JPH09152436A - 走査型プローブ顕微鏡用プローブ及びその作製方法 - Google Patents
走査型プローブ顕微鏡用プローブ及びその作製方法Info
- Publication number
- JPH09152436A JPH09152436A JP31215495A JP31215495A JPH09152436A JP H09152436 A JPH09152436 A JP H09152436A JP 31215495 A JP31215495 A JP 31215495A JP 31215495 A JP31215495 A JP 31215495A JP H09152436 A JPH09152436 A JP H09152436A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- cantilever
- scanning
- shape
- silicon wafer
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 151
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 27
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 18
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001581440 Astroides Species 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 238000009924 canning Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000004621 scanning probe microscopy Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】測定環境を問わず、任意の形状寸法を有する測
定対象領域の表面情報を再現性良く測定することが可能
な走査型プローブ顕微鏡用プローブを提供する。 【解決手段】プローブ６は、支持部８から延出した短冊
形状の片持ち梁１０と、この片持ち梁の延出端（自由
端）に形成された探針１２とを備える。探針は、略四角
柱形状を成しており、その近傍部Ｐ１から中間延出部Ｐ
２に向うに従って直径が連続的に小さくなった後、中間
延出部から先端部Ｐ３に向うに従って直径が連続的に大
きくなっている。探針の先端部Ｐ３は、４つの辺から成
る略アストロイド形状を成しており、片持ち梁の長手方
向をＸとすると、４つの辺の第１〜第４の交点（突起
部）１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを結ぶ対角線のう
ち、第１及び第３の突起部１４ａ，１４ｃを結ぶ対角線
の方向は、長手方向に対して±４５°の角度範囲内、好
ましくは、長手方向と略平行になるように設定される。
定対象領域の表面情報を再現性良く測定することが可能
な走査型プローブ顕微鏡用プローブを提供する。 【解決手段】プローブ６は、支持部８から延出した短冊
形状の片持ち梁１０と、この片持ち梁の延出端（自由
端）に形成された探針１２とを備える。探針は、略四角
柱形状を成しており、その近傍部Ｐ１から中間延出部Ｐ
２に向うに従って直径が連続的に小さくなった後、中間
延出部から先端部Ｐ３に向うに従って直径が連続的に大
きくなっている。探針の先端部Ｐ３は、４つの辺から成
る略アストロイド形状を成しており、片持ち梁の長手方
向をＸとすると、４つの辺の第１〜第４の交点（突起
部）１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを結ぶ対角線のう
ち、第１及び第３の突起部１４ａ，１４ｃを結ぶ対角線
の方向は、長手方向に対して±４５°の角度範囲内、好
ましくは、長手方向と略平行になるように設定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体素
子に形成されているトレンチ溝や穴の凹凸形状を測定可
能な走査型プローブ顕微鏡用プローブ及びその作製方法
に関する。
子に形成されているトレンチ溝や穴の凹凸形状を測定可
能な走査型プローブ顕微鏡用プローブ及びその作製方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、試料を原子オーダーの分解能で観
察するための装置として、走査型プローブ顕微鏡(SPM;S
canning Probe Microscope) が知られており、このＳＰ
Ｍは、走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）、原子間力顕微
鏡（ＡＦＭ）、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）、走査型近接場
光顕微鏡（ＳＮＯＭ）等の総称である。
察するための装置として、走査型プローブ顕微鏡(SPM;S
canning Probe Microscope) が知られており、このＳＰ
Ｍは、走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）、原子間力顕微
鏡（ＡＦＭ）、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）、走査型近接場
光顕微鏡（ＳＮＯＭ）等の総称である。
【０００３】このようなＳＰＭのうち、ＡＦＭは、絶縁
性の試料を原子オーダーの分解能で観察できる装置であ
って、現在最も普及している装置である（特開昭６２−
１３０３０２参照）。
性の試料を原子オーダーの分解能で観察できる装置であ
って、現在最も普及している装置である（特開昭６２−
１３０３０２参照）。
【０００４】このようなＡＦＭは、尖鋭化した突起部
（探針）を有するカンチレバーを備えており、探針を試
料に近づけた際、探針先端に働く相互作用力（原子間
力）によって変位するカンチレバーの変位を例えば光学
的に検出することによって、試料の表面情報を三次元的
にとらえることができるように構成されている。
（探針）を有するカンチレバーを備えており、探針を試
料に近づけた際、探針先端に働く相互作用力（原子間
力）によって変位するカンチレバーの変位を例えば光学
