JPH04249704A - 微細加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】　　本発明は、試料に探針を近付
けて三次元に駆動してトンネル電流を検出する機構を有
する微細加工装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】　　探針先端の原子と試料の原子との電
子雲とが重なり合うｎｍオーダーまで探針の先端を試料
表面に近付け、この状態で探針と試料との間に電圧を掛
けるとトンネル電流が流れる。このトンネル電流は、特
に、探針と試料との間の距離（探針の高さ）に敏感であ
るため、トンネル電流の大きさを測定する事により試料
と探針との間の距離を超精密測定する事が出来る。走査
型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）は、上記トンネル電流が一
定になる様に探針の高さを制御しながら、探針を水平方
向に走査した時の探針の高さの軌跡により試料表面の凹
凸形状を観察するものであり、表面原子配列を解析する
上で注目されている装置である。又、該走査型トンネル
顕微鏡は表面分析の手段として定着しつつ有り、更に、
その応用分野も表面の原子配置を調べる顕微鏡法のみな
らず、表面の電子状態を局所的に調べる分光法の分野に
も拡がって来ている。しかも、該走査型トンネル顕微鏡
は、その原理、機構の簡便さ、更に、装置サイズも小さ
い事から短期間に各種の分野に普及して来ている。

【０００３】さて、該走査型トンネル顕微鏡の応用とし
ては、例えば、デバイス分野における「表面粗さ計」や
「超微細加工装置」への応用等がある。近年、このデバ
イス分野では、表面加工装置の発展が著しく、それに伴
い測定精度もサブミクロンからオングストロームオーダ
ーの高い精度が必要となり、その為、高い精度の測定装
置に対する要求が増加している。その点、走査型トンネ
ル顕微鏡は、「光学式表面粗さ計」より更に高精度の測
定手段として非破壊でしかも原子スケールまで測定出来
、しかも、ｎｍオーダーでのマイクロマシニング，マイ
クロマニプレーションが可能な装置として注目を浴びて
来ている。尚、リソグラフィーの方式として最も細い線
幅を描画出来るものとして電子線描画方法があるが、サ
ブミクロンが限界である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】　　所で、既に、探針
を直接試料に接触させてパターンを描画するものが報告
されているが、探針を直接試料に接触させる為に、探針
先端が損傷する危険がある。該損傷が発生すると、パタ
ーン描画位置のずれが起こったり、描画後のパターン像
の確認の困難さが起こったりする。又、この様なパター
ン描画においては、探針と試料の接触圧力の調整も難し
く、線幅や深さの制御が不可能である。

【０００５】第１の本発明，第２の発明及び第３の発明
は、夫々上記課題を解決するものであって、試料面上の
任意の点に於ける加工を、探針の衝突無しに、試料の種
類に応じて簡便に行える新規な微細加工装置及び方法を
提供する事を目的とする。

【０００６】さて、この様な第１の発明の目的を達成す
る為に提案されている微細加工装置では、加工モード時
には、例えば、試料と探針の間に負のバイアス電圧を印
加し、トンネル電流，バイアス電圧及び探針が加工すべ
き位置に止まる時間の少なくとも１つを加工すべき試料
に応じて夫々設定し、試料面上の任意の点の原子間の結
合を破壊している。そして、加工の状態を観察する観察
モード時には、例えば、前記試料と探針間のバイアス電
圧の極性を逆にし、該破壊部分の原子を電界放出させて
いる。この様な装置によれば、試料面上の任意の点に於
ける加工を、探針の衝突無しに、試料の種類に応じて簡
便に行える。

【０００７】しかし、この様な提案装置では加工（描画
）速度が必ずしも満足出来るものではない。又、観察モ
ード時に、前記電界放出により原子破壊を行なう探針が
原子により汚染されてしまう。

