JPH11201978A - Manufacture of probe part and cantilever - Google Patents

Manufacture of probe part and cantilever

Info

Publication number
JPH11201978A
JPH11201978A JP10004775A JP477598A JPH11201978A JP H11201978 A JPH11201978 A JP H11201978A JP 10004775 A JP10004775 A JP 10004775A JP 477598 A JP477598 A JP 477598A JP H11201978 A JPH11201978 A JP H11201978A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
probe
semiconductor substrate
substrate
manufacturing
cantilever
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10004775A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Suzuki
美彦 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP10004775A priority Critical patent/JPH11201978A/en
Publication of JPH11201978A publication Critical patent/JPH11201978A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a cantilever provided with a probe part which is sharpened sharply, by a method wherein the probe part which is formed on a semiconductor substrate and which is sharpened by an ion beam etching operation is oxidized and an oxide film is then removed. SOLUTION: A manufacturing process of a probe part 32 for a cantilever used for a scanning atomic force microscope or the like is constituted of an oxidation process of an oxide-film removal process and of the like. First, a conical part is formed on a silicon substrate 31, the part is sharpened by a converged beam composed of, e.g. gallium ions or the like, and a silicon oxide film 40 is generated around the substrate 31 inside an oxidizing furnace. An oxidation speed of silicon is fast in a flat part, and it is slow in a corner part. As a result, the oxidation speed at a tip 37b of a probe part 37 is slow as compared with that on its side face 37a. Then, the silicon oxide film 40 is removed by, e.g. hydrofluoric acid, and the probe part 37 which is sharpened further is formed. In addition, when the substrate 31 is worked by a prescribed manufacturing process by using the above method, it is possible to manufacture a cantilever which is provided with the probe part 37.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、走査型原子間力顕
微鏡等に使用される微細な探針部の製造方法および微細
な探針部を有するカンチレバーの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a fine probe used in a scanning atomic force microscope or the like and a method for manufacturing a cantilever having a fine probe.

【0002】[0002]

【従来の技術】走査型原子間力顕微鏡は、被測定物の表
面をラスタ走査することで、探針と試料表面間とに生じ
るファンデルワースル力等の原子間力により発生するば
ね(カンチレバー)の撓みを、所定値に保持するよう
に、カンチレバーの探針部の先端と被測定物の表面との
距離を制御し、探針部の先端の位置をモニタすること
で、被測定物の表面形状を測定している。
2. Description of the Related Art A scanning atomic force microscope scans the surface of an object to be measured by raster scanning and generates a spring (cantilever) generated by an atomic force such as van der Waals force generated between a probe and a sample surface. By controlling the distance between the tip of the probe of the cantilever and the surface of the DUT so as to maintain the deflection of the DUT at a predetermined value, and monitoring the position of the tip of the DUT, the surface of the DUT can be monitored. The shape is being measured.

【0003】このため、走査型原子間力顕微鏡では、被
測定物を破壊することなく、断面形状の解析を行うこと
ができる。また、走査型原子間力顕微鏡では、探針部に
より、被測定物を直接観察できるため、例えば、穴の深
さ等を正確に測定することができる。このため、例え
ば、LSIの配線間またはコンタクトホール等の微細な
凹部の形状解析に適している。
For this reason, the scanning atomic force microscope can analyze the cross-sectional shape without destroying the object to be measured. Further, in the scanning atomic force microscope, since the object to be measured can be directly observed by the probe portion, for example, the depth of the hole or the like can be accurately measured. For this reason, it is suitable for, for example, shape analysis of minute concave portions such as between LSI wirings or contact holes.

【0004】探針部の形状は、被測定物の凹部の観察精
度に密接に関係しており、一般に、探針部の基部の幅で
ある探針幅Wが小さく、かつ、探針部の長さLと探針幅
Wとの比(L/W)であるアスペクト比が大きいほど、
凹部の観察精度が向上するとされている。従来、図33
に示すように、走査型原子間力顕微鏡のカンチレバー1
1では、支持体部13から延在する薄膜状のレバー部1
5の先端に、例えば、円錐状の探針部17が形成されて
いる。
The shape of the probe section is closely related to the observation accuracy of the concave portion of the object to be measured. Generally, the probe width W, which is the width of the base of the probe section, is small and the probe section has a small width. As the aspect ratio, which is the ratio (L / W) between the length L and the probe width W, increases,
It is said that the observation accuracy of the concave portion is improved. Conventionally, FIG.
As shown in the figure, cantilever 1 of the scanning atomic force microscope
1, a thin-film lever 1 extending from the support 13
For example, a cone-shaped probe portion 17 is formed at the tip of 5.

【0005】円錐状の探針部17は、図34に示すよう
に、探針幅Wが約1μm,長さLが約2μmであり、探
針部17のアスペクト比は、2程度とされている。ま
た、探針部17の長さLの半分の位置での探針幅W2
は、探針幅Wの半分の約0.5μmにされている。
As shown in FIG. 34, the conical probe section 17 has a probe width W of about 1 μm and a length L of about 2 μm, and the aspect ratio of the probe section 17 is about 2. I have. Further, the probe width W2 at a position half the length L of the probe portion 17
Is about 0.5 μm, which is half of the probe width W.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の円錐状の探針部17では、アスペクト比が2
程度と小さいため、図35に示すように、被測定物19
の凹部19aを観察する際に、探針部17の側面17a
が、被測定物19に接触してしまい、凹部19aの正確
な形状が観察できないという問題があった。
However, in such a conventional conical probe section 17, the aspect ratio is 2.
As shown in FIG. 35, the DUT 19
When observing the concave portion 19a, the side surface 17a of the probe
However, there has been a problem that the object 19 comes into contact with the measured object 19 and the accurate shape of the concave portion 19a cannot be observed.

【0007】このため、近時、図36に示すように、円
錐状の探針部17を、FIB(Focused Ion Beam;収束
イオンビーム)加工により先鋭化する技術が開発されて
いる。この技術により先鋭化された探針部17の形状
は、探針幅Wが0.4μm、高さHが2μmであり、ア
スペクト比が5程度に加工されている。また、探針部1
7の長さLの半分の位置での探針幅W2は約0.2μm
にされている。
For this reason, recently, as shown in FIG. 36, a technique for sharpening the conical probe portion 17 by FIB (Focused Ion Beam) processing has been developed. The shape of the probe portion 17 sharpened by this technique is such that the probe width W is 0.4 μm, the height H is 2 μm, and the aspect ratio is about 5. Also, the probe part 1
The probe width W2 at the half position of the length L is about 0.2 μm
Has been.

【0008】探針部17のFIB加工による先鋭化は、
図37に示すように、探針部17の外周に沿って、ガリ
ウムイオン等からなる収束ビーム21を、円周移動Rし
ながら照射し、探針部17の側面17aをエッチングす
ることにより行われる。この際、図38に示すように、
収束ビーム21の先端の円周軌跡の直径である近接幅A
を0.4μmにすることで、探針部17の先端を削るこ
となく、すなわち、探針部17の長さLを2μmに維持
した状態で、先鋭化が行われる。
The sharpening of the probe part 17 by FIB processing is performed as follows.
As shown in FIG. 37, this is performed by irradiating a convergent beam 21 made of gallium ions or the like along the outer periphery of the probe portion 17 while moving in the circumferential direction R, and etching the side surface 17 a of the probe portion 17. . At this time, as shown in FIG.
Proximity width A which is the diameter of the circumferential trajectory at the tip of the convergent beam 21
Is set to 0.4 μm, sharpening is performed without shaving the tip of the probe portion 17, that is, while maintaining the length L of the probe portion 17 at 2 μm.

