JPH0634361A - マイクロティップ及びこれを用いた原子間力顕微鏡装置 - Google Patents
マイクロティップ及びこれを用いた原子間力顕微鏡装置Info
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- JPH0634361A JPH0634361A JP20942592A JP20942592A JPH0634361A JP H0634361 A JPH0634361 A JP H0634361A JP 20942592 A JP20942592 A JP 20942592A JP 20942592 A JP20942592 A JP 20942592A JP H0634361 A JPH0634361 A JP H0634361A
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- tip
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）に用いられ、試料
表面の凹凸への追従性が良好なマイクロティップ、及び
これを用いたＡＦＭ装置を提供する。 【構成】 バルクＳｉの半分以下の密度の多孔質Ｓｉよ
りなるマイクロティップ及び、このマイクロティップを
カンチレバー上に形成した素子を用いたＡＦＭ装置。 【効果】 ＡＦＭ観察において走査速度を高くしても試
料表面の凹凸に追従でき、実試料表面に忠実な情報を得
ることができる。
表面の凹凸への追従性が良好なマイクロティップ、及び
これを用いたＡＦＭ装置を提供する。 【構成】 バルクＳｉの半分以下の密度の多孔質Ｓｉよ
りなるマイクロティップ及び、このマイクロティップを
カンチレバー上に形成した素子を用いたＡＦＭ装置。 【効果】 ＡＦＭ観察において走査速度を高くしても試
料表面の凹凸に追従でき、実試料表面に忠実な情報を得
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ
Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：原子間力顕微
鏡）用のマイクロティップ及びそれを用いたＡＦＭ装置
に関する。
Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：原子間力顕微
鏡）用のマイクロティップ及びそれを用いたＡＦＭ装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年において、導体の表面原子の電子構
造を直接観測できる走査型トンネル顕微鏡（以下、ＳＴ
Ｍと記す）が開発され（Ｇ．Ｂｉｎｎｉｇ ｅｔ．ａ
ｌ．，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．４９（１９８２）
５７），単結晶、非晶質を問わず実空間像を著しく高い
分解能（ナノメートル以下）で測定できるようになっ
た。かかるＳＴＭは、金属のマイクロティップと導電性
物質の間に電圧を加えて、１ｎｍ程度の距離まで近づけ
るとトンネル電流が流れることを利用している。この電
流は両者の距離変化に非常に敏感で指数関数的に変化す
るので、トンネル電流を一定に保つようにマイクロティ
ップを走査することにより、実空間の表面構造を原子オ
ーダーの分解能で観察することができる。
造を直接観測できる走査型トンネル顕微鏡（以下、ＳＴ
Ｍと記す）が開発され（Ｇ．Ｂｉｎｎｉｇ ｅｔ．ａ
ｌ．，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．４９（１９８２）
５７），単結晶、非晶質を問わず実空間像を著しく高い
分解能（ナノメートル以下）で測定できるようになっ
た。かかるＳＴＭは、金属のマイクロティップと導電性
物質の間に電圧を加えて、１ｎｍ程度の距離まで近づけ
るとトンネル電流が流れることを利用している。この電
流は両者の距離変化に非常に敏感で指数関数的に変化す
るので、トンネル電流を一定に保つようにマイクロティ
ップを走査することにより、実空間の表面構造を原子オ
ーダーの分解能で観察することができる。
【０００３】しかしながら、ＳＴＭは観察できるサンプ
ルが導電性サンプル及び一部の非導電性サンプルに限ら
