JPH06256099A - 微細探針の作成方法 - Google Patents
微細探針の作成方法Info
- Publication number
- JPH06256099A JPH06256099A JP23226392A JP23226392A JPH06256099A JP H06256099 A JPH06256099 A JP H06256099A JP 23226392 A JP23226392 A JP 23226392A JP 23226392 A JP23226392 A JP 23226392A JP H06256099 A JPH06256099 A JP H06256099A
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- JP
- Japan
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- probe
- fine probe
- electron beam
- fine
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 電子線堆積による微細探針成長において、電
子線を照射する基板の一部またはすべてに対して、あら
かじめ炭素、またはその化合物で被覆し、その後電子線
を照射して微細探針を成長させる。また、導電性テープ
を用いて、基板と試料台との固定を行う。 【効果】 低電圧で、先端直径４０〜６０ｎｍ、さらに
は、２０〜３０ｎｍの微細探針の作成が可能となる。走
査型プローブ顕微鏡の高分解能が実現される。
子線を照射する基板の一部またはすべてに対して、あら
かじめ炭素、またはその化合物で被覆し、その後電子線
を照射して微細探針を成長させる。また、導電性テープ
を用いて、基板と試料台との固定を行う。 【効果】 低電圧で、先端直径４０〜６０ｎｍ、さらに
は、２０〜３０ｎｍの微細探針の作成が可能となる。走
査型プローブ顕微鏡の高分解能が実現される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は微細探針の作成方法に
関するものである。さらに詳しくは、この発明は走査型
プローブ顕微鏡等の微細探針の作成に有用な微細探針作
成方法に関するものである。
関するものである。さらに詳しくは、この発明は走査型
プローブ顕微鏡等の微細探針の作成に有用な微細探針作
成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来より、ミクロの世界を探
求する手段として、透過型電子顕微鏡、走査型プローブ
顕微鏡などの顕微鏡が広く一般的に利用されている。こ
のうちの走査型プローブ顕微鏡の分解能力は、その微細
探針の先端の大きさに強く影響されており、先端の鋭い
微細探針を用いるほど、その分解能力が高いことが知ら
れている。
求する手段として、透過型電子顕微鏡、走査型プローブ
顕微鏡などの顕微鏡が広く一般的に利用されている。こ
のうちの走査型プローブ顕微鏡の分解能力は、その微細
探針の先端の大きさに強く影響されており、先端の鋭い
微細探針を用いるほど、その分解能力が高いことが知ら
れている。
【０００３】そのため、できるだけ先端の鋭い微細探針
を作成する様々な方法が、これまでに提案されてきてい
る。特に電子顕微鏡内で電子線堆積（EBD ）法を用い
て、電子線を基盤上に照射することにより微細探針を成
長させる微細探針作成方法は、微細探針の先端直径を数
１０ｎｍ程度に作成することが可能であることから、広
く用いられている。
を作成する様々な方法が、これまでに提案されてきてい
る。特に電子顕微鏡内で電子線堆積（EBD ）法を用い
て、電子線を基盤上に照射することにより微細探針を成
長させる微細探針作成方法は、微細探針の先端直径を数
１０ｎｍ程度に作成することが可能であることから、広
く用いられている。
【０００４】しかしながら、この電子線堆積法を用いた
従来の微細探針作成方法においては、電子線照射時に基
盤上に帯電が生じ、その結果、微細探針の成長が不安定
となることが指摘されてきた。このため、基盤を導電性
のよい白金、金、パラジウム等の金属であらかじめ被覆
し、その後に電子線堆積法を用いて基盤上に微細探針を
成長させる方法が一般的に採用されてきている。
従来の微細探針作成方法においては、電子線照射時に基
盤上に帯電が生じ、その結果、微細探針の成長が不安定
となることが指摘されてきた。このため、基盤を導電性
のよい白金、金、パラジウム等の金属であらかじめ被覆
し、その後に電子線堆積法を用いて基盤上に微細探針を
成長させる方法が一般的に採用されてきている。
【０００５】さらに、一般的に電子線を用いる方法にお
いては、試料の固定と電子線照射にともなう試料の帯電
を防ぐ目的で、ペースト等の導電性接着剤を基板と試料
との間に塗布する方法が用いられている。だが、これら
の金属被覆基盤を用いる微細探針作成方法においては、
高分解能力を有する走査型プローブ顕微鏡を得るための
