料を用いる。例えば、突起１１０２には金や白金やタングステンなどを用いることができる。
【００４２】
次に、図６（ａ）に示すように、基板１１０１と突起１１０２上に被膜６０１を堆積させる。被膜６０１の厚さは、被膜６０１の材質によって異なるが、数１０ｎｍから数１００ｎｍである。被膜６０１は電気絶縁性の材料である。例えば、被膜６０１は窒化シリコンとすれば、ＣＶＤ法を用いて形成することができる。エポキシ、シリコーンなどをスピンコート、スプレーコート、ローラーコートによって形成しても良い。
【００４３】
さらに、被膜６０１上に犠牲層６０２を堆積させる。犠牲層６０２の厚さは、突起１１０２の高さと被膜６０１の厚みをあわせた高さよりも、厚くする。その後、犠牲層６０２の表面を研磨し、突起１１０２に由来する犠牲層６０２の凹凸を除去する。犠牲層６０２の表面を研磨した後の状態を図６（ｂ）に示す。犠牲層６０２を二酸化シリコンとすれば、ＣＶＤ法を用いて形成することができる。
【００４４】
次に、犠牲層６０２のエッチングをおこなう。犠牲層６０２のエッチングを進行させると、図６（ｃ）に示すように被膜６０１の突起部が露出し、露出部６０３が形成される。犠牲層６０２のエッチングは、露出部６０３の形成の有無を監視しながらおこなう。犠牲層６０２に二酸化シリコンを用いた場合、エッチャントにはフッ化水素酸水溶液やフッ化水素酸緩衝溶液を用いることができる。
【００４５】
露出部６０３形成の有無の検出法は、実施の形態２における図５で説明したレーザを用いた開口３０２形成の検出法と同様な方法でおこなうことができる。
【００４６】
露出部６０３が形成された後、犠牲層６０２のエッチングを停止させる。ここで、被膜６０１のエッチングをおこなう。被膜６０１のエッチャントは、まず露出部６０３をエッチングし、それが完了すると犠牲層６０２に覆われた部分の被膜６０１をエッチングする。被膜６０１のエッチングによって、図６（ｄ）に示すように、突起１１０２が露出し開口６０４が形成される。開口６０４が形成されたら、直ちに被膜６０１のエッチングを停止させる。開口６０４は数十ｎｍから数百ｎｍ程度のサイズとすることができる。被膜６０１のエッチャントは、犠牲層６０２と突起１１０２を侵さないことが必要である。例えば、犠牲層６０２に二酸化シリコン、被膜６０１に窒化シリコン、突起１１０２に金や白金を用いた場合、熱リン酸を用いることができる。
【００４７】
また、被膜６０１のエッチングに反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等のドライエッチングを用いることができる。
【００４８】
また、開口６０４の有無の検出法は、実施の形態２における図４で説明した電気抵抗を用いた開口３０２形成の検出法と同様な方法でおこなうことができ、この場合、より精度良く数十ｎｍの精度で開口６０４のサイズを制御できる。
【００４９】
次に、犠牲層６０２を除去する。犠牲層６０２の除去に際して、被膜６０１と突起１１０２が損傷しないことが必要である。犠牲層６０２を除去すると、図６（ｅ）に示すような開口６０４を有するプローブが完成する。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、開口６０４をエッチングによって作製することができるため、高速かつ低コストに電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブを作製することができる。また、従来のエッチング法とは異なり、開口形成用のエッチングマスクを用いることができ、かつ、そのエッチングマスクを犠牲層６０２のエッチングにより突起１１０２の頂点の位置に自動的に位置合わせして形成できることから、より高速かつ低コストで品質のそろったプローブを作製することができる。また、従来のエッチング法では困難な、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等のドライエッチングを使用することもできるため、より制御性の良いエッチングをおこなうことができる。
【００５１】
