JPH10160743A - Ａｆｍカンチレバー - Google Patents
ＡｆｍカンチレバーInfo
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- JPH10160743A JPH10160743A JP33302796A JP33302796A JPH10160743A JP H10160743 A JPH10160743 A JP H10160743A JP 33302796 A JP33302796 A JP 33302796A JP 33302796 A JP33302796 A JP 33302796A JP H10160743 A JPH10160743 A JP H10160743A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 再現性よく安定に且つ低コストで作製できる
非接触方式に対応する、耐磨耗性の硬いＡＦＭカンチレ
バーを提供する。 【解決手段】 片持ち梁部２と、該片持ち梁部２の自由
端近傍に設けられた四角錐形状の探針部３と、パイレッ
クスガラスからなる前記片持ち梁部を支持する支持部４
とを備え、前記片持ち梁部２と四角錐形状の探針部３と
は窒化シリコン膜で一体的に形成すると共に、片持ち梁
部２に該片持ち梁部２の長手方向と平行な方向に延びた
Ｖ字型の溝及び突出部からなる段差部５を設けて、耐磨
耗性の探針部と硬い片持ち梁部を備えたＡＦＭカンチレ
バー１を構成する。
非接触方式に対応する、耐磨耗性の硬いＡＦＭカンチレ
バーを提供する。 【解決手段】 片持ち梁部２と、該片持ち梁部２の自由
端近傍に設けられた四角錐形状の探針部３と、パイレッ
クスガラスからなる前記片持ち梁部を支持する支持部４
とを備え、前記片持ち梁部２と四角錐形状の探針部３と
は窒化シリコン膜で一体的に形成すると共に、片持ち梁
部２に該片持ち梁部２の長手方向と平行な方向に延びた
Ｖ字型の溝及び突出部からなる段差部５を設けて、耐磨
耗性の探針部と硬い片持ち梁部を備えたＡＦＭカンチレ
バー１を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、原子間力顕微鏡
（ＡＦＭ： Atomic Force Microscope）に用いるＡＦＭ
カンチレバーに関する。
（ＡＦＭ： Atomic Force Microscope）に用いるＡＦＭ
カンチレバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、導電性試料を原子サイズオーダー
の分解能で観察できる装置として走査トンネル顕微鏡
（ＳＴＭ： Scanning Tunneling Microscope）が Binni
ngと Rohrer らにより発明されてから、原子オーダーの
表面凹凸を観察できる顕微鏡として各方面での利用が進
んでいる。しかしＳＴＭでは、観察できる試料は導電性
のものに限られている。
の分解能で観察できる装置として走査トンネル顕微鏡
（ＳＴＭ： Scanning Tunneling Microscope）が Binni
ngと Rohrer らにより発明されてから、原子オーダーの
表面凹凸を観察できる顕微鏡として各方面での利用が進
んでいる。しかしＳＴＭでは、観察できる試料は導電性
のものに限られている。
【０００３】そこで、ＳＴＭ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サイズ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（ＡＦ
Ｍ）が提案された。このＡＦＭは、例えば特開昭６２−
１３０３０２号（ＩＢＭ，Ｇ．ビニッヒ、サンプル表面
の像を形成する方法及び装置）に開示されている。
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サイズ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（ＡＦ
Ｍ）が提案された。このＡＦＭは、例えば特開昭６２−
１３０３０２号（ＩＢＭ，Ｇ．ビニッヒ、サンプル表面
の像を形成する方法及び装置）に開示されている。
【０００４】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ている。
ＡＦＭでは、自由端に鋭い突起部分（探針部）を持つ片
持ち梁（カンチレバー）を、試料に対向して近接させ、