必要条件である微細探針の先端直径が４０〜６０ｎｍの
ものが作成される確率は、一般的に１０％以下であり、
さらに、超高分解能力を有する走査型プローブ顕微鏡を
得るための必要条件である微細探針の先端直径が２０〜
３０ｎｍのものが作成される確率はわずか数％にしかす
ぎない。
いては、試料の固定と電子線照射にともなう試料の帯電
を防ぐ目的で、ペースト等の導電性接着剤を基板と試料
との間に塗布する方法が用いられている。だが、これら
の金属被覆基盤を用いる微細探針作成方法においては、
高分解能力を有する走査型プローブ顕微鏡を得るための
必要条件である微細探針の先端直径が４０〜６０ｎｍの
ものが作成される確率は、一般的に１０％以下であり、
さらに、超高分解能力を有する走査型プローブ顕微鏡を
得るための必要条件である微細探針の先端直径が２０〜
３０ｎｍのものが作成される確率はわずか数％にしかす
ぎない。
【０００６】つまり、従来の金属被覆を施した基盤を用
いる微細探針作成法においては、高性能な特性を得るた
めの必要条件である微細探針の作成率が非常に低いこと
が大きな問題であった。微細探針の作成率の低い原因に
ついては、これまでにもいくつか指摘されているが、主
な原因としては、電子線堆積時の電子線の加速電圧が高
電圧であるため、基盤の破損や基盤の帯電などが生じ易
く、そのために、微細探針が安定的に成長しないことが
挙げられる。
いる微細探針作成法においては、高性能な特性を得るた
めの必要条件である微細探針の作成率が非常に低いこと
が大きな問題であった。微細探針の作成率の低い原因に
ついては、これまでにもいくつか指摘されているが、主
な原因としては、電子線堆積時の電子線の加速電圧が高
電圧であるため、基盤の破損や基盤の帯電などが生じ易
く、そのために、微細探針が安定的に成長しないことが
挙げられる。
【０００７】さらに、電子線照射により堆積する堆積物
の原料の供給がなされていないことも、微細探針の作成
率が低い原因として挙げられている。このように、微細
探針の作成率の低いことの原因は、かなり明らかになっ
てはいるものの、この原因を解決した微細探針作成方法
は、未だ確立されていないのが現状である。
の原料の供給がなされていないことも、微細探針の作成
率が低い原因として挙げられている。このように、微細
探針の作成率の低いことの原因は、かなり明らかになっ
てはいるものの、この原因を解決した微細探針作成方法
は、未だ確立されていないのが現状である。
【０００８】この発明は、以上の通りの課題を解決する
ためになされたものであり、従来の走査型プローブ顕微
鏡用の微細探針作成方法の欠点を解消し、高効率で精度
の良い微細探針を作成することのできる、新しい微細探
針作成方法を提供することを目的としている。
ためになされたものであり、従来の走査型プローブ顕微
鏡用の微細探針作成方法の欠点を解消し、高効率で精度
の良い微細探針を作成することのできる、新しい微細探
針作成方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、電子線堆積による微細探針成長
において、電子線を照射する基盤の一部またはすべてに
対して、あらかじめ炭素、またはその化合物で被覆し、
その後電子線を照射して微細探針を成長させることを特
徴とする微細探針作成方法を提供する。さらに、この発
明においては、この微細探針作成方法において、導電性
テープを用いて、試料に導電性を与えるとともに、電子
線照射による堆積物の原料を導電性テープより供給する
ことを特徴とする微細探針作成方法をも提供する。
を解決するものとして、電子線堆積による微細探針成長
において、電子線を照射する基盤の一部またはすべてに
対して、あらかじめ炭素、またはその化合物で被覆し、
その後電子線を照射して微細探針を成長させることを特
徴とする微細探針作成方法を提供する。さらに、この発
明においては、この微細探針作成方法において、導電性
テープを用いて、試料に導電性を与えるとともに、電子
線照射による堆積物の原料を導電性テープより供給する
ことを特徴とする微細探針作成方法をも提供する。
【００１０】
【作用】この発明においては、従来の基盤上にあらかじ
め白金、金、パラジウム等の金属を被覆する方法の代わ
りに、炭素もしくはその化合物による被覆を形成するた
め、微細探針作成時における、電子線の加速電圧が５ｋ
Ｖ程度の低圧でよく、さらに、照射時間も２〜３分程度
で微細探針の作成が可能となる。このため、基盤の破損
や基盤の変質がほとんど生じることがない。
め白金、金、パラジウム等の金属を被覆する方法の代わ
りに、炭素もしくはその化合物による被覆を形成するた
め、微細探針作成時における、電子線の加速電圧が５ｋ
Ｖ程度の低圧でよく、さらに、照射時間も２〜３分程度
で微細探針の作成が可能となる。このため、基盤の破損
や基盤の変質がほとんど生じることがない。
【００１１】さらに、従来からの基盤と顕微鏡の試料台
を固定する方法としてのペーストなどを用いる固定法の
代わりに、導電性テープを用いて、基盤と試料台との固
定を行うので、導電性テープが堆積物を供給し、堆積物