以上説明した実施の形態では、電気化学ＳＴＭプローブについて記述したが、近視野光プローブについても同様な方法によって製造できる。この場合、基板１１０１と突起１１０２に光学的に透明な材料を用い、被膜６０１に金属を用いることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、先鋭部をもつ金属線形状の電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブにおいて、電気的手法によって精確に制御されたエッチングによって、精確に制御されたサイズの開口を得ることができる。また、エッチングによる開口形成であり、また装置も安価に構成できるため、低コストに電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブを製造することができる。
【００５３】
また、本発明によれば、平面基板に突起を持つ形状の電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブにおいて、電気的または光学的手法によって精確に制御されたエッチングによって、精確に制御されたサイズの開口を得ることができる。また、エッチングによる開口形成であり、また装置も安価に構成できるため、低コストに電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブを製造することができる。
【００５４】
また、本発明によれば、開口６０４をエッチングによって作製することができるため、高速かつ低コストに電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブを作製することができる。また、従来のエッチング法とは異なり、開口形成用のエッチングマスクを用いることができ、かつ、そのエッチングマスクを犠牲層６０２のエッチングにより突起１１０２の頂点の位置に自動的に位置合わせして形成できることから、より高速かつ低コストで品質のそろったプローブを作製することができる。また、従来のエッチング法では困難な、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等のドライエッチングを使用することもできるため、より制御性の良いエッチングをおこなうことができる。
【００５５】
また、本発明によれば、高速かつ低コストに品質のそろったＳＮＯＭプローブをも作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかわる真空蒸着装置を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかわるエッチング装置を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２にかかわる電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブの製造法を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかわるエッチング装置を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかわる開口形成の有無を監視する装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３にかかわる電気化学ＳＴＭプローブ、ＳＥＣＭプローブまたは、ＳＮＯＭプローブの製造法を示す断面図である。
【符号の説明】
１０１ 金属線
１０２ 被膜
１０３ チャンバー
１０４ 蒸着源 １０５ 被膜材料
１０６ 先鋭部
２０１ エッチング槽
２０２ エッチャント
２０３ 電極
２０４ 配線
２０５ 抵抗計
２０６ 配線
２０７ 開口
３０１ 犠牲層
３０２ 開口
３０３ エッチングマスク
３０４ 被膜
４０１ カバー
４０２ エッチング槽
４０３ エッチャント
４０４ 電極
４０５ 抵抗計
４０６ 配線
４０７ 配線
５０１ レーザ光源
５０２ 入射光
５０３ 反射光
５０４ 散乱光
５０５ カバー
６０１ 被膜
６０２ 犠牲層
６０３ 露出部
６０４ 開口
１１０１ 基板
１１０１ 突起
【発明の属する技術分野】
この発明は、走査型プローブ顕微鏡に用い、先端に開口を有するプローブの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気化学反応の研究や生物電気化学現象の研究のために、溶液中で観察をおこなうことができる走査型プローブ顕微鏡の一種である、電気化学走査型トンネル顕微鏡（電気化学ＳＴＭ）や走査型電気化学顕微鏡（ＳＥＣＭ）等が用いられてきた。これらの顕微鏡では、測定の邪魔になるバックグラウンド電流を抑え、かつ局所的な電気化学測定を可能にするため、開口面積の極めて小さい微小電極を有するプローブが用いられている。