的に検出することによって、試料の表面情報を三次元的
にとらえることができるように構成されている。
【０００５】また、Y.Martin,C.C.williams,H.K.Wickra
masinghe等によって提案された引力検出モードＡＦＭ
は、探針と試料との間に働く引力の力勾配を検出するこ
とによって、探針を試料表面に接触させることなく試料
の表面情報を測定することができるように構成されてい
る（J.Appl.Phys.Vol.61 No.10(1987)参照）。
masinghe等によって提案された引力検出モードＡＦＭ
は、探針と試料との間に働く引力の力勾配を検出するこ
とによって、探針を試料表面に接触させることなく試料
の表面情報を測定することができるように構成されてい
る（J.Appl.Phys.Vol.61 No.10(1987)参照）。
【０００６】この引力検出モードＡＦＭを用いた測定方
法は、カンチレバーをその共振周波数近傍の周波数で僅
かに振動させた状態において、探針を試料表面に接近さ
せた際に生じるカンチレバーの振動状態の変化が一定と
なるように、フィードバック制御することによって、試
料の表面情報を三次元的にとらえる方法である。このよ
うな引力検出モードＡＦＭによれば、試料の面方向に沿
って働く摩擦力等のラテラル力の影響を受けない無いた
め、探針を試料表面に接触させた状態で試料の表面情報
を測定するコンタクトモードＡＦＭ（斥力モードＡＦ
Ｍ）と比べて、試料の表面情報を忠実に測定することが
可能となる。
法は、カンチレバーをその共振周波数近傍の周波数で僅
かに振動させた状態において、探針を試料表面に接近さ
せた際に生じるカンチレバーの振動状態の変化が一定と
なるように、フィードバック制御することによって、試
料の表面情報を三次元的にとらえる方法である。このよ
うな引力検出モードＡＦＭによれば、試料の面方向に沿
って働く摩擦力等のラテラル力の影響を受けない無いた
め、探針を試料表面に接触させた状態で試料の表面情報
を測定するコンタクトモードＡＦＭ（斥力モードＡＦ
Ｍ）と比べて、試料の表面情報を忠実に測定することが
可能となる。
【０００７】しかしながら、この引力検出モードＡＦＭ
には、大気中のＡＦＭ測定が不安定になってしまうとい
った問題が存在した。そこで、近年、この問題を解決す
るために、カンチレバーの振動振幅を２０ｎｍ〜２００
ｎｍの範囲に制御した状態において、探針を試料表面に
軽く接触させた際に生じるカンチレバーの振動状態の変
化が一定となるように、フィードバック制御することに
よって、試料の表面情報を三次元的にとらえる方法が提
案されている。このような測定方法によれば、走査中に
おいて探針を試料表面に接触させているため、探針が磨
耗してしまうといった問題が発生するが、試料表面に存
在する水分や塵埃等を含んだ吸着層（コンタミネーショ
ン層）から探針が受けるメニスカス力よりも強い振動エ
ネルギーをカンチレバーに与えているため、大気中にお
いて安定したＡＦＭ測定が可能となる。
には、大気中のＡＦＭ測定が不安定になってしまうとい
った問題が存在した。そこで、近年、この問題を解決す
るために、カンチレバーの振動振幅を２０ｎｍ〜２００
ｎｍの範囲に制御した状態において、探針を試料表面に
軽く接触させた際に生じるカンチレバーの振動状態の変
化が一定となるように、フィードバック制御することに
よって、試料の表面情報を三次元的にとらえる方法が提
案されている。このような測定方法によれば、走査中に
おいて探針を試料表面に接触させているため、探針が磨
耗してしまうといった問題が発生するが、試料表面に存
在する水分や塵埃等を含んだ吸着層（コンタミネーショ
ン層）から探針が受けるメニスカス力よりも強い振動エ
ネルギーをカンチレバーに与えているため、大気中にお
いて安定したＡＦＭ測定が可能となる。
【０００８】ところで、上述したようなＳＰＭに用いら
れるカンチレバーとしては、アルブレヒト（T.R.Albrec
ht）等によって半導体ＩＣ製造プロセスを応用して作製
するＳｉＯ2 （二酸化シリコン）カンチレバーチップが
提案されて以来、この半導体ＩＣ製造プロセスを応用し
て作製したカンチレバーが主流となっている (ThomasR.
Albrecht Calvin F.Quate : Atomic resolution Imagin
g of a nonconductorby Atomic force Microscopy
J.Appl.Phys,62(1987)2599)。この半導体ＩＣ製造プロ
セスを応用する利点の１つは、マイクロメータ（μｍ）
のオーダーで非常に再現性の良いカンチレバーを作製す
ることができることであり、他の利点は、バッチプロセ
スで複数のカンチレバーを一括作製することによって、
作製コストを低減できることである。
れるカンチレバーとしては、アルブレヒト（T.R.Albrec
ht）等によって半導体ＩＣ製造プロセスを応用して作製
するＳｉＯ2 （二酸化シリコン）カンチレバーチップが
提案されて以来、この半導体ＩＣ製造プロセスを応用し
て作製したカンチレバーが主流となっている (ThomasR.
Albrecht Calvin F.Quate : Atomic resolution Imagin
g of a nonconductorby Atomic force Microscopy
J.Appl.Phys,62(1987)2599)。この半導体ＩＣ製造プロ
セスを応用する利点の１つは、マイクロメータ（μｍ）
のオーダーで非常に再現性の良いカンチレバーを作製す
ることができることであり、他の利点は、バッチプロセ
スで複数のカンチレバーを一括作製することによって、
作製コストを低減できることである。
【０００９】また、ＳｉＯ2 （二酸化シリコン）の代わ
りに窒化シリコンを使用して、尖鋭化した探針を有する
カンチレバーを作製する方法が提案されている (J.Vac.
Sci.Technol.A8(4)3386 1990 : T.Albrecht,S.Akamine,
T.E.Caver and C.F.Quate)。この方法によって作製され
るカンチレバーは、中抜き三角形や長方形の形状を有し
ており、その長さが約５０〜２００μｍ、厚さが約０．
５〜１μｍとなっている。しかも、このカンチレバーに
設けられた探針は、その先端の曲率半径が数百ｎｍとな
っており、高い分解能が実現されている。
りに窒化シリコンを使用して、尖鋭化した探針を有する
カンチレバーを作製する方法が提案されている (J.Vac.