【０００８】第４の本発明は、この様な微細加工装置の
実用的レベルに更にアップすると共に、原子破壊を行な
う探針を汚染させない新規な微細加工装置を提供する事
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】　　第１の本発明は、Ｘ
方向位置駆動手段，Ｙ方向位置駆動手段及び高さ方向位
置駆動手段を有し、試料と探針の相対位置を変化させる
三次元駆動機構、試料と探針との間にバイアス電圧を印
加する手段、前記試料と前記探針との間に流れるトンネ
ル電流が設定値になる様に前記高さ方向駆動手段を制御
する手段、及び、試料上の加工すべき位置を設定し且つ
、該加工位置において前記探針が該試料に接触せずに試
料が加工される様に、トンネル電流，バイアス電圧及び
前記探針が加工すべき位置に止まる時間の少なくとも１
つを加工すべき試料に応じて夫々設定する手段を備えた
微細加工装置である。

【００１０】第２の発明は、試料上の任意位置の上方に
探針が来る様に該試料と探針の相対位置を制御し、該試
料上の位置において前記探針が該試料に接触せずに該試
料が加工される様に、前記試料と前記探針との間に流れ
るトンネル電流，該試料と探針との間に印加されるバイ
アス電圧及び該探針が前記試料上の位置に止まる時間の
少なくとも１つを該試料に応じて制御した微細加工方法
である。

【００１１】第３の発明は、試料上の任意位置の上方に
探針が来る様に該試料と探針の相対位置を制御し、該試
料上の位置において前記探針が該試料に接触せずに該試
料が加工される様に、前記試料と前記探針との間に流れ
るトンネル電流，該試料と探針との間に印加されるバイ
アス電圧及び該探針が前記試料上の位置に止まる時間の
少なくとも１つを該試料に応じて制御した微細加工方法
であって、予め求めたバイアス電圧値又はトンネル電流
値と試料加工量の関係に基づいてバイアス電圧値又はト
ンネル電流値を調整する事により試料の加工量を制御す
る様にした。

【００１２】第４の発明は、Ｘ方向位置駆動手段，Ｙ方
向位置駆動手段及び高さ方向位置駆動手段を有し、試料
と探針の相対位置を変化させる三次元駆動機構、試料と
探針との間にバイアス電圧を印加する手段、前記試料と
前記探針との間に流れるトンネル電流が設定値になる様
に前記高さ方向駆動手段を制御する手段、及び、試料上
の加工すべき位置を設定し且つ、該加工位置において前
記探針が該試料に接触せずに試料が加工される様に、ト
ンネル電流，バイアス電圧及び前記探針が加工すべき位
置に止まる時間の少なくとも１つを加工すべき試料に応
じて夫々設定する手段を備えた微細加工装置において、
前記探針の周囲に点状若しくはリング状の探針を設け、
該探針と前記試料との間にバイアス電圧を印加出来る様
に成した

【００１３】。

【実施例】　　図１は本発明の一実施例を示した微細加
工装置の概略図である。

【００１４】図中、１ｘ、１ｙ、１ｚは圧電素子、２は
バイアス電源、３は探針、４は試料、５はＩ／Ｖコンバ
ータ、６は対数増幅回路、７はコンパレータ、８はイン
テグレータ、９はＺ軸駆動増幅回路、１０ｘ，１０ｙは
走査駆動増幅回路、１１はＣＰＵモニタ、１２はマウス
，１３はメモリである。