【0009】しかしながら、このようなFIB加工によ
り探針部17を先鋭化する技術では、探針部17をさら
に細くするために、収束ビーム21の近接幅Aを小さく
した場合には、図39に示すように、円周移動Rを行う
際の収束ビーム21の裾部21aの重なり部分が大きく
なるため、図40に示すように、探針部17の先端17
aが収束ビーム21の裾で削られてしまい、探針部17
の長さLが短くなってしまうという問題があった。
However, in the technique of sharpening the probe portion 17 by such FIB processing, when the proximity width A of the converging beam 21 is reduced in order to make the probe portion 17 even thinner, FIG. As shown in FIG. 40, the overlapping portion of the skirt 21a of the convergent beam 21 when performing the circumferential movement R becomes large, and therefore, as shown in FIG.
a is cut off at the foot of the convergent beam 21 and the probe 17
There is a problem that the length L becomes short.

【0010】また、FIB加工により、探針部17の先
鋭化を行う場合には、探針部17の側面17aが、収束
ビーム21に対応する形状になるため、探針部17の形
状は、丸みを帯びた先細り形状になっていた。このた
め、FIB加工では、円錐状の探針部17と同様に、探
針幅W2を、探針幅Wの半分程度までしか細くすること
ができず、より微細化されたLSIのメモリセルにおけ
るトレンチ構造等のアスペクト比の高い凹部を観察する
ことができない問題があった。
When the probe 17 is sharpened by FIB processing, the side surface 17a of the probe 17 has a shape corresponding to the convergent beam 21, so that the shape of the probe 17 is It had a rounded tapered shape. For this reason, in the FIB processing, the probe width W2 can be reduced to only about half of the probe width W, as in the case of the conical probe portion 17, and the memory cell of a more miniaturized LSI can be used. There is a problem that a concave portion having a high aspect ratio such as a trench structure cannot be observed.

【0011】本発明は、かかる従来の問題点を解決する
ためになされたもので、従来に比べ大幅に先鋭化するこ
とができる探針部の製造方法およびカンチレバーの製造
方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and has as its object to provide a method for manufacturing a probe portion and a method for manufacturing a cantilever, which can be sharpened sharply as compared with the related art. And

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1の探針部の製造
方法は、半導体基板に探針部を形成する探針部形成工程
と、前記探針部をイオンビームエッチングにより先鋭化
する先鋭化工程と、前記探針部の表面を酸化する酸化工
程と、前記探針部の表面に形成された酸化膜を除去する
酸化膜除去工程とを有することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a probe section, wherein a probe section is formed on a semiconductor substrate, and the probe section is sharpened by ion beam etching. A oxidizing step of oxidizing the surface of the probe portion, and an oxide film removing step of removing an oxide film formed on the surface of the probe portion.

【0013】請求項2の探針部の製造方法は、請求項1
記載の探針部の製造方法において、前記探針部形成工程
は、前記半導体基板の表面に絶縁膜を形成する絶縁膜形
成工程と、前記絶縁膜の一部を選択的に除去する絶縁膜
除去工程と、前記半導体基板の表面に残された前記絶縁
膜をマスクにして、前記半導体基板の表面をエッチング
し、前記探針部を形成する探針部エッチング工程とを有
することを特徴とする。
[0013] The method of manufacturing the probe portion according to the second aspect is the first aspect.
In the method of manufacturing a probe section according to the above aspect, the step of forming the probe section includes an insulating film forming step of forming an insulating film on a surface of the semiconductor substrate; And a probe part etching step of forming the probe part by etching the surface of the semiconductor substrate using the insulating film left on the surface of the semiconductor substrate as a mask.

【0014】請求項3のカンチレバーの製造方法は、半
導体基板に探針部を形成する探針部形成工程と、前記半
導体基板の表面に、前記探針部を一端側にして、薄膜状
のレバー部を形成するレバー部形成工程と、前記半導体
基板の一部を除去して、前記レバー部を支持する支持体
部を形成する支持体部形成工程と、前記探針部をイオン
ビームエッチングにより先鋭化する先鋭化工程と、前記
探針部の表面を酸化する酸化工程と、前記探針部の表面
に形成された酸化膜を除去する酸化膜除去工程とを有す
ることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a cantilever, comprising: forming a probe on a semiconductor substrate; and forming a thin film lever on the surface of the semiconductor substrate with the probe on one end. Forming a support portion, forming a support portion that supports the lever portion by removing a part of the semiconductor substrate, and sharpening the probe portion by ion beam etching. A sharpening step, a step of oxidizing the surface of the probe section, and a step of removing an oxide film formed on the surface of the probe section.

【0015】請求項4のカンチレバーの製造方法は、請
求項3記載のカンチレバーの製造方法において、前記探
針部形成工程は、前記半導体基板の表面に絶縁膜を形成
する絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜の一部を選択的に除
去する絶縁膜除去工程と、前記半導体基板の表面に残さ
れた前記絶縁膜をマスクにして、前記半導体基板の表面
をエッチングし、前記探針部を形成する探針部エッチン
グ工程とを有することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a cantilever of the third aspect, the step of forming a probe portion includes the steps of: forming an insulating film on a surface of the semiconductor substrate; An insulating film removing step of selectively removing a part of the insulating film; and etching the surface of the semiconductor substrate using the insulating film remaining on the surface of the semiconductor substrate as a mask to form the probe portion. And a probe part etching step.

【0016】請求項5のカンチレバーの製造方法は、請
求項3記載のカンチレバーの製造方法において、前記レ
バー部形成工程は、前記探針部が形成された前記半導体
基板の表面に、不純物イオンを導入するイオン導入工程
と、前記不純物イオンが導入された前記半導体基板の表
面の一部を選択的に除去し、前記レバー部を形成するレ
バー部エッチング工程とを有することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a cantilever of the third aspect, the forming of the lever portion includes introducing impurity ions into a surface of the semiconductor substrate on which the probe portion is formed. And a lever part etching step of selectively removing a part of the surface of the semiconductor substrate into which the impurity ions have been introduced to form the lever part.

【0017】請求項6のカンチレバーの製造方法は、請
求項5記載のカンチレバーの製造方法において、前記イ
オン導入工程は、前記半導体基板の表面に、熱拡散法に
よりボロンを導入することを特徴とする。請求項7のカ
ンチレバーの製造方法は、請求項3記載のカンチレバー
の製造方法において、前記支持体部形成工程は、前記半
導体基板の裏面に形成される絶縁膜の一部を、選択的に
除去し、開口部を形成する開口部形成工程と、前記裏面
の前記開口部から前記半導体基板の所定領域を除去する
基板除去工程とを有することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a cantilever of the fifth aspect, in the ion introducing step, boron is introduced into a surface of the semiconductor substrate by a thermal diffusion method. . According to a seventh aspect of the present invention, in the method of manufacturing a cantilever according to the third aspect, the supporting portion forming step selectively removes a part of an insulating film formed on a back surface of the semiconductor substrate. An opening forming step of forming an opening; and a substrate removing step of removing a predetermined region of the semiconductor substrate from the opening on the back surface.

【0018】(作用)請求項1の探針部の製造方法で
は、探針部形成工程により形成した探針部が、イオンビ
ームエッチングにより先鋭化された後に酸化され、探針
部の表面に形成される酸化膜が除去されるため、イオン
ビームエッチングにより先鋭化された探針部がさらに先
鋭化される。
(Function) In the method of manufacturing a probe portion according to claim 1, the probe portion formed in the probe portion forming step is oxidized after being sharpened by ion beam etching and formed on the surface of the probe portion. Since the oxide film to be removed is removed, the probe portion sharpened by ion beam etching is further sharpened.

