JPH09127139A - カンチレバー型微小探針の製造方法およびカンチレバー型微小探針 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カンチレバーの自由端近傍に形成される微小
針状突起の材質の選択度が大きく、従来方法に比して材
料の利用効率が高いカンチレバー型微小探針の製造方法
と、それにより得られる、従来実用化されていない材質
の微小針状突起を持つカンチレバー型微小探針を提供す
る。 【解決手段】 一端が基板１に固定された微小なカンチ
レバー２の自由端近傍の一点に、低エネルギ集束イオン
ビームを連続照射することによってそのイオンを直接蒸
着させ、微小針状突起３を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＳＴＭ（走
査型トンネル顕微鏡）、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）等の
ＳＰＭ（探針走査型顕微鏡）の用いる探針として、ある
いは磁気ヘッドとして用いることのできるカンチレバー
型微小探針の製造方法と、その製造方法により得ること
のできるカンチレバー型微小探針に関する。

【０００２】

【従来の技術】探針と被測定試料との間に流れるトンネ
ル電流を一定に保ちつつ探針を操作することによって試
料の表面状態を測定するＳＴＭや、被測定試料と探針と
の間に作用する力に起因する探針の変位（撓み）を一定
に保ちつつ探針を操作するＡＦＭ等をはじめとする、探
針走査型顕微鏡においては、一般に、一端が基板に固定
された微小なカンチレバーの自由端近傍に微小な針状突
起を備えた、いわゆるカンチレバー型微小探針が用いら
れれる。このようなカンチレバー型微小探針を製造する
方法としては、従来、次にような方法が知られている。

【０００３】一つは、単結晶を用いて、そのエッチング
異方性を利用する、レプリカ法と称される方法である。
その工程の概略を図１〜図４に模式的に示す。まず、図
１（Ａ）に断面図、（Ｂ）に平面図を示すように、Ｓｉ
単結晶基板１０の表面をＳｉＯ₂ 等のマスク１１で覆
い、そのマスク１１には微小な矩形孔１１ａを形成す
る。次に、そのマスク１１を介して、ＫＯＨ，ＴＭＡＨ
（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）、ヒ
ドラジン、ＥＤＰ（エチレンジアミンピロカテコール）
等のエッチャントを用いてＳｉ単結晶基板１０をエッチ
ングすることにより、そのエッチング異方性を利用して
図２（Ａ）に断面図、（Ｂ）に平面図を示すように四角
錐形の窪み１０ａを形成する。次に、その窪み１０ａを
埋め込むようにＳｉ₃ Ｎ₄ 等の膜を成膜し、その膜をフ
ォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることに
よって、図３（Ａ）断面図、（Ｂ）に平面図を示すよう
に、一端部が窪み１０ａ内に入り込んだ短冊状の膜１２
を残す。次いでＳｉ単結晶１０の裏面側からのエッチン
グにより、窪み１０ａの形成部分を含めた不要部分を除
去することによって、図４に斜視図を示すように、Ｓｉ
台座１００に一端が固定されたＳｉ₃ Ｎ₄ 製のカンチレ
バー１０１の自由端近傍に、微小な四角錐形の針状突起
１０２を備えた構造のカンチレバー型微小探針を得る。

【０００４】従来のカンチレバー型微小探針の製造方法
の他の一つは、サイドエッチングを利用する方法であ
る。この方法は、図５（Ａ），（Ｂ）に模式的に示すよ
うに、Ｓｉ等の基板２０をレジスト膜等のマスク２１を
介してエッチングによってパターニングしようとする際
に、そのエッチング量が大きいと、マスク２１の下部に
もエッチングが進行するサイドエッチングと称される現
象が生じるが、この現象を積極的に利用し、マスク２１
の形状、大きさ、エッチング条件等を適当に選ぶこと
で、カンチレバーの自由端近傍に円錐形または角錐形等
の微小探針を形成する方法である。