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
により変位する片持ち梁の動きを、電気的あるいは光学
的にとらえて測定しつつ、試料をＸＹ方向に走査し、片
持ち梁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原子サイズオーダーで
三次元的にとらえることができるようになっている。
査型プローブ顕微鏡の一つとして位置づけられている。
ＡＦＭでは、自由端に鋭い突起部分（探針部）を持つ片
持ち梁（カンチレバー）を、試料に対向して近接させ、
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
により変位する片持ち梁の動きを、電気的あるいは光学
的にとらえて測定しつつ、試料をＸＹ方向に走査し、片
持ち梁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原子サイズオーダーで
三次元的にとらえることができるようになっている。
【０００５】このような構成のＡＦＭ等の走査型プロー
ブ顕微鏡用のカンチレバーチップとしては、Ｔ．Ｒ．Ａ
lbrecht らが半導体ＩＣ製造プロセスを応用して作製す
ることのできる酸化シリコン膜製のカンチレバーを提案
して以来〔 Thomas R. Albrecht and Calvin F. Quate
: Atomic resolution imaging of a nonconductor Ato
mforce Microscopy J. Appl. Phy. 62 (1987)2599〕、
ミクロンオーダーの高精度で優れた再現性をもって作製
することが可能になっている。また、このようなカンチ
レバーチップは、バッチプロセスによって作製すること
ができ、低コスト化が実現されている。したがって、現
在では、半導体ＩＣ製造プロセスを応用して作製される
カンチレバーチップが主流となっている。
ブ顕微鏡用のカンチレバーチップとしては、Ｔ．Ｒ．Ａ
lbrecht らが半導体ＩＣ製造プロセスを応用して作製す
ることのできる酸化シリコン膜製のカンチレバーを提案
して以来〔 Thomas R. Albrecht and Calvin F. Quate
: Atomic resolution imaging of a nonconductor Ato
mforce Microscopy J. Appl. Phy. 62 (1987)2599〕、
ミクロンオーダーの高精度で優れた再現性をもって作製
することが可能になっている。また、このようなカンチ
レバーチップは、バッチプロセスによって作製すること
ができ、低コスト化が実現されている。したがって、現
在では、半導体ＩＣ製造プロセスを応用して作製される
カンチレバーチップが主流となっている。
【０００６】ＡＦＭの測定方式としては、試料と探針部
を１nm程度に近接させて測定する接触方式、５〜10nm離
して測定する非接触方式、試料表面を探針部で軽くたた
きながら移動させて測定するタッピング方式等がある。
これらの測定方式のうち、非接触方式及びタッピング方
式では硬いカンチレバーを用いる必要がある。
を１nm程度に近接させて測定する接触方式、５〜10nm離
して測定する非接触方式、試料表面を探針部で軽くたた
きながら移動させて測定するタッピング方式等がある。
これらの測定方式のうち、非接触方式及びタッピング方
式では硬いカンチレバーを用いる必要がある。
【０００７】硬いカンチレバーを作製するためにはレバ
ー膜を厚くする必要があり、このようなＡＦＭカンチレ
バーとして、探針部、レバー部、支持部をシリコンで一
体に形成したものが、広く知られている（例えば、O. W
olter, Th. Bayer, and J. Greschner : Micromachined
silicon sensors for scanning force microscopy,J.
Vac. Sci. Technol. B9(2), May/Aprl 1991参照）。
ー膜を厚くする必要があり、このようなＡＦＭカンチレ
バーとして、探針部、レバー部、支持部をシリコンで一
体に形成したものが、広く知られている（例えば、O. W
olter, Th. Bayer, and J. Greschner : Micromachined
silicon sensors for scanning force microscopy,J.
