JPH10332716A - 走査型プローブ顕微鏡 - Google Patents
走査型プローブ顕微鏡Info
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- JPH10332716A JPH10332716A JP14384797A JP14384797A JPH10332716A JP H10332716 A JPH10332716 A JP H10332716A JP 14384797 A JP14384797 A JP 14384797A JP 14384797 A JP14384797 A JP 14384797A JP H10332716 A JPH10332716 A JP H10332716A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カンチレバーチップの交換時の取り扱いが容
易な走査型プローブ顕微鏡を提供する。 【解決手段】 カンチレバーチップ１を、直接手で扱え
る形状寸法の保持基板１０に固着し、この保持基板１０
を介して顕微鏡本体の装着ヘッド２０に着脱自在に装着
する。また、カンチレバーチップ１に、カンチレバーの
変位を検出するピエゾ抵抗等の変位検出素子を形成して
カンチレバーチップ１に自己変位検出機能を持たせるこ
とで、変位検出用光学系を不要にするととに、その変位
検出素子と装置側の変位検出回路を電気的に接続するた
めの接続部（例えはソケットピン）を保持基板１０に設
ける。
易な走査型プローブ顕微鏡を提供する。 【解決手段】 カンチレバーチップ１を、直接手で扱え
る形状寸法の保持基板１０に固着し、この保持基板１０
を介して顕微鏡本体の装着ヘッド２０に着脱自在に装着
する。また、カンチレバーチップ１に、カンチレバーの
変位を検出するピエゾ抵抗等の変位検出素子を形成して
カンチレバーチップ１に自己変位検出機能を持たせるこ
とで、変位検出用光学系を不要にするととに、その変位
検出素子と装置側の変位検出回路を電気的に接続するた
めの接続部（例えはソケットピン）を保持基板１０に設
ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は走査型プローブ顕微
鏡に関する。
鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１に、走査型プローブ顕微鏡の一つで
あるＡＦＭ（原子間引力顕微鏡）の従来の構成例を示
す。このＡＦＭは、先端に曲率半径の小さい探針を備え
たカンチレバーＬと、このカンチレバーＬの変位を検出
する光学系Ｄによって構成されており、探針を試料Ｓの
表面に近づけると、試料Ｓと探針との間に働く力によ
り、カンチレバーＬが撓む点を利用し、そのカンチレバ
ーの撓みを、半導体レーザと変位検出器よりなる光学系
Ｄによって検出する、いわゆる光てこ方式を採用した顕
微鏡である。
あるＡＦＭ（原子間引力顕微鏡）の従来の構成例を示
す。このＡＦＭは、先端に曲率半径の小さい探針を備え
たカンチレバーＬと、このカンチレバーＬの変位を検出
する光学系Ｄによって構成されており、探針を試料Ｓの
表面に近づけると、試料Ｓと探針との間に働く力によ
り、カンチレバーＬが撓む点を利用し、そのカンチレバ
ーの撓みを、半導体レーザと変位検出器よりなる光学系
Ｄによって検出する、いわゆる光てこ方式を採用した顕
微鏡である。
【０００３】また、この種の走査型プローブ顕微鏡に使
用されるカンチレバーは、半導体微細加工技術を用いて
作製され、通常はカンチレバー支持部とともに１．５ｍ
ｍ×３ｍｍ程度のカンチレバーチップとして供給され
る。
用されるカンチレバーは、半導体微細加工技術を用いて
作製され、通常はカンチレバー支持部とともに１．５ｍ
ｍ×３ｍｍ程度のカンチレバーチップとして供給され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図１に示し
た構造の走査型プローブ顕微鏡の場合、次のような問題
がある。
た構造の走査型プローブ顕微鏡の場合、次のような問題
がある。
【０００５】（１）カンチレバーチップは使用量が多く
なれば先端探針が摩耗するため交換が必要になるが、チ
ップ交換後には半導体レーザからの光がカンチレバー先
端部で反射して変位検出器に入射するように光学系の調
整を行う必要がある。
なれば先端探針が摩耗するため交換が必要になるが、チ
ップ交換後には半導体レーザからの光がカンチレバー先
端部で反射して変位検出器に入射するように光学系の調
整を行う必要がある。
【０００６】（２）チップ交換の都度、微小なカンチレ
バーチップをピンセットで扱い装置に取り付ける必要が
あり、チップ交換に時間がかかり、さらにはチップを破
損してしまう可能性がある。