の成長を助けることができる。以上のことから、この発
明においては、従来の方法と違って微細探針の成長が非
常に安定し、微細探針の先端の半径が４０〜６０ナノメ
ートルのものや、さらには、先端直径が２０〜３０ｎｍ
の超微細探針についても、その作成される確率が飛躍的
に向上する。そして、この発明の方法においては、炭素
を基盤に被覆させる代わりに、その化合物としての有機
金属化合物等を被覆してもよく、炭素を基盤に被覆させ
る場合と同様に、微細探針作成時における、電子線の加
速電圧は低圧で、かつ短時間の照射でよい。
を固定する方法としてのペーストなどを用いる固定法の
代わりに、導電性テープを用いて、基盤と試料台との固
定を行うので、導電性テープが堆積物を供給し、堆積物
の成長を助けることができる。以上のことから、この発
明においては、従来の方法と違って微細探針の成長が非
常に安定し、微細探針の先端の半径が４０〜６０ナノメ
ートルのものや、さらには、先端直径が２０〜３０ｎｍ
の超微細探針についても、その作成される確率が飛躍的
に向上する。そして、この発明の方法においては、炭素
を基盤に被覆させる代わりに、その化合物としての有機
金属化合物等を被覆してもよく、炭素を基盤に被覆させ
る場合と同様に、微細探針作成時における、電子線の加
速電圧は低圧で、かつ短時間の照射でよい。
【００１２】また、この発明においては、炭素あるいは
有機金属化合物の被覆の厚さは３〜１０ｎｍ程度とする
ことが望ましく、微細探針の作成時における電子線の加
速電圧は５ｋＶ〜１０ｋＶ程度とすることが望ましい。
以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明について説
明する。
有機金属化合物の被覆の厚さは３〜１０ｎｍ程度とする
ことが望ましく、微細探針の作成時における電子線の加
速電圧は５ｋＶ〜１０ｋＶ程度とすることが望ましい。
以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明について説
明する。
【００１３】
【実施例】実際、この発明の方法を用いて、走査型プロ
ーブ顕微鏡用の微細探針を作成した。図１は、基盤とし
てのカンチレーバー（１）と走査型プローブ顕微鏡の試
料台（２）を導電性テープ（３）により固定した図であ
る。
ーブ顕微鏡用の微細探針を作成した。図１は、基盤とし
てのカンチレーバー（１）と走査型プローブ顕微鏡の試
料台（２）を導電性テープ（３）により固定した図であ
る。
【００１４】このカンチレバー（１）には、たとえば側
方に２個ずつの突起部（４）が有り、その突起部の鉛直
上方にはピラミッド型チップ（５）がその先端をカンチ
レバーに対して垂直方向にして配置されている。また、
カンチレバー（１）とピラミッド型チップ（５）にはあ
らかじめ、炭素が厚さ５ｎｍで被覆されている。
方に２個ずつの突起部（４）が有り、その突起部の鉛直
上方にはピラミッド型チップ（５）がその先端をカンチ
レバーに対して垂直方向にして配置されている。また、
カンチレバー（１）とピラミッド型チップ（５）にはあ
らかじめ、炭素が厚さ５ｎｍで被覆されている。
【００１５】このカンチレバー（１）の突起部（４）の
鉛直上方に存在するピラミッド型チップ（５）付近に電
子線を約５ｋＶの低電圧で２分間照射し、微細探針
（６）をピラミッド型チップの先端に作成した。電子線
を照射している間においても、基盤であるカンチレバー
（１）は、顕微鏡の試料台（２）上にしっかり固定され
ており、安定して微細探針（６）が作成されていること
が確認された。
鉛直上方に存在するピラミッド型チップ（５）付近に電
子線を約５ｋＶの低電圧で２分間照射し、微細探針
（６）をピラミッド型チップの先端に作成した。電子線
を照射している間においても、基盤であるカンチレバー
（１）は、顕微鏡の試料台（２）上にしっかり固定され
ており、安定して微細探針（６）が作成されていること
が確認された。
【００１６】作成された微細探針の像は図２に示した。
この得られた微細探針は先端径２０ｎｍ、先端角１５
゜、長さ７００ｎｍであり、高分解能力を有する走査型
プローブ顕微鏡に用いられる微細探針として十分であっ
た。この超微細探針の走査型プローブ顕微鏡を用い、物
質の表面形状の観察を行った。図３はその観察結果であ
り、約１００ｎｍの表面形状までもがはっきりと観察さ
れた。さらに、この発明の微細探針作成方法を用いて、
数１０回微細探針を作成したところ、高分解能力を有す
るプローブ顕微鏡に必要である、先端直径が４０〜６０
ｎｍの微細探針は、ほぼ１００％の確率で作成された。
さらに、超高性能の走査型プローブ顕微鏡に必要である
２０〜３０ｎｍの微細探針については、約５０％の確率
で作成された。
この得られた微細探針は先端径２０ｎｍ、先端角１５
゜、長さ７００ｎｍであり、高分解能力を有する走査型
プローブ顕微鏡に用いられる微細探針として十分であっ
た。この超微細探針の走査型プローブ顕微鏡を用い、物
質の表面形状の観察を行った。図３はその観察結果であ