Vac. Sci. Technol. B9(2), May/Aprl 1991参照）。
【０００８】このシリコン一体形成型のＡＦＭカンチレ
バーは、前述したものと同じく半導体製造技術を用いて
作製するため、ミクロンオーダーの高精度で作製するこ
とができると共に、レバー部をシリコン基板で形成する
ため、厚いレバー部を作製することが容易である。また
探針部がシリコンで形成されているため、シリコンに不
純物をあらかじめ拡散させておくことにより、探針部に
導電性を付加させることができるので、ＳＴＭ測定や表
面修飾、加工も可能である。
バーは、前述したものと同じく半導体製造技術を用いて
作製するため、ミクロンオーダーの高精度で作製するこ
とができると共に、レバー部をシリコン基板で形成する
ため、厚いレバー部を作製することが容易である。また
探針部がシリコンで形成されているため、シリコンに不
純物をあらかじめ拡散させておくことにより、探針部に
導電性を付加させることができるので、ＳＴＭ測定や表
面修飾、加工も可能である。
【０００９】次に、図５の製造工程図を参照しながら、
従来より実施されている半導体ＩＣ製造プロセスを応用
した窒化シリコン膜製ＡＦＭカンチレバーの作製方法に
ついて説明する。まず、図５の（Ａ）に示すように、面
方位（１００）Ｓi 基板101上に、窒化シリコン膜パタ
ーン102 を設ける。次に、図５の（Ｂ）に示すように、
この窒化シリコン膜パターン102 を耐エッチングマスク
として、Ｓi 基板101にカンチレバーの探針部の型とな
る四角錐状のレプリカ穴103 を形成する。この後、図５
の（Ｃ）に示すように、一旦窒化シリコン膜パターン10
2 を除去し、Ｓi 基板101 上に新たにカンチレバーの母
材料となる窒化シリコン膜104 を堆積する。更に図５の
（Ｄ）に示すように、この窒化シリコン膜104 をカンチ
レバーの形状に選択エッチングすることにより、カンチ
レバーパターン105 を形成する。次いで図５の（Ｅ）に
示すように、このカンチレバーパターン105 上の所定領
域に、カンチレバーの支持部106 となるパイレックスガ
ラスを陽極接合する。続いて、図５の（Ｆ）に示すよう
に、Ｓi 基板101 をエッチングにより除去し、支持部10
6 ，カンチレバー部107 及び探針部108 を具備するＡＦ
Ｍカンチレバー109を得る。
従来より実施されている半導体ＩＣ製造プロセスを応用
した窒化シリコン膜製ＡＦＭカンチレバーの作製方法に
ついて説明する。まず、図５の（Ａ）に示すように、面
方位（１００）Ｓi 基板101上に、窒化シリコン膜パタ
ーン102 を設ける。次に、図５の（Ｂ）に示すように、
この窒化シリコン膜パターン102 を耐エッチングマスク
として、Ｓi 基板101にカンチレバーの探針部の型とな
る四角錐状のレプリカ穴103 を形成する。この後、図５
の（Ｃ）に示すように、一旦窒化シリコン膜パターン10
2 を除去し、Ｓi 基板101 上に新たにカンチレバーの母
材料となる窒化シリコン膜104 を堆積する。更に図５の
（Ｄ）に示すように、この窒化シリコン膜104 をカンチ
レバーの形状に選択エッチングすることにより、カンチ
レバーパターン105 を形成する。次いで図５の（Ｅ）に
示すように、このカンチレバーパターン105 上の所定領
域に、カンチレバーの支持部106 となるパイレックスガ
ラスを陽極接合する。続いて、図５の（Ｆ）に示すよう
に、Ｓi 基板101 をエッチングにより除去し、支持部10
6 ，カンチレバー部107 及び探針部108 を具備するＡＦ
Ｍカンチレバー109を得る。
【００１０】したがって、この製法により製造されるＡ
ＦＭカンチレバーは、ガラス製の支持部と窒化シリコン
膜で一体形成された探針部及び片持ち梁部とにより構成
される。そして、このように構成されたＡＦＭカンチレ
バーは、ミクロンオーダーの高精度で非常に再現性よく
作製することができ、しかも探針部が材料的性質として
親水性である窒化シリコン膜で形成されているので、生
体試料に有効な液中でのＡＦＭ測定に適している。
ＦＭカンチレバーは、ガラス製の支持部と窒化シリコン
膜で一体形成された探針部及び片持ち梁部とにより構成
される。そして、このように構成されたＡＦＭカンチレ
バーは、ミクロンオーダーの高精度で非常に再現性よく
作製することができ、しかも探針部が材料的性質として
親水性である窒化シリコン膜で形成されているので、生