【０００５】また、従来、数ｋｅＶ〜５０ｋｅＶ付近の
エネルギを有するイオンビームは物質表面との相互作用
としてのエッチング効果が大きく、イオンビームミリン
グとして応用されており、特に２０〜５０ｋｅＶのＧａ
⁺ 集束イオンビームは、ビーム径をサブミクロンオーダ
ーまで絞り込むことができ、これを用いた高分解能のミ
リング加工技術が実用化されている。この技術によれ
ば、フォトリソグラフィ技術と比較して格段に高い加工
自由度が得られることから、このイオンビームミリング
技術によって、前記した各製法により得られたカンチレ
バー型微小探針の微小針状突起部分等を追加工する方法
が実用化されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のカン
チレバー型微小探針の製造方法のうち、レプリカ法およ
びサイドエッチングを利用した方法においては、材料化
学的性質を利用した方法であるため、適用できる材料に
制約が多いという欠点がある。そのことを原因として、
従来、例えばＡＦＭ等のプローブとして用いられるカン
チレバー型微小探針は、これらの方法により製造可能な
ＳｉおよびＳｉ₃ Ｎ₄ 以外の材質では実用化されていな
い。

【０００７】また、イオンビームミリング技術を利用し
てカンチレバー型微小探針を追加工する方法において
は、微小探針の純度が低下してしまうという欠点があ
る。すなわち、２０〜５０ｋｅＶのイオンビームには、
エッチング作用の他にイオン注入作用があるため、ミリ
ング加工に用いられるＧａが不純物として探針材料中に
混入してしまうことは避けられない。探針材料の純度が
下がることで、探針材料の物理的あるいは化学的性質を
積極的に利用する場合に、不利を生じる可能性がある。
例えば探針材料に磁性体を用いて磁気力検知型のカンチ
レバー型微小探針を得ようとする場合、その磁性体の純
度が下がることで透磁率、保磁力等が小さくなり、結果
として感度が低下してしまうことになる。

【０００８】更に、従来の製造方法においては、そのい
ずれも、バルク状の材料からの削り出しによって所望構
造のカンチレバー型微小探針を得るため、材料の利用効
率が著しく低いという欠点がある。

【０００９】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、カンチレバーの自由端近傍に形成される微小針
状突起の材質の選択度が極めて大きく、しかも、従来の
各製法に比して材料の利用効率の大きいカンチレバー型
微小探針の製造方法と、それによって得ることのでき
る、未だ実用化されていない材質の微小針状突起を有す
るカンチレバー型微小探針を提供することを目的として
いる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のカンチレバー型微小探針の製造方法は、一
端が基板に固定された微小カンチレバーの自由端近傍の
一点に、真空中にて低エネルギの集束イオンビームを連
続照射することによりそのイオンを直接蒸着させて、金
属または半導体の単体もしくは合金または化合物からな
る微小針状突起を形成することによって特徴づけられ
る。

【００１１】本発明のカンチレバー型微小探針の製造方
法では、以上のようにして形成された微小針状突起に対
して、当該微小針状突起に含まれる元素をイオン種とす
る集束イオンビームを用いたイオンミリングによって追
加工してもよい。

【００１２】更に、本発明のカンチレバー型微小探針
は、一端が基板に固定された微小カンチレバーの自由端
近傍に、Ａｕ，Ｃｕ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，
Ａｇ，Ａｌ，Ｐｄ，Ｐｔ，またはＧｅの集束イオンビー
ムを直接蒸着することによって形成された、これらの元
素の単体、もしくはこれらの元素を組み合わせた合金か
らなる微小針状突起が形成されていることによって特徴
づけられる。

【００１３】ここで、本発明の製造方法において、微小
針状突起を除くカンチレバー本体の製造方法並びに材質
は任意であり、また、本発明のカンチレバー型微小探針
においても、カンチレバー本体の材質は限定されない。