れていた。そこで、新たに原子間力顕微鏡（以下、ＡＦ
Ｍと記す）というアイデアが提唱された（Ｂｉｎｎｉｇ
ｅｔ．ａｌ，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．５６（１
９８６）１９３０）。かかるＡＦＭは、物質間に働く力
によって物質表面の形状を２次元的に観察するものであ
り、ＳＴＭと異なり電気伝導性のない材料表面や有機分
子をナノメートルスケールで観察できることから広範な
応用が期待されている。ＡＦＭ装置の概略構成図を図５
に示した。ＡＦＭ装置５１は主に先端径の小さなマイク
ロティップ５２を持つカンチレバー部５３と、このカン
チレバーの曲がりを測定する変位測定部５４及びｘｙｚ
軸ステージ部５５から構成される。測定サンプル５６は
ｘｙｚ軸ステージ部５５を用いて動かし、マイクロティ
ップ５２を測定サンプル５６に近接させる。この時、マ
イクロティップ５２及びカンチレバー５３は測定サンプ
ルの表面凹凸と共に上下する。これをレーザー光などに
よる変位測定部５４で検出し、表面情報を得ることがで
きる。
ルが導電性サンプル及び一部の非導電性サンプルに限ら
れていた。そこで、新たに原子間力顕微鏡（以下、ＡＦ
Ｍと記す）というアイデアが提唱された（Ｂｉｎｎｉｇ
ｅｔ．ａｌ，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．５６（１
９８６）１９３０）。かかるＡＦＭは、物質間に働く力
によって物質表面の形状を２次元的に観察するものであ
り、ＳＴＭと異なり電気伝導性のない材料表面や有機分
子をナノメートルスケールで観察できることから広範な
応用が期待されている。ＡＦＭ装置の概略構成図を図５
に示した。ＡＦＭ装置５１は主に先端径の小さなマイク
ロティップ５２を持つカンチレバー部５３と、このカン
チレバーの曲がりを測定する変位測定部５４及びｘｙｚ
軸ステージ部５５から構成される。測定サンプル５６は
ｘｙｚ軸ステージ部５５を用いて動かし、マイクロティ
ップ５２を測定サンプル５６に近接させる。この時、マ
イクロティップ５２及びカンチレバー５３は測定サンプ
ルの表面凹凸と共に上下する。これをレーザー光などに
よる変位測定部５４で検出し、表面情報を得ることがで
きる。
【０００４】一般に、物質表面間においては、比較的遠
距離においては分散力による微弱な引力が、近距離では
斥力が働く。カンチレバー５３の曲がりは、この作用す
る力に比例するので、この曲がりを測定することによっ
てマイクロティップ５２先端とこれに数ｎｍ以内に近接
する測定サンプル５６表面間に働く微弱で局所的な力を
検出することが可能となる。さらに、測定サンプル５６
を走査することで測定サンプル５６表面の力の２次元的
情報が得られる。
距離においては分散力による微弱な引力が、近距離では
斥力が働く。カンチレバー５３の曲がりは、この作用す
る力に比例するので、この曲がりを測定することによっ
てマイクロティップ５２先端とこれに数ｎｍ以内に近接
する測定サンプル５６表面間に働く微弱で局所的な力を
検出することが可能となる。さらに、測定サンプル５６
を走査することで測定サンプル５６表面の力の２次元的
情報が得られる。
【０００５】さらに、カンチレバー５３の曲がりを一定
にするようにフィードバックをかけながら走査すること
により、測定サンプル５６表面の微小な凹凸形状を観察
できる。
にするようにフィードバックをかけながら走査すること
により、測定サンプル５６表面の微小な凹凸形状を観察
できる。
【０００６】ここで使用するマイクロティップはカンチ
レバーの自由端をマイクロティップとして用いる場合
や、カンチレバーの自由端にカンチレバーとは別個に作
製される場合等がある。
レバーの自由端をマイクロティップとして用いる場合
や、カンチレバーの自由端にカンチレバーとは別個に作
製される場合等がある。
【０００７】カンチレバーの自由端をマイクロティップ
として用いた場合は、一般的に図６に示したようにして
作製される。まず、Ｓｉ基板６１を異方性エッチングし
た後（図６（ａ）参照）、ＳｉＮ６２で被覆する（図６
（ｂ）参照）。これをパターニングした後（図６（ｃ）
参照）Ｓｉ基板６１を除去してマイクロティップ付きカ
ンチレバーが完成する（図６（ｄ）参照）。また、カン
チレバーの自由端にカンチレバーとは別個に作製する場