【０００３】
また、従来の光学顕微鏡の観察分解能の限界を超えて、光の波長よりも小さい対象を観察できる、近視野光学顕微鏡（ＳＮＯＭ）も用いられてきた。ＳＮＯＭも走査型プローブ顕微鏡の一種であり、光伝搬材料を尖鋭化させ周囲を遮光膜でコーティングし、その先端に微小開口を形成したプローブを用いている。
【０００４】
以上に挙げた走査型プローブ顕微鏡は、材料は異なるが、いずれもプローブ先端に微小開口を形成する必要がある。その微小開口の直径は、電気化学ＳＴＭやＳＥＣＭにおいては１μｍ以下、ＳＮＯＭにおいては光の波長以下とされており、微小開口サイズは観察分解能に密接に関わっている。そのため、微小開口の形成は、上記の走査型プローブ顕微鏡において、最も重要な工程であるといえる。
【０００５】
従来、電気化学ＳＴＭやＳＥＣＭプローブを製造する方法としては、白金もしくはタングステンの細線の一端を電気化学的方法もしくは機械的な方法により尖鋭化し、金属線全体を絶縁性の樹脂で被覆、その後、最先端部分の樹脂を有機溶剤により除去する方法が一般的に使用されていた。（第１の方法）
また、金属線全体を絶縁性材料で被覆する方法としては、他に化学的気相堆積（ＣＶＤ）法を使用して、窒化シリコンや炭化シリコンの薄膜を最先端部分以外に選択的に成膜することにより、プローブを製造した例も報告されている。（第２の方法）
また、直径１〜数十μｍの炭素繊維や金属細線をガラス管内に封入し、それを切断した断面を用いて微小電極とする方法も広く用いられている。（第３の方法）
また、ＳＮＯＭプローブの開口作製方法が、提案されている（特許文献１参照）。この開口作製方法は、開口を形成するための試料として、先鋭化した光波ガイドに遮光膜を堆積したものを用いている。開口の形成は、遮光膜付きの先鋭化した光波ガイドを圧電アクチュエータによって良好に制御された非常に小さな押しつけ量で硬い平板に押しつけることによって、先端の遮光膜を塑性変形させている。
【０００６】
またこの他にも、ＳＮＯＭプローブの開口の形成方法が、提案されている（特許文献２参照）。この開口の作製方法において、開口を形成する対象は、平板上に集束イオンビーム（ＦＩＢ）によって形成された突起先端である。開口の形成は、プローブ先端の遮光膜に、側面からＦＩＢを照射し、プローブ先端の遮光膜を除去することによって行っている。
【０００７】
【特許文献１】
特公平５−２１２０１号公報（第４頁、第５図）
【０００８】
【特許文献２】
特開平１１−２６５５２０号公報（第６−７頁、第９図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの方法には以下のような問題点が存在する。
【００１０】
まず、電気化学ＳＴＭやＳＥＣＭプローブを製造する第１の方法では、最先端部分の樹脂を除去する際に、樹脂被覆の最先端部分のみを有機溶剤に浸漬するか、有機溶剤を揮発させた雰囲気中に暴露することにより、尖鋭化した金属線の最先端部位を露出させている。このような方法では、最先端部分の直径１μｍ以下の微小な領域のみの樹脂を選択的に除去するには熟練を要し、なおかつ露出する最先端部位の面積を一定に保つことは非常に困難である。
【００１１】
次に、電気化学ＳＴＭやＳＥＣＭプローブを製造する第２の方法では、最先端部分のみを露出させるためには、最先端部分をあらかじめマスクした状態でＣＶＤ法により成膜を行うか、ＣＶＤ法で成膜を行ったあと、最先端部分の薄膜のみを選択的に除去しなければならず、いずれの場合も複雑な工程が必要であり、高精度な開口形成は困難である。
【００１２】
また、電気化学ＳＴＭやＳＥＣＭプローブを製造する第３の方法では、微小開口のサイズは、小さくても高々１μｍ前後であった。
【００１３】
さらに、ＳＮＯＭプローブを製造する特許公報平５−２１２０１の方法によれば、移動分解能が数ｎｍの圧電アクチュエータによって押し込み量を制御する必要があるため、開口形成装置をその他の装置や空気などの振動による影響が少ない環境におかなくてはならない。また、光伝搬体ロッドが平板に対して垂直に当たるように調整する時間がかかってしまう。また、移動量の小さな圧電アクチュエータの他に、移動量の大きな機械的並進台が必要となる。さらに、移動分解能が小さな圧電アクチュエータをもちいて、押し込み量を制御するさいに、制御装置が必要であり、かつ、制御して開口を形成するためには数分の時間がかかる。したがって、開口作製のために、高電圧電源やフィードバック回路などの大がかりな装置が必要となる。ゆえに、開口形成にかかるコストが高くなる問題があった。