【００１４】

【作用】本発明は、集束イオンビーム直接蒸着法ではタ
ーゲット平面上での蒸着速度がイオンビームのビームプ
ロファイルに反映する事実と、集束イオンビームのビー
ムプロファイルはガウス分布に近似することを利用し
て、真空中で低エネルギ集束イオンビームを微小カンチ
レバーの自由端近傍の一点に照射することにより、そこ
に微小針状突起を形成しようとするものである。

【００１５】すなわち、ターゲットの平坦な表面に集束
イオンビームを照射すると、そのイオンのターゲットへ
の蒸着速度はイオンビームのビームプロファイル、すな
わち密度の分布を反映する。この密度分布はガウス分布
に近似しており、従って、このような集束イオンビーム
を低エネルギのもとにターゲットの一点に連続照射する
と、図６（Ａ）に示すように、集束イオンビームＢの照
射当初において、ターゲットＴの表面に、ビームＢの密
度分布に応じて中央部分が盛り上がった薄膜Ｆが成膜さ
れる（核の成長）。ここで、集束イオンビームを低エネ
ルギでターゲットＴに導くためには、ターゲットＴの直
前にイオンビームＢを減速するための減速用の電場が形
成されるが、上記した中央部分が盛り上がった薄膜Ｆ
（核）がターゲットＴに形成されることによって、イオ
ンビームＢにとって減速場である電界分布が、核の形状
に沿うように歪み、発散場が生成される。その状態を図
６（Ａ）に電気力線ｆと等電位線ｐによって示す。

【００１６】このような発散場の生成状態で更に集束イ
オンビームの照射を継続すると、中心部と周辺部の蒸着
速度差が助長され、図６（Ｂ）に示すように、更に中央
部分が盛り上がり、かつ、電界分布の歪みも増大し、中
央部分と周辺部分の蒸着速度差は更に広がる（核の成
長）。

【００１７】そして、最終的には、図６（Ｃ）に示すよ
うに、中心の点状領域だけが成長し、先鋭な形状を持つ
微小針状突起Ｎが得られる。従って本発明の製造方法に
よれば、微小針状突起Ｎは従来の製法のように削り出す
のではなく、平坦なカンチレバーの表面に蒸着形成する
のであるため、材料の利用効率は著しく向上する。

【００１８】また、本発明の製造方法において利用する
集束イオンビーム直接蒸着法によれば、殆どあらゆる金
属および半導体をイオン種として利用することができ、
従って、上述の微小針状突起Ｎの材質として、集束イオ
ンビーム直接蒸着法で蒸着可能な種々の材質の微小針状
突起を自由端近傍に備えたカンチレバー型微小探針を得
ることができる。また、複数のイオン種を用いることに
より、金属または半導体の合金ないしは化合物からなる
微小探針の形成も可能である。

【００１９】ここで、以上の製造方法によって得られた
微小針状突起Ｎに対し、より先鋭化や柱状化を図るべく
追加工を行うに際しては、その微小針状突起Ｎに含まれ
る元素をイオン種とする集束イオンビームを用いたイオ
ンミリングを行うことによって、そのイオンミリング用
のイオンが微小針状突起Ｎ内に注入されても、これが不
純物となることがない。