体試料に有効な液中でのＡＦＭ測定に適している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
製造方法により作製されたＡＦＭカンチレバーにおいて
は、カンチレバー部の厚さはレプリカ穴形成後に堆積す
る窒化シリコン膜の堆積膜厚で決定されるが、窒化シリ
コン膜堆積時の応力によって発生するクラックや基盤の
反りを回避するため、堆積できる膜厚は１μｍ程度が限
界となる。したがって、前述した非接触方式やタッピン
グ方式の測定に有効な硬いカンチレバーを形成すること
が困難である。一方、シリコン一体形成のカンチレバー
はレバーの膜厚は厚くでき、硬さは増すが、窒化シリコ
ン一体形成のカンチレバーに比較すれば、探針の耐磨耗
性は低く、歩留まりが低く安定性に問題があり、そのた
めコストも高くなってしまうという欠点がある。
製造方法により作製されたＡＦＭカンチレバーにおいて
は、カンチレバー部の厚さはレプリカ穴形成後に堆積す
る窒化シリコン膜の堆積膜厚で決定されるが、窒化シリ
コン膜堆積時の応力によって発生するクラックや基盤の
反りを回避するため、堆積できる膜厚は１μｍ程度が限
界となる。したがって、前述した非接触方式やタッピン
グ方式の測定に有効な硬いカンチレバーを形成すること
が困難である。一方、シリコン一体形成のカンチレバー
はレバーの膜厚は厚くでき、硬さは増すが、窒化シリコ
ン一体形成のカンチレバーに比較すれば、探針の耐磨耗
性は低く、歩留まりが低く安定性に問題があり、そのた
めコストも高くなってしまうという欠点がある。
【００１２】本発明は、従来のＡＦＭカンチレバーにお
ける上記問題点を解消するためになされたもので、再現
性よく、安定に且つ低コストで作製できる非接触方式に
対応するＡＦＭカンチレバーを提供することを目的とす
る。
ける上記問題点を解消するためになされたもので、再現
性よく、安定に且つ低コストで作製できる非接触方式に
対応するＡＦＭカンチレバーを提供することを目的とす
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解消するた
め、本発明は、片持ち梁部の支持部と、該支持部より延
びるように配置された片持ち梁部と、該片持ち梁部の自
由端近傍において、該片持ち梁部に対して前記支持部配
設面とは反対側である面に設けた探針部とを備え、前記
片持ち梁部には、該片持ち梁部の長手方向と平行な方向
に延びたＶ字型の溝及び突出部からなる段差部を設けて
ＡＦＭカンチレバーを構成するものである。
め、本発明は、片持ち梁部の支持部と、該支持部より延
びるように配置された片持ち梁部と、該片持ち梁部の自
由端近傍において、該片持ち梁部に対して前記支持部配
設面とは反対側である面に設けた探針部とを備え、前記
片持ち梁部には、該片持ち梁部の長手方向と平行な方向
に延びたＶ字型の溝及び突出部からなる段差部を設けて
ＡＦＭカンチレバーを構成するものである。
【００１４】このように片持ち梁部を構成することによ
り、窒化シリコン膜で片持ち梁部を形成しても硬くする
ことができ、非接触方式の測定に対応できるようにな
る。また、従来のＡＦＭカンチレバーの作製方法と殆ど
作製プロセスを変更せずに作製できるため、安定的に且
つ低コストで作製できる。更に、探針部を片持ち梁部と
共に窒化シリコン膜で一体的に形成することにより、耐
磨耗性も向上し、測定試料の正確な表面形状を得ること
が可能となる。
り、窒化シリコン膜で片持ち梁部を形成しても硬くする
ことができ、非接触方式の測定に対応できるようにな
る。また、従来のＡＦＭカンチレバーの作製方法と殆ど
作製プロセスを変更せずに作製できるため、安定的に且
つ低コストで作製できる。更に、探針部を片持ち梁部と
共に窒化シリコン膜で一体的に形成することにより、耐
磨耗性も向上し、測定試料の正確な表面形状を得ること
が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。図１の（Ａ）は、本発明に係るＡＦＭカンチレバー
の第１の実施の形態の探針部を設けている面からみた表
面図であり、図１の（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ図１の
（Ａ）のＡ−Ａ′線及びＢ−Ｂ′線に沿った断面図であ
り、また図２は本実施の形態の斜視図である。この実施
の形態に係るＡＦＭカンチレバー１は、片持ち梁部２
と、該片持ち梁部２の自由端近傍に設けられた探針部３