【００１４】
また、ＳＮＯＭプローブを製造する特開平１１−２６５５２０の方法によれば、加工対象は平板上の突起であるが、ＦＩＢを用いて開口を形成しているため、一つの開口の形成にかかる時間が１０分程度と長い。また、ＦＩＢを用いるために、試料を真空中におかなければならない。従って、開口形成にかかる作製コストが高くなる問題があった。
【００１５】
この発明は、上記走査型プローブ顕微鏡のプローブ先端に形成される開口の製造方法を改良することによって、上述のような問題点を取り除くものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、先端に開口を有する走査型プローブ顕微鏡のプローブにおいて、プローブ先端の先鋭部の被膜を、先鋭部以外の被膜よりも薄く形成し、開口の形成の有無を監視しながら被膜をエッチングすることで、前記の薄く形成された先鋭部被膜が最も早く除去され、プローブ先端に微小な開口を形成することができる。これにより精確に制御された開口を有する走査型プローブ顕微鏡のプローブを低コストに製造することができる。
【００１７】
また本発明は、開口形成の有無を電気的もしくは光学的に監視することにより、精確に制御されたサイズの開口を得ることができる。
【００１８】
また本発明は、先端に開口を有する走査型プローブ顕微鏡のプローブにおいて、プローブに被膜を形成し、被膜上に犠牲層を、プローブの先鋭部上方が、他の部分よりも薄くなるように形成し、犠牲層のエッチングを、先鋭部上の前記被膜が露出することの有無を監視しながらおこない、犠牲層をエッチングマスクとすることにより、被膜を局所的にエッチングすることで、プローブ先端に開口を形成することができる。これにより精確に制御された開口を有する走査型プローブ顕微鏡のプローブを低コストに製造することができる。
【００１９】
また本発明は、被膜の露出の有無を電気的もしくは光学的に監視することにより、精確に制御されたサイズの開口を得ることができる。
【００２０】
また本発明は、前記の局所的エッチングを、開口の形成の有無を監視しながらおこなうことにより、精確に制御されたサイズの開口を得ることができる。開口形成の有無の監視は電気的もしくは光学的な手法によっても良い。
【００２１】
また本発明は、プローブ先鋭部の先端からプローブの内部を通る線を軸として、プローブを回転させ、膜材料源から飛行させた膜材料を、前記軸と垂直に前記プローブ表面へ入射させて、プローブ表面に被膜を形成する。これにより、プローブ先端の先鋭部の被膜を、先鋭部以外の被膜よりも薄く形成することができる。
【００２２】
また本発明は、電気的に監視しながらエッチングをおこなう場合、エッチングに用いるエッチャントと、エッチャントを溜める容器と、エッチャント中に固定された電極と、電極とプローブの間の電気抵抗を測定する抵抗計とを有する装置を用いることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１、２は本発明の実施の形態１にかかわる、電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブの製造方法を示す図である。
【００２５】
図１は先端に先鋭部１０６をもつ金属線１０１に電気絶縁性の被膜１０２を形成するための真空蒸着装置を示す。この真空蒸着装置のチャンバー１０３の下部には蒸着源１０４が設置されており、チャンバー１０３の上部には金属線１０１が、前記先鋭部１０６先端から前記金属線１０１の内部を通る線を軸として、つまり前記金属線１０１の長手方向を軸として回転するように取り付けられている。蒸着源１０４が加熱されると、蒸着源１０４から発生した被膜材料１０５はチャンバー１０３中を飛行し、金属線１０１に付着する。金属線１０１は長手方向を軸として回転しているから、金属線１０１の周囲には被膜１０２が形成される。被膜材料１０５同士は互いに衝突せずに一方向に金属線１０１に到着するから、先鋭部１０６の先端の被膜１０２は、他の部分の被膜１０２より薄くなっている。
【００２６】
上記の例では、被膜１０２の形成に真空蒸着装置を用いているが、スパッタリングやＣＶＤ法によって形成しても良い。ただし、先鋭部１０６の先端の被膜１０２が、他の部分の被膜１０２より薄くなる必要がある。
【００２７】