【００１５】同図において、圧電素子１ｘがＸ方向走査
用、圧電素子１ｙがＹ方向走査用、圧電素子１ｚが高さ
方向（Ｚ方向）走査用として三次元ＰＺＴスキャナーを
構成するものであり、その為、例えば、圧電素子１ｘ，
１ｙには剪断変形（シェアー）モード、圧電素子１ｚに
は伸縮モードが使用される。そして、この三次元ＰＺＴ
スキャナーの先端には探針３が取り付けられ、該探針と
試料４との間にはバイアス電源２が接続される。走査駆
動増幅回路１０ｘ，１０ｙは、ＣＰＵモニター１１の駆
動信号に従って、圧電素子１ｘ，１ｙを駆動するもので
ある。Ｉ／Ｖコンバータ５は、トンネル電流を電圧に変
化し、更に増幅するものであり、その次の段に接続され
た対数増幅回路６は、該Ｉ／Ｖコンバータ５の出力信号
が探針の高さと線形に対応する様に信号変換（線形化）
を行うものである。コンパレータ７は、該対数増幅回路
６の出力値をトンネル電流の設定値に対応する基準値と
比較するものであり、インテグレータ８は、該コンパレ
ータの出力を積分し、この出力が圧電素子１ｚに対する
Ｚ軸制御値となり、試料の表面凹凸像の表示データとな
る。即ち、この信号は、Ｚ軸駆動増幅回路９で圧電素子
１ｚの制御信号として用いられ、ＣＰＵモニタ１１にビ
デオ信号として取り込まれる。該ＣＰＵモニタ１１は、
ポインティングデバイスとしてマウス１２を有し、この
マウス１２の操作によって試料上の位置を任意に指定し
、或いは任意のラインプロファイルをモニタ画面上で描
画すると、その位置へ探針３を駆動する信号や、外部記
憶手段からの描画データに基づいて、探針３を駆動する
信号を走査駆動増幅回路１０ｘ，１０ｙに与える事が出
来る様に構成されたものである。又、該マスウ１２を利
用して前記圧電素子１ｘ，１ｙを直接制御出来る様にす
ると共に、バイアス電圧，トンネル電流，探針が加工す
べき位置に止どまる時間（走査速度）等を直接制御する
ものである。

【００１６】さて、試料の表面が加工される為（原子間
の結合が切り離される）のエネルギー値は、トンネル電
流，バイアス電圧及び探針が加工すべき位置に止どまる
時間（走査速度）の積で表わされ、加工すべき試料の種
類によってそのエネルギー値は異なる。尚、トンネル電
流はバイアス電圧と探針・試料間の距離の関係によって
変化する。そこで、前記メモリ１３には、試料の種類に
応じて、該試料が加工されるバイアス電圧値，トンネル
電流値及び走査速度値が記憶されており、前記マウスの
操作により呼び出され、該呼び出されたバイアス電圧値
は前記バイアス電源２に設定され、トンネル電流値は前
記コンパレータ７に設定され、走査速度は前記走査駆動
増幅回路１０ｘ，１０ｙに設定される。

【００１７】この様な装置に於いて、外部メモリ１３か
らの描画データに基づいてパターンを描画するには、前
記メモリ１３に、予め、描画したいパターンデータ（パ
ターン描画位置データ）を、加工すべき試料の種類に応
じたトンネル電流，バイアス電圧及び走査速度と共に格
納しておき、パターン描画時に前記マウス１２を操作し
て読出し、読出して来たバイアス電圧値を前記バイアス
電源２に設定し、トンネル電流値は前記コンパレータ７
に設定し、描画位置と走査速度は前記走査駆動増幅回路
１０ｘ，１０ｙに設定する。尚、前記試料４と探針３と
の間には、前記Ｉ／Ｖコンバータ５，対数増幅回路６，
コンパレータ７，インテグレータ８及びＺ軸駆動増幅回
路９のフィードバック回路が形成されているので、探針
が試料に衝突しない。例えば、Ｓｉ（１１１）再配列構
造面では、トンネル電流０．３ｎＡ，試料と探針間に印
加する電圧を４．０Ｖ（但し、試料側負電圧）、走査速
度１００オングストローム／ｓｅｃとすると、原子レベ
ルでの表面加工が可能となる。この時、線幅として２〜
３ｎｍが得られており、電子線描画装置による加工に比
較して，１〜２桁小さい。この様に、Ｓｉの試料を加工
する場合、加工せずに、観察だけする場合に比べ、前記
トンネル電流，バイアス電圧及び探針が加工すべき位置
に止まる時間の積で表されるエネルギーが略二倍程度以
上大きくなる様に、トンネル電流，バイアス電圧及び探
針が加工すべき位置に止まる時間のいずれか１つ以上の
パラメーターが制御される。尚、この際、バイアス電圧
は＋では加工されない事が分った。又、探針と試料間の
距離は観察時と略同じでよく、該距離を大きくすると、
加工範囲が広がってしまい、微小線幅が得られない。