バーチップをピンセットで扱い装置に取り付ける必要が
あり、チップ交換に時間がかかり、さらにはチップを破
損してしまう可能性がある。
【０００７】（３）カンチレバーチップとは別に、変位
検出用の光学系が必要で装置が大型になるという問題が
ある。 （４）高真空中で測定行いたい場合には検出系も真空槽
内に配置する必要があり、構成に制限を受けることにな
る。
検出用の光学系が必要で装置が大型になるという問題が
ある。 （４）高真空中で測定行いたい場合には検出系も真空槽
内に配置する必要があり、構成に制限を受けることにな
る。
【０００８】これらの問題のうち（１）、（３）、
（４）を解消する手法として、カンチレバーチップ自体
にピエゾ抵抗による変位検出機能をもたせることが試み
られている(International Conference on Solidstate
Sensors and Actuators,Tech.dig.pp448-451) 。この場
合でも、カンチレバーチップと装置との間には変位信号
伝達用の接続が必要になり、上記の（２）の問題を考慮
すれば、チップの交換の際において容易に取り扱いが可
能で、かつ電気的に確実に接続するための構造が必要と
なる。
（４）を解消する手法として、カンチレバーチップ自体
にピエゾ抵抗による変位検出機能をもたせることが試み
られている(International Conference on Solidstate
Sensors and Actuators,Tech.dig.pp448-451) 。この場
合でも、カンチレバーチップと装置との間には変位信号
伝達用の接続が必要になり、上記の（２）の問題を考慮
すれば、チップの交換の際において容易に取り扱いが可
能で、かつ電気的に確実に接続するための構造が必要と
なる。
【０００９】本発明はそのような実情に鑑みてなされた
もので、カンチレバーチップの交換時の取り扱いが容易
な走査型プローブ顕微鏡の提供を目的とする。
もので、カンチレバーチップの交換時の取り扱いが容易
な走査型プローブ顕微鏡の提供を目的とする。
【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、本発明は、探針をもつカンチレバーチップと、この
チップの探針と試料とを２次元方向に相対的に移動する
機構を有し、その移動過程で探針の変位を検出して試料
表面の微細構造の測定情報を得る走査型プローブ顕微鏡
において、上記カンチレバーチップが、直接手で扱える
形状寸法の保持基板（例えば直径１３ｍｍ程度の円柱
体）に固着され、この保持基板を介して装置（顕微鏡本
体）に着脱自在に装着されていることによって特徴づけ
られる。
め、本発明は、探針をもつカンチレバーチップと、この
チップの探針と試料とを２次元方向に相対的に移動する
機構を有し、その移動過程で探針の変位を検出して試料
表面の微細構造の測定情報を得る走査型プローブ顕微鏡
において、上記カンチレバーチップが、直接手で扱える
形状寸法の保持基板（例えば直径１３ｍｍ程度の円柱
体）に固着され、この保持基板を介して装置（顕微鏡本
体）に着脱自在に装着されていることによって特徴づけ
られる。
【００１１】以上の構成の本発明の走査型プローブ顕微
鏡によれば、カンチレバーチップを保持基板単位で容易
に扱うことができるので、チップ交換時においてピンセ
ット等の特別な道具を用いる必要がなくなり、その交換
作業を簡単にかつ短時間で行うことができる。
鏡によれば、カンチレバーチップを保持基板単位で容易
に扱うことができるので、チップ交換時においてピンセ
ット等の特別な道具を用いる必要がなくなり、その交換
作業を簡単にかつ短時間で行うことができる。
【００１２】ここで、本発明の走査型プローブ顕微鏡に
おいて、カンチレバーチップは、顕微鏡本体に装着した
状態で、試料平面に対して傾斜するように、保持基板に
取り付けておく。このようにしておくと、保持基板を装
置に装着するだけで試料表面に対する位置決め（カンチ
レバーの傾斜角の設定）を行うことができる。
おいて、カンチレバーチップは、顕微鏡本体に装着した
状態で、試料平面に対して傾斜するように、保持基板に
取り付けておく。このようにしておくと、保持基板を装
置に装着するだけで試料表面に対する位置決め（カンチ
レバーの傾斜角の設定）を行うことができる。
【００１３】また、本発明の走査型プローブ顕微鏡にお
いて、カンチレバーの変位を電気信号に変換する変位検
出手段、例えばピエゾ抵抗等の検出素子を、カンチレバ
ーチップに形成するとともに、そのカンチレバーチップ
の変位検出手段と、装置側の変位検出回路を電気的に接
続する接続部を保持基板に設けておいてもよい。
いて、カンチレバーの変位を電気信号に変換する変位検
出手段、例えばピエゾ抵抗等の検出素子を、カンチレバ