【0019】請求項2の探針部の製造方法では、半導体
基板の表面に形成される絶縁膜をマスクにして、半導体
基板の表面をエッチングすることにより、探針部が形成
されるため、一般に使用されている半導体製造プロセス
を用いて、容易に、イオンビームエッチングを行う前の
探針部が形成される。請求項3のカンチレバーの製造方
法では、探針部形成工程,レバー部形成工程および支持
体部形成工程により、支持体部に支持されるレバー部の
一端側に探針部が形成され、この探針部がイオンビーム
エッチングにより先鋭化された後に酸化され、探針部の
表面に形成される酸化膜を除去することにより、従来よ
り大幅に先鋭化された探針部を有するカンチレバーが形
成される。
In the method of manufacturing a probe portion according to the second aspect, the probe portion is formed by etching the surface of the semiconductor substrate using the insulating film formed on the surface of the semiconductor substrate as a mask. The probe portion before the ion beam etching is easily formed by using the semiconductor manufacturing process used. In the method of manufacturing a cantilever according to the third aspect, the probe portion is formed on one end side of the lever portion supported by the support portion by the probe portion forming step, the lever portion forming step, and the support portion forming step. The needle portion is oxidized after being sharpened by ion beam etching, and an oxide film formed on the surface of the probe portion is removed, whereby a cantilever having a sharply sharpened probe portion is formed. .

【0020】請求項4のカンチレバーの製造方法では、
半導体基板の表面に形成される絶縁膜をマスクにして、
半導体基板の表面をエッチングすることにより、探針部
が形成されるため、一般に使用されている半導体製造プ
ロセスを用いて、容易にカンチレバーの探針部が形成さ
れる。請求項5のカンチレバーの製造方法では、不純物
イオンが導入された半導体基板の表面の一部が、選択的
に除去されて、レバー部が形成されるため、一般に使用
されている半導体製造プロセスを用いて、容易にカンチ
レバーのレバー部が形成される請求項6のカンチレバー
の製造方法では、イオン導入工程において、半導体基板
の表面へのボロンの導入が、熱拡散法により行われるた
め、バッチ処理により、一度に多数の半導体基板にボロ
ンが導入される。
In the method for manufacturing a cantilever according to claim 4,
Using the insulating film formed on the surface of the semiconductor substrate as a mask,
Since the probe portion is formed by etching the surface of the semiconductor substrate, the probe portion of the cantilever can be easily formed using a generally used semiconductor manufacturing process. In the method of manufacturing a cantilever according to claim 5, since a part of the surface of the semiconductor substrate into which the impurity ions are introduced is selectively removed to form a lever portion, a generally used semiconductor manufacturing process is used. In the method of manufacturing a cantilever according to claim 6, wherein the lever portion of the cantilever is easily formed, the introduction of boron to the surface of the semiconductor substrate is performed by a thermal diffusion method in the ion introduction step. Boron is introduced into many semiconductor substrates at once.

【0021】また、半導体基板の表面にボロンが導入さ
れるため、ボロン導入部を残して、選択的に半導体基板
をエッチングすることにより、容易に薄膜状のレバー部
が形成される。請求項7のカンチレバーの製造方法で
は、半導体基板の裏面に形成される絶縁膜に所定形状の
開口部を形成して、開口部から露出する半導体基板の裏
面をエッチングすることにより、支持体部が形成される
ため、一般に使用されている半導体製造プロセスを用い
て、容易にカンチレバーの支持体部が形成される。
Further, since boron is introduced into the surface of the semiconductor substrate, the semiconductor substrate is selectively etched while leaving the boron-introduced portion, whereby a thin-film lever portion can be easily formed. In the method of manufacturing a cantilever according to claim 7, an opening having a predetermined shape is formed in an insulating film formed on a back surface of the semiconductor substrate, and the back surface of the semiconductor substrate exposed from the opening is etched, so that the support portion is formed. Since it is formed, the support portion of the cantilever can be easily formed by using a commonly used semiconductor manufacturing process.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて詳細に説明する。図1は、本発明の探針部の製造
方法の一実施形態(請求項1および請求項2に対応す
る)における製造工程のフローチャートを示している。
この実施形態では、探針部形成工程,先鋭化工程,酸化
工程および酸化膜除去工程が、順次行われる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a flowchart of a manufacturing process in an embodiment (corresponding to claims 1 and 2) of a method for manufacturing a probe section of the present invention.
In this embodiment, a probe portion forming step, a sharpening step, an oxidation step, and an oxide film removing step are sequentially performed.

【0023】また、探針部形成工程内で、絶縁膜形成工
程,絶縁膜除去工程および探針部エッチング工程が、順
次行われる。すなわち、先ず、探針部形成工程における
絶縁膜形成工程では、図2に示すように、真性シリコン
からなる基板31の表面31aに、例えば、酸化珪素膜
33が形成される。
In the probe part forming step, an insulating film forming step, an insulating film removing step, and a probe part etching step are sequentially performed. That is, first, in the insulating film forming step in the probe part forming step, as shown in FIG. 2, for example, a silicon oxide film 33 is formed on the surface 31a of the substrate 31 made of intrinsic silicon.

【0024】酸化珪素膜33の形成は、一般に、基板3
1を酸化炉内で酸化することにより行われる。次に、探
針部形成工程における絶縁膜除去工程では、酸化珪素膜
33上に、ホトレジスト35が塗布される。塗布された
ホトレジスト35は、リソグラフィ技術により、一部が
選択的にエッチングされ、図3に示す状態にされる。
The formation of the silicon oxide film 33 is generally performed by
1 is oxidized in an oxidation furnace. Next, in the insulating film removing step in the probe part forming step, a photoresist 35 is applied on the silicon oxide film 33. A part of the applied photoresist 35 is selectively etched by a lithography technique to be in a state shown in FIG.

【0025】この後に、ホトレジスト35で覆われてい
ない酸化珪素膜33が、例えば、ドライエッチング法に
よりエッチングされ、図4に示す状態にされる。次に、
探針部形成工程における探針部エッチング工程が行われ
る。この工程では、図5に示すように、酸化珪素膜33
をマスクにして、例えば、ドライエッチング法により、
基板31の表面31aが等方的にエッチングされる。
Thereafter, the silicon oxide film 33 that is not covered with the photoresist 35 is etched by, for example, a dry etching method to obtain a state shown in FIG. next,
A probe part etching step in the probe part forming step is performed. In this step, as shown in FIG.
Is used as a mask, for example, by a dry etching method,
The surface 31a of the substrate 31 is isotropically etched.

【0026】そして、酸化珪素膜33が除去され、図6
に示すように、先鋭化する前の円錐状の探針部37が完
成される。探針部エッチング工程により形成される探針
部37の形状は、長さLが2μm、探針幅Wが1μmに
されている。次に、先鋭化工程では、図7および図8に
示すように、FIB加工技術を用いて、探針部37の先
鋭化が行われる。
Then, the silicon oxide film 33 is removed, and FIG.
As shown in (2), the conical probe portion 37 before being sharpened is completed. The shape of the probe portion 37 formed in the probe portion etching step has a length L of 2 μm and a probe width W of 1 μm. Next, in the sharpening step, as shown in FIGS. 7 and 8, the probe portion 37 is sharpened by using the FIB processing technique.