と、例えばパイレックスガラスからなる前記片持ち梁部
２を支持する支持部４とから構成されており、探針部３
は四角錐形状をなしており、片持ち梁部２には該片持ち
梁部２の長手方向と平行な方向に延びたＶ字型の溝及び
突出部からなる段差部５を備えており、該段差部５は前
記探針部３の突出方向に凸状に、探針部３の突出方向の
反対側には凹状に形成されている。そして、片持ち梁部
２と探針部３とは窒化シリコン膜で一体的に形成されて
いる。
る。図１の（Ａ）は、本発明に係るＡＦＭカンチレバー
の第１の実施の形態の探針部を設けている面からみた表
面図であり、図１の（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ図１の
（Ａ）のＡ−Ａ′線及びＢ−Ｂ′線に沿った断面図であ
り、また図２は本実施の形態の斜視図である。この実施
の形態に係るＡＦＭカンチレバー１は、片持ち梁部２
と、該片持ち梁部２の自由端近傍に設けられた探針部３
と、例えばパイレックスガラスからなる前記片持ち梁部
２を支持する支持部４とから構成されており、探針部３
は四角錐形状をなしており、片持ち梁部２には該片持ち
梁部２の長手方向と平行な方向に延びたＶ字型の溝及び
突出部からなる段差部５を備えており、該段差部５は前
記探針部３の突出方向に凸状に、探針部３の突出方向の
反対側には凹状に形成されている。そして、片持ち梁部
２と探針部３とは窒化シリコン膜で一体的に形成されて
いる。
【００１６】この実施の形態に係るＡＦＭカンチレバー
１は、図５に示した従来のＡＦＭカンチレバーの製造方
法に準じて作製されるが、前記段差部５は、探針部３の
形成用レプリカ穴を形成する際に、同様に段差部形成用
レプリカ穴を湿式異方性エッチングにより同時に形成
し、該レプリカ穴を用いて同時に形成される。該段差部
５の突出寸法は、試料を測定した際に、該段差部５が試
料と接触しないような突出長とし、該段差部５を構成す
るＶ字型の溝及び突出部の幅、本数、長さは、所望の共
振周波数に合わせて、前記突出長を考慮しながら決定さ
れる。なお、このＶ字型の溝及び突出部からなる段差部
５は、探針部３の基部との間に数十μｍの間隔を開けて
おき、また該段差部５は支持部４側にも延びていて、該
支持部４の中間で終わるように形成されている。
１は、図５に示した従来のＡＦＭカンチレバーの製造方
法に準じて作製されるが、前記段差部５は、探針部３の
形成用レプリカ穴を形成する際に、同様に段差部形成用
レプリカ穴を湿式異方性エッチングにより同時に形成
し、該レプリカ穴を用いて同時に形成される。該段差部
５の突出寸法は、試料を測定した際に、該段差部５が試
料と接触しないような突出長とし、該段差部５を構成す
るＶ字型の溝及び突出部の幅、本数、長さは、所望の共
振周波数に合わせて、前記突出長を考慮しながら決定さ
れる。なお、このＶ字型の溝及び突出部からなる段差部
５は、探針部３の基部との間に数十μｍの間隔を開けて
おき、また該段差部５は支持部４側にも延びていて、該
支持部４の中間で終わるように形成されている。
【００１７】なお、段差部５のレプリカ穴は湿式異方性
エッチングを用いて形成するようにしたものを示した
が、乾式異方性エッチングあるいは等方性エッチングを
用いて形成してもよく、また探針部３のレプリカ穴とは
別個に形成してもよい。また、段差部５を構成するＶ字
型溝及び突出部は３本としたものを図示しているが、こ
れは上記のように所望の共振周波数に合わせて適宜選定
することができ、また段差部５の一端は支持部４の途中
で終わっているものを示したが、段差部の支持部側の長
さは特に限定されない。また上記実施の形態では、探針
部３は四角錐形状としたものを示したが、円錐形状とし
てもよく、また片持ち梁部及び探針部を窒化シリコン膜
で形成したものを示したが、これらは硬くて耐磨耗性に
優れた、例えばダイヤモンド膜やＤＬＣ（ Diamond Lik
e Carbon）膜等を用いて一体的に形成してもよい。
エッチングを用いて形成するようにしたものを示した
が、乾式異方性エッチングあるいは等方性エッチングを
用いて形成してもよく、また探針部３のレプリカ穴とは
別個に形成してもよい。また、段差部５を構成するＶ字
型溝及び突出部は３本としたものを図示しているが、こ
れは上記のように所望の共振周波数に合わせて適宜選定
することができ、また段差部５の一端は支持部４の途中
で終わっているものを示したが、段差部の支持部側の長
さは特に限定されない。また上記実施の形態では、探針