ーチップに形成するとともに、そのカンチレバーチップ
の変位検出手段と、装置側の変位検出回路を電気的に接
続する接続部を保持基板に設けておいてもよい。
【００１４】このような構成を採ると、カンチレバーチ
ップに自己変位検出機能を持たせることができ、従来用
いられていた変位検出用光学系が不要になる。これによ
りカンチレバーチップ交換時における光軸調整が不要と
なって、像観察に必要な時間を短縮することができる。
しかも、カンチレバーチップ交換の際に、保持基板を装
置に装着するだけで、カンチレバーチップに形成した変
位検出手段と装置側の変位検出回路とを容易にかつ確実
に接続できる、という効果を達成できる。
ップに自己変位検出機能を持たせることができ、従来用
いられていた変位検出用光学系が不要になる。これによ
りカンチレバーチップ交換時における光軸調整が不要と
なって、像観察に必要な時間を短縮することができる。
しかも、カンチレバーチップ交換の際に、保持基板を装
置に装着するだけで、カンチレバーチップに形成した変
位検出手段と装置側の変位検出回路とを容易にかつ確実
に接続できる、という効果を達成できる。
【００１５】なお、本発明において、カンチレバーチッ
プの変位検出手段と保持基板の接続部とを電気的に接続
するための具体的な手法としては、ワイヤボンディング
またはフリップチップボンディングが挙げられる。
プの変位検出手段と保持基板の接続部とを電気的に接続
するための具体的な手法としては、ワイヤボンディング
またはフリップチップボンディングが挙げられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、以下、図
面に基づいて説明する。この実施の形態の走査型プロー
ブ顕微鏡は、図１に示した公知の顕微鏡と同様に、探針
をもつカンチレバーチップと、試料Ｓを走査するための
ステージ等によって構成されている。
面に基づいて説明する。この実施の形態の走査型プロー
ブ顕微鏡は、図１に示した公知の顕微鏡と同様に、探針
をもつカンチレバーチップと、試料Ｓを走査するための
ステージ等によって構成されている。
【００１７】カンチレバーチップ１は、図２の模式図に
示すように、カンチレバー部１ｂとこれを支持する支持
部１ｃと、カンチレバー部１ｂの自由端に設けられた探
針１ａを備えたシリコン製のチップで、そのカンチレバ
ー部１ｂの根元部付近に変位検出用のピエゾ抵抗層２が
形成されている。
示すように、カンチレバー部１ｂとこれを支持する支持
部１ｃと、カンチレバー部１ｂの自由端に設けられた探
針１ａを備えたシリコン製のチップで、そのカンチレバ
ー部１ｂの根元部付近に変位検出用のピエゾ抵抗層２が
形成されている。
【００１８】また、カンチレバーチップ１には、図２に
示すように、ピエゾ抵抗層２に導通する一対の電極２ａ
が形成されており、この一対の電極２ａを利用して、ピ
エゾ抵抗層２の抵抗値変化を電気信号として外部へと取
り出すことができる。そして、その電気信号は増幅器を
介して変位検出回路に導かれる。なお、図２に示す構造
において電極３ａはバイアス印加用の電極である。
示すように、ピエゾ抵抗層２に導通する一対の電極２ａ
が形成されており、この一対の電極２ａを利用して、ピ
エゾ抵抗層２の抵抗値変化を電気信号として外部へと取
り出すことができる。そして、その電気信号は増幅器を
介して変位検出回路に導かれる。なお、図２に示す構造
において電極３ａはバイアス印加用の電極である。
【００１９】以上の構造において、探針１ａが試料Ｓの
表面原子から引力あるいは斥力を受けるとカンチレバー
部１ｂが撓む。このとき、カンチレバー部１ｂに形成さ
れたピエゾ抵抗層２にはその応力に応じて抵抗値変化が
生じる。従って、ピエゾ抵抗層２の抵抗値変化を外部の
変位検出器回路によって検出することにより、この検出
値をカンチレバー部１ｂの撓みつまり探針１ａの変位情
報として用いることができる。
表面原子から引力あるいは斥力を受けるとカンチレバー
部１ｂが撓む。このとき、カンチレバー部１ｂに形成さ
れたピエゾ抵抗層２にはその応力に応じて抵抗値変化が
生じる。従って、ピエゾ抵抗層２の抵抗値変化を外部の
変位検出器回路によって検出することにより、この検出
値をカンチレバー部１ｂの撓みつまり探針１ａの変位情
報として用いることができる。
【００２０】さて、この実施の形態においては、図３に
示すように、上記した構造のカンチレバーチップ１を保
持基板１０に固着したところに特徴がある。この保持基
板１０は、セラミックあるいは樹脂（例えばアクリル、
ベークライト、ＰＢＴなど）を直径１３ｍｍ程度の円柱
形状に加工したもので、カンチレバーチップ１を傾斜を
もって固定するための支持台１０ｂが設けられている。
示すように、上記した構造のカンチレバーチップ１を保
持基板１０に固着したところに特徴がある。この保持基