【0027】すなわち、探針部37の側面37aに沿っ
て、例えば、ガリウムイオン等からなる収束ビーム39
が、近接幅Aを0.4μmにして、円周移動Rされる。
このFIB加工により、探針部37の形状は、図9に示
すように、長さLが2μm、探針幅Wが0.4μmの形
状に先鋭化される。また、探針部37の長さLの半分の
位置での探針幅W2は約0.2μmにされている。
That is, along the side surface 37a of the probe portion 37, a convergent beam 39 made of, for example, gallium ions or the like.
Is moved circumferentially R with the proximity width A set to 0.4 μm.
Due to the FIB processing, the shape of the probe portion 37 is sharpened to a shape having a length L of 2 μm and a probe width W of 0.4 μm as shown in FIG. The probe width W2 at a position half the length L of the probe portion 37 is set to about 0.2 μm.

【0028】次に、酸化工程では、図10に示すよう
に、酸化炉内で基板31が酸化され、基板31の周囲に
酸化珪素膜40が形成される。ここで、シリコンの酸化
速度は、一般に、平坦部で速く、角部で遅くなるため、
探針部37の先端37bおよび基部37cでは、側面3
7aに比べ酸化速度が遅くなる。
Next, in the oxidation step, as shown in FIG. 10, the substrate 31 is oxidized in an oxidation furnace, and a silicon oxide film 40 is formed around the substrate 31. Here, the oxidation rate of silicon is generally high in a flat portion and low in a corner portion.
In the tip 37b and the base 37c of the probe part 37, the side surface 3
The oxidation rate is lower than that of 7a.

【0029】次に、酸化膜除去工程では、基板31が、
例えば、フッ化水素酸水溶液に浸漬され、基板31に形
成された酸化珪素膜40が除去される。そして、図11
に示すように、さらに先鋭化された探針部37が形成さ
れる。本実施形態により形成される探針部37は、長さ
Lが2μm、探針幅Wが0.4μmであり、先鋭化の尺
度であるアスペクト比は、FIB加工による先鋭化後の
探針部37と変わらないが、探針部37の側面37aの
形状が、裾部から側面にかけて急激に細くなる形状のた
め、探針部37の長さLの半分の位置での探針幅W2は
0.1μmになり、FIB加工による先鋭化後の探針部
37に比べ、半分の幅に形成される。
Next, in the oxide film removing step, the substrate 31
For example, the silicon oxide film 40 formed on the substrate 31 by being immersed in a hydrofluoric acid aqueous solution is removed. And FIG.
As shown in FIG. 7, a sharpened probe portion 37 is formed. The probe portion 37 formed according to the present embodiment has a length L of 2 μm and a probe width W of 0.4 μm, and the aspect ratio, which is a measure of sharpening, is the probe portion after sharpening by FIB processing. 37, the shape of the side surface 37a of the probe portion 37 is sharply reduced from the skirt portion to the side surface, so that the probe width W2 at half the length L of the probe portion 37 is 0. .1 μm, which is half the width of the probe portion 37 after sharpening by FIB processing.

【0030】以上のように構成された探針部の製造方法
では、探針部形成工程により形成した探針部37を、F
IB加工により先鋭化した後に酸化し、探針部37に形
成される酸化珪素膜40を除去したので、FIB加工に
より先鋭化した探針部37を、さらに先鋭化することが
できる。また、基板31の表面31aに形成される絶縁
膜である酸化珪素膜33をマスクにして、基板31の表
面31aを等方的にエッチングすることにより、探針部
37を形成したので、一般に使用されている半導体製造
プロセスを用いて、容易に、FIB加工を行う前の探針
部37を形成することができる。
In the method of manufacturing the probe portion configured as described above, the probe portion 37 formed by the probe portion forming step is
Since the silicon oxide film 40 formed on the probe portion 37 is removed after being sharpened by the IB process and then oxidized, the probe portion 37 sharpened by the FIB process can be further sharpened. In addition, the probe 31 is formed by isotropically etching the surface 31a of the substrate 31 using the silicon oxide film 33, which is an insulating film formed on the surface 31a of the substrate 31, as a mask. The probe portion 37 before the FIB processing can be easily formed by using the semiconductor manufacturing process described above.

【0031】図12は、本発明のカンチレバーの製造方
法の一実施形態(請求項3ないし請求項7に対応する)
における製造工程のフローチャートを示している。この
実施形態では、探針部形成工程,レバー部形成工程,支
持体部形成工程,先鋭化工程,酸化工程および酸化膜除
去工程が、順次行われる。ここで、探針部形成工程,先
鋭化工程,酸化工程および酸化膜除去工程では、上述し
た探針部の製造方法と同様の処理が行われる。
FIG. 12 shows an embodiment of a method for manufacturing a cantilever according to the present invention (corresponding to claims 3 to 7).
3 shows a flowchart of a manufacturing process. In this embodiment, a probe part forming step, a lever part forming step, a support part forming step, a sharpening step, an oxidizing step, and an oxide film removing step are sequentially performed. Here, in the probe part forming step, the sharpening step, the oxidation step, and the oxide film removing step, the same processing as in the above-described method of manufacturing the probe part is performed.

【0032】レバー部形成工程内では、イオン導入工程
およびレバー部エッチング工程が順次行われる。支持体
部形成工程内では、開口部形成工程および基板除去工程
が順次行われる。すなわち、先ず、探針部形成工程にお
ける絶縁膜形成工程では、図13および図14に示すよ
うに、結晶面(100)の真性シリコンからなる基板3
1が酸化され、基板31の表面31aよび裏面31bが
酸化珪素膜33が形成される。
In the lever part forming step, an ion introducing step and a lever part etching step are sequentially performed. In the support member forming step, an opening forming step and a substrate removing step are sequentially performed. That is, first, in the insulating film forming step in the probe part forming step, as shown in FIGS. 13 and 14, the substrate 3 made of intrinsic silicon having a crystal plane (100) is formed.
1 is oxidized, and a silicon oxide film 33 is formed on the front surface 31 a and the back surface 31 b of the substrate 31.

【0033】次に、探針部形成工程における絶縁膜除去
工程では、リソグラフィ技術により、基板31の表面3
1a側の酸化珪素膜33の一部が選択的にエッチングさ
れ、図15および図16に示す状態にされる。次に、探
針部形成工程における探針部エッチング工程では、図1
7に示すように、酸化珪素膜33をマスクにして、例え
ば、ドライエッチング法により、基板31の表面31a
が等方的にエッチングされる。
Next, in the insulating film removing step in the probe part forming step, the surface 3 of the substrate 31 is removed by lithography.
A portion of the silicon oxide film 33 on the 1a side is selectively etched to be in a state shown in FIGS. Next, in the probe part etching step in the probe part forming step, FIG.
7, using the silicon oxide film 33 as a mask, for example, by a dry etching method,
Are isotropically etched.

【0034】この後に、酸化珪素膜33が除去され、図
18に示すように、基板31の表面31aに先鋭化する
前の円錐状の探針部37が完成される。次に、レバー部
形成工程が行われる。レバー部形成工程におけるイオン
導入工程では、図19に示すように、基板31の表面3
1aに、ボロン41が、例えば、熱拡散法により導入さ
れ、基板31の表面31aにp形層31cが形成され
る。
Thereafter, the silicon oxide film 33 is removed, and as shown in FIG. 18, a conical probe portion 37 before being sharpened on the surface 31a of the substrate 31 is completed. Next, a lever portion forming step is performed. In the ion introduction step in the lever part forming step, as shown in FIG.
Boron 41 is introduced into 1a by, for example, a thermal diffusion method, and a p-type layer 31c is formed on the surface 31a of the substrate 31.