【００２０】一方、本発明のカンチレバー型微小探針
は、上記の方法によって製造される微小針状突起をカン
チレバーの自由端近傍に備えているものであるが、従来
の製造方法によっては得ることのできない材質、つまり
未だ実用化されていない材質からなる微小針状突起を有
する点を特徴としている。すなわち、微小針状突起とし
て、従来実用化されているＳｉおよびＳｉ₃ Ｎ₄ を除
き、かつ、集束イオンビーム直接蒸着法により蒸着可能
な材料、具体的には、Ａｕ，Ｃｕ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｃｏ，
Ｎｉ，Ｆｅ，Ａｇ，Ａｌ，Ｐｄ，Ｐｔ，またはＧｅの元
素のうち、任意のものの単体、またはこれらの合金から
なる微小針状突起がカンチレバーの自由端近傍に形成さ
れた構造を持つカンチレバー型微小探針である。このよ
うな材質からなる微小針状突起を有するカンチレバー型
微小探針を用いることにより、その材料の物性を利用し
た探針とすることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図７は本発明の製造方法の工程説
明図である。まず、図７（Ａ）に示すように、固定基板
１に一端が固定された微小カンチレバー２を作成する。
この固定基板１とカンチレバー２の材質はは特に限定さ
れるものではないが、その一例として、固定基板１をＳ
ｉ基板とし、カンチレバー２をＳｉ₃ Ｎ₄ 薄膜とするこ
とができる。また、この図７（Ａ）に示した構造を作成
する方法についても、特に限定されないが、その一例と
して、Ｓｉ等の基板の表面に一様にＳｉ₃ Ｎ₄ 薄膜を成
膜した後、これをフォトリソグラフィ技術によって図７
（Ａ）に示されているカンチレバー２の形状にパターニ
ングし、更に、基板の裏面側からのエッチングにより基
板の不要部分を除去し、同図に示されている固定基板１
の形状とする方法を採用することができる。ここで、カ
ンチレバー２の幅寸法は、例えば１００μｍ程度であ
る。

【００２２】次に、図７（Ａ）のカンチレバー２の自由
端近傍の一点に、真空中において低エネルギの集束イオ
ンビームを連続照射することにより、同図（Ｂ）に示す
ように、カンチレバー２の自由端近傍に微小針状突起３
を形成する。この微小針状突起３の大きさは、例えば底
辺の直径ないしは一辺が２０〜３０μｍ程度で、高さも
同様に２０〜３０μｍである。

【００２３】図８にこのような低エネルギの集束イオン
ビームを連続照射するのに適した集束イオンビーム装置
の構成例を示す。この例における集束イオンビーム装置
は、ヒータにより加熱される液体金属イオン源８１、そ
のイオン取り出し口に近接配置された引き出し電極８
２、イオン源８１から引き出されたイオンを集束させる
コンデンサレンズ８３、質量分離器としてのＥ×Ｂマス
フィルタ８４およびビームアパーチャ８５、ビームを走
査して照射位置を位置決めするための偏向電極８６、タ
ーゲットＴの直前でイオンビームを集束させる対物レン
ズ８７、ターゲットＴを支持するターゲットホルダ８
８、およびそのターゲットホルダ８８を碍子Ｇを介して
支承するステージ８９を主要構成要素とし、これらは真
空チャンバ８０内に収容されている。

【００２４】液体金属イオン源８１には加速電極９１に
より正の電位が与えられ、この液体金属イオン源８１と
引き出し電極８２との間には、両者間にイオン源８１内
のイオンを引き出すに十分な電位差が与えられる。

【００２５】また、碍子Ｇによって他の構成要素に対し
て電気的にフローティング状態に支持されたターゲット
ホルダ８８には減速電源９２が接続されており、このタ
ーゲットホルダ８８と、３枚電極構造を持つ静電レンズ
である対物レンズ８７のターゲットホルダ８８側の外部
電極との間に、減速電場が形成されるようになってい
る。なお９３は液体金属イオン源８１を加熱するための
ヒータ電源であり、９４はシリンダ等に装着されて随時
にイオンビーム中に引き出されてイオンビーム電流をモ
ニタするためのファラデーカップである。

【００２６】以上の構成により、液体金属イオン源８１
から引き出されて加速されたイオンはコンデンサレンズ
８３によって集束されるとともに、次段のＥ×Ｂマスフ
ィルタ８４およびビームアパーチャ８５によって所望イ
オンのみが選別され、更にその単一種のイオンからなる
ビームは偏向電極８６を経て対物レンズ８７によって更
に集束され、微小スポットとなっターゲットホルダ８８
上のターゲットＴの表面に結像するが、ターゲットＴの
直前に形成される減速電場によりイオンは減速され、結
局、ターゲットＴに到達するイオンビームは、加速電源
９１によるイオン源８１の電位と、減速電源９２による
ターゲット電位との差分だけの最終エネルギを以てター
ゲットＴに到達する。