図２は金属線１０１の周囲に形成された被膜１０２のエッチングをおこなう装置を示す。この装置はエッチング槽２０１をもち、エッチング槽２０１には被膜１０２のエッチングをおこなうエッチャント２０２が満たされている。エッチャント２０２は導電性をもつ。そこで、被膜１０２が形成された金属線１０１を、先鋭部１０６を下にして、エッチャント２０２に浸漬する。ただし、金属線１０１全体をエッチャント２０２に浸漬せず、金属線１０１の先鋭部１０６側の一部をエッチャント２０２に浸漬すればよい。エッチング槽２０１中には、先鋭部１０６に対向する位置に、電極２０３が設けられている。電極２０３は被膜された配線２０４を用いて抵抗計２０５に接続され、さらに抵抗計２０５は配線２０６を用いて金属線１０１と接続されている。
【００２８】
エッチャント２０２中で被膜１０２がエッチングされると、次第に被膜１０２の膜厚が薄くなる。先鋭部１０６の先端の被膜１０２は、他の部分の被膜１０２より薄くなっているから、エッチングが進行すると、最初に先鋭部１０６の先端が被膜１０２から露出し、開口２０７を形成する。被膜１０２によってエッチャント２０２と絶縁されていた先鋭部１０６が、開口２０７の形成によって、エッチャント２０２と電極２０３と導通を得ることができ、抵抗計２０５を用いて導通を検出することができる。導通を検出した後、金属線１０１をエッチャント２０２から引き上げて被膜１０２のエッチングを停止させる。開口２０７のサイズは数十ｎｍから数百ｎｍとすることができる。
【００２９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、先鋭部をもつ金属線形状の電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブにおいて、電気的手法によって精確に制御されたエッチングによって、精確に制御された数十ｎｍから数百ｎｍのサイズの開口を得ることができる。また、本実施の形態は本質的にはエッチングによる開口形成であり、また装置も安価に構成できるため、低コストに電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブを製造することができる。
【００３０】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２にかかわる、電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブの製造方法を示す断面図である。
【００３１】
まず、図３（ａ）に示すように、基板１１０１の上面に錐状の突起１１０２を形成する。基板１１０１と突起１１０２は、同じ材料でも良いし、それぞれ異なる材料であっても良い。例えば、同じ材料であれば、基板１１０１をエッチングすることで、突起１１０２を形成することができる。異なる材料であれば、基板１１０１の上面に突起１１０２を付加加工で形成することができる。基板１１０１と突起１１０２は導電性の材料を用いる。例えば、突起１１０２には金や白金やタングステンなどを用いることができる。
【００３２】
次に、基板１１０１と突起１１０２上に犠牲層３０１を堆積させる。犠牲層３０１の厚さは、突起１１０２の高さよりも厚くする。その後、犠牲層３０１の表面を研磨し、突起１１０２に由来する犠牲層３０１の凹凸を除去する。犠牲層３０１の表面を研磨した後の状態を図３（ｂ）に示す。犠牲層３０１を二酸化シリコンとすればＣＶＤ法を用いて形成することができる。
【００３３】
次に、犠牲層３０１のエッチングをおこなう。犠牲層３０１のエッチングを進行させると、図３（ｃ）に示すように突起１１０２が露出し、開口３０２が形成される。犠牲層３０１のエッチングは、開口３０２の形成の有無を監視しながらおこなう。犠牲層３０１に二酸化シリコンを用いた場合、エッチャントにはフッ化水素酸水溶液やフッ化水素酸緩衝溶液を用いることができる。
【００３４】
開口３０２形成の有無の検出法として、図４に示すエッチング装置を用いて電気的に行うことができる。エッチング槽４０２中には犠牲層３０１をエッチングするエッチャント４０３が満たされている。エッチャント４０３は導電性を持つ。基板１１０１を覆うカバー４０１により、犠牲層３０１のみがエッチャント４０３にさらされる。また、カバー４０１は導電性を持たないため、基板１１０１と突起１１０２はエッチャント４０３と電気的に絶縁された状態である。基板１１０１には被覆された配線４０６が取り付けられ、抵抗計４０５に接続されている。エッチャント４０３中の、突起１１０２に対向する位置に、電極４０４が配置され、被覆された配線４０７により抵抗計４０５に接続されている。基板１１０１と突起１１０２と犠牲層３０１からなる加工対象物がエッチャント４０３中に投入されると、犠牲層３０１のエッチングが開始する。ここで、犠牲層３０１とカバー４０１は電気を通さないから、抵抗計４０５により測定される抵抗値は絶縁状態を示す。犠牲層３０１のエッチングが進行すると、突起１１０２が露出し、開口３０２が形成される。開口３０２のために、突起１１０２とエッチャント４０３と電極４０４が導通し、抵抗計４０５により測定される抵抗値は導通状態を示す。この導通状態を検知することで、開口３０２の形成を検出することができる。