【0035】次に、レバー部形成工程におけるレバー部
エッチング工程では、基板31の表面31aにホトレジ
スト35が塗布される。塗布されたホトレジスト35
は、リソグラフィ技術により、一部が選択的にエッチン
グされ、図20および図21に示す状態にされる。この
後に、ホトレジスト35で覆われていないp形層31c
が、例えば、ドライエッチング法によりエッチングされ
る。
Next, in a lever portion etching step in the lever portion forming step, a photoresist 35 is applied to the surface 31a of the substrate 31. Photoresist 35 applied
Is partially etched selectively by the lithography technique to obtain a state shown in FIGS. 20 and 21. Thereafter, the p-type layer 31c not covered with the photoresist 35 is formed.
Is etched by, for example, a dry etching method.

【0036】そして、基板31の表面31aのホトレジ
スト35が除去され、図22および図23に示す状態に
される。次に、支持体部形成工程が行われる。先ず、支
持体部形成工程における開口部形成工程では、基板31
の表面31aに、ホトレジスト35が塗布される。
Then, the photoresist 35 on the surface 31a of the substrate 31 is removed, and the state shown in FIGS. 22 and 23 is obtained. Next, a support part forming step is performed. First, in the opening forming step in the support part forming step, the substrate 31
A photoresist 35 is applied to the surface 31a of the substrate.

【0037】この際、ホトレジスト35は、探針部37
が保護される厚さに塗布される。次に、基板31の裏面
31bの酸化珪素膜33上に、ホトレジスト35が塗布
される。ホトレジスト35は、リソグラフィ技術によ
り、一部が選択的にエッチングされる。
At this time, the photoresist 35 is connected to the probe 37
Is applied to the thickness to be protected. Next, a photoresist 35 is applied on the silicon oxide film 33 on the back surface 31b of the substrate 31. A part of the photoresist 35 is selectively etched by a lithography technique.

【0038】そして、図24および図25に示すよう
に、基板31の横方向に間隔をおいて延在する開口部4
3と、開口部43の間に縦方向に配置されるスリット部
45とが形成される。この後に、ホトレジスト35で覆
われていない基板31の裏面31bの酸化珪素膜33
が、例えば、ドライエッチング法によりエッチングさ
れ、図26に示すように、基板31の裏面31bに開口
部43が形成される。
As shown in FIGS. 24 and 25, the openings 4 extending in the lateral direction of the substrate 31 at intervals.
3 and a slit 45 arranged in the vertical direction between the openings 43. Thereafter, the silicon oxide film 33 on the back surface 31b of the substrate 31 not covered with the photoresist 35 is formed.
Is etched by, for example, a dry etching method, and an opening 43 is formed in the back surface 31b of the substrate 31, as shown in FIG.

【0039】次に、支持体部形成工程における基板除去
工程では、基板31が、例えば、水酸化カリウム水溶液
中に浸漬される。水酸化カリウム水溶液は、基板31の
裏面31bの開口部43およびスリット部45から基板
31の表面31aに向けて、シリコンをエッチングして
いく。
Next, in the substrate removing step in the support part forming step, the substrate 31 is immersed in, for example, an aqueous solution of potassium hydroxide. The aqueous potassium hydroxide solution etches silicon from the opening 43 and the slit 45 on the back surface 31 b of the substrate 31 toward the front surface 31 a of the substrate 31.

【0040】この際、基板31の横方向へのエッチング
は、結晶面(111)で停止する。このため、図27に
示すように、基板31の開口部43は、所定の角度に傾
斜した形状にエッチングされる。基板31の表面31a
に形成されているp形層31cは、水酸化カリウム水溶
液に溶解しないため、エッチングされることなく残され
る。
At this time, the etching of the substrate 31 in the lateral direction stops at the crystal plane (111). For this reason, as shown in FIG. 27, the opening 43 of the substrate 31 is etched into a shape inclined at a predetermined angle. Surface 31a of substrate 31
Is not dissolved in the aqueous potassium hydroxide solution, and thus remains without being etched.

【0041】そして、図28に示すように、基板31に
は、開口部43に対応する位置に、基板31を貫通する
穴部31dが形成される。また、基板31の裏面31b
には、スリット部45に対応する位置に、溝部31eが
形成される。この後に、基板31の表面31aおよび裏
面31bのホトレジスト35が除去される。
As shown in FIG. 28, a hole 31d penetrating through the substrate 31 is formed in the substrate 31 at a position corresponding to the opening 43. Also, the back surface 31b of the substrate 31
A groove 31e is formed at a position corresponding to the slit 45. Thereafter, the photoresist 35 on the front surface 31a and the back surface 31b of the substrate 31 is removed.

【0042】そして、図29および図30に示すよう
に、基板31に、酸化珪素膜33およびp形層31cに
挟持される支持体部47が形成される。また、支持体部
47から突出するp形層31cにより、先端に探針部3
7を有する薄膜状のレバー部49が形成される。そし
て、基板31に円錐状の探針部37を有する複数のカン
チレバー51が、基板31に連結した状態で形成され、
基板除去工程が完了する。
Then, as shown in FIGS. 29 and 30, a support portion 47 sandwiched between the silicon oxide film 33 and the p-type layer 31c is formed on the substrate 31. Further, the probe 3 is provided at the tip by the p-type layer 31c protruding from the support 47.
7 is formed. Then, a plurality of cantilevers 51 having a conical probe portion 37 on the substrate 31 are formed in a state of being connected to the substrate 31,
The substrate removing step is completed.

【0043】次に、上述した探針部の製造方法と同様に
して、先鋭化工程,酸化工程,酸化膜除去工程が順次行
われる。そして、図31に示すように、先鋭化された探
針部37を有する複数のカンチレバー51が、基板31
に連結した状態で形成される。この後に、各カンチレバ
ー51が、溝部31eに沿ってへき開され、図32に示
すように、カンチレバー51が完成される。
Next, a sharpening step, an oxidizing step, and an oxide film removing step are sequentially performed in the same manner as in the above-described method of manufacturing the probe section. Then, as shown in FIG. 31, the plurality of cantilevers 51 having the sharpened probe portions 37 are attached to the substrate 31.
It is formed in a state of being connected to. Thereafter, each cantilever 51 is cleaved along the groove 31e, and the cantilever 51 is completed as shown in FIG.

【0044】以上のように構成されたカンチレバーの製
造方法では、探針部形成工程,レバー部形成工程および
支持体部形成工程により、支持体部47に支持されるレ
バー部49の一端側に探針部37を形成し、この探針部
37をFIB加工により先鋭化した後に酸化し、探針部
37の表面に形成される酸化珪素膜40を除去したの
で、従来より大幅に先鋭化された探針部37を有するカ
ンチレバー51を形成することができる。
In the method of manufacturing the cantilever configured as described above, the probe forming step, the lever forming step, and the support forming step form the probe on one end of the lever 49 supported by the support 47. The needle portion 37 was formed, and the probe portion 37 was sharpened by FIB processing and then oxidized to remove the silicon oxide film 40 formed on the surface of the probe portion 37. The cantilever 51 having the probe portion 37 can be formed.

【0045】また、基板31の表面31aに形成される
絶縁膜である酸化珪素膜33をマスクにして、基板31
の表面31aをエッチングすることにより、探針部37
を形成したので、一般に使用されている半導体製造プロ
セスを用いて、容易にカンチレバー51の探針部37を
形成することができる。さらに、不純物イオンであるボ
ロンが導入された基板31の表面31aの一部を、選択
的にエッチングすることによりレバー部49を形成した
ので、一般に使用されている半導体製造プロセスを用い
て、容易にカンチレバー51のレバー部49を形成する
ことができる。
Further, using the silicon oxide film 33 which is an insulating film formed on the surface 31a of the substrate 31 as a mask,
By etching the surface 31a of the
Is formed, the probe portion 37 of the cantilever 51 can be easily formed by using a generally used semiconductor manufacturing process. Further, since the lever portion 49 is formed by selectively etching a part of the surface 31a of the substrate 31 into which boron as an impurity ion is introduced, the lever portion 49 can be easily formed by using a generally used semiconductor manufacturing process. The lever portion 49 of the cantilever 51 can be formed.