【００２７】このような減速機能を持つ集束イオンビー
ム装置を用いて、図７（Ａ）に示したカンチレバー２の
自由端近傍の一点に、所望のイオン種からなるイオンビ
ームを所定の低エネルギに減速して連続照射することに
より、図７（Ｂ）に示した微小針状突起３が得られる。
例えば、集束イオンビームとしてＡｕ⁺ ビームを用い
て、これを５０ｅＶのエネルギでカンチレバー２の自由
端近傍の一点に連続照射することにより、前記した図６
（Ａ）〜（Ｃ）に示した過程により、高純度のＡｕを材
質とする微小針状突起３が形成され、ＡＦＭ用のカンチ
レバー型微小探針が得られる。

【００２８】ここで、ＡＦＭ用のカンチレバー型微小探
針における微小針状突起をＡｕとすることは、被測定試
料に対して化学的に不活性であり、被測定試料との間で
一切の化学反応が生じないことを意味し、特に化学的に
活性な試料の測定に際して有効である。また、比較的柔
らかいので、被測定試料を傷つけることがなく、しかも
酸化による導電性の劣化が生じないが故に、ＳＴＭに用
いた場合、寿命が長くなる、といった利点がある。

【００２９】また、低エネルギ集束イオンビームとし
て、Ｃｏ⁺ ，Ｃｏ²⁺等の磁性体のイオンビームを用いれ
ば、ＡＦＭ用センサと同様の構造を持つＭＦＭ（磁気力
顕微鏡）用のカンチレバー型微小探針が得られる。すな
わち、ＭＦＭでは、被測定試料と探針との間に作用する
磁気力を一定量に保ちつつ探針を走査することにより、
被測定試料の磁気分布を測定するが、その探針としては
磁性体である必要があるが、本発明によってこのような
探針としてＡＦＭ用センサと同等の構造のものが得られ
る。そして、このような磁性体の微小針状突起を有する
カンチレバー型微小探針は、磁気ヘッドとしても用いる
ことができ、現在知られている構造の磁気ヘッドに比し
て大幅な小型化を達成することができる。

【００３０】本発明の製造方法において、微小針状突起
３を構成する材料は以上の例に限られず、イオン化して
集束イオンビームにすることのできる材料であれば任意
の材料を用いることができる。また、複数種のイオン種
からなる低エネルギ集束イオンビームを交互または同時
に照射することにより、これらのイオン種の合金または
化合物からなる微小針状突起３を形成することができ
る。現時点においてこのような集束イオンビーム化が可
能な材料としては、上記のＡｕ，Ｃｏのほか、Ｃｕ，Ｎ
ｂ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ａｇ，Ａｌ，Ｐｄ，Ｐｔ
の金属、およびＳｉ，Ｇｅの半導体が確認されており、
従って本発明の製造方法においては、微小針状突起３の
材質としてこのような元素を単体で、あるいは適宜に組
み合わせた合金または化合物で作成することができる。

【００３１】また、本発明のカンチレバー型微小探針
は、その微小針状突起３の材質としては、上記した元素
の単体あるいは合金または化合物のうち、従来実用化さ
れているＳｉを除く全ての材質とすることができる。

【００３２】このように微小針状突起３の材質のバリエ
ーションを大きくすることは、被測定試料との組み合わ
せや測定しようとする物性との関連において、最適な材
質の微小針状突起３を有するカンチレバー型微小探針を
用いることを可能とし、各種ＳＰＭによる測定対象（試
料、物性）を広げることができる。

【００３３】ここで、上記した実施の形態においては、
カンチレバー２の微小針状突起３の形成箇所を平坦面と
した例を述べたが、カンチレバー２上の微小針状突起３
を形成すべき位置を、あらかじめ盛り上がった形状とし
ておいてもよい。