合は、例えば図７に示したようにして作製される。ま
ず、Ｓｉ基板７１上にＳｉＮ７２を成膜した後（図７
（ａ）参照）、エッチングしてパターニングする。この
上に逆テーパー型のレジストパターン７３を形成した後
（図７（ｂ）参照）、Ｓｉ，ＳｉＮ，Ｗなどのマイクロ
ティップ用材料７４を蒸着する（図７（ｃ）参照）。次
にレジスト７３を剥離し（図７（ｄ）参照）、Ｓｉ基板
７１を除去する（図７（ｅ）参照）。
として用いた場合は、一般的に図６に示したようにして
作製される。まず、Ｓｉ基板６１を異方性エッチングし
た後（図６（ａ）参照）、ＳｉＮ６２で被覆する（図６
（ｂ）参照）。これをパターニングした後（図６（ｃ）
参照）Ｓｉ基板６１を除去してマイクロティップ付きカ
ンチレバーが完成する（図６（ｄ）参照）。また、カン
チレバーの自由端にカンチレバーとは別個に作製する場
合は、例えば図７に示したようにして作製される。ま
ず、Ｓｉ基板７１上にＳｉＮ７２を成膜した後（図７
（ａ）参照）、エッチングしてパターニングする。この
上に逆テーパー型のレジストパターン７３を形成した後
（図７（ｂ）参照）、Ｓｉ，ＳｉＮ，Ｗなどのマイクロ
ティップ用材料７４を蒸着する（図７（ｃ）参照）。次
にレジスト７３を剥離し（図７（ｄ）参照）、Ｓｉ基板
７１を除去する（図７（ｅ）参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のＡＦＭ装置は比
較的平滑な試料表面をゆっくりと走査して観察する場合
は極めて分解能の高い情報を提供することができた。し
かし高速で走査する場合、あるいは試料表面の凹凸が大
きい場合は分解能が低下するという問題点があった。こ
の分解能の低下は、高速操作あるいは大きな凹凸のため
にマイクロティップ先端が試料表面に十分追従できずに
著しく接近したり、離れたりしてしまい表面の情報が不
正確になったことに起因している。
較的平滑な試料表面をゆっくりと走査して観察する場合
は極めて分解能の高い情報を提供することができた。し
かし高速で走査する場合、あるいは試料表面の凹凸が大
きい場合は分解能が低下するという問題点があった。こ
の分解能の低下は、高速操作あるいは大きな凹凸のため
にマイクロティップ先端が試料表面に十分追従できずに
著しく接近したり、離れたりしてしまい表面の情報が不
正確になったことに起因している。
【０００９】本発明では、上記従来技術の欠点に鑑みな
されたものであって、比較的大きい凹凸を有する試料表
面を高速で走査しても、十分表面に追従でき、しかも先
端曲率半径の小さいマイクロティップ及びこれを具備す
るＡＦＭ装置を提供することを目的とする。
されたものであって、比較的大きい凹凸を有する試料表
面を高速で走査しても、十分表面に追従でき、しかも先
端曲率半径の小さいマイクロティップ及びこれを具備す
るＡＦＭ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の特徴と
するところは、微小力検出用マイクロティップが多孔質
Ｓｉよりなることにある。
するところは、微小力検出用マイクロティップが多孔質
Ｓｉよりなることにある。
【００１１】ＡＦＭ装置において、一般に試料表面上の
原子とマイクロティップとの間に働く原子間力は１０
-13 Ｎ程度と小さいため、検出感度を上げ、分解能を良
くするためには、マイクロティップやカンチレバーの質
量を出来るだけ小さくする必要があるが、本発明にかか
る多孔質Ｓｉは、多孔質であるにもかかわらず単結晶で
あるため、単結晶の性質を残したままその密度はバルク
Ｓｉの半分以下にすることができる（Ｋ．Ｉｍａｉ，ｅ
ｔ．ａｌ，Ｐｒｏｃ．Ｉｎｃ．ＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖ
ｉｃｅ Ｍｅｅｔ．，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ Ｄ．
Ｃ．，１９８１，ＩＥＥＥ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，（１９
８１），３７６）（Ｍ．Ｉ．Ｊ．Ｂｅａｌｅ，ｅｔ．ａ
ｌ，Ｊ．Ｃｒｙｓｔ．Ｇｒｏｗｔｈ，７３（１９８
５），６２２）。
原子とマイクロティップとの間に働く原子間力は１０