【００１８】又、例えば、ＣＡＤ等でデザインして得ら
れたパターンの描画データをコンピュータのバッファメ
モリに取り込み、該データをマウス１２の操作で呼出し
、図２（ａ）に示す如くモニタに表示させる。これと同
時に、該パターンの描画位置データが操作駆動増幅回路
１０Ｘ，１０Ｙに設定され、更に、同時に、この時の試
料の種類に適したトンネル電流，バイアス電圧及び走査
速度が前記メモリＩ３から呼出され、夫々、前記コンパ
レータ７、前記バイアス電源２、前記走査駆動増幅回路
１０ｘ，１０ｙに設定される。その為、材料４上には図
２（ａ）に示す如きパターンが加工される。

【００１９】図３は、線幅を変える時の例である。該例
においては、線幅に応じて探針を走査する事により、任
意の線幅でパターン加工している。

【００２０】図２（ｂ）は、例えば、電子線描画装置等
で加工されたパータンＬを修正する例である。該例にお
いては、コンピュータのバッファメモリに取り込んだパ
ターンＬのＳＴＭ画像をマウス１２の操作で呼出し、モ
ニターに表示させる。そして、該画面上で、２本のカー
ソルＫにて修正箇所の位置合わせした後、前記マウス１
の指定により、該カーソルの交点１５の位置にて不良部
分を修正する事が可能となる。この様に、電子線描画装
置等の他の手段にて描画したパターンの修正加工やこれ
らの装置では修正不可能な部分的加工等にも使用可能で
ある。

【００２１】又、この際、該加工幅をマウス１２から前
記走査駆動増幅回路１０Ｘ，１０Ｙに指定して、図３に
示す様に、所定の幅及び所定の深さのパターンを加工す
る様にしても良い。

【００２２】又、マウス１２でモニタ画面上にパターン
を描き、それにより、前記走査駆動増幅回路１０ｘ，１
０ｙを通じて探針を駆動する事により、該描画と同期し
て、試料上にもパターンを描く様にも出来る。当然の事
ながら、この時も、この時の試料の種類に適したトンネ
ル電流，バイアス電圧及び走査速度が前記メモリＩ３か
ら呼出され、夫々、前記コンパレータ７、前記バイアス
電源２、前記走査駆動増幅回路１０ｘ，１０ｙに設定さ
れる。

【００２３】所で、上記試料の加工において、試料の種
類によりその加工量とバイアス電圧値又はトンネル電流
値には或る関係がある。図６は、例えば、Ｓｉ（１１１
）面での加工線幅値（加工量に対応）とバイアス電圧値
又はトンネル電流値との関係を予め実験で求めたもので
ある。詳説すると、走査速度を７．０ｎｍ／ｓｅｃにし
、夫々、トンネル電流値を０．３ｎＡ，０．５ｎＡ，１
．０ｎＡにした時のバイアス電圧値と加工線幅の関係を
求めると、夫々図６のグラフＡ，Ｂ，Ｃに示す様になる
。又、これらの関係から、バイアス電圧をパラメータと
したトンネル電流値と加工線幅の関係は容易に求まる。 尚、上記例では、加工線幅とバイアス電流値又はトンネ
ル電流値の関係を求めたが、加工量として加工深さに着
目して、該加工深さとバイアス電流値又はトンネル電流
値の関係を実験で求めると大略同じ様な関係がある。