Sci.Technol.A8(4)3386 1990 : T.Albrecht,S.Akamine,
T.E.Caver and C.F.Quate)。この方法によって作製され
るカンチレバーは、中抜き三角形や長方形の形状を有し
ており、その長さが約５０〜２００μｍ、厚さが約０．
５〜１μｍとなっている。しかも、このカンチレバーに
設けられた探針は、その先端の曲率半径が数百ｎｍとな
っており、高い分解能が実現されている。
【００１０】更に、Yves Martin や H.Kumar Wickramas
inghe 等によって、図４に示すような形状の探針２を有
するプローブ（図示しない）によって、試料（図示しな
い）の表面情報を測定する方法が提案されている(Appl
y.Phys.Lett.Vol.64 No.19(1994)P.2498-2500) 。
inghe 等によって、図４に示すような形状の探針２を有
するプローブ（図示しない）によって、試料（図示しな
い）の表面情報を測定する方法が提案されている(Appl
y.Phys.Lett.Vol.64 No.19(1994)P.2498-2500) 。
【００１１】図４に示すように、探針２は、略円柱形状
を成しており、２μｍ〜２．５μｍの直径を有する太径
部２ａと、この太径部２ａから延出した細径部２ｂとか
ら構成されている。細径部２ｂは、略ブーツ形状を成し
ており、その延出長が略２．８μｍ、延出先端４ａの直
径が略３６０ｎｍとなっている。また、この細径部２ｂ
の略中央部分には、その直径が延出先端４ａよりも小さ
な括れ部４ｂが形成されており、この括れ部４ｂの直径
は、略２１０ｎｍとなっている。
を成しており、２μｍ〜２．５μｍの直径を有する太径
部２ａと、この太径部２ａから延出した細径部２ｂとか
ら構成されている。細径部２ｂは、略ブーツ形状を成し
ており、その延出長が略２．８μｍ、延出先端４ａの直
径が略３６０ｎｍとなっている。また、この細径部２ｂ
の略中央部分には、その直径が延出先端４ａよりも小さ
な括れ部４ｂが形成されており、この括れ部４ｂの直径
は、略２１０ｎｍとなっている。
【００１２】このような探針２を用いて例えば半導体素
子のトレンチ溝や穴の形状を測定する際、探針先端４ａ
は他の部位よりも張り出しているため、この探針先端４
ａが最も測定対象領域に接近することになる。従って、
この探針先端４ａを測定対象領域に沿って走査させるこ
とによって、半導体素子のトレンチ溝や穴の形状を測定
することが可能となる。
子のトレンチ溝や穴の形状を測定する際、探針先端４ａ
は他の部位よりも張り出しているため、この探針先端４
ａが最も測定対象領域に接近することになる。従って、
この探針先端４ａを測定対象領域に沿って走査させるこ
とによって、半導体素子のトレンチ溝や穴の形状を測定
することが可能となる。
【００１３】なお、探針２の材料としては、単結晶シリ
コンよりもシリコンリッチな窒化シリコンを用いた方が
磨耗し難く、特に、シリコンと窒素との化学量論比（ス
トイキオメトリ）が３対４の窒化シリコンを用いた方が
更に磨耗し難くなることが松山等によって報告されてい
る（第５５回応用物理学会学術講演会の予稿集Ｐ．４７
３参照）。
コンよりもシリコンリッチな窒化シリコンを用いた方が
磨耗し難く、特に、シリコンと窒素との化学量論比（ス
トイキオメトリ）が３対４の窒化シリコンを用いた方が
更に磨耗し難くなることが松山等によって報告されてい
る（第５５回応用物理学会学術講演会の予稿集Ｐ．４７
３参照）。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、「Apply.Ph
ys.Lett.Vol.64 No.19(1994)P.2498-2500 」に記載され
た測定方法は、J.Appl.Phys.Vol.61 No.10(1987)P.4723
-4729 に記載される引力検出モードＡＦＭを応用した方
法であるため、大気中のＡＦＭ測定が不安定になってし
まう場合がある。
ys.Lett.Vol.64 No.19(1994)P.2498-2500 」に記載され
た測定方法は、J.Appl.Phys.Vol.61 No.10(1987)P.4723
-4729 に記載される引力検出モードＡＦＭを応用した方
法であるため、大気中のＡＦＭ測定が不安定になってし
まう場合がある。
【００１５】この場合、カンチレバーの振動振幅を大き
くすれば、ＡＦＭ測定を安定化させることができるが、
探針の磨耗という問題は依然として残る。また、探針が
磨耗して探針形状が変形すると、測定データの再現性が
失われてしまうといった新たな問題が生じる。更に、例
えば振幅を２００ｎｍ（４００ｎｍ）まで大きくする
と、原理的に４００ｎｍより狭い溝や穴の形状を測定で
きなくなってしまうといった新たな問題も生じる。
くすれば、ＡＦＭ測定を安定化させることができるが、
探針の磨耗という問題は依然として残る。また、探針が
磨耗して探針形状が変形すると、測定データの再現性が
失われてしまうといった新たな問題が生じる。更に、例
えば振幅を２００ｎｍ（４００ｎｍ）まで大きくする
と、原理的に４００ｎｍより狭い溝や穴の形状を測定で
きなくなってしまうといった新たな問題も生じる。
【００１６】本発明は、このような課題を解決するため
になされており、その目的は、測定環境を問わず、任意
の形状寸法を有する測定対象領域の表面情報を再現性良
く測定することが可能な走査型プローブ顕微鏡用プロー
ブを提供することにある。
になされており、その目的は、測定環境を問わず、任意
の形状寸法を有する測定対象領域の表面情報を再現性良
く測定することが可能な走査型プローブ顕微鏡用プロー
ブを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の走査型プローブ顕微鏡用プローブ
は、支持手段と、この支持手段から延出し且つ弾性変形
自在な薄板形状の片持ち梁と、この片持ち梁に形成され
且つ略四角柱形状又は略円柱形状を成す探針と、この探
針に形成され且つ走査時に測定対象領域に接近若しくは
接触する先端部とを備えており、前記先端部の形状寸法
は、他の部位よりも突出して拡大している。
るために、本発明の走査型プローブ顕微鏡用プローブ
は、支持手段と、この支持手段から延出し且つ弾性変形
自在な薄板形状の片持ち梁と、この片持ち梁に形成され
且つ略四角柱形状又は略円柱形状を成す探針と、この探
針に形成され且つ走査時に測定対象領域に接近若しくは
接触する先端部とを備えており、前記先端部の形状寸法
は、他の部位よりも突出して拡大している。
【００１８】また、本発明の走査型プローブ顕微鏡用プ
ローブの作製方法は、所定の面方位を有するシリコンウ
ェハの一面側に所定材料から成るマスクを形成する工程
と、前記シリコンウェハの面方位に基づいて、前記マス
クに所定寸法を有する多角形状又は円形状の開口を形成
する工程と、前記開口を介して前記シリコンウェハの一
面側に所定形状の穴を形成する工程と、前記穴の内周面
に所定材料から成る被膜を堆積させる工程と、前記シリ
コンウェハから前記マスクを除去した後、前記シリコン
ウェハの一面側及び前記穴内に亘って前記走査型プロー
ブ顕微鏡用プローブを構成するプローブ構成部材を堆積
させる工程と、前記シリコンウェハの面方位に基づい
て、前記プローブ構成部材に前記片持ち梁と同一形状の
パターンを形成する工程と、前記パターンが形成された
前記プローブ構成部材上に前記支持手段を接合する工程
と、前記走査型プローブ顕微鏡用プローブが残留するよ
うに、前記シリコンウェハ及び前記被膜を除去する工程
とを有する。
ローブの作製方法は、所定の面方位を有するシリコンウ
ェハの一面側に所定材料から成るマスクを形成する工程
と、前記シリコンウェハの面方位に基づいて、前記マス
クに所定寸法を有する多角形状又は円形状の開口を形成
する工程と、前記開口を介して前記シリコンウェハの一
面側に所定形状の穴を形成する工程と、前記穴の内周面
に所定材料から成る被膜を堆積させる工程と、前記シリ
コンウェハから前記マスクを除去した後、前記シリコン
ウェハの一面側及び前記穴内に亘って前記走査型プロー
ブ顕微鏡用プローブを構成するプローブ構成部材を堆積
させる工程と、前記シリコンウェハの面方位に基づい
て、前記プローブ構成部材に前記片持ち梁と同一形状の
パターンを形成する工程と、前記パターンが形成された
前記プローブ構成部材上に前記支持手段を接合する工程
と、前記走査型プローブ顕微鏡用プローブが残留するよ
うに、前記シリコンウェハ及び前記被膜を除去する工程
とを有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
る走査型プローブ顕微鏡用プローブについて、添付図面
を参照して説明する。図１（ａ），（ｂ）に示すよう
に、本実施の形態の走査型プローブ顕微鏡用プローブ６
は、図示しない走査型プローブ顕微鏡に対して着脱自在
に構成されたパイレックスガラス製の支持部８と、この
支持部８から延出し且つ弾性変形自在な短冊形状の片持
ち梁１０と、この片持ち梁１０の延出端（以下、自由端
と称する）に形成された探針１２とを備えている。
る走査型プローブ顕微鏡用プローブについて、添付図面
を参照して説明する。図１（ａ），（ｂ）に示すよう
に、本実施の形態の走査型プローブ顕微鏡用プローブ６
は、図示しない走査型プローブ顕微鏡に対して着脱自在
に構成されたパイレックスガラス製の支持部８と、この
支持部８から延出し且つ弾性変形自在な短冊形状の片持
ち梁１０と、この片持ち梁１０の延出端（以下、自由端
と称する）に形成された探針１２とを備えている。
【００２０】探針１２は、略四角柱形状を成しており、
片持ち梁１０の近傍部Ｐ１と探針１２の先端部Ｐ３との
間に中間延出部Ｐ２が形成されている。そして、本実施
の形態に適用された探針１２は、その近傍部Ｐ１から中
間延出部Ｐ２に向かうに従って直径が連続的に小さくな
った後、中間延出部Ｐ２から先端部Ｐ３に向かうに従っ
て直径が連続的に大きくなっている。
片持ち梁１０の近傍部Ｐ１と探針１２の先端部Ｐ３との
間に中間延出部Ｐ２が形成されている。そして、本実施
の形態に適用された探針１２は、その近傍部Ｐ１から中
間延出部Ｐ２に向かうに従って直径が連続的に小さくな
った後、中間延出部Ｐ２から先端部Ｐ３に向かうに従っ
て直径が連続的に大きくなっている。
【００２１】また、本実施の形態に適用した片持ち梁１
０は、その長手方向の長さＬが略１００μｍ、幅Ｗが略
４０μｍ、厚さＴが１．２μｍとなっている。なお、本
実施の形態では、図面上、その一例として略四角柱形状
の探針１２を用いて説明するが、後述するプローブ作製
方法によれば、略円柱形状の探針１２を適用することも
可能である。
０は、その長手方向の長さＬが略１００μｍ、幅Ｗが略
４０μｍ、厚さＴが１．２μｍとなっている。なお、本
実施の形態では、図面上、その一例として略四角柱形状
の探針１２を用いて説明するが、後述するプローブ作製
方法によれば、略円柱形状の探針１２を適用することも
可能である。
【００２２】図１（ｃ）に示すように、探針１２は、そ
の高さＨが略３．５μｍ、先端部Ｐ３の直径Ｄ１が略
０．７μｍ、中間延出部Ｐ２の直径Ｄ２が０．５μｍと
なっている。なお、後述するプローブ作製方法を適用し
た関係上、先端部Ｐ３には、探針１２の延出方向に沿っ
て僅かに突出し且つその突出端が尖った部分が形成され
ている（図１（ｂ），（ｃ）参照）。
の高さＨが略３．５μｍ、先端部Ｐ３の直径Ｄ１が略
０．７μｍ、中間延出部Ｐ２の直径Ｄ２が０．５μｍと
なっている。なお、後述するプローブ作製方法を適用し
た関係上、先端部Ｐ３には、探針１２の延出方向に沿っ
て僅かに突出し且つその突出端が尖った部分が形成され
ている（図１（ｂ），（ｃ）参照）。
【００２３】図１（ｄ）に示すように、探針１２の先端
部Ｐ３は、その上側から見たとき、４つの辺から成る略
アストロイド形状を成している。ここで、片持ち梁１０
の長手方向をＸとすると、上記４つの辺の交点１４ａ，
１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ（以下、第１〜第４の突起部と
称する）を結ぶ対角線のうち、第１及び第３の突起部１
４ａ，１４ｃを結ぶ対角線の方向は、片持ち梁１０の長
手方向Ｘに対して±４５°の角度範囲内、好ましくは、
長手方向Ｘと略平行になるように設定される。
部Ｐ３は、その上側から見たとき、４つの辺から成る略
アストロイド形状を成している。ここで、片持ち梁１０
の長手方向をＸとすると、上記４つの辺の交点１４ａ，
１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ（以下、第１〜第４の突起部と
称する）を結ぶ対角線のうち、第１及び第３の突起部１
４ａ，１４ｃを結ぶ対角線の方向は、片持ち梁１０の長
手方向Ｘに対して±４５°の角度範囲内、好ましくは、
長手方向Ｘと略平行になるように設定される。
【００２４】このような構成を有する本実施の形態の走
査型プローブ顕微鏡用プローブ６によれば、数μｍ程度
の段差を有する溝や穴等の側壁（例えば、垂直壁）に対
して探針１２の先端部Ｐ３の第１及び第３の突起部１４
ａ，１４ｃを接近又は接触させながら走査することによ
って、側壁（即ち、測定対象領域）の表面情報を高精度
に測定して画像化させることが可能となる。
査型プローブ顕微鏡用プローブ６によれば、数μｍ程度
の段差を有する溝や穴等の側壁（例えば、垂直壁）に対
して探針１２の先端部Ｐ３の第１及び第３の突起部１４
ａ，１４ｃを接近又は接触させながら走査することによ
って、側壁（即ち、測定対象領域）の表面情報を高精度
に測定して画像化させることが可能となる。
【００２５】また、段差を有する溝の角や隅というよう
な、従来のプローブでは測定が非常に困難であった領域
に対しても、本実施の形態の走査型プローブ顕微鏡用プ
ローブ６であれば、容易にアプローチが可能となる。
な、従来のプローブでは測定が非常に困難であった領域
に対しても、本実施の形態の走査型プローブ顕微鏡用プ
ローブ６であれば、容易にアプローチが可能となる。
【００２６】また、上記「Apply.Phys.Lett.Vol.64 No.