-13 Ｎ程度と小さいため、検出感度を上げ、分解能を良
くするためには、マイクロティップやカンチレバーの質
量を出来るだけ小さくする必要があるが、本発明にかか
る多孔質Ｓｉは、多孔質であるにもかかわらず単結晶で
あるため、単結晶の性質を残したままその密度はバルク
Ｓｉの半分以下にすることができる（Ｋ．Ｉｍａｉ，ｅ
ｔ．ａｌ，Ｐｒｏｃ．Ｉｎｃ．ＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖ
ｉｃｅ Ｍｅｅｔ．，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ Ｄ．
Ｃ．，１９８１，ＩＥＥＥ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，（１９
８１），３７６）（Ｍ．Ｉ．Ｊ．Ｂｅａｌｅ，ｅｔ．ａ
ｌ，Ｊ．Ｃｒｙｓｔ．Ｇｒｏｗｔｈ，７３（１９８
５），６２２）。
【００１２】すなわち、本発明ではカンチレバーの先端
に位置するマイクロティップの重量を従来に比べて大幅
に低減できるため、比較的大きい凹凸を有する試料表面
を高速で走査しても十分表面に追従でき、表面情報を正
確に得ることを可能にした。
に位置するマイクロティップの重量を従来に比べて大幅
に低減できるため、比較的大きい凹凸を有する試料表面
を高速で走査しても十分表面に追従でき、表面情報を正
確に得ることを可能にした。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明す
る。
る。
【００１４】実施例１ 本実施例では図１に示されるようなカンチレバー上に形
成された本発明のマイクロティップを作製した。本図に
おいてＳｉ基板１１よりエピタキシャル成長Ｓｉよりな
るカンチレバー１２が形成されており、カンチレバー１
２上に本発明の多孔性Ｓｉよりなるマイクロティップ１
３が配置されている。図２は本実施例のマイクロティッ
プの製造工程を示す図である。
成された本発明のマイクロティップを作製した。本図に
おいてＳｉ基板１１よりエピタキシャル成長Ｓｉよりな
るカンチレバー１２が形成されており、カンチレバー１
２上に本発明の多孔性Ｓｉよりなるマイクロティップ１
３が配置されている。図２は本実施例のマイクロティッ
プの製造工程を示す図である。
【００１５】以下、本実施例のマイクロティップの作製
方法を図２に従って説明する。まず、ｐ型Ｓｉ基板２１
上にエピタキシャル成長法によりｎ型Ｓｉ層２２を０．
５μｍ厚形成した。続いてｐ型Ｓｉ層２３を５μｍ厚形
成した（図２（ａ）参照）。次に、このｐ型Ｓｉ層２３
を２５％フッ酸（５０％フッ酸をエチルアルコールで希
釈）中、電流密度０．１ｋＡ／ｍ2 の条件で多孔質化し
多孔質層２４とした（図２（ｂ）参照）。この時の成長
速度は１０ｎｍ／ｓｅｃ，かさ密度はバルクＳｉの５０
％であった。次に、基板の両面にＬＰ−ＣＶＤ法により
ＳｉＮ膜２５を０．２μｍ厚形成した（図２（ｃ）参
照）。このＳｉＮ膜２５をパターニングした後（図２
（ｄ）参照）、熱酸化を行い多孔質層２４を酸化させて
酸化層２６を形成した（図２（ｅ）参照）。これをフッ
酸水溶液中に浸漬して酸化層２６を溶解除去し、マイク
ロティップ２７を形成した（図２（ｆ）参照）。次に、
Ｐｔを対向電極（陰極）としてｎ型Ｓｉ層２２に約５Ｖ
を印加し水酸化カリウム水溶液中でｐ型Ｓｉ基板２１を
異方性エッチングし、ｎ型Ｓｉ層２２をシリコンメンブ
レン２８とした（図２（ｇ）参照）。次に、このメンブ
レン２８をエッチングしてカンチレバー化することによ
りカンチレバー上に本発明のマイクロティップが形成さ
れた（図２（ｈ）参照）。
方法を図２に従って説明する。まず、ｐ型Ｓｉ基板２１
上にエピタキシャル成長法によりｎ型Ｓｉ層２２を０．
５μｍ厚形成した。続いてｐ型Ｓｉ層２３を５μｍ厚形
成した（図２（ａ）参照）。次に、このｐ型Ｓｉ層２３
を２５％フッ酸（５０％フッ酸をエチルアルコールで希
釈）中、電流密度０．１ｋＡ／ｍ2 の条件で多孔質化し
多孔質層２４とした（図２（ｂ）参照）。この時の成長
速度は１０ｎｍ／ｓｅｃ，かさ密度はバルクＳｉの５０
％であった。次に、基板の両面にＬＰ−ＣＶＤ法により
ＳｉＮ膜２５を０．２μｍ厚形成した（図２（ｃ）参
照）。このＳｉＮ膜２５をパターニングした後（図２
（ｄ）参照）、熱酸化を行い多孔質層２４を酸化させて
酸化層２６を形成した（図２（ｅ）参照）。これをフッ
酸水溶液中に浸漬して酸化層２６を溶解除去し、マイク
ロティップ２７を形成した（図２（ｆ）参照）。次に、
Ｐｔを対向電極（陰極）としてｎ型Ｓｉ層２２に約５Ｖ
を印加し水酸化カリウム水溶液中でｐ型Ｓｉ基板２１を
異方性エッチングし、ｎ型Ｓｉ層２２をシリコンメンブ
レン２８とした（図２（ｇ）参照）。次に、このメンブ
レン２８をエッチングしてカンチレバー化することによ
りカンチレバー上に本発明のマイクロティップが形成さ
れた（図２（ｈ）参照）。
【００１６】尚、本実施例で形成したマイクロティップ
をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察したところ、先端
が鋭利に形成されており、その先端曲率半径は約５０ｎ
ｍであった。
をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察したところ、先端
が鋭利に形成されており、その先端曲率半径は約５０ｎ
ｍであった。
【００１７】本実施例でカンチレバー上に形成したマイ
クロティップを図５に示したようなＡＦＭ装置に装着し
て図３に示すようなグレーティング表面を観察した。
尚、グレーティングは０．２５μｍライン＆スペースで
高さは０．０６μｍであり、走査速度は１６μｍ／ｓｅ
ｃとした。その結果、グレーティングの凹の幅が実際よ
りも約５ｎｍ少なかったが、シャープな断面の形状及び
原子配列が観察された。
クロティップを図５に示したようなＡＦＭ装置に装着し
て図３に示すようなグレーティング表面を観察した。
尚、グレーティングは０．２５μｍライン＆スペースで
高さは０．０６μｍであり、走査速度は１６μｍ／ｓｅ
ｃとした。その結果、グレーティングの凹の幅が実際よ
りも約５ｎｍ少なかったが、シャープな断面の形状及び
原子配列が観察された。
【００１８】実施例２ 本実施例では図１に示したようなカンチレバー上に形成
された本発明のマイクロティップを図４に示されるよう
な製造工程により作製した。
された本発明のマイクロティップを図４に示されるよう
な製造工程により作製した。
【００１９】以下、本実施例のマイクロティップの作製
方法を図４を用いて説明する。まず、ｐ型Ｓｉ基板４１
上にエピタキシャル成長法によりｎ型Ｓｉ層４２を０．
５μｍ厚形成した。続いてｐ型Ｓｉ層４３を５μｍ厚形
成した（図４（ａ）参照）。次に、このｐ型Ｓｉ層４３
を２５％フッ酸（５０％フッ酸をエチルアルコールで希
釈）中、電流密度０．１ｋＡ／ｍ2 の条件で多孔質化し
多孔質層４４とした（図４（ｂ）参照）。この時の成長
速度は１０ｎｍ／ｓｅｃ，かさ密度はバルクＳｉの５０
％であった。次に、基板の両面にＬＰ−ＣＶＤ法により
酸化Ｓｉ膜４５を０．５μｍ厚形成した（図４（ｃ）参
照）。この酸化Ｓｉ膜４５をパターニングした後（図４
（ｄ）参照）、ＳＦ6 ガスを用いたリアクティブイオン
エッチングにより多孔質層４４をエッチングしてマイク
ロティップ４６を形成した（図４（ｅ）参照）。次に、
Ｐｔを対向電極（陰極）としてｎ型Ｓｉ層４２に約５Ｖ
を印加し水酸化カリウム水溶液中でｐ型Ｓｉ基板４１を
異方性エッチングし、ｎ型Ｓｉ層４２をシリコンメンブ
レン４７とした（図４（ｆ）参照）。次に、このメンブ
レン４７をエッチングしてカンチレバー化することによ
りカンチレバー上に本発明のマイクロティップが形成さ
れた（図４（ｇ）参照）。
方法を図４を用いて説明する。まず、ｐ型Ｓｉ基板４１
上にエピタキシャル成長法によりｎ型Ｓｉ層４２を０．
５μｍ厚形成した。続いてｐ型Ｓｉ層４３を５μｍ厚形
成した（図４（ａ）参照）。次に、このｐ型Ｓｉ層４３
を２５％フッ酸（５０％フッ酸をエチルアルコールで希
釈）中、電流密度０．１ｋＡ／ｍ2 の条件で多孔質化し
多孔質層４４とした（図４（ｂ）参照）。この時の成長
速度は１０ｎｍ／ｓｅｃ，かさ密度はバルクＳｉの５０
％であった。次に、基板の両面にＬＰ−ＣＶＤ法により
酸化Ｓｉ膜４５を０．５μｍ厚形成した（図４（ｃ）参
照）。この酸化Ｓｉ膜４５をパターニングした後（図４
（ｄ）参照）、ＳＦ6 ガスを用いたリアクティブイオン
エッチングにより多孔質層４４をエッチングしてマイク
ロティップ４６を形成した（図４（ｅ）参照）。次に、