部３は四角錐形状としたものを示したが、円錐形状とし
てもよく、また片持ち梁部及び探針部を窒化シリコン膜
で形成したものを示したが、これらは硬くて耐磨耗性に
優れた、例えばダイヤモンド膜やＤＬＣ（ Diamond Lik
e Carbon）膜等を用いて一体的に形成してもよい。
【００１８】次に、第２の実施の形態について説明す
る。図３の（Ａ）は、本実施の形態に係るＡＦＭカンチ
レバーの表面図で、図３の（Ｂ）は図３の（Ａ）のＡ−
Ａ′線に沿った断面図であり、図１に示した第１の実施
の形態と同一又は対応する部分は同一符号を付して示し
ている。この実施の形態は、段差部15を、片持ち梁部２
の長手方向と平行な方向に延びた、該片持ち梁部２の両
側部に沿って形成したＶ字型の溝又は突出部15ａ，15ｂ
で形成しており、該Ｖ字型の溝及び突出部15ａ，15ｂの
一端は片持ち梁部２の自由端近傍に設けられている探針
部３の両側を通って片持ち梁部２の先端面近傍まで延び
ており、他端は支持部４の中間部まで延びている。段差
部を第１の実施の形態のように形成した場合には、片持
ち梁部の自由端先端面まで剛性が確保できず、感度に悪
影響を及ぼすおそれがあるが、本実施の形態のように、
段差部15を探針部３の両側を通って片持ち梁部２の自由
端先端面近傍まで延びるように形成した場合には、片持
ち梁部全体の剛性を均一に確保することができる。
る。図３の（Ａ）は、本実施の形態に係るＡＦＭカンチ
レバーの表面図で、図３の（Ｂ）は図３の（Ａ）のＡ−
Ａ′線に沿った断面図であり、図１に示した第１の実施
の形態と同一又は対応する部分は同一符号を付して示し
ている。この実施の形態は、段差部15を、片持ち梁部２
の長手方向と平行な方向に延びた、該片持ち梁部２の両
側部に沿って形成したＶ字型の溝又は突出部15ａ，15ｂ
で形成しており、該Ｖ字型の溝及び突出部15ａ，15ｂの
一端は片持ち梁部２の自由端近傍に設けられている探針
部３の両側を通って片持ち梁部２の先端面近傍まで延び
ており、他端は支持部４の中間部まで延びている。段差
部を第１の実施の形態のように形成した場合には、片持
ち梁部の自由端先端面まで剛性が確保できず、感度に悪
影響を及ぼすおそれがあるが、本実施の形態のように、
段差部15を探針部３の両側を通って片持ち梁部２の自由
端先端面近傍まで延びるように形成した場合には、片持
ち梁部全体の剛性を均一に確保することができる。
【００１９】なお、上記実施の形態では段差部を２本の
Ｖ字型溝及び突出部で構成したものを示したが、これは
第１の実施の形態と同様に所望の共振周波数に合わせて
適宜選定することができる。また同様に、段差部を構成
するＶ字型溝及び突出部はレプリカ穴で探針部と同時に
あるいは個別に形成することができ、また探針部形状は
四角錐形状の他円錐形状としてもよく、片持ち梁部と探
針部は、窒化シリコン膜の他、ダイヤモンド膜やＤＬＣ
膜等を用いて一体的に形成することができる。
Ｖ字型溝及び突出部で構成したものを示したが、これは
第１の実施の形態と同様に所望の共振周波数に合わせて
適宜選定することができる。また同様に、段差部を構成
するＶ字型溝及び突出部はレプリカ穴で探針部と同時に
あるいは個別に形成することができ、また探針部形状は
四角錐形状の他円錐形状としてもよく、片持ち梁部と探
針部は、窒化シリコン膜の他、ダイヤモンド膜やＤＬＣ
膜等を用いて一体的に形成することができる。
【００２０】次に、第３の実施の形態について説明す
る。図４の（Ａ）は、本実施の形態に係るＡＦＭカンチ
レバーの表面図で、図４の（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ
図４の（Ａ）のＡ−Ａ′線及びＢ−Ｂ′線に沿った断面
図であるり、図１に示した第１の実施の形態と同一又は
対応する部分は同一符号を付して示している。この実施
の形態では、段差部25は、片持ち梁部２の長手方向と平
行な方向に延びた、探針部３の突出方向に凹状に、探針
部３の突出方向とは反対側には凸状に形成されたＶ字型
溝及び突出部25ａ，25ｂ，25ｃで形成されており、該Ｖ
字型の溝及び突出部25ａ，25ｂ，25ｃの一端は、第１の
実施の形態と同様に探針部３の基部と若干の間隔を置く
ように形成され、他端は支持部４の途中で終わってい
る。このように段差部25を形成しても第１の実施の形態
と同様の作用効果が得られる。また、上記第１及び第２
の実施の形態のように、段差部を探針部の突出方向に凸