板１０は、セラミックあるいは樹脂（例えばアクリル、
ベークライト、ＰＢＴなど）を直径１３ｍｍ程度の円柱
形状に加工したもので、カンチレバーチップ１を傾斜を
もって固定するための支持台１０ｂが設けられている。
【００２１】また、保持基板１０には、カンチレバーチ
ップ１の電極２ａ，２ｂ（図２参照）と装置側の変位検
出回路（図示せず）とを電気的に接続する接続部とし
て、ソケットピン１０ａが設けられている。このソケッ
トピン１０ａは、例えば金メッキされた銅製の電極で保
持基板１０を貫通しており（図４参照）、その接続側の
端部が、装置（顕微鏡本体）側の装着ヘッド２０に設け
られたピン（変位検出回路への接続ピン）２０ａに対応
する位置関係で配置されている。
ップ１の電極２ａ，２ｂ（図２参照）と装置側の変位検
出回路（図示せず）とを電気的に接続する接続部とし
て、ソケットピン１０ａが設けられている。このソケッ
トピン１０ａは、例えば金メッキされた銅製の電極で保
持基板１０を貫通しており（図４参照）、その接続側の
端部が、装置（顕微鏡本体）側の装着ヘッド２０に設け
られたピン（変位検出回路への接続ピン）２０ａに対応
する位置関係で配置されている。
【００２２】以上の構造のチップユニットの製造工程を
図４（１）〜（３）に示す。 （１）カンチレバーチップ１を後述するシリコンプロセ
スで作製し、（２）そのカンチレバーチップ１を保持基
板１０の支持台１０ｂに接着する。
図４（１）〜（３）に示す。 （１）カンチレバーチップ１を後述するシリコンプロセ
スで作製し、（２）そのカンチレバーチップ１を保持基
板１０の支持台１０ｂに接着する。
【００２３】（３）カンチレバーチップ１の電極２ａ，
２ｂ（図２参照）と保持基板１０のソケットピン１０ａ
をワイヤボンディングによって接続する。以上で図３に
示した構造のチップユニットが完成する。
２ｂ（図２参照）と保持基板１０のソケットピン１０ａ
をワイヤボンディングによって接続する。以上で図３に
示した構造のチップユニットが完成する。
【００２４】次に、カンチレバーチップ１の作製工程を
図５（１）〜（５）に示す。 （１）まず、ｎ型ＳＯＩウェハ１１（Silicon on Insul
ator；シリコン中に酸化膜層１１ａがあるウェハ）を材
料とする。ここでは、表面側の活性層の厚さとして１５
μｍ程度のものを用いる。
図５（１）〜（５）に示す。 （１）まず、ｎ型ＳＯＩウェハ１１（Silicon on Insul
ator；シリコン中に酸化膜層１１ａがあるウェハ）を材
料とする。ここでは、表面側の活性層の厚さとして１５
μｍ程度のものを用いる。
【００２５】（２）ウェハ１１の表面に酸化膜を形成
し、これをフォトリソグラフィ技術を用いパターニング
し、このパターニング後の酸化膜１２をマスクとしてシ
リコンのエッチングを行い、探針１ａを形成する。ここ
ではドライエッチング（ＲＩＥ；反応性イオンエッチン
グ）を用いるが、ＫＯＨなどを用いたウェットエッチン
グであってもよいし、あるいはこれらの組み合わせてで
もよい。
し、これをフォトリソグラフィ技術を用いパターニング
し、このパターニング後の酸化膜１２をマスクとしてシ
リコンのエッチングを行い、探針１ａを形成する。ここ
ではドライエッチング（ＲＩＥ；反応性イオンエッチン
グ）を用いるが、ＫＯＨなどを用いたウェットエッチン
グであってもよいし、あるいはこれらの組み合わせてで
もよい。
【００２６】（３）ウェハ１１の表面にパッシベーショ
ン膜（酸化膜）１１ｂを形成した後、基板コンタクトの
ためのｎ+ 層３をリンイオン注入によって形成し、次い
でホウ素イオン注入により、ピエゾ抵抗層２を形成す
る。
ン膜（酸化膜）１１ｂを形成した後、基板コンタクトの
ためのｎ+ 層３をリンイオン注入によって形成し、次い
でホウ素イオン注入により、ピエゾ抵抗層２を形成す
る。
【００２７】（４）イオン注入層の活性化のためにアニ
ールを行い、次いでピエゾ抵抗層２及びｎ+ 層３へのコ
ンタクトホールを形成した後、その各層にそれぞれ導通
する電極２ａ及び３ａを形成する。
ールを行い、次いでピエゾ抵抗層２及びｎ+ 層３へのコ
ンタクトホールを形成した後、その各層にそれぞれ導通
する電極２ａ及び３ａを形成する。
【００２８】（５）ウェハ１１の裏面側でカンチレバー
チップ１の支持部１ｃとなる部分のみを酸化膜（図示せ
ず）で覆った状態で、ウェハ１１の裏面からエッチング
を行ってカンチレバー部１ｂを形成する。
チップ１の支持部１ｃとなる部分のみを酸化膜（図示せ
ず）で覆った状態で、ウェハ１１の裏面からエッチング
を行ってカンチレバー部１ｂを形成する。
【００２９】以上の工程で図２に示した構造のチップ、
すなわち変位検出のためのピエゾ抵抗層２がカンチレバ
ー部１ｂに形成された構造のカンチレバーチップ１が完
成する。