Ｐｔを対向電極（陰極）としてｎ型Ｓｉ層４２に約５Ｖ
を印加し水酸化カリウム水溶液中でｐ型Ｓｉ基板４１を
異方性エッチングし、ｎ型Ｓｉ層４２をシリコンメンブ
レン４７とした（図４（ｆ）参照）。次に、このメンブ
レン４７をエッチングしてカンチレバー化することによ
りカンチレバー上に本発明のマイクロティップが形成さ
れた（図４（ｇ）参照）。
【００２０】尚、本実施例で形成したマイクロティップ
をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察したところ、先端
が鋭利に形成されており、その先端曲率半径は約５０ｎ
ｍであった。
をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察したところ、先端
が鋭利に形成されており、その先端曲率半径は約５０ｎ
ｍであった。
【００２１】本実施例でカンチレバー上に形成したマイ
クロティップを図５に示したようなＡＦＭ装置に装着し
て、実施例１と同様に図３に示したようなグレーティン
グ表面を観察したところ、実施例１と同様な結果が得ら
れた。
クロティップを図５に示したようなＡＦＭ装置に装着し
て、実施例１と同様に図３に示したようなグレーティン
グ表面を観察したところ、実施例１と同様な結果が得ら
れた。
【００２２】比較例１ 図７に示したようなＳｉＮよりなるカンチレバー上に形
成したＳｉ，ＳｉＮよりなるマイクロティップを用いて
実施例１と同一の装置、条件で図３に示したようなグレ
ーティングを観察した。その結果、凹部は５０ｎｍの滑
らかな窪みとして観察されただけであった。次に８μｍ
／ｓｅｃで走査したところ凸部の原子配列は観察された
が、シャープな断面形状は得られなかった。
成したＳｉ，ＳｉＮよりなるマイクロティップを用いて
実施例１と同一の装置、条件で図３に示したようなグレ
ーティングを観察した。その結果、凹部は５０ｎｍの滑
らかな窪みとして観察されただけであった。次に８μｍ
／ｓｅｃで走査したところ凸部の原子配列は観察された
が、シャープな断面形状は得られなかった。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のマイクロ
ティップは嵩密度が非常に小さいため、ＡＦＭ観察にお
いて走査速度を高くしても試料表面の凹凸への追従性が
良好となる。更には、先端が鋭利に形成されるため実試
料表面に忠実な情報を得ることが可能なＡＦＭ装置が提
供できる。
ティップは嵩密度が非常に小さいため、ＡＦＭ観察にお
いて走査速度を高くしても試料表面の凹凸への追従性が
良好となる。更には、先端が鋭利に形成されるため実試
料表面に忠実な情報を得ることが可能なＡＦＭ装置が提
供できる。
【図１】本発明のマイクロティップをカンチレバー上に
形成した素子の概略図である。
形成した素子の概略図である。
【図２】図１の素子の製造工程の一例を説明するための
図である。
図である。
【図３】本発明のマイクロティップを用いたＡＦＭ装置
で表面観察したグレーティングの形状を示す図である。
で表面観察したグレーティングの形状を示す図である。
【図４】図１の素子の製造工程の他の例を説明するため
の図である。
の図である。
【図５】ＡＦＭ装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】従来例のマイクロティップの製造工程を説明す
るための図である。
るための図である。
【図７】従来例のマイクロティップの製造工程を説明す
るための図である。
るための図である。
１１ Ｓｉ基板 １２ カンチレバー １３ マイクロティップ ２１ ｐ型Ｓｉ基板 ２２ ｎ型Ｓｉ層 ２３ ｐ型Ｓｉ層 ２４ 多孔質層 ２５ ＳｉＮ層 ２６ 酸化層 ２７ マイクロティップ ２８ メンブレン ３１ グレーティング ４１ ｐ型Ｓｉ基板 ４２ ｎ型Ｓｉ層 ４３ ｐ型Ｓｉ層 ４４ 多孔質層 ４５ 酸化Ｓｉ層 ４６ マイクロティップ ４７ メンブレン ５１ ＡＦＭ装置 ５２ マイクロティップ ５３ カンチレバー部 ５４ 変位測定部 ５５ ｘｙｚ軸ステージ ５６ 測定サンプル ６１ Ｓｉ基板 ６２ ＳｉＮ ７１ Ｓｉ基板 ７２ ＳｉＮ ７３ レジストパターン ７４ マイクロティップ用材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笠貫 有二 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 河田 春紀 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 微小力検出用マイクロティップであっ