【００３５】
また、開口３０２形成の有無の検出法として、図５に示す手法によっておこなうこともできる。レーザ光源５０１は入射光５０２を発生させている。入射光５０２は犠牲層３０１表面で反射し、反射光５０３を生じている。ここで、犠牲層３０１のエッチングが進行し、開口３０２が形成されると、開口３０２に照射された入射光５０２は、反射光５０３だけでなく、開口３０２のために散乱光５０４を生じる。この散乱光５０４を検出することで、開口３０２の形成を検出することができる。また、犠牲層３０１のエッチングの際に、基板１１０１が損傷するのを防ぐため、基板１１０１を覆うカバー５０５を用いる。
【００３６】
ここで再度、図３に戻って説明する。図３（ｃ）に示すように開口３０２が形成されると、プローブとして使用可能となる。開口３０２は数十ｎｍから数百ｎｍのサイズとすることができる。しかし、これをプローブとして観察に用いた場合、開口３０２の周囲の犠牲層３０１が観察試料と干渉する場合がある。この場合、以下の加工をおこなうと良い。
【００３７】
開口３０２を中心に犠牲層３０１上にエッチングマスク３０３を形成する。エッチングマスク３０３の形状は円形や三角形、四角形などの多角形を用いることができる。エッチングマスク３０３の位置精度や形状精度は１μｍから１０μｍ程度でもよく、容易に実施できる。エッチングマスク３０３を用いて、犠牲層３０１の等方性エッチングをおこなうと、図３（ｄ）に示すように犠牲層３０１は突起１１０２を包含する形で加工され、被膜３０４が形成される。エッチングマスク３０３にはフォトレジストを用いることができる。犠牲層３０１に二酸化シリコンを用いた場合、エッチャントにはフッ化水素酸水溶液やフッ化水素酸緩衝溶液を用いることができる。
【００３８】
被膜３０４が形成された後、エッチングマスク３０３を除去すると、図３（ｅ）に示すような電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブが完成する。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、平面基板に突起を持つ形状の電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブにおいて、電気的または光学的手法によって精確に制御されたエッチングによって、精確に制御された数十ｎｍから数百ｎｍのサイズの開口を得ることができる。また、本実施の形態は本質的にはエッチングによる開口形成であり、また装置も安価に構成できるため、低コストに電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブを製造することができる。
【００４０】
（実施の形態３）
図６は本発明の実施の形態３にかかわる電気化学ＳＴＭプローブの製造方法を示す断面図である。
【００４１】
まず、基板１１０１の上面に錐状の突起１１０２を形成する。基板１１０１と突起１１０２は、同じ材料でも良いし、互いに異なる材料であっても良い。例えば、同じ材料であれば、基板１１０１をエッチングすることで、突起１１０２を形成することができる。異なる材料であれば、基板１１０１の上面に突起１１０２を付加加工で形成することができる。基板１１０１と突起１１０２は導電性の材料を用いる。例えば、突起１１０２には金や白金やタングステンなどを用いることができる。
【００４２】
次に、図６（ａ）に示すように、基板１１０１と突起１１０２上に被膜６０１を堆積させる。被膜６０１の厚さは、被膜６０１の材質によって異なるが、数１０ｎｍから数１００ｎｍである。被膜６０１は電気絶縁性の材料である。例えば、被膜６０１は窒化シリコンとすれば、ＣＶＤ法を用いて形成することができる。エポキシ、シリコーンなどをスピンコート、スプレーコート、ローラーコートによって形成しても良い。
【００４３】