【0046】そして、イオン導入工程において、基板3
1の表面31aへのボロン41の導入を、熱拡散法によ
り行ったので、バッチ処理により、一度に多数の基板3
1にボロン41を導入することができる。また、基板3
1の表面31aにボロン41を導入したので、ボロン4
1が導入されp形層31cになった領域を残して、選択
的に基板31をエッチングすることができ、容易に薄膜
状のレバー部49を形成することができる。
Then, in the ion introduction step, the substrate 3
Since the introduction of boron 41 to the surface 31a of the first substrate 31 was performed by the thermal diffusion method, a large number of substrates 3 were simultaneously formed by batch processing.
Boron 41 can be introduced into 1. Also, the substrate 3
Since boron 41 was introduced to the surface 31a of the first
The substrate 31 can be selectively etched except for the region where the p-type layer 31c has been introduced and the p-type layer 31c can be formed, and the thin-film lever portion 49 can be easily formed.

【0047】さらに、基板31の裏面31bに形成され
る絶縁膜である酸化珪素膜に所定形状の開口部43を形
成して、開口部43から露出する基板31の裏面31b
をエッチングすることにより、支持体部を形成したの
で、一般に使用されている半導体製造プロセスを用い
て、容易にカンチレバー51の支持体部47を形成する
ことができる。
Further, an opening 43 having a predetermined shape is formed in a silicon oxide film which is an insulating film formed on the back surface 31 b of the substrate 31, and the back surface 31 b of the substrate 31 exposed from the opening 43 is formed.
Since the support is formed by etching, the support 47 of the cantilever 51 can be easily formed using a generally used semiconductor manufacturing process.

【0048】そして、周知の半導体製造技術を組み合わ
せて、基板31に先鋭化された探針部37を有する複数
のカンチレバー51を形成したので、低い製造コストで
大量にカンチレバー51を形成することができる。な
お、上述した探針部の製造方法では、探針部形成工程内
の絶縁膜形成工程で、基板31を酸化することにより、
基板31の表面31aに酸化珪素膜33を形成した例に
ついて述べたが、本発明はかかる実施形態に限定される
ものではなく、例えば、CVD法により、基板31の表
面31aに窒化珪素膜を形成しても良い。
Since a plurality of cantilevers 51 having the sharpened probe portions 37 are formed on the substrate 31 by combining well-known semiconductor manufacturing techniques, a large number of cantilevers 51 can be formed at low manufacturing cost. . In the above-described method of manufacturing the probe section, the substrate 31 is oxidized in the insulating film forming step in the probe section forming step,
Although the example in which the silicon oxide film 33 is formed on the surface 31a of the substrate 31 has been described, the present invention is not limited to this embodiment. For example, a silicon nitride film is formed on the surface 31a of the substrate 31 by a CVD method. You may.

【0049】また、上述した探針部の製造方法では、探
針部形成工程内の探針部エッチング工程で、円錐状の探
針部37をドライエッチングにより形成した例について
述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されるもので
はなく、例えば、ウエットエッチングにより形成しても
良い。そして、上述したカンチレバーの製造方法では、
基板31の表面31aにボロン41を熱拡散法により導
入した例について述べたが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、例えば、イオン打ち込み法に
より導入しても良い。
In the above-described method of manufacturing the probe section, the example in which the conical probe section 37 is formed by dry etching in the probe section etching step in the probe section forming step has been described. Is not limited to such an embodiment, and may be formed by, for example, wet etching. And in the above-mentioned cantilever manufacturing method,
Although the example in which boron 41 is introduced into the surface 31a of the substrate 31 by the thermal diffusion method has been described, the present invention is not limited to this embodiment, and may be introduced by, for example, an ion implantation method.

【0050】[0050]

【発明の効果】請求項1の探針部の製造方法では、探針
部形成工程により形成した探針部を、イオンビームエッ
チングにより先鋭化した後に酸化し、探針部の表面に形
成される酸化膜を除去したので、イオンビームエッチン
グにより先鋭化した探針部を、さらに先鋭化することが
できる。
According to the first aspect of the present invention, the probe portion formed in the probe portion forming step is oxidized after being sharpened by ion beam etching and formed on the surface of the probe portion. Since the oxide film is removed, the probe portion sharpened by ion beam etching can be further sharpened.

【0051】請求項2の探針部の製造方法では、半導体
基板の表面に形成される絶縁膜をマスクにして、半導体
基板の表面をエッチングすることにより、探針部を形成
したので、一般に使用されている半導体製造プロセスを
用いて、容易に、イオンビームエッチングを行う前の探
針部を形成することができる。請求項3のカンチレバー
の製造方法では、探針部形成工程,レバー部形成工程お
よび支持体部形成工程により、支持体部に支持されるレ
バー部の一端側に探針部を形成し、この探針部をイオン
ビームエッチングにより先鋭化した後に酸化し、探針部
の表面に形成される酸化膜を除去したので、従来より大
幅に先鋭化された探針部を有するカンチレバーを形成す
ることができる。
In the method of manufacturing a probe portion according to the second aspect, the probe portion is formed by etching the surface of the semiconductor substrate using the insulating film formed on the surface of the semiconductor substrate as a mask. The probe portion before ion beam etching can be easily formed by using the semiconductor manufacturing process described above. According to the method of manufacturing a cantilever of the third aspect, a probe portion is formed at one end of the lever portion supported by the support portion by the probe portion forming step, the lever portion forming step, and the support portion forming step. Since the needle portion is sharpened by ion beam etching and then oxidized to remove an oxide film formed on the surface of the probe portion, a cantilever having a sharply sharpened probe portion can be formed as compared with the related art. .

【0052】請求項4のカンチレバーの製造方法では、
半導体基板の表面に形成される絶縁膜をマスクにして、
半導体基板の表面をエッチングすることにより、探針部
を形成したので、一般に使用されている半導体製造プロ
セスを用いて、容易にカンチレバーの探針部を形成する
ことができる。請求項5のカンチレバーの製造方法で
は、不純物イオンが導入された半導体基板の表面の一部
を、選択的に除去することによりレバー部を形成したの
で、一般に使用されている半導体製造プロセスを用い
て、容易にカンチレバーのレバー部を形成することがで
きる。
In the method for manufacturing a cantilever according to claim 4,
Using the insulating film formed on the surface of the semiconductor substrate as a mask,
Since the probe portion is formed by etching the surface of the semiconductor substrate, the probe portion of the cantilever can be easily formed by using a generally used semiconductor manufacturing process. In the method of manufacturing a cantilever according to claim 5, since the lever portion is formed by selectively removing a part of the surface of the semiconductor substrate into which the impurity ions are introduced, a generally used semiconductor manufacturing process is used. Thus, the lever portion of the cantilever can be easily formed.

【0053】請求項6のカンチレバーの製造方法では、
イオン導入工程において、半導体基板の表面へのボロン
の導入を、熱拡散法により行ったので、バッチ処理によ
り、一度に多数の半導体基板にボロンを導入することが
できる。また、半導体基板の表面にボロンを導入したの
で、ボロン導入部を残して、選択的に半導体基板をエッ
チングすることができ、容易に薄膜状のレバー部を形成
することができる。
In the method for manufacturing a cantilever according to claim 6,
In the ion introduction step, boron is introduced to the surface of the semiconductor substrate by a thermal diffusion method, so that boron can be introduced into a large number of semiconductor substrates at once by batch processing. Further, since boron is introduced into the surface of the semiconductor substrate, the semiconductor substrate can be selectively etched while leaving the boron-introduced portion, and a thin-film lever can be easily formed.