すなわち変位検出のためのピエゾ抵抗層２がカンチレバ
ー部１ｂに形成された構造のカンチレバーチップ１が完
成する。
【００３０】なお、以上の工程においては、ＳＯＩウェ
ハを材料として用いたが、これに限定されず、例えばｐ
型シリコン基板上にｎ型層をエピタキシャル成長させて
ウェハ、あるいはｐ型シリコン基板の表面層にｎ型層を
拡散によって形成したウェハ等をチップ製作用の材料と
して用いてもよい。この場合、図５の工程（５）で行う
シリコンエッチングの際に、電気化学的なエッチングス
トップ技術(IEEE,Transactions on Electron Device vo
l.36,No.4,1989) を用いてカンチレバー部を形成する。
ハを材料として用いたが、これに限定されず、例えばｐ
型シリコン基板上にｎ型層をエピタキシャル成長させて
ウェハ、あるいはｐ型シリコン基板の表面層にｎ型層を
拡散によって形成したウェハ等をチップ製作用の材料と
して用いてもよい。この場合、図５の工程（５）で行う
シリコンエッチングの際に、電気化学的なエッチングス
トップ技術(IEEE,Transactions on Electron Device vo
l.36,No.4,1989) を用いてカンチレバー部を形成する。
【００３１】図６は、本発明の他の実施の形態の構造を
模式的に示す正面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。こ
の例に用いる保持基板１１０は、円柱形状（直径１３ｍ
ｍ程度）で上面全体が傾斜面となっている。保持基板１
１０には、接続用のリード１１０ａとパッド１１０ｂが
パターニングされており、その傾斜面上にカンチレバー
チップ１０１が、以下に述べるフリップチップボンディ
ング法によって実装されている。
模式的に示す正面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。こ
の例に用いる保持基板１１０は、円柱形状（直径１３ｍ
ｍ程度）で上面全体が傾斜面となっている。保持基板１
１０には、接続用のリード１１０ａとパッド１１０ｂが
パターニングされており、その傾斜面上にカンチレバー
チップ１０１が、以下に述べるフリップチップボンディ
ング法によって実装されている。
【００３２】図６に示す構造のチップユニットの作製方
法を、以下、図７の工程（１）〜（５）を参照しつつ説
明する。 （１）カンチレバーチップ１０１を図５に示した方法で
作製する。ただし、この例では、チップ電極１０２ａ
を、支持部１０１ｃに設けたスルーホールｈを通じて裏
面側にまで導き、その端部に接続用パッド１０２ｂを形
成しておく。
法を、以下、図７の工程（１）〜（５）を参照しつつ説
明する。 （１）カンチレバーチップ１０１を図５に示した方法で
作製する。ただし、この例では、チップ電極１０２ａ
を、支持部１０１ｃに設けたスルーホールｈを通じて裏
面側にまで導き、その端部に接続用パッド１０２ｂを形
成しておく。
【００３３】（２）カンチレバーチップ１０１に形成し
た接続用パッド１０２ｂに、はんだバンプＢ1 を形成す
る（図８参照）。 （３）保持基板１１０側のパッド１１０ｂにも、はんだ
バンプＢ2 を形成しておく。
た接続用パッド１０２ｂに、はんだバンプＢ1 を形成す
る（図８参照）。 （３）保持基板１１０側のパッド１１０ｂにも、はんだ
バンプＢ2 を形成しておく。
【００３４】（４）カンチレバーチップ１０１を保持基
板１１０上に配置し、それぞれ互いに対応するはんだバ
ンプＢ1 とＢ2 が一致するように位置合わせを行う。 （５）以上の位置合わせを行った状態で、加熱（はんだ
バンプのリフロー）を行うことによって、カンチレバー
チップ１０１の電極１０２ａと保持基板１１０のリード
１１０ａを電気的に接続する。
板１１０上に配置し、それぞれ互いに対応するはんだバ
ンプＢ1 とＢ2 が一致するように位置合わせを行う。 （５）以上の位置合わせを行った状態で、加熱（はんだ
バンプのリフロー）を行うことによって、カンチレバー
チップ１０１の電極１０２ａと保持基板１１０のリード
１１０ａを電気的に接続する。
【００３５】なお、以上の実施の形態では保持基板の形
状を円柱形状としているが、その形状は任意で、例えば
直方体等であってもよい。
状を円柱形状としているが、その形状は任意で、例えば
直方体等であってもよい。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の走査型プ
ローブ顕微鏡によれば、カンチレバーチップを直接手で
扱える形状寸法の保持基板に固着し、この保持基板を介
して装置に着脱自在に装着するように構成したから、カ
ンチレバーチップをピンセット等の特別な道具を用いる
ことなく容易に取り扱うことができる。しかも保持基板