さらに、被膜６０１上に犠牲層６０２を堆積させる。犠牲層６０２の厚さは、突起１１０２の高さと被膜６０１の厚みをあわせた高さよりも、厚くする。その後、犠牲層６０２の表面を研磨し、突起１１０２に由来する犠牲層６０２の凹凸を除去する。犠牲層６０２の表面を研磨した後の状態を図６（ｂ）に示す。犠牲層６０２を二酸化シリコンとすれば、ＣＶＤ法を用いて形成することができる。
【００４４】
次に、犠牲層６０２のエッチングをおこなう。犠牲層６０２のエッチングを進行させると、図６（ｃ）に示すように被膜６０１の突起部が露出し、露出部６０３が形成される。犠牲層６０２のエッチングは、露出部６０３の形成の有無を監視しながらおこなう。犠牲層６０２に二酸化シリコンを用いた場合、エッチャントにはフッ化水素酸水溶液やフッ化水素酸緩衝溶液を用いることができる。
【００４５】
露出部６０３形成の有無の検出法は、実施の形態２における図５で説明したレーザを用いた開口３０２形成の検出法と同様な方法でおこなうことができる。
【００４６】
露出部６０３が形成された後、犠牲層６０２のエッチングを停止させる。ここで、被膜６０１のエッチングをおこなう。被膜６０１のエッチャントは、まず露出部６０３をエッチングし、それが完了すると犠牲層６０２に覆われた部分の被膜６０１をエッチングする。被膜６０１のエッチングによって、図６（ｄ）に示すように、突起１１０２が露出し開口６０４が形成される。開口６０４が形成されたら、直ちに被膜６０１のエッチングを停止させる。開口６０４は数十ｎｍから数百ｎｍ程度のサイズとすることができる。被膜６０１のエッチャントは、犠牲層６０２と突起１１０２を侵さないことが必要である。例えば、犠牲層６０２に二酸化シリコン、被膜６０１に窒化シリコン、突起１１０２に金や白金を用いた場合、熱リン酸を用いることができる。
【００４７】
また、被膜６０１のエッチングに反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等のドライエッチングを用いることができる。
【００４８】
また、開口６０４の有無の検出法は、実施の形態２における図４で説明した電気抵抗を用いた開口３０２形成の検出法と同様な方法でおこなうことができ、この場合、より精度良く数十ｎｍの精度で開口６０４のサイズを制御できる。
【００４９】
次に、犠牲層６０２を除去する。犠牲層６０２の除去に際して、被膜６０１と突起１１０２が損傷しないことが必要である。犠牲層６０２を除去すると、図６（ｅ）に示すような開口６０４を有するプローブが完成する。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、開口６０４をエッチングによって作製することができるため、高速かつ低コストに電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブを作製することができる。また、従来のエッチング法とは異なり、開口形成用のエッチングマスクを用いることができ、かつ、そのエッチングマスクを犠牲層６０２のエッチングにより突起１１０２の頂点の位置に自動的に位置合わせして形成できることから、より高速かつ低コストで品質のそろったプローブを作製することができる。また、従来のエッチング法では困難な、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等のドライエッチングを使用することもできるため、より制御性の良いエッチングをおこなうことができる。
【００５１】
以上説明した実施の形態では、電気化学ＳＴＭプローブについて記述したが、近視野光プローブについても同様な方法によって製造できる。この場合、基板１１０１と突起１１０２に光学的に透明な材料を用い、被膜６０１に金属を用いることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、先鋭部をもつ金属線形状の電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブにおいて、電気的手法によって精確に制御されたエッチングによって、精確に制御されたサイズの開口を得ることができる。また、エッチングによる開口形成であり、また装置も安価に構成できるため、低コストに電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブを製造することができる。
【００５３】