て、該マイクロティップが多孔質シリコンよりなること
を特徴とするマイクロティップ。 - 【請求項２】 請求項１記載のマイクロティップを具備
することを特徴とする原子間力顕微鏡装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20942592A JPH0634361A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | マイクロティップ及びこれを用いた原子間力顕微鏡装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20942592A JPH0634361A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | マイクロティップ及びこれを用いた原子間力顕微鏡装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0634361A true JPH0634361A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16572658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20942592A Pending JPH0634361A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | マイクロティップ及びこれを用いた原子間力顕微鏡装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634361A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000005339A1 (en) * | 1998-07-22 | 2000-02-03 | The Secretary Of State For Defence | Transferring materials into cells using porous silicon |
-
1992
- 1992-07-15 JP JP20942592A patent/JPH0634361A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000005339A1 (en) * | 1998-07-22 | 2000-02-03 | The Secretary Of State For Defence | Transferring materials into cells using porous silicon |
| AU753542B2 (en) * | 1998-07-22 | 2002-10-24 | Psimedica Limited | Transferring materials into cells using porous silicon |
| US6770480B1 (en) | 1998-07-22 | 2004-08-03 | Psimedica Limited | Transferring materials into cells using porous silicon |
| EP1522578A1 (en) * | 1998-07-22 | 2005-04-13 | PSIMEDICA Limited | Transferring materials into cells using porous silicon |
| US7332339B2 (en) | 1998-07-22 | 2008-02-19 | Psimedica Limited | Transferring materials into cells using porous silicon |
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