を装置に装着するだけで、変位検出用光学系に対するカ
ンチレバーの位置をある程度決めることができるので光
軸調整も容易となる。その結果、チップ交換の際の作業
を簡単かつ短時間で行うことができ、像観察間の時間を
短くすることができる。
ローブ顕微鏡によれば、カンチレバーチップを直接手で
扱える形状寸法の保持基板に固着し、この保持基板を介
して装置に着脱自在に装着するように構成したから、カ
ンチレバーチップをピンセット等の特別な道具を用いる
ことなく容易に取り扱うことができる。しかも保持基板
を装置に装着するだけで、変位検出用光学系に対するカ
ンチレバーの位置をある程度決めることができるので光
軸調整も容易となる。その結果、チップ交換の際の作業
を簡単かつ短時間で行うことができ、像観察間の時間を
短くすることができる。
【００３７】ここで、本発明の走査型プローブ顕微鏡に
おいて、カンチレバーチップにピエゾ抵抗等の変位検出
素子を内蔵した構造としておけば、カンチレバーチップ
に自己変位検出機能を持たせることができ、従来用いら
れていた変位検出用光学系が不要となる。これによりカ
ンチレバーチップ交換時における光軸調整が不要になる
とともに、像観察に必要な時間を大幅に短縮することが
できる。
おいて、カンチレバーチップにピエゾ抵抗等の変位検出
素子を内蔵した構造としておけば、カンチレバーチップ
に自己変位検出機能を持たせることができ、従来用いら
れていた変位検出用光学系が不要となる。これによりカ
ンチレバーチップ交換時における光軸調整が不要になる
とともに、像観察に必要な時間を大幅に短縮することが
できる。
【図１】走査型プローブ顕微鏡（ＡＦＭ）の従来の構造
例を示す図
例を示す図
【図２】本発明の実施の形態に用いるカンチレバーチッ
プの構造を模式的に示す図
プの構造を模式的に示す図
【図３】本発明の実施の形態の要部構造を模式的に示す
斜視図
斜視図
【図４】図３に示す実施の形態の作製方法を説明する図
【図５】図２に示すカンチレバーチップの作製方法を説
明する図
明する図
【図６】本発明の他の実施の形態の要部構造を模式的に
示す正面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）
示す正面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）
【図７】図６に示す実施の形態の作製方法を説明する図
【図８】図７（２）のＣ矢視図
１、１０１ カンチレバーチップ １ａ 探針 １ｂ カンチレバー部 １ｃ 支持部 ２ ピエゾ抵抗層（変位検出素子） ２ａ，２ｂ 電極 １０、１１０ 保持基板 １０ａ ソケットピン（接続部） １１０ａ リード Ｓ 試料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中西 博昭 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内
Claims (5)
- 【請求項１】 探針をもつカンチレバーチップと、この
チップの探針と試料とを２次元方向に相対的に移動する
機構を有し、その移動過程で探針の変位を検出して試料
表面の微細構造の測定情報を得る顕微鏡において、 上記カンチレバーチップが、直接手で扱える形状寸法の
保持基板に固着され、この保持基板を介して顕微鏡本体
に着脱自在に装着されていることを特徴とする走査型プ
ローブ顕微鏡。 - 【請求項２】 上記カンチレバーチップは、顕微鏡本体
に装着された状態で、試料平面に対して傾斜するよう
に、上記保持基板に取り付けられていることを特徴とす
る、請求項１に記載の走査型プローブ顕微鏡。 - 【請求項３】 上記カンチレバーチップには、当該カン
チレバーの変位を電気信号に変換する変位検出手段が設
けられているとともに、上記保持基板には、上記カンチ
レバーチップの変位検出手段と変位検出回路とを電気的
に接続する接続部が設けられていることを特徴とする、
請求項１または２に記載の走査型プローブ顕微鏡。 - 【請求項４】 上記カンチレバーチップの変位検出手段
と保持基板の接続部が、ワイヤボンディングによって接
続されていることを特徴とする、請求項１、２または３
に記載の走査型プローブ顕微鏡。 - 【請求項５】 上記カンチレバーチップの変位検出手段
と保持基板の接続部が、フリップチップボンディングに
よって接続されていることを特徴とする、請求項１、２