また、本発明によれば、平面基板に突起を持つ形状の電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブにおいて、電気的または光学的手法によって精確に制御されたエッチングによって、精確に制御されたサイズの開口を得ることができる。また、エッチングによる開口形成であり、また装置も安価に構成できるため、低コストに電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブを製造することができる。
【００５４】
また、本発明によれば、開口６０４をエッチングによって作製することができるため、高速かつ低コストに電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブを作製することができる。また、従来のエッチング法とは異なり、開口形成用のエッチングマスクを用いることができ、かつ、そのエッチングマスクを犠牲層６０２のエッチングにより突起１１０２の頂点の位置に自動的に位置合わせして形成できることから、より高速かつ低コストで品質のそろったプローブを作製することができる。また、従来のエッチング法では困難な、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等のドライエッチングを使用することもできるため、より制御性の良いエッチングをおこなうことができる。
【００５５】
また、本発明によれば、高速かつ低コストに品質のそろったＳＮＯＭプローブをも作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかわる真空蒸着装置を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかわるエッチング装置を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２にかかわる電気化学ＳＴＭプローブまたはＳＥＣＭプローブの製造法を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかわるエッチング装置を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかわる開口形成の有無を監視する装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３にかかわる電気化学ＳＴＭプローブ、ＳＥＣＭプローブまたは、ＳＮＯＭプローブの製造法を示す断面図である。
【符号の説明】
１０１ 金属線
１０２ 被膜
１０３ チャンバー
１０４ 蒸着源 １０５ 被膜材料
１０６ 先鋭部
２０１ エッチング槽
２０２ エッチャント
２０３ 電極
２０４ 配線
２０５ 抵抗計
２０６ 配線
２０７ 開口
３０１ 犠牲層
３０２ 開口
３０３ エッチングマスク
３０４ 被膜
４０１ カバー
４０２ エッチング槽
４０３ エッチャント
４０４ 電極
４０５ 抵抗計
４０６ 配線
４０７ 配線
５０１ レーザ光源
５０２ 入射光
５０３ 反射光
５０４ 散乱光
５０５ カバー
６０１ 被膜
６０２ 犠牲層
６０３ 露出部
６０４ 開口
１１０１ 基板
１１０１ 突起
Claims (5)
- 電気的あるいは光学的な被膜を有し、先端に前記被膜の開口を有するプローブの製造方法であって、
前記プローブに前記被膜を形成する工程と、
前記被膜上に犠牲層を、前記プローブの先鋭部上方が、他の部分よりも薄くなるように形成する工程と、
前記犠牲層のエッチングを、前記先鋭部上の前記被膜が露出することの有無を監視しながらおこなう工程と、
前記エッチングにより前記被膜が露出した前記犠牲層をエッチングマスクとし、前記被膜の局所的なエッチングを、前記開口の形成の有無を監視しながらおこなう工程と、
前記犠牲層を除去する工程と、を有することを特徴とするプローブの製造方法。 - 請求項１記載の製造方法であって、前記被膜の露出の有無を電気的に監視することを特徴とするプローブの製造方法。
- 請求項１記載の製造方法であって、前記被膜の露出の有無を光学的に監視することを特徴とするプローブの製造方法。
- 請求項１記載の製造方法であって、前記開口の形成の有無を電気的に監視することを特徴とするプローブの製造方法。
- 請求項１記載の製造方法であって、前記開口の形成の有無を光学的に監視することを特徴とするプローブの製造方法。
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