【００２４】さて、例えば、前記図６に示す如き、トン
ネル電流値をパラメータとしたバイアス電圧値と加工線
幅の関係を前記メモリ１３に貯蔵しておき、試料加工時
、前記マウス１２を操作して所定の加工線幅を加工する
為のバイアス電圧値、トンネル電流値、走査速度を呼出
し、該呼出した電圧値を前記バイアス電源２に設定し、
トンネル電流値は前記コンパレータ７に設定し、加工位
置と走査速度は前記走査久遠増幅回路１０ｘ，１０ｙに
夫々設定する。

【００２５】図４は本発明の他の実施例を示した微細加
工装置の概略図である。

【００２６】図中前記第１図にて使用した番号と同一番
号の付されたものは同一構成要素である。

【００２７】図中２０は絶縁シート、２１は第１探針、
２２は絶縁シート、２３は第２探針、２４は第１バイア
ス電源、２５は第２バイアス電源である。前記第２探針
２３は、図５（ａ）の２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ
に示す様に、第１探針２１の周囲に点状に設けても良い
し、図５（ｂ）の２３ｅに示す様に、第１探針２１の周
囲にリング状に設けても良い。又、前記第１探針２１は
前記第２探針２３に対して試料側に少し飛び出した（例
えば、数ｎｍ〜数１０ｎｍ）位置に形成されている。こ
の様な第１探針と第２探針の位置調整は、夫々第１探針
を流れるトンネル電流、第２探針を流れるトンネル電流
を測定する事により行われる。尚、図示しないが、前記
絶縁シート２２と第２探針２３との間にＺ方向に駆動可
能な圧電素子が挿入されており、第２探針の位置調整の
一役を担っている。

【００２８】さて、試料の表面が加工される為（原子間
の結合が切り離される）のエネルギー値は、トンネル電
流，バイアス電圧及び探針が加工すべき位置に止どまる
時間（走査速度）の積で表わされ、加工すべき試料の種
類によってそのエネルギー値は異なる。尚、トンネル電
流はバイアス電圧と探針・試料間の距離の関係によって
変化する。そこで、前記メモリ１３には、試料の種類に
応じて、該試料が加工されるバイアス電圧値，トンネル
電流値及び走査速度値が記憶されており、前記マウスの
操作により呼び出され、該呼び出されたバイアス電圧値
は前記第１バイアス電源２４に設定され、トンネル電流
値は前記コンパレータ７に設定され、走査速度は前記走
査駆動増幅回路１０ｘ，１０ｙに設定される。

【００２９】この様な装置に於いて、例えば、外部メモ
リ１３からの描画データに基づいてパターンを描画する
には、前記メモリ１３に、予め、描画したいパターンデ
ータ（パターン描画位置データ）を、加工すべき試料の
種類に応じたトンネル電流，バイアス電圧及び走査速度
と共に格納しておき、パターン描画時に前記マウス１２
を操作して読出し、読出して来たバイアス電圧値を前記
第１バイアス電源２４に設定し、トンネル電流値は前記
コンパレータ７に設定し、描画位置と走査速度は前記走
査駆動増幅回路１０ｘ，１０ｙに設定する。尚、前記試
料４と第１探針２１との間には、前記Ｉ／Ｖコンバータ
５，対数増幅回路６，コンパレータ７，インテグレータ
８及びＺ軸駆動増幅回路９のフィードバック回路が形成
されているので、探針が試料に衝突しない。例えば、Ｓ
ｉ（１１１）再配列構造面では、第１探針２１と試料４
との距離が数ｎｍ程度に保持されている場合、トンネル
電流０．３ｎＡ，該試料４と第１探針間に印加する電圧
を３Ｖ〜４．０Ｖ（但し、試料側負電圧）、走査速度１
００オングストローム／ｓｅｃとすると、原子レベルで
の表面加工が可能となる。即ち、試料の表面原子間の結
合を破壊する（表面再配列構造に損傷を与える）事が出
来る。そして、該破壊部分上を第２探針２３が位置した
時、第２バイアス電源２５から、試料８と第２探針５の
間には数Ｖの正の電圧が印加されている為に、前記破壊
（損傷）により不安定と成った原子（Ｓｉ原子）は、該
試料と第２探針間の正電界により、該第２探針２３の方
に放出される状態となる。従って、試料上、前記第１探
針により損傷を受けた表面のみの原子が放出される事に
なる。即ち、該部分の原子が電界蒸発される事になる。 この様に、試料の表面原子間の結合の破壊と該破壊され
た部分の原子の電界蒸発が大略同時に行われる事により
、試料表面上の所定箇所の加工（描画）速度が極めて大
きくなる。尚、この時、線幅として２〜３ｎｍが得られ
ており、電子線描画装置による加工に比較して，１〜２
桁小さい。この様に、Ｓｉの試料を加工する場合、加工
せずに、観察だけする場合に比べ、前記トンネル電流，
バイアス電圧及び探針が加工すべき位置に止まる時間の
積で表されるエネルギーが略二倍程度以上大きくなる様
に、トンネル電流，バイアス電圧及び探針が加工すべき
位置に止まる時間のいずれか１つ以上のパラメーターが
制御される。又、この際、第１バイアス電圧は＋では表
面原子間の結合が破壊されない事が分った。更に、探針
と試料間の距離は観察時と略同じでよく、該距離を大き
くすると、加工範囲が広がってしまい、微小線幅が得ら
れない。