状に形成した場合には、試料測定の際に段差部が測定試
料に接触するおそれがあるが、本実施の形態のように段
差部を探針部の突出方向とは反対側に凸状に形成するこ
とにより、段差部の突出部が測定試料と接触するのを避
けることが可能となる。
る。図４の（Ａ）は、本実施の形態に係るＡＦＭカンチ
レバーの表面図で、図４の（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ
図４の（Ａ）のＡ−Ａ′線及びＢ−Ｂ′線に沿った断面
図であるり、図１に示した第１の実施の形態と同一又は
対応する部分は同一符号を付して示している。この実施
の形態では、段差部25は、片持ち梁部２の長手方向と平
行な方向に延びた、探針部３の突出方向に凹状に、探針
部３の突出方向とは反対側には凸状に形成されたＶ字型
溝及び突出部25ａ，25ｂ，25ｃで形成されており、該Ｖ
字型の溝及び突出部25ａ，25ｂ，25ｃの一端は、第１の
実施の形態と同様に探針部３の基部と若干の間隔を置く
ように形成され、他端は支持部４の途中で終わってい
る。このように段差部25を形成しても第１の実施の形態
と同様の作用効果が得られる。また、上記第１及び第２
の実施の形態のように、段差部を探針部の突出方向に凸
状に形成した場合には、試料測定の際に段差部が測定試
料に接触するおそれがあるが、本実施の形態のように段
差部を探針部の突出方向とは反対側に凸状に形成するこ
とにより、段差部の突出部が測定試料と接触するのを避
けることが可能となる。
【００２１】また、この実施の形態では、段差部25を３
本のＶ字型溝及び突出部25ａ，25ｂ，25ｃで構成したも
のを示したが、この本数は第１の実施の形態と同様に所
望の共振周波数に合わせて適宜選定することができる。
また同様に、段差部を構成するＶ字型溝及び突出部は、
湿式異方性エッチング、乾式異方性エッチングあるいは
等方性エッチングを用いて探針部用レプリカ穴と同時に
又は別個に形成したレプリカ穴を用いて形成することが
できる。また探針部形状は、四角錐形状の他円錐形状と
してもよく、片持ち梁部と探針部は、窒化シリコン膜，
ダイヤモンド膜やＤＬＣ膜等で、一体的に形成すること
ができる。
本のＶ字型溝及び突出部25ａ，25ｂ，25ｃで構成したも
のを示したが、この本数は第１の実施の形態と同様に所
望の共振周波数に合わせて適宜選定することができる。
また同様に、段差部を構成するＶ字型溝及び突出部は、
湿式異方性エッチング、乾式異方性エッチングあるいは
等方性エッチングを用いて探針部用レプリカ穴と同時に
又は別個に形成したレプリカ穴を用いて形成することが
できる。また探針部形状は、四角錐形状の他円錐形状と
してもよく、片持ち梁部と探針部は、窒化シリコン膜，
ダイヤモンド膜やＤＬＣ膜等で、一体的に形成すること
ができる。
【００２２】
【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、軟らかい材質で形成した片持ち梁
部でも硬くすることができ、非接触方式の測定に対応さ
せることができる。また、探針部と片持ち梁部とを窒化
シリコン膜で一体的に形成することにより、磨耗性が向
上し、測定試料の正確な表面形状を得ることが可能とな
る。
に、本発明によれば、軟らかい材質で形成した片持ち梁
部でも硬くすることができ、非接触方式の測定に対応さ
せることができる。また、探針部と片持ち梁部とを窒化
シリコン膜で一体的に形成することにより、磨耗性が向
上し、測定試料の正確な表面形状を得ることが可能とな
る。
【図１】本発明に係るＡＦＭカンチレバーの第１の実施
の形態を示す図である。
の形態を示す図である。
【図２】図１に示した第１の実施の形態の斜視図であ
る。
る。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す図である。
【図５】従来のＡＦＭカンチレバーの製造方法を説明す
るための製造工程を示す図である。
るための製造工程を示す図である。
１ ＡＦＭカンチレバー ２ 片持ち梁部 ３ 探針部 ４ 支持部 ５，15，25 段差部
Claims (2)
- 【請求項１】 片持ち梁部の支持部と、該支持部より延
びるように配置された片持ち梁部と、該片持ち梁部の自
由端近傍において、該片持ち梁部に対して前記支持部配
設面とは反対側である面に設けた探針部とを備え、前記
片持ち梁部には、該片持ち梁部の長手方向と平行な方向