19(1994)P.2498-2500 」に適用された探針と比較して、
本実施の形態に適用した探針１２は、その先端部Ｐ３に
形成された第１〜第４の突起部１４ａ，１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄが横方向へ迫り出している。このため、測定
対象領域に対して高分解能な測定を実現することが可能
となると共に、大気中の測定を安定化させることが可能
となる。
19(1994)P.2498-2500 」に適用された探針と比較して、
本実施の形態に適用した探針１２は、その先端部Ｐ３に
形成された第１〜第４の突起部１４ａ，１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄが横方向へ迫り出している。このため、測定
対象領域に対して高分解能な測定を実現することが可能
となると共に、大気中の測定を安定化させることが可能
となる。
【００２７】更に、本実施の形態の走査型プローブ顕微
鏡用プローブ６によれば、測定時、測定対象領域（例え
ば、溝や穴等の側壁）には、上記第１及び第３の突起部
１４ａ，１４ｃが最も接近又は接触するように制御され
る。従って、プローブ６をＸ方向（図１（ｄ）参照）に
沿って高速走査させた際、探針１２が側壁から垂直方向
に力を受けても、その力は、第１及び第３の突起部１４
ａ，１４ｃを結ぶ対角線方向に作用するだけであるた
め、片持ち梁１０が、捻られることはない。この結果、
探針１２は、測定中、常時正確且つ安定して測定対象領
域に走査されることになる。
鏡用プローブ６によれば、測定時、測定対象領域（例え
ば、溝や穴等の側壁）には、上記第１及び第３の突起部
１４ａ，１４ｃが最も接近又は接触するように制御され
る。従って、プローブ６をＸ方向（図１（ｄ）参照）に
沿って高速走査させた際、探針１２が側壁から垂直方向
に力を受けても、その力は、第１及び第３の突起部１４
ａ，１４ｃを結ぶ対角線方向に作用するだけであるた
め、片持ち梁１０が、捻られることはない。この結果、
探針１２は、測定中、常時正確且つ安定して測定対象領
域に走査されることになる。
【００２８】このように本実施の形態によれば、測定環
境を問わず、任意の形状寸法を有する測定対象領域の表
面情報を再現性良く測定することが可能な走査型プロー
ブ顕微鏡用プローブを提供することが可能となる。
境を問わず、任意の形状寸法を有する測定対象領域の表
面情報を再現性良く測定することが可能な走査型プロー
ブ顕微鏡用プローブを提供することが可能となる。
【００２９】また、略円柱形状の探針１２を用いた場
合、探針１２の先端部Ｐ３が、その探針１２の中間延出
部Ｐ２に対して半径の大きな円形状となる。従って、上
述した略四角柱形状の探針１２を用いた場合と比較する
と、略円柱形状の探針１２の先端部Ｐ３は、測定対象領
域のどの方向からでも、その表面情報を正確に測定する
ことが可能となる。即ち、略円柱形状の探針１２は、そ
の走査方向によらず、しかも多方向からの表面情報を検
出することが可能であり、測定対象領域の表面情報を再
現性良く測定可能であると言える。
合、探針１２の先端部Ｐ３が、その探針１２の中間延出
部Ｐ２に対して半径の大きな円形状となる。従って、上
述した略四角柱形状の探針１２を用いた場合と比較する
と、略円柱形状の探針１２の先端部Ｐ３は、測定対象領
域のどの方向からでも、その表面情報を正確に測定する
ことが可能となる。即ち、略円柱形状の探針１２は、そ
の走査方向によらず、しかも多方向からの表面情報を検
出することが可能であり、測定対象領域の表面情報を再
現性良く測定可能であると言える。
【００３０】次に、本実施の形態の走査型プローブ顕微
鏡用プローブ６の作製方法について、図２を参照して説
明する。まず、スタートウェハとして、面方位（１０
０）であって且つオリフラ１６ａの方位が｛００１｝の
４インチサイズのシリコンウェハ１６を用意する（図２
（ａ）参照）。
鏡用プローブ６の作製方法について、図２を参照して説
明する。まず、スタートウェハとして、面方位（１０
０）であって且つオリフラ１６ａの方位が｛００１｝の
４インチサイズのシリコンウェハ１６を用意する（図２
（ａ）参照）。
【００３１】次に、ＬＰ−ＣＶＤ（低圧ＣＶＤ）法によ
って、シリコンウェハ１６の表裏面に窒化シリコン膜１
８を堆積させた後、この窒化シリコン膜の表面に感光性
レジスト膜２０を塗布する。続いて、レジスト膜２０に
所定のパターニングを施した後、フォトリソグラフィー
法によって窒化シリコン膜１８に所定形状の開口２２
（本実施の形態では、その一例として、一辺１．３μｍ
程度の四角形状の開口）を形成する。なお、本実施の形
態では、各辺の方向が｛０１１｝となるように、開口２
２を形成する（図２（ｂ）参照）。
って、シリコンウェハ１６の表裏面に窒化シリコン膜１
８を堆積させた後、この窒化シリコン膜の表面に感光性
レジスト膜２０を塗布する。続いて、レジスト膜２０に
所定のパターニングを施した後、フォトリソグラフィー
法によって窒化シリコン膜１８に所定形状の開口２２
（本実施の形態では、その一例として、一辺１．３μｍ
程度の四角形状の開口）を形成する。なお、本実施の形
態では、各辺の方向が｛０１１｝となるように、開口２
２を形成する（図２（ｂ）参照）。
【００３２】この後、窒化シリコン膜１８及びレジスト
膜２０をマスクとして用いて、シリコンウェハ１６に対
してＲＩＥエッチング（Reaction ion etching）を施
す。この結果、シリコンウェハ１６には、ウェハ表面に
対して略垂直方向に掘り下げられた四角柱形状の穴２４
が形成される（図２（ｂ）参照）。この作製プロセスで
使用したエッチングガスは、ＣＣｌ2 Ｆ2 とＮ2 の混合
ガスである。
膜２０をマスクとして用いて、シリコンウェハ１６に対
してＲＩＥエッチング（Reaction ion etching）を施
す。この結果、シリコンウェハ１６には、ウェハ表面に
対して略垂直方向に掘り下げられた四角柱形状の穴２４
が形成される（図２（ｂ）参照）。この作製プロセスで
使用したエッチングガスは、ＣＣｌ2 Ｆ2 とＮ2 の混合
ガスである。
【００３３】次に、レジスト膜２０を除去した後、略９
５０℃の熱酸化炉中で低温熱酸化処理を施すことによっ
て、上記ＲＩＥエッチングによって露出した穴２４内の
シリコン面に酸化シリコン層２６を成長させて堆積す
る。このとき、穴２４内に堆積した酸化シリコン層２６
のうち、穴２４の最深部に堆積している酸化シリコン層
２６には、他の部分よりも穴２４の周方向に食い込んだ
略アストロイド形状の食込部２６ａが形成される（図２
（ｃ）参照）。なお、この作製プロセスでは、通常の酸
化シリコン層を形成する酸化温度（１１００℃程度）よ
りも１５０℃程度低い温度で熱酸化処理が成されるた
め、食込部２６ａの尖鋭度が向上する。
５０℃の熱酸化炉中で低温熱酸化処理を施すことによっ
て、上記ＲＩＥエッチングによって露出した穴２４内の
シリコン面に酸化シリコン層２６を成長させて堆積す
る。このとき、穴２４内に堆積した酸化シリコン層２６
のうち、穴２４の最深部に堆積している酸化シリコン層
２６には、他の部分よりも穴２４の周方向に食い込んだ
略アストロイド形状の食込部２６ａが形成される（図２
（ｃ）参照）。なお、この作製プロセスでは、通常の酸
化シリコン層を形成する酸化温度（１１００℃程度）よ
りも１５０℃程度低い温度で熱酸化処理が成されるた
め、食込部２６ａの尖鋭度が向上する。
【００３４】続いて、熱リン酸によって窒化シリコン膜
１８を除去した後、ＬＰ−ＣＶＤ法によって、シリコン
ウェハ１６の表裏面に厚さ１．２μｍの窒化シリコン膜
２８ａ，２８ｂを堆積させる（図２（ｄ）参照）。この
結果、酸化シリコン層２６が堆積している穴２４内に
は、上記探針１２（図１参照）と同一形状となるよう
に、窒化シリコン膜２８ａが堆積することになる。な
お、この作製プロセスでは、シリコンリッチな窒化シリ
コンを用いているため、シリコンウェハ１６の表裏面に
は、内部応力の少ない窒化シリコン膜２８ａ，２８ｂが
堆積する。
１８を除去した後、ＬＰ−ＣＶＤ法によって、シリコン
ウェハ１６の表裏面に厚さ１．２μｍの窒化シリコン膜
２８ａ，２８ｂを堆積させる（図２（ｄ）参照）。この
結果、酸化シリコン層２６が堆積している穴２４内に
は、上記探針１２（図１参照）と同一形状となるよう
に、窒化シリコン膜２８ａが堆積することになる。な
お、この作製プロセスでは、シリコンリッチな窒化シリ
コンを用いているため、シリコンウェハ１６の表裏面に
は、内部応力の少ない窒化シリコン膜２８ａ，２８ｂが
堆積する。
【００３５】そして、熱酸化炉中において、水蒸気を流
しながら熱酸化して、窒化シリコン膜２８ａ，２８ｂを
アニーリングする。この後、上述した作製プロセスを経
たシリコンウェハ１６にフォトリソグラフィーを施し
て、窒化シリコン膜２８ａに対して片持ち針１０（図１
参照）と同一形状のパターン３０を形成する（図２
（ｅ）参照）。この作製プロセスにおいて、パターン３
０は、その長手方向が｛００１｝となるように形成され
る。なお、図２（ｅ）には、パターン３０とオリフラ１
６ａとの位置関係が分かり易くなるように、１個のパタ
ーン３０のみを示したが、実際には、１つのシリコンウ
ェハ１６に５７６個のパターン３０が形成されることに
なる。
しながら熱酸化して、窒化シリコン膜２８ａ，２８ｂを
アニーリングする。この後、上述した作製プロセスを経
たシリコンウェハ１６にフォトリソグラフィーを施し
て、窒化シリコン膜２８ａに対して片持ち針１０（図１
参照）と同一形状のパターン３０を形成する（図２
（ｅ）参照）。この作製プロセスにおいて、パターン３
０は、その長手方向が｛００１｝となるように形成され
る。なお、図２（ｅ）には、パターン３０とオリフラ１
６ａとの位置関係が分かり易くなるように、１個のパタ
ーン３０のみを示したが、実際には、１つのシリコンウ
ェハ１６に５７６個のパターン３０が形成されることに
なる。
【００３６】次に、支持部８（図１参照）を構成するパ
イレックスガラス３２を各パターン３０の所定位置に陽
極接合した後（図２（ｆ）参照）、シリコンウェハ１６
の裏面に堆積している窒化シリコン膜２８ｂをエッチン
グする。続いて、水酸化カリウム水溶液（３６％ｗｔ）
によってシリコンウェハ１６を溶かし去った後、フッ酸
によって探針１２（図１参照）を構成する窒化シリコン
膜２８ａの周辺の酸化シリコン膜２６を溶かし去る。
イレックスガラス３２を各パターン３０の所定位置に陽
極接合した後（図２（ｆ）参照）、シリコンウェハ１６
の裏面に堆積している窒化シリコン膜２８ｂをエッチン
グする。続いて、水酸化カリウム水溶液（３６％ｗｔ）
によってシリコンウェハ１６を溶かし去った後、フッ酸
によって探針１２（図１参照）を構成する窒化シリコン
膜２８ａの周辺の酸化シリコン膜２６を溶かし去る。
【００３７】この結果、図１（ａ）に示すようなプロー
ブ８が作製され、最後に、片持ち梁１０の一面（即ち、
探針１２が形成された面とは反対側の面）にアルミニウ
ムを厚さ８０ｎｍまで真空蒸着する。
ブ８が作製され、最後に、片持ち梁１０の一面（即ち、
探針１２が形成された面とは反対側の面）にアルミニウ
ムを厚さ８０ｎｍまで真空蒸着する。
【００３８】このアルミニウムの金属コートは、光学式
の変位センサにより片持ち梁１０の動きをモニタすると
き、光の反射率を高めＳ／Ｎ比を改善するのに寄与す
る。このような作製方法によれば、単結晶シリコンより
も磨耗特性に優れた窒化シリコン製探針１２を有するプ
ローブ６が作製される。
の変位センサにより片持ち梁１０の動きをモニタすると
き、光の反射率を高めＳ／Ｎ比を改善するのに寄与す
る。このような作製方法によれば、単結晶シリコンより
も磨耗特性に優れた窒化シリコン製探針１２を有するプ
ローブ６が作製される。
【００３９】本実施の形態に適用した作製方法では、シ
リコンウェハ１６に対してＲＩＥエッチングを施す際
（図２（ｂ）参照）、一辺１．３μｍ程度の四角形状の
マスクを用いたが、例えば直径が１．３μｍ以下の円形
のマスクを用いても、エッチング後の穴２４は、略四角
柱形状を成す。これは単結晶シリコンの各面方位に対す
るエッチングレートが異なっているためである。従っ
て、本実施の形態において、円形のマスクによってＲＩ
Ｅエッチングを施すことも可能であるが、この場合、シ
リコンウェハ１６の面方位とマスクの方向とを適宜選択
することによって、上記実施の形態と同様に、先端部Ｐ
３が他の部位よりも突出して拡大した探針１２を作製す
ることが可能となる。
リコンウェハ１６に対してＲＩＥエッチングを施す際
（図２（ｂ）参照）、一辺１．３μｍ程度の四角形状の
マスクを用いたが、例えば直径が１．３μｍ以下の円形
のマスクを用いても、エッチング後の穴２４は、略四角
柱形状を成す。これは単結晶シリコンの各面方位に対す
るエッチングレートが異なっているためである。従っ
て、本実施の形態において、円形のマスクによってＲＩ
Ｅエッチングを施すことも可能であるが、この場合、シ
リコンウェハ１６の面方位とマスクの方向とを適宜選択
することによって、上記実施の形態と同様に、先端部Ｐ
３が他の部位よりも突出して拡大した探針１２を作製す
ることが可能となる。
【００４０】また、円形のマスクを用いた場合におい
て、その直径を１．３μｍ以上にして、上記実施の形態
と同様の作製方法を適用すれば、先端部Ｐ３が他の部位
よりも突出して拡大した略円柱形状の探針１２を形成す
ることが可能である。
て、その直径を１．３μｍ以上にして、上記実施の形態
と同様の作製方法を適用すれば、先端部Ｐ３が他の部位
よりも突出して拡大した略円柱形状の探針１２を形成す
ることが可能である。
【００４１】また、図３に示すように、スタートウェハ
として面方位（１００）であって且つオリフラ１６ａの
方位が｛０１１｝のシリコンウェハ１６を用いた場合で
も、上記同様の作製方法を実施すれば、図１（ａ）に示
されたようなプローブ６を作製することが可能である。
この場合、シリコンの結晶方位に基づいて、片持ち梁１
０（図１参照）のパターン３０と開口２２の方位とを適
宜選択することによって、探針１２の先端部Ｐ３の尖鋭
度を向上させることが可能となる。
として面方位（１００）であって且つオリフラ１６ａの
方位が｛０１１｝のシリコンウェハ１６を用いた場合で
も、上記同様の作製方法を実施すれば、図１（ａ）に示
されたようなプローブ６を作製することが可能である。
この場合、シリコンの結晶方位に基づいて、片持ち梁１
０（図１参照）のパターン３０と開口２２の方位とを適
宜選択することによって、探針１２の先端部Ｐ３の尖鋭
度を向上させることが可能となる。
【００４２】なお、本実施の形態では、探針１２の材料
として、窒化シリコンを用いたが、炭化シリコン等のシ
リコン化合物を用いても、単結晶シリコンに比べて磨耗
特性に優れた探針を作製することが可能である。また、
他の候補材料としては、フッ酸に溶けない、又は、溶か
され難い材料が挙げられる。
として、窒化シリコンを用いたが、炭化シリコン等のシ
リコン化合物を用いても、単結晶シリコンに比べて磨耗
特性に優れた探針を作製することが可能である。また、
他の候補材料としては、フッ酸に溶けない、又は、溶か
され難い材料が挙げられる。
【００４３】また、本実施の形態では、片持ち梁１０上
にプローブ６を形成した例について述べたが、試料表面
の形状をプローブ６によりとらえ、その動きをモニタす
ることができれば、両持ち梁やメンブレインに本実施の
形態で示したプローブ６を作製しても構わない。
にプローブ６を形成した例について述べたが、試料表面
の形状をプローブ６によりとらえ、その動きをモニタす
ることができれば、両持ち梁やメンブレインに本実施の
形態で示したプローブ６を作製しても構わない。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、測定環境を問わず、任
意の形状寸法を有する測定対象領域の表面情報を再現性
良く測定することが可能な走査型プローブ顕微鏡用プロ
ーブを提供することができる。
意の形状寸法を有する測定対象領域の表面情報を再現性
良く測定することが可能な走査型プローブ顕微鏡用プロ
ーブを提供することができる。
【図１】（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る走査型
プローブ顕微鏡用プローブの全体の構成を示す斜視図、
（ｂ）は、探針の部分の構成を拡大して示す斜視図、
（ｃ）は、同図（ｂ）に示された部分の側面図、（ｄ）
は、同図（ｂ）に示された部分の平面図。
プローブ顕微鏡用プローブの全体の構成を示す斜視図、
（ｂ）は、探針の部分の構成を拡大して示す斜視図、
（ｃ）は、同図（ｂ）に示された部分の側面図、（ｄ）
は、同図（ｂ）に示された部分の平面図。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、夫々、本発明の一実施の形
態に係る走査型プローブ顕微鏡用プローブの作製プロセ
スを示す図。
態に係る走査型プローブ顕微鏡用プローブの作製プロセ
スを示す図。
【図３】本発明の一実施の形態の変形例に係る走査型プ
ローブ顕微鏡用プローブの作製プロセスを示す図。
ローブ顕微鏡用プローブの作製プロセスを示す図。
【図４】従来のプローブに形成された探針の構成を示す
図。
図。
６…プローブ、８…支持部、１０…片持ち梁、１２…探
針、Ｐ１…近傍部、Ｐ２…中間延出部、Ｐ３…先端部、
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ…突起部。
針、Ｐ１…近傍部、Ｐ２…中間延出部、Ｐ３…先端部、
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ…突起部。
Claims (3)
- 【請求項１】 支持手段と、 この支持手段から延出し且つ弾性変形自在な薄板形状の
片持ち梁と、 この片持ち梁に形成され且つ略四角柱形状又は略円柱形
状を成す探針と、 この探針に形成され且つ走査時に測定対象領域に接近若
しくは接触する先端部とを備えており、 前記先端部の形状寸法は、他の部位よりも突出して拡大
していることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡用プロ
ーブ。 - 【請求項２】 請求項１に記載された走査型プローブ顕
微鏡用プローブの作製方法であって、 所定の面方位を有するシリコンウェハの一面側に所定材
料から成るマスクを形成する工程と、 前記シリコンウェハの面方位に基づいて、前記マスクに
所定寸法を有する多角形状又は円形状の開口を形成する
工程と、 前記開口を介して前記シリコンウェハの一面側に所定形
状の穴を形成する工程と、 前記穴の内周面に所定材料から成る被膜を堆積させる工
程と、 前記シリコンウェハから前記マスクを除去した後、前記
シリコンウェハの一面側及び前記穴内に亘って前記走査
型プローブ顕微鏡用プローブを構成するプローブ構成部
材を堆積させる工程と、 前記シリコンウェハの面方位に基づいて、前記プローブ
構成部材に前記片持ち梁と同一形状のパターンを形成す
る工程と、 前記パターンが形成された前記プローブ構成部材上に前
記支持手段を接合する工程と、 前記走査型プローブ顕微鏡用プローブが残留するよう
に、前記シリコンウェハ及び前記被膜を除去する工程と
を有することを特徴とする作製方法。 - 【請求項３】 支持手段と、 この支持手段から延出し且つ弾性変形自在な薄板形状の
片持ち梁と、 この片持ち梁に形成され且つ略四角柱形状を成す探針
と、 この探針に形成され且つ走査時に測定対象領域に接近若
しくは接触する先端部とを備えており、 前記先端部は、４つの辺から成る略四角形状を成してお
り、前記４つの辺の交点を結んで構成される対角線のう
ち、一方の対角線が前記片持ち梁の長手方向と略平行に
なっていることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡用プ
ローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31215495A JPH09152436A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 走査型プローブ顕微鏡用プローブ及びその作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31215495A JPH09152436A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 走査型プローブ顕微鏡用プローブ及びその作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09152436A true JPH09152436A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=18025899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31215495A Withdrawn JPH09152436A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 走査型プローブ顕微鏡用プローブ及びその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09152436A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003240700A (ja) * | 2001-12-04 | 2003-08-27 | Seiko Instruments Inc | 走査型プローブ顕微鏡用探針 |
| JP2007024706A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Daiken Kagaku Kogyo Kk | ナノチューブプローブ |
| US7241994B2 (en) | 2002-02-05 | 2007-07-10 | Riken | Scanning probe microscope and specimen surface structure measuring method |
| JP2009229161A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Dainippon Printing Co Ltd | パターンの密着性評価方法およびパターンの密着性評価装置 |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP31215495A patent/JPH09152436A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003240700A (ja) * | 2001-12-04 | 2003-08-27 | Seiko Instruments Inc | 走査型プローブ顕微鏡用探針 |
| US7241994B2 (en) | 2002-02-05 | 2007-07-10 | Riken | Scanning probe microscope and specimen surface structure measuring method |
| JP2007024706A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Daiken Kagaku Kogyo Kk | ナノチューブプローブ |
| JP2009229161A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Dainippon Printing Co Ltd | パターンの密着性評価方法およびパターンの密着性評価装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6066265A (en) | Micromachined silicon probe for scanning probe microscopy | |
| JP2624873B2 (ja) | 原子間力顕微鏡用探針およびその製造方法 | |
| US5367165A (en) | Cantilever chip for scanning probe microscope | |
| EP0413042B1 (en) | Method of producing micromechanical sensors for the afm/stm profilometry and micromechanical afm/stm sensor head | |
| US5811017A (en) | Cantilever for use in a scanning probe microscope and method of manufacturing the same | |
| EP0468071B1 (en) | Method of producing micromechanical sensors for the AFM/STM/MFM profilometry and micromechanical AFM/STM/MFM sensor head | |
| US7533561B2 (en) | Oscillator for atomic force microscope and other applications | |
| JPH0712052B2 (ja) | 超微細シリコン・テイツプを形成する方法 | |
| EP1553047B1 (en) | Nanometric mechanical oscillator | |
| JP6423343B2 (ja) | 走査型プローブ顕微鏡検査法用の小型カンチレバー・プローブ、及びその製造方法 | |
| JPH03135702A (ja) | 薄膜状センサの製造方法 | |
| JPH04231811A (ja) | 走査型プローブ顕微鏡用カンチレバー及びその作製方法 | |
| JP3276792B2 (ja) | パターン化反応イオンエッチングを用いたファイバープローブ装置の製造方法 | |
| US6415653B1 (en) | Cantilever for use in a scanning probe microscope | |
| JPH08262040A (ja) | Ａｆｍカンチレバー | |
| JP2002310883A (ja) | 走査型プローブ顕微鏡用カンチレバー | |
| JPH09152436A (ja) | 走査型プローブ顕微鏡用プローブ及びその作製方法 | |
| RU2121657C1 (ru) | Способ формирования кантилевера сканирующего зондового микроскопа | |
| JPH05256643A (ja) | 走査型プローブ顕微鏡用のカンチレバーチップ | |
| JP2001056281A (ja) | 走査型プローブ顕微鏡用カンチレバー | |
| JP3834378B2 (ja) | カンチレバーチップ | |
| JPH11271347A (ja) | 走査型プローブ顕微鏡用カンチレバー及びその製造方法 | |
| JPH11337563A (ja) | 走査型プロ―ブ顕微鏡用カンチレバ―の作製方法 | |
| JPH11230974A (ja) | プローブ及びその作製方法 | |
| JPH11337562A (ja) | 走査型プロ―ブ顕微鏡用カンチレバ― |
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: 20030204 |