【００３４】すなわち、図９に製造工程の説明図を示す
ように、まず、カンチレバー２の微小針状突起３を形成
する位置に、同図（Ａ）のようにあらかじめ盛り上がり
部２ａを形成しておく。これにより、図８に例示した集
束イオンビーム装置のターゲットホルダ８８にカンチレ
バー２を支持したとき、図９（Ａ）に等電位線ｐを示す
ように減速場は当初から歪んだものとなる。この位置に
低エネルギ集束イオンビームを連続的に照射すると、イ
オンの蒸着速度は、そのビームの密度分布と併せて盛り
上がり部２ａの中心部が周辺部に比して大きくなり、前
記した図６（Ｂ）の状態から集束イオンビームを照射し
た場合と同等の作用が得られ、その結果、図９（Ｂ）に
示すように、盛り上がり部２ａの上に先鋭な先端を持つ
微小針状突起３′が得られる。

【００３５】次に、以上の本発明方法の各実施の形態に
よって得られたカンチレバー型微小探針の微小針状突起
３または３′に対して、追加工する方法について述べ
る。図１０（Ａ）に示すようなアスペクト比の大きなラ
インアンドスペース構造を持つ試料、これは光学グレー
ティングの典型的な構造であるが、このような試料をＡ
ＦＭ観察する場合等においては、上記した本発明の製造
方法によって得られた微小針状突起３または３′によっ
ても、あるいは前記した従来の製造方法によって得られ
た微小針状突起によっても、ＡＦＭ像の忠実度が低下す
る。すなわち、本発明の製造方法および従来の各製造方
法により得られる微小針状突起の形状は、角錐または円
錐に近い形状となる。このような錐形の微小針状突起に
より図１０（Ａ）のようなプロフィールを持つ試料を測
定する場合、同図（Ｂ）に示すように、微小針状突起Ｎ
と試料とが干渉し、ＡＦＭ像の忠実度が悪化する。この
ような場合、微小針状突起Ｎの形状をより柱状に近い形
に追加工することで、図１０（Ｃ）に示すように微小針
状突起Ｎと試料との干渉を低減させ、ＡＦＭ像の忠実度
を改善することが可能となる。

【００３６】このような追加工に際しては、従来、Ｇａ
イオンを用いたイオンミリング技術が採用され、その結
果としてＧａが不純物として微小針状突起に注入されて
しまうことは前記した通りであるが、本発明では、微小
針状突起Ｎの材質に含まれる元素のイオンを用いた集束
イオンビームによるイオンミリングを行うことで、その
ような不純物の混入を防止する。

【００３７】図１１にその追加工の例を示す。この例に
おいて、前記した本発明の製造方法によって作成した微
小針状突起３が例えばＡｕである場合、イオンミリング
用の集束イオンビームとして、エネルギ２０ｋｅＶのＡ
ｕ⁺ イオンビームを用いる。この場合、図１１（Ａ）に
示すように、微小針状突起３を形成したときの集束イオ
ンビームよりもビーム径をより小さくし、図８に例示し
た集束イオンビーム装置の偏向電極８６によって、その
ビームを円形に走査する。これにより、微小針状突起３
は同図（Ｂ）に示すようによりアスペクト比の高い柱状
に加工され、図１０（Ａ）に示したような試料でもその
ＡＦＭ像の忠実度が改善される。

【００３８】この方法において特に注目すべき点は、微
小針状突起３を構成する元素のイオンビームによりイオ
ンミリングする点であり、これにより、イオンミリング
に用いるイオンが微小針状突起３に注入されても不純物
とならなくなり、追加工により微小針状突起３の純度が
低下することがない。

【００３９】また、このような微小針状突起の追加工の
他の形態として、前記した本発明方法により得た角錐ま
たは円錐状の微小針状突起３または３′を、上記と同様
に、そこに含まれる元素のイオンからなる集束イオンビ
ームによって、例えばある特定の側面を削り取ることで
非対称な形状に加工することもできる。

【００４０】また、本発明の応用として、微小針状突起
に意図的に特定の金属元素を不純物として注入すること
も可能である。すなわち、例えばＳｉ製の微小針状突起
に、ＡｕやＡｌ等の金属を注入し、導電性を高める等の
応用が可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明方法によれば、低
エネルギ集束イオンビームをカンチレバーの自由端近傍
の一点に連続的に照射することによって、そこに微小針
状突起を形成するから、集束イオンビームのイオン種と
して用いることのできる、殆ど全ての金属および半導体
からなる微小針状突起を有するカンチレバー型微小探針
を得ることができる。しかも、その微小針状突起は従来
の方法のように母材から削りだすのではないため、材料
の利用効率を大幅に向上させることができるとともに、
高い純度の微小針状突起を持つカンチレバー型微小探針
を得ることができる。

【００４２】また、微小針状突起の材質の選択度が従来
の製造方法に比して大幅に大となる結果、従来実用化さ
れていない材料からなるカンチレバー型微小探針が得ら
れ、例えば磁性体の微小針状突起を形成することによっ
て磁気力顕微鏡用のプローブとして、あるいは磁気ヘッ
ドとして使用可能なカンチレバー型微小探針を得ること
ができ、Ａｕを用いることによって被測定試料に対して
化学的に不活性で、柔らかいために被測定試料を傷つけ
ることなく、しかも酸化による導電性の劣化がないため
ＳＴＭに用いて寿命の長いカンチレバー型微小探針が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のレプリカ法によるカンチレバー型微小探
針の製造方法の一工程の説明図

【図２】同じく従来のレプリカ法によるカンチレバー型
微小探針の製造方法の一工程の説明図

【図３】同じく従来のレプリカ法によるカンチレバー型
微小探針の製造方法の一工程の説明図

【図４】従来のレプリカ法により得られたカンチレバー
型微小探針の構造を示す斜視図

【図５】サイドエッチングを利用して従来のカンチレバ
ー型微小探針の製造方法の説明図

【図６】本発明の製造方法の実施の形態における微小針
状突起の形成過程の説明図

【図７】本発明の製造方法の実施の形態の工程説明図

【図８】本発明の製造方法に用いるのに適した集束イオ
ンビーム装置の構成図

【図９】本発明の製造方法の他の実施の形態における微
小針状突起の形成過程の説明図

【図１０】微小針状突起の追加工の必要性の説明図

【図１１】本発明の製造方法における微小針状突起の追
加工を行う際の実施の形態の説明図

【符号の説明】

１ 固定基板 ２ カンチレバー ３，３′ 微小針状突起

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が基板に固定された微小カンチレバ
   ーの自由端近傍に、微小な針状突起が形成されてなるカ
   ンチレバー型微小探針を製造する方法であって、上記微
   小カンチレバーの自由端近傍の一点に、真空中にて低エ
   ネルギの集束イオンビームを連続照射することによりそ
   のイオンを直接蒸着させて、金属または半導体の単体も
   しくは合金または化合物からなる微小針状突起を形成す
   ることを特徴とするカンチレバー型微小探針の製造方
   法。
2. 【請求項２】 一端が基板に固定された微小カンチレバ
   ーの自由端近傍に、微小な針状突起が形成されてなるカ
   ンチレバー型微小探針であって、その微小な針状突起
   が、微小カンチレバーの自由端近傍に、Ａｕ，Ｃｕ，Ｎ
   ｂ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ａｇ，Ａｌ，Ｐｄ，Ｐ
   ｔ，またはＧｅの集束イオンビームを直接蒸着すること
   によって形成された、これらの元素の単体、もしくはこ
   れらの元素を組み合わせた合金であることを特徴とする
   カンチレバー型微小探針。