【００３０】尚、本発明は、上記実施例に限定されるも
のではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実
施例では操作手段としてマウスを組み合わせて用いたが
、ジョイステックやキーその他のポインティングデバイ
スを用いても良い事は言うまでも無い。

【００３１】又、探針のＺ方向の動きを固定し、該探針
と試料表面間の距離の変化に対応して変化するトンネル
電流に基づいて試料の表面の凹凸像を観察する様にした
系の装置においては、試料の加工すべき位置において、
バイアス電圧及び若しくは探針が加工すべき位置に止ど
まる時間を、探針が試料表面に衝突せず、該加工すべき
位置が加工される様な値に設定される。

【００３２】また、ＣＡＤ等からパターンの形状に関す
るデータだけではなく、トンネル電流や探針の走査速度
を支持するデータを描画用メモリ供給する用にしてもよ
い。

【００３３】

【発明の効果】　　第１及び第２の本発明によれば、探
針の駆動位置にてのみバイアス電圧，トンネル電流、又
は、探針が加工すべき位置に止どまる時間（走査速度）
を、該探針が試料に衝突せず且つ該試料が加工される様
な値に設定したので、試料上の任意の位置の加工を、探
針の損傷を発生する事無く、簡単に行う事が出来る。

【００３４】第３の発明によれば、予め求めたバイアス
電圧値又はトンネル電流値と試料加工量の関係に基づい
てバイアス電圧値又はトンネル電流値を調整する事によ
り試料の加工量を制御する様にしているので、簡単な操
作で所定の量の加工が可能となる。

【００３５】又、第４の発明によれば、第１探針の駆動
位置にてのみバイアス電圧，トンネル電流、又は、探針
が加工すべき位置に止どまる時間（走査速度）を、該第
１探針が試料に衝突せず且つ該試料が加工される様な値
に設定すると同時に、該第１探針の周囲に点状若しくは
リング状に第２探針を設け、該第２探針と前記試料との
間にバイアス電圧を印加出来る様に成したので、試料表
面上の任意の位置の原子間の結合の破壊と、該破壊部の
原子の電界蒸発を大略同時に行われる為、該部分の加工
（描画）を探針の損傷を伴わずに、極めて高速に行なう
事が出来る。又、第２探針にバイアス電圧を印加する事
により破壊部の原子の電界蒸発を行なうので、原子間の
結合を破壊する為の第１探針が蒸発原子により汚染され
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　図１は本発明の一実施例を示した微細加工
装置の概略図である。