【0054】請求項7のカンチレバーの製造方法では、
半導体基板の裏面に形成される絶縁膜に所定形状の開口
部を形成して、開口部から露出する半導体基板の裏面を
エッチングすることにより、支持体部を形成したので、
一般に使用されている半導体製造プロセスを用いて、容
易にカンチレバーの支持体部を形成することができる。
In the method for manufacturing a cantilever according to claim 7,
Since the support portion was formed by forming an opening of a predetermined shape in the insulating film formed on the back surface of the semiconductor substrate and etching the back surface of the semiconductor substrate exposed from the opening,
The support portion of the cantilever can be easily formed using a generally used semiconductor manufacturing process.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の探針部製造方法の一実施形態における
製造工程を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a manufacturing process in a probe part manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

【図2】探針部形成工程における絶縁膜形成工程を示す
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an insulating film forming step in a probe part forming step.

【図3】探針部形成工程における絶縁膜除去工程を示す
断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing an insulating film removing step in a probe part forming step.

【図4】探針部形成工程における絶縁膜除去工程を示す
断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an insulating film removing step in a probe part forming step.

【図5】探針部形成工程における探針部エッチング工程
を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a probe part etching step in the probe part forming step.

【図6】探針部形成工程において、円錐状の探針部が形
成された状態を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state where a conical probe portion is formed in a probe portion forming step.

【図7】先鋭化工程において、探針部をFIB加工して
いる状態を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the probe portion is being subjected to FIB processing in a sharpening step.

【図8】収束ビームを円周移動する状態を示す説明図で
ある。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state in which a convergent beam moves circumferentially.

【図9】FIB加工により先鋭化された探針部を示す断
面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a probe portion sharpened by FIB processing.

【図10】酸化工程において、基板を酸化している状態
を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state where the substrate is being oxidized in the oxidation step.

【図11】酸化膜除去工程において、酸化珪素膜を除去
した状態を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state where a silicon oxide film has been removed in an oxide film removing step.

【図12】本発明のカンチレバーの製造方法の一実施形
態における製造工程を示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing a manufacturing process in one embodiment of the method for manufacturing a cantilever of the present invention.

【図13】探針部形成工程における絶縁膜形成工程を示
す断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing an insulating film forming step in a probe part forming step.

【図14】図13の上面図である。FIG. 14 is a top view of FIG.

【図15】探針部形成工程における絶縁膜除去工程を示
す断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing an insulating film removing step in a probe part forming step.

【図16】図15の上面図である。FIG. 16 is a top view of FIG.

【図17】探針部形成工程における探針部エッチング工
程を示す断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a probe part etching step in the probe part forming step.

【図18】探針部形成工程において、円錐状の探針部が
形成された状態を示す断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a state in which a conical probe portion is formed in a probe portion forming step.

【図19】レバー部形成工程におけるイオン導入工程を
示す断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing an ion introduction step in a lever part forming step.

【図20】レバー部形成工程におけるレバー部エッチン
グ工程を示す断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a lever part etching step in the lever part forming step.

【図21】図20の上面図である。FIG. 21 is a top view of FIG. 20;

【図22】レバー部エッチング工程が完了した状態を示
す断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view showing a state where the lever portion etching step is completed.

【図23】図22の上面図である。FIG. 23 is a top view of FIG. 22.

【図24】支持体部形成工程における開口部形成工程を
示す断面図である。
FIG. 24 is a cross-sectional view showing an opening forming step in the support part forming step.

【図25】図24の下面図である。FIG. 25 is a bottom view of FIG. 24.

【図26】開口部形成工程において、開口部を形成した
状態を示す断面図である。
FIG. 26 is a cross-sectional view showing a state where an opening is formed in an opening forming step.

【図27】支持体部形成工程における基板除去工程を示
す断面図である。
FIG. 27 is a cross-sectional view showing a substrate removing step in the support part forming step.

【図28】図27の下面図である。FIG. 28 is a bottom view of FIG. 27.

【図29】支持体部形成工程が完了した状態を示す断面
図である。
FIG. 29 is a cross-sectional view showing a state where the support member forming step is completed.

【図30】図29の上面図である。FIG. 30 is a top view of FIG. 29.

【図31】基板に複数のカンチレバーが形成された状態
を示す斜視図である。
FIG. 31 is a perspective view showing a state in which a plurality of cantilevers are formed on a substrate.

【図32】基板からへき開されたカンチレバーを示す斜
視図である。
FIG. 32 is a perspective view showing a cantilever cleaved from a substrate.

【図33】従来のカンチレバーを示す斜視図である。FIG. 33 is a perspective view showing a conventional cantilever.

【図34】図33の探針部の詳細を示す断面図である。FIG. 34 is a cross-sectional view showing details of a probe unit in FIG. 33.

【図35】探針部の側面が被測定物に接触した状態を示
す断面図である。
FIG. 35 is a cross-sectional view showing a state in which the side surface of the probe section is in contact with the object to be measured.

【図36】FIB加工により探針部を先鋭化した状態を
示す断面図である。
FIG. 36 is a cross-sectional view showing a state where a probe portion is sharpened by FIB processing.

【図37】収束ビームにより探針部を先鋭化している状
態を示す断面図である。
FIG. 37 is a cross-sectional view showing a state where a probe portion is sharpened by a convergent beam.

【図38】収束ビームを円周移動する状態を示す説明図
である。
FIG. 38 is an explanatory diagram showing a state in which a convergent beam moves circumferentially.

【図39】収束ビームの近接幅を小さくして円周移動す
る状態を示す説明図である。
FIG. 39 is an explanatory diagram showing a state in which a convergent beam is moved in a circumferential direction with a reduced approach width.

【図40】近接幅の小さい収束ビームにより探針部を先
鋭化した状態を示す断面図である。
FIG. 40 is a cross-sectional view showing a state where a probe portion is sharpened by a convergent beam having a small proximity width.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31 基板(半導体基板) 31a 表面 31b 裏面 33 酸化珪素膜(絶縁膜) 37 探針部 40 酸化珪素膜(酸化膜) 41 ボロン(不純物イオン) 43 開口部 47 支持体部 49 レバー部 Reference Signs List 31 substrate (semiconductor substrate) 31a front surface 31b back surface 33 silicon oxide film (insulating film) 37 probe portion 40 silicon oxide film (oxide film) 41 boron (impurity ion) 43 opening 47 supporter portion 49 lever portion