または３に記載の走査型プローブ顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14384797A JPH10332716A (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 走査型プローブ顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14384797A JPH10332716A (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 走査型プローブ顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10332716A true JPH10332716A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15348347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14384797A Pending JPH10332716A (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 走査型プローブ顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10332716A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006052993A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Nara Institute Of Science & Technology | 回路形成用カセットおよびその利用 |
| JP2007316062A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Nanoworld Ag | 走査型プローブ顕微鏡用自動位置決め走査プローブ |
| JP2009174861A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-08-06 | Sii Nanotechnology Inc | 走査型プローブ顕微鏡用カンチレバーモジュール、それを備えた走査型プローブ顕微鏡用カンチレバーホルダ及び走査型プローブ顕微鏡 |
| JP2009174862A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-08-06 | Sii Nanotechnology Inc | 走査型プローブ顕微鏡用カンチレバーホルダ、及びそれを備えた走査型プローブ顕微鏡 |
| JP2009257913A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-05 | Sii Nanotechnology Inc | 液中観察用センサ及び液中観察装置 |
-
1997
- 1997-06-02 JP JP14384797A patent/JPH10332716A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006052993A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Nara Institute Of Science & Technology | 回路形成用カセットおよびその利用 |
| JP2007316062A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Nanoworld Ag | 走査型プローブ顕微鏡用自動位置決め走査プローブ |
| JP4575399B2 (ja) * | 2006-05-26 | 2010-11-04 | ナノワールド アーゲー | 走査型プローブ顕微鏡用自動位置決め走査プローブ |
| JP2009174861A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-08-06 | Sii Nanotechnology Inc | 走査型プローブ顕微鏡用カンチレバーモジュール、それを備えた走査型プローブ顕微鏡用カンチレバーホルダ及び走査型プローブ顕微鏡 |
| JP2009174862A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-08-06 | Sii Nanotechnology Inc | 走査型プローブ顕微鏡用カンチレバーホルダ、及びそれを備えた走査型プローブ顕微鏡 |
| JP2009257913A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-05 | Sii Nanotechnology Inc | 液中観察用センサ及び液中観察装置 |
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