【図２】　　図２はマウス／ＣＰＵを使って行う処理の
例を説明する為の図である。

【図３】　　図３は他の処理の例を説明する為の図であ
る。

【図４】　　図４は本発明の他の実施例を示した微細加
工装置の概略図である。

【図５】　　図５は本発明の他の実施例の要部詳細図で
ある。

【図６】　　図６はトンネル電流値をパラメータとした
バイアス電圧値と加工線幅値の関係を示したグラフであ
る。

【符号の説明】

１ｘ、１ｙ、１ｚ：圧電素子　　　　２：バイアス電源
　　　　３：探針　　　　４：試料　　５：Ｉ／Ｖコン
バータ　　　　６：対数増幅回路　　　　７：コンパレ
ータ　　　　８：インテグレータ　　　　９：Ｚ軸駆動
増幅回路　　　　１０ｘ，１０ｙ：走査駆動増幅回路　
　１１：ＣＰＵモニタ　　　　１２：マウス　　　　１
３：メモリ ２０：絶縁シート　　　　２１：第１探針　　　　２２
：絶縁シート　　　　２３：第２探針２４：第１バイア
ス電源　　　　２５：第２バイアス電源

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　Ｘ方向位置駆動手段，Ｙ方向位置駆動
   手段及び高さ方向位置駆動手段を有し、試料と探針の相
   対位置を変化させる三次元駆動機構、試料と探針との間
   にバイアス電圧を印加する手段、前記試料と前記探針と
   の間に流れるトンネル電流が設定値になる様に前記高さ
   方向駆動手段を制御する手段、及び、試料上の加工すべ
   き位置を設定し且つ、該加工位置において前記探針が該
   試料に接触せずに試料が加工される様に、トンネル電流
   ，バイアス電圧及び前記探針が加工すべき位置に止まる
   時間の少なくとも１つを加工すべき試料に応じて設定す
   る手段を備えた微細加工装置。
2. 【請求項２】　　試料上の任意位置の上方に探針が来る
   様に該試料と探針の相対位置を制御し、該試料上の位置
   において前記探針が該試料に接触せずに該試料が加工さ
   れる様に、前記試料と前記探針との間に流れるトンネル
   電流，該試料と探針との間に印加されるバイアス電圧及
   び該探針が前記試料上の位置に止まる時間の少なくとも
   １つを該試料に応じて制御した微細加工方法。
3. 【請求項３】　　試料上の任意位置の上方に探針が来る
   様に該試料と探針の相対位置を制御し、該試料上の位置
   において前記探針が該試料に接触せずに該試料が加工さ
   れる様に、前記試料と前記探針との間に流れるトンネル
   電流，該試料と探針との間に印加されるバイアス電圧及
   び該探針が前記試料上の位置に止まる時間の少なくとも
   １つを該試料に応じて制御した微細加工方法であって、
   予め求めたバイアス電圧値又はトンネル電流値と試料加
   工量の関係に基づいてバイアス電圧値又はトンネル電流
   値を調整する事により試料の加工量を制御する様にした
   微細加工方法。
4. 【請求項４】　　Ｘ方向位置駆動手段，Ｙ方向位置駆動
   手段及び高さ方向位置駆動手段を有し、試料と探針の相
   対位置を変化させる三次元駆動機構、試料と探針との間
   にバイアス電圧を印加する手段、前記試料と前記探針と
   の間に流れるトンネル電流が設定値になる様に前記高さ
   方向駆動手段を制御する手段、及び、試料上の加工すべ
   き位置を設定し且つ、該加工位置において前記探針が該
   試料に接触せずに試料が加工される様に、トンネル電流
   ，バイアス電圧及び前記探針が加工すべき位置に止まる
   時間の少なくとも１つを加工すべき試料に応じて設定す
   る手段を備えた微細加工装置において、前記探針の周囲
   に点状若しくはリング状の探針を設け、該探針と前記試
   料との間にバイアス電圧を印加出来る様に成した微細加
   工装置。