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板に探針部を形成する探針部形
成工程と、 前記探針部をイオンビームエッチングにより先鋭化する
先鋭化工程と、 前記探針部の表面を酸化する酸化工程と、 前記探針部の表面に形成された酸化膜を除去する酸化膜
除去工程と、 を有することを特徴とする探針部の製造方法。
A step of forming a probe portion on a semiconductor substrate; a step of sharpening the probe portion by ion beam etching; and an oxidation step of oxidizing a surface of the probe portion. An oxide film removing step of removing an oxide film formed on the surface of the probe portion. A method for manufacturing a probe portion, comprising:
【請求項2】 請求項1記載の探針部の製造方法におい
て、 前記探針部形成工程は、 前記半導体基板の表面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工
程と、 前記絶縁膜の一部を選択的に除去する絶縁膜除去工程
と、 前記半導体基板の表面に残された前記絶縁膜をマスクに
して、前記半導体基板の表面をエッチングし、前記探針
部を形成する探針部エッチング工程と、 を有することを特徴とする探針部の製造方法。
2. The method for manufacturing a probe section according to claim 1, wherein the probe section forming step includes: forming an insulating film on a surface of the semiconductor substrate; and forming a part of the insulating film. An insulating film removing step of selectively removing; a probe part etching step of etching the surface of the semiconductor substrate using the insulating film remaining on the surface of the semiconductor substrate as a mask to form the probe part; A method for manufacturing a probe section, comprising:
【請求項3】 半導体基板に探針部を形成する探針部形
成工程と、 前記半導体基板の表面に、前記探針部を一端側にして、
薄膜状のレバー部を形成するレバー部形成工程と、 前記半導体基板の一部を除去して、前記レバー部を支持
する支持体部を形成する支持体部形成工程と、 前記探針部をイオンビームエッチングにより先鋭化する
先鋭化工程と、 前記探針部の表面を酸化する酸化工程と、 前記探針部の表面に形成された酸化膜を除去する酸化膜
除去工程と、 を有することを特徴とするカンチレバーの製造方法。
Forming a probe portion on the semiconductor substrate; and forming the probe portion on one end of the surface of the semiconductor substrate.
A lever part forming step of forming a thin film lever part; a support part forming step of removing a part of the semiconductor substrate to form a support part supporting the lever part; A sharpening step of sharpening by beam etching, an oxidation step of oxidizing the surface of the probe section, and an oxide film removing step of removing an oxide film formed on the surface of the probe section. Manufacturing method of the cantilever.
【請求項4】 請求項3記載のカンチレバーの製造方法
において、 前記探針部形成工程は、 前記半導体基板の表面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工
程と、 前記絶縁膜の一部を選択的に除去する絶縁膜除去工程
と、 前記半導体基板の表面に残された前記絶縁膜をマスクに
して、前記半導体基板の表面をエッチングし、前記探針
部を形成する探針部エッチング工程と、 を有することを特徴とするカンチレバーの製造方法。
4. The method of manufacturing a cantilever according to claim 3, wherein the probe portion forming step includes: forming an insulating film on a surface of the semiconductor substrate; and selectively forming a part of the insulating film. An etching step of etching the surface of the semiconductor substrate using the insulating film left on the surface of the semiconductor substrate as a mask to form the probe section. A method for manufacturing a cantilever, comprising:
【請求項5】 請求項3記載のカンチレバーの製造方法
において、 前記レバー部形成工程は、 前記探針部が形成された前記半導体基板の表面に、不純
物イオンを導入するイオン導入工程と、 前記不純物イオンが導入された前記半導体基板の表面の
一部を選択的に除去し、前記レバー部を形成するレバー
部エッチング工程と、 を有することを特徴とするカンチレバーの製造方法。
5. The method of manufacturing a cantilever according to claim 3, wherein the lever portion forming step comprises: introducing an impurity ion to a surface of the semiconductor substrate on which the probe portion is formed; A lever portion etching step of selectively removing a part of the surface of the semiconductor substrate into which the ions have been introduced to form the lever portion.
【請求項6】 請求項5記載のカンチレバーの製造方法
において、 前記イオン導入工程は、前記半導体基板の表面に、熱拡
散法によりボロンを導入することを特徴とするカンチレ
バーの製造方法。
6. The method of manufacturing a cantilever according to claim 5, wherein in the step of introducing ions, boron is introduced into the surface of the semiconductor substrate by a thermal diffusion method.
【請求項7】 請求項3記載のカンチレバーの製造方法
において、 前記支持体部形成工程は、 前記半導体基板の裏面に形成される絶縁膜の一部を、選
択的に除去し、開口部を形成する開口部形成工程と、 前記裏面の前記開口部から前記半導体基板の所定領域を
除去する基板除去工程と、 を有することを特徴とするカンチレバーの製造方法。
7. The method of manufacturing a cantilever according to claim 3, wherein the supporting member forming step selectively removes a part of an insulating film formed on a back surface of the semiconductor substrate to form an opening. And a substrate removing step of removing a predetermined area of the semiconductor substrate from the opening on the back surface.
JP10004775A 1998-01-13 1998-01-13 Manufacture of probe part and cantilever Pending JPH11201978A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10004775A JPH11201978A (en) 1998-01-13 1998-01-13 Manufacture of probe part and cantilever

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10004775A JPH11201978A (en) 1998-01-13 1998-01-13 Manufacture of probe part and cantilever

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11201978A true JPH11201978A (en) 1999-07-30

Family

ID=11593220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10004775A Pending JPH11201978A (en) 1998-01-13 1998-01-13 Manufacture of probe part and cantilever

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11201978A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011158283A (en) * 2010-01-29 2011-08-18 Tdk Corp Method of manufacturing cantilever
JP2011158282A (en) * 2010-01-29 2011-08-18 Tdk Corp Cantilever
CN103487603A (en) * 2013-09-22 2014-01-01 上海华力微电子有限公司 Method for removing surface oxidation layer on point of atomic power nanoprobe
JP2021517251A (en) * 2018-03-26 2021-07-15 ブルカー ナノ インコーポレイテッドBruker Nano,Inc. Large radius probe

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011158283A (en) * 2010-01-29 2011-08-18 Tdk Corp Method of manufacturing cantilever
JP2011158282A (en) * 2010-01-29 2011-08-18 Tdk Corp Cantilever
CN103487603A (en) * 2013-09-22 2014-01-01 上海华力微电子有限公司 Method for removing surface oxidation layer on point of atomic power nanoprobe
JP2021517251A (en) * 2018-03-26 2021-07-15 ブルカー ナノ インコーポレイテッドBruker Nano,Inc. Large radius probe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2624873B2 (en) Atomic force microscope probe and method of manufacturing the same
US8828243B2 (en) Scanning probe having integrated silicon tip with cantilever
JP4733319B2 (en) Manufacturing method of probe tip structure
US7767101B2 (en) Method for fabricating probe for use in scanning probe microscope
JP3923733B2 (en) Sample preparation method for transmission electron microscope
JP5249245B2 (en) A probe capable of video rates for atomic force microscopy
KR20030051180A (en) Method of manufacturing semiconductor device for evaluation
JPH11201978A (en) Manufacture of probe part and cantilever
JP2009229460A (en) Spm probe with shortened cantilever, and method of manufacturing spm probe
JP2004150839A (en) Cantilever for spm and its manufacturing method
JPH08262040A (en) Afm cantilever
JPH0251832A (en) Manufacture of beam forming iris for lithography apparatus
JPH09105755A (en) Afm cantilever and its manufacture
JPH09243648A (en) Cantilever chip
JP3384116B2 (en) Method for manufacturing single-crystal Si cantilever and scanning probe microscope
JPH03218998A (en) Cantilever with probe and manufacture thereof
KR20050012777A (en) Method of forming atomic force microscope tips
JPH11271347A (en) Cantilever for scanning type probe microscope and its manufacture
RU2121657C1 (en) Process of formation of cantilever of scanning probing microscope
WO2022062483A1 (en) Method for preparing semiconductor sample having etch pit applicable to microscope
JPH09178763A (en) Afm cantilever
KR101109182B1 (en) Method of manufacturing probe for use in scanning probe microscope
KR100695623B1 (en) AFM cantilever having FET structure of high aspect ratio for use in liquid and method for fabricating the same
JPH1090288A (en) Afm cantilever and its manufacture
JPH05299015A (en) Manufacture of cantilever for scanning type probe microscope