り、約１００ｎｍの表面形状までもがはっきりと観察さ
れた。さらに、この発明の微細探針作成方法を用いて、
数１０回微細探針を作成したところ、高分解能力を有す
るプローブ顕微鏡に必要である、先端直径が４０〜６０
ｎｍの微細探針は、ほぼ１００％の確率で作成された。
さらに、超高性能の走査型プローブ顕微鏡に必要である
２０〜３０ｎｍの微細探針については、約５０％の確率
で作成された。
【００１７】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明の探
針作成方法は、探針作成のための基盤の被膜物質を従来
の金属から炭素や有機金属化合物に変更し、さらに、基
盤と顕微鏡の試料台との固定を導電性テープで行うこと
により、 ア） 低電圧で探針作成が可能となり、基盤の破損や基
盤の変質を防止することができる、 イ） 導電性テープによって、堆積物の成長が助長され
る、等の作用効果が得られ、ほぼ１００％の確率で、高
分解能力を有する走査型プローブ顕微鏡に必要である先
端直径が４０〜６０ｎｍの微細探針が作成される。ま
た、先端直径２０〜３０ｎｍの微細探針も約５０％の高
確率で作成される。
針作成方法は、探針作成のための基盤の被膜物質を従来
の金属から炭素や有機金属化合物に変更し、さらに、基
盤と顕微鏡の試料台との固定を導電性テープで行うこと
により、 ア） 低電圧で探針作成が可能となり、基盤の破損や基
盤の変質を防止することができる、 イ） 導電性テープによって、堆積物の成長が助長され
る、等の作用効果が得られ、ほぼ１００％の確率で、高
分解能力を有する走査型プローブ顕微鏡に必要である先
端直径が４０〜６０ｎｍの微細探針が作成される。ま
た、先端直径２０〜３０ｎｍの微細探針も約５０％の高
確率で作成される。
【図１】この発明の方法を示した概略図である。
【図２】この発明の実施例としての微細探針像図であ
る。
る。
【図３】この発明の実施例としての走査型プローブ顕微
鏡写真である。
鏡写真である。
１ カンチレバー ２ 試料台 ３ 導電性テープ ４ 突起部 ５ ピラミッド型チップ ６ 微細探針
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永山 国昭 東京都杉並区阿佐谷北２−21−15
Claims (2)
- 【請求項１】 電子線堆積による微細探針成長におい
て、電子線を照射する基盤の一部またはすべてに対し
て、あらかじめ炭素、またはその化合物で被覆し、その
後電子線を照射して微細探針を成長させることを特徴と
する微細探針作成方法。 - 【請求項２】 請求項１の微細探針作成方法において、
導電性テープを用いて、基盤と試料台との固定を行うこ
とを特徴とする微細探針作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23226392A JPH06256099A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 微細探針の作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23226392A JPH06256099A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 微細探針の作成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06256099A true JPH06256099A (ja) | 1994-09-13 |
Family
ID=16936516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23226392A Pending JPH06256099A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 微細探針の作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06256099A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017028629A1 (zh) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | 张超伦 | 一种高效自发电化学电流联动揿针 |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP23226392A patent/JPH06256099A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017028629A1 (zh) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | 张超伦 | 一种高效自发电化学电流联动揿针 |
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