に延びたＶ字型の溝及び突出部からなる段差部が設けら
れていることを特徴とするＡＦＭカンチレバー。 - 【請求項２】 前記片持ち梁部と前記探針部とは、窒化
シリコンで一体的に形成されていることを特徴とする請
求項１記載のＡＦＭカンチレバー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33302796A JPH10160743A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | Ａｆｍカンチレバー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33302796A JPH10160743A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | Ａｆｍカンチレバー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10160743A true JPH10160743A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18261459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33302796A Withdrawn JPH10160743A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | Ａｆｍカンチレバー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10160743A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002097453A1 (fr) * | 2001-05-28 | 2002-12-05 | Advantest Corporation | Carte sonde, sonde, procede de fabrication de sondes et procede de fabrication de cartes sondes |
| JP2008107313A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Ind Technol Res Inst | 多層電気プローブおよびその製造方法 |
| CN102954829A (zh) * | 2012-11-18 | 2013-03-06 | 大连理工大学 | 一种v型折叠悬臂梁结构的微颗粒称重传感器 |
-
1996
- 1996-11-29 JP JP33302796A patent/JPH10160743A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002097453A1 (fr) * | 2001-05-28 | 2002-12-05 | Advantest Corporation | Carte sonde, sonde, procede de fabrication de sondes et procede de fabrication de cartes sondes |
| JP2005233612A (ja) * | 2001-05-28 | 2005-09-02 | Advantest Corp | プローブカード、接触子、接触子の製造方法及びプローブカードの製造方法 |
| JP2008107313A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Ind Technol Res Inst | 多層電気プローブおよびその製造方法 |
| JP4624372B2 (ja) * | 2006-10-24 | 2011-02-02 | 財団法人工業技術研究院 | 多層電気プローブ |
| JP2011039066A (ja) * | 2006-10-24 | 2011-02-24 | Ind Technol Res Inst | 多層電気プローブおよびその製造方法 |
| CN102954829A (zh) * | 2012-11-18 | 2013-03-06 | 大连理工大学 | 一种v型折叠悬臂梁结构的微颗粒称重传感器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |