JP2002162336A - 導電性走査型顕微鏡用プローブ及びこれを用いた加工方法 - Google Patents
導電性走査型顕微鏡用プローブ及びこれを用いた加工方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 探針となる導電性ナノチューブと試料の間に
電圧を印加したり、通電させたりすることができる導電
性走査型顕微鏡用プローブを実現する。 【解決手段】 本発明に係る導電性走査型顕微鏡用プロ
ーブ２０は、カンチレバー４に固着された導電性ナノチ
ューブ探針１２の先端１４ａにより試料表面の物性情報
を得る走査型顕微鏡用プローブにおいて、前記カンチレ
バー４の表面に形成された導電性被膜１７と、カンチレ
バー４の所要部表面に基端部１６を接触配置された導電
性ナノチューブ１２と、この導電性ナノチューブ１２の
基端部１６から前記導電性皮膜１７の一部を被覆して導
電性ナノチューブ１２を固定する導電性堆積物１８から
構成され、導電性ナノチューブ１２と導電性被膜１７を
導電性堆積物１８により導通状態にすることを特徴とし
ている。
電圧を印加したり、通電させたりすることができる導電
性走査型顕微鏡用プローブを実現する。 【解決手段】 本発明に係る導電性走査型顕微鏡用プロ
ーブ２０は、カンチレバー４に固着された導電性ナノチ
ューブ探針１２の先端１４ａにより試料表面の物性情報
を得る走査型顕微鏡用プローブにおいて、前記カンチレ
バー４の表面に形成された導電性被膜１７と、カンチレ
バー４の所要部表面に基端部１６を接触配置された導電
性ナノチューブ１２と、この導電性ナノチューブ１２の
基端部１６から前記導電性皮膜１７の一部を被覆して導
電性ナノチューブ１２を固定する導電性堆積物１８から
構成され、導電性ナノチューブ１２と導電性被膜１７を
導電性堆積物１８により導通状態にすることを特徴とし
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性ナノチュー
ブを探針として用いて試料表面の構造を撮像する走査型
顕微鏡用プローブに関し、更に詳細には、導電性ナノチ
ューブとカンチレバーを導電性堆積物、導電性皮膜及び
導電性コーティング膜により電気的に導通させ、導電性
ナノチューブと試料間に電圧を印加したり通電を可能に
した導電性走査型顕微鏡用プローブ及びこれを用いた加
工方法に関する。
ブを探針として用いて試料表面の構造を撮像する走査型
顕微鏡用プローブに関し、更に詳細には、導電性ナノチ
ューブとカンチレバーを導電性堆積物、導電性皮膜及び
導電性コーティング膜により電気的に導通させ、導電性
ナノチューブと試料間に電圧を印加したり通電を可能に
した導電性走査型顕微鏡用プローブ及びこれを用いた加
工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＡＦＭで略称される原子間力顕微鏡によ
り試料表面の構造を撮像するには、試料表面に接触させ
て信号を取り出す探針が必要である。従来、この探針と
してはカンチレバー部の先端に突出部（ピラミッド部と
も呼ぶ）を形成したシリコン製又はシリコンナイトライ
ド製のカンチレバーが知られている。
り試料表面の構造を撮像するには、試料表面に接触させ
て信号を取り出す探針が必要である。従来、この探針と
してはカンチレバー部の先端に突出部（ピラミッド部と
も呼ぶ）を形成したシリコン製又はシリコンナイトライ
ド製のカンチレバーが知られている。
【０００３】従来のカンチレバーは、リソグラフィ、エ
ッチング等のマイクロファブリケーション技術を用いて
作成されている。このカンチレバーは、突出部の先端で
試料表面の原子間力を検出するから、先端の先鋭度によ
り撮像精度が決まってしまう。そこで、探針となる突出
部先端の先鋭加工には、半導体加工技術を利用した酸化
工程と酸化膜のエッチング工程が利用されている。しか
し、現在の半導体加工技術にも微小化の限界があるた
め、前記突出部先端の先鋭度にも物理的限界があった。
ッチング等のマイクロファブリケーション技術を用いて
作成されている。このカンチレバーは、突出部の先端で
試料表面の原子間力を検出するから、先端の先鋭度によ
り撮像精度が決まってしまう。そこで、探針となる突出
部先端の先鋭加工には、半導体加工技術を利用した酸化
工程と酸化膜のエッチング工程が利用されている。しか
し、現在の半導体加工技術にも微小化の限界があるた
め、前記突出部先端の先鋭度にも物理的限界があった。
【０００４】一方、新規な炭素構造としてカーボンナノ
チューブが発見された。このカーボンナノチューブは、
直径が約１ｎｍから数十ｎｍ、長さが数μｍであり、ア
スペクト比（長さ／直径）は１００〜１０００程度にな
る。現在の半導体技術では直径が１ｎｍの探針を作成す
ることは困難であり、この点から考えると、カーボンナ
ノチューブはＡＦＭ用探針として最高の条件を備えてい
る。
チューブが発見された。このカーボンナノチューブは、
直径が約１ｎｍから数十ｎｍ、長さが数μｍであり、ア
スペクト比（長さ／直径）は１００〜１０００程度にな
る。現在の半導体技術では直径が１ｎｍの探針を作成す
ることは困難であり、この点から考えると、カーボンナ
ノチューブはＡＦＭ用探針として最高の条件を備えてい
る。
【０００５】このような中で、Ｈ．Ｄａｉ等はＮＡＴＵ
ＲＥ（Ｖｏｌ．３８４，１４ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９
９６）においてカーボンナノチューブをカンチレバーの
突出部の先端に張り付けたＡＦＭ用プローブを報告し
た。彼らのプローブは画期的ではあったが、カーボンナ
ノチューブを突出部に付着させたものに過ぎないため、
試料表面を何回か走査している間にカーボンナノチュー
ブが突出部から脱落してしまう性質があった。
ＲＥ（Ｖｏｌ．３８４，１４ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９
９６）においてカーボンナノチューブをカンチレバーの
突出部の先端に張り付けたＡＦＭ用プローブを報告し
た。彼らのプローブは画期的ではあったが、カーボンナ
ノチューブを突出部に付着させたものに過ぎないため、
試料表面を何回か走査している間にカーボンナノチュー
ブが突出部から脱落してしまう性質があった。
【０００６】本発明者等はこの弱点を解決するために、
カーボンナノチューブをカンチレバーの突出部に強固に
固着させる固定方法を開発するに到った。この開発の成
果は、特開２０００−２２７４３５号として第１固定方
法が、また特開２０００−２４９７１２号として第２固
定方法が公開されている。
カーボンナノチューブをカンチレバーの突出部に強固に
固着させる固定方法を開発するに到った。この開発の成
果は、特開２０００−２２７４３５号として第１固定方
法が、また特開２０００−２４９７１２号として第２固
定方法が公開されている。
【０００７】前記第１の固定方法は、ナノチューブの基
端部に電子ビームを照射してコーティング膜を形成し、
このコーティング膜によりナノチューブをカンチレバー
突出部に被覆固定する方法である。第２の固定方法は、
ナノチューブの基端部に電子ビーム照射又は通電して、
ナノチューブ基端部をカンチレバー突出部に融着固定す
る方法である。
端部に電子ビームを照射してコーティング膜を形成し、
このコーティング膜によりナノチューブをカンチレバー
突出部に被覆固定する方法である。第２の固定方法は、
ナノチューブの基端部に電子ビーム照射又は通電して、
ナノチューブ基端部をカンチレバー突出部に融着固定す
る方法である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、市販
されているカンチレバーは半導体加工技術を用いて生産
されているため、その材質はシリコン又はシリコンナイ
トライドである。シリコンが半導体であるのに対して、
シリコンナイトライドは絶縁体である。従って、カーボ
ンナノチューブ等の導電性ナノチューブをカンチレバー
の突出部に固定しても、カンチレバー自体が導電性を有
していないために、導電性ナノチューブ探針と試料の間
に電圧を印加したり、探針に電流を流すことはできなか
った。
されているカンチレバーは半導体加工技術を用いて生産
されているため、その材質はシリコン又はシリコンナイ
トライドである。シリコンが半導体であるのに対して、
シリコンナイトライドは絶縁体である。従って、カーボ
ンナノチューブ等の導電性ナノチューブをカンチレバー
の突出部に固定しても、カンチレバー自体が導電性を有
していないために、導電性ナノチューブ探針と試料の間
に電圧を印加したり、探針に電流を流すことはできなか
った。
【０００９】プローブが通電性を有さない場合には、そ
の用途には大きな制限が存在することを意味する。例え
ば、このプローブをトンネル顕微鏡（ＳＴＭ）に用いる
ことはできない。トンネル顕微鏡は探針と試料の間に流
れるトンネル電流を検出して試料を撮像するからであ
る。
の用途には大きな制限が存在することを意味する。例え
ば、このプローブをトンネル顕微鏡（ＳＴＭ）に用いる
ことはできない。トンネル顕微鏡は探針と試料の間に流
れるトンネル電流を検出して試料を撮像するからであ
る。
【００１０】また、このプローブを用いて試料表面上で
原子を堆積させたり、原子を移動させたり、原子を取り
出したりすることができない。このように原子を操作し
て試料を加工するには、探針に電圧を印加することが必
要である。このナノ加工は、バイオと並ぶ２１世紀の基
本技術と考えられており、これができないということ
は、プローブ自体の将来性を狭めてしまうことに繋が
る。
原子を堆積させたり、原子を移動させたり、原子を取り
出したりすることができない。このように原子を操作し
て試料を加工するには、探針に電圧を印加することが必
要である。このナノ加工は、バイオと並ぶ２１世紀の基
本技術と考えられており、これができないということ
は、プローブ自体の将来性を狭めてしまうことに繋が
る。
【００１１】従って、本発明の目的とするところは、導
電性ナノチューブからなる探針とカンチレバーを電気的
に導通させて、導電性ナノチューブと試料の間に電圧を
印加したり、通電させたりすることができる導電性走査
型顕微鏡用プローブを実現することである。
電性ナノチューブからなる探針とカンチレバーを電気的
に導通させて、導電性ナノチューブと試料の間に電圧を
印加したり、通電させたりすることができる導電性走査
型顕微鏡用プローブを実現することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、カン
チレバーに固着された導電性ナノチューブ探針の先端に
より試料表面の物性情報を得る走査型顕微鏡用プローブ
において、前記カンチレバーの表面に形成された導電性
被膜と、カンチレバーの所要部表面に基端部を接触配置
された導電性ナノチューブと、この導電性ナノチューブ
の基端部から前記導電性皮膜の一部を被覆して導電性ナ
ノチューブを固定する有機ガスの導電性分解堆積物から
構成され、導電性ナノチューブと導電性被膜を導電性分
解堆積物により導通状態にしたことを特徴とする導電性
走査型顕微鏡用プローブである。
チレバーに固着された導電性ナノチューブ探針の先端に
より試料表面の物性情報を得る走査型顕微鏡用プローブ
において、前記カンチレバーの表面に形成された導電性
被膜と、カンチレバーの所要部表面に基端部を接触配置
された導電性ナノチューブと、この導電性ナノチューブ
の基端部から前記導電性皮膜の一部を被覆して導電性ナ
ノチューブを固定する有機ガスの導電性分解堆積物から
構成され、導電性ナノチューブと導電性被膜を導電性分
解堆積物により導通状態にしたことを特徴とする導電性
走査型顕微鏡用プローブである。
【００１３】請求項２の発明は、カンチレバーに固着さ
れた導電性ナノチューブ探針の先端により試料表面の物
性情報を得る走査型顕微鏡用プローブにおいて、前記カ
ンチレバーの表面に形成された導電性被膜と、この導電
性皮膜の所要部表面に基端部を接触配置された導電性ナ
ノチューブと、その基端部を被覆して導電性ナノチュー
ブを固定する導電性堆積物から構成され、導電性ナノチ
ューブと導電性被膜を導電性堆積物により導通状態にし
たことを特徴とする導電性走査型顕微鏡用プローブであ
る。
れた導電性ナノチューブ探針の先端により試料表面の物
性情報を得る走査型顕微鏡用プローブにおいて、前記カ
ンチレバーの表面に形成された導電性被膜と、この導電
性皮膜の所要部表面に基端部を接触配置された導電性ナ
ノチューブと、その基端部を被覆して導電性ナノチュー
ブを固定する導電性堆積物から構成され、導電性ナノチ
ューブと導電性被膜を導電性堆積物により導通状態にし
たことを特徴とする導電性走査型顕微鏡用プローブであ
る。
【００１４】請求項３の発明は、前記導電性堆積物の上
に更に導電性ナノチューブと導電性被膜に達する導電性
コーティング膜を被覆形成し、導電性ナノチューブとカ
ンチレバーの導通状態を確実にする請求項１又は２に記
載の導電性走査型顕微鏡用プローブである。
に更に導電性ナノチューブと導電性被膜に達する導電性
コーティング膜を被覆形成し、導電性ナノチューブとカ
ンチレバーの導通状態を確実にする請求項１又は２に記
載の導電性走査型顕微鏡用プローブである。
【００１５】請求項４の発明は、カンチレバーに固着し
た導電性ナノチューブ探針の先端部により試料表面の物
性情報を得る走査型顕微鏡用プローブにおいて、前記カ
ンチレバーの所要部表面に基端部を接触配置された導電
性ナノチューブと、この基端部を被覆して導電性ナノチ
ューブをカンチレバーに固定する導電性堆積物と、この
導電性堆積物の上から導電性ナノチューブとカンチレバ
ー表面に到るように形成された導電性コーティング膜か
ら構成され、導電性ナノチューブとカンチレバーを導通
状態にすることを特徴とする導電性走査型顕微鏡用プロ
ーブである。
た導電性ナノチューブ探針の先端部により試料表面の物
性情報を得る走査型顕微鏡用プローブにおいて、前記カ
ンチレバーの所要部表面に基端部を接触配置された導電
性ナノチューブと、この基端部を被覆して導電性ナノチ
ューブをカンチレバーに固定する導電性堆積物と、この
導電性堆積物の上から導電性ナノチューブとカンチレバ
ー表面に到るように形成された導電性コーティング膜か
ら構成され、導電性ナノチューブとカンチレバーを導通
状態にすることを特徴とする導電性走査型顕微鏡用プロ
ーブである。
【００１６】請求項５の発明は、前記導電性コーティン
グ膜はナノチューブの先端部及び先端を被覆するように
形成される請求項３又４に記載の導電性走査型顕微鏡用
プローブである。
グ膜はナノチューブの先端部及び先端を被覆するように
形成される請求項３又４に記載の導電性走査型顕微鏡用
プローブである。
【００１７】請求項６の発明は、前記導電性コーティン
グ膜を構成する導電性物質が磁性物質である請求項５に
記載の導電性走査型顕微鏡用プローブである。
グ膜を構成する導電性物質が磁性物質である請求項５に
記載の導電性走査型顕微鏡用プローブである。
【００１８】請求項７の発明は、請求項５に記載の導電
性走査型顕微鏡用プローブを用い、その導電性コーティ
ング膜を金属膜で形成して金属源とし、この導電性走査
型顕微鏡用プローブと試料間に所定電圧を印加して、ナ
ノチューブの先端から試料表面に前記金属源に属する金
属原子を電界によりイオン放出し、試料表面に金属堆積
物を形成することを特徴とする導電性走査型顕微鏡用プ
ローブを用いた試料の加工方法である。
性走査型顕微鏡用プローブを用い、その導電性コーティ
ング膜を金属膜で形成して金属源とし、この導電性走査
型顕微鏡用プローブと試料間に所定電圧を印加して、ナ
ノチューブの先端から試料表面に前記金属源に属する金
属原子を電界によりイオン放出し、試料表面に金属堆積
物を形成することを特徴とする導電性走査型顕微鏡用プ
ローブを用いた試料の加工方法である。
【００１９】請求項８の発明は、前記金属堆積物の直径
が５０ｎｍ以下である請求項７に記載の加工方法であ
る。
が５０ｎｍ以下である請求項７に記載の加工方法であ
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明者等は導電性走査型顕微鏡
用プローブの開発について鋭意検討した結果、導電性ナ
ノチューブとカンチレバーとの間を導電性被膜又は導電
性コーティング膜により電気的に連結する方法を想到す
るに到った。
用プローブの開発について鋭意検討した結果、導電性ナ
ノチューブとカンチレバーとの間を導電性被膜又は導電
性コーティング膜により電気的に連結する方法を想到す
るに到った。
【００２１】基本構造は、カンチレバーに導電性被膜を
形成しておき、この導電性被膜と導電性ナノチューブを
導電性堆積物で導通させる構造である。この導通性を確
実にするために、導電性堆積物の上から導電性コーティ
ング膜を形成し、導電性ナノチューブと導電性被膜を強
制導通させる構造を採っている。
形成しておき、この導電性被膜と導電性ナノチューブを
導電性堆積物で導通させる構造である。この導通性を確
実にするために、導電性堆積物の上から導電性コーティ
ング膜を形成し、導電性ナノチューブと導電性被膜を強
制導通させる構造を採っている。
【００２２】導電性ナノチューブとは、電気的な導通性
を有するナノチューブである。一般に、導電性ナノチュ
ーブにはカーボンナノチューブ等があり、絶縁性ナノチ
ューブにはＢＮ系ナノチューブ、ＢＣＮ系ナノチューブ
等がある。しかし、この絶縁性ナノチューブの表面に導
電性被膜を形成すれば、絶縁性ナノチューブを導電性ナ
ノチューブに転換できる。導電性ナノチューブは加工に
より導電性を獲得したナノチューブも含む。
を有するナノチューブである。一般に、導電性ナノチュ
ーブにはカーボンナノチューブ等があり、絶縁性ナノチ
ューブにはＢＮ系ナノチューブ、ＢＣＮ系ナノチューブ
等がある。しかし、この絶縁性ナノチューブの表面に導
電性被膜を形成すれば、絶縁性ナノチューブを導電性ナ
ノチューブに転換できる。導電性ナノチューブは加工に
より導電性を獲得したナノチューブも含む。
【００２３】カンチレバーに形成される導電性被膜は、
金属被膜やカーボン被膜などの電気的導通性を有する被
膜を言う。その製法には、蒸着・イオンプレーティング
・スパッタリング等の物理的蒸着法（ＰＶＤ）や化学的
気相反応法（ＣＶＤ）、電気メッキや無電界メッキなど
各種の方法が利用できる。このようにして形成された導
電性被膜は外部電源を接続する電極の機能を有する。
金属被膜やカーボン被膜などの電気的導通性を有する被
膜を言う。その製法には、蒸着・イオンプレーティング
・スパッタリング等の物理的蒸着法（ＰＶＤ）や化学的
気相反応法（ＣＶＤ）、電気メッキや無電界メッキなど
各種の方法が利用できる。このようにして形成された導
電性被膜は外部電源を接続する電極の機能を有する。
【００２４】導電性ナノチューブをカンチレバーに固着
させる導電性堆積物は、炭化水素系ガスや有機金属ガス
などの有機ガスを電子ビームやイオンビーム等で分解し
ながら分解ガスを所要部に堆積させて形成される。材料
はカーボン堆積物や金属堆積物などの導電性材料が利用
される。
させる導電性堆積物は、炭化水素系ガスや有機金属ガス
などの有機ガスを電子ビームやイオンビーム等で分解し
ながら分解ガスを所要部に堆積させて形成される。材料
はカーボン堆積物や金属堆積物などの導電性材料が利用
される。
【００２５】有機ガスが炭化水素系ガスの場合には、前
記分解堆積物は炭素堆積物になる。一般に、炭素堆積物
がグラファイト物質からなる場合には導電性を有する
が、アモルファスカーボンからなる場合には膜厚により
導電性から絶縁性に広く分布する。アモルファスカーボ
ンでは膜厚が薄いと導電性になり、厚くなると絶縁性に
なる。従って、導電性の極薄膜炭素堆積物により導電性
ナノチューブをカンチレバーの所要部に固着させて導通
を確保することになる。
記分解堆積物は炭素堆積物になる。一般に、炭素堆積物
がグラファイト物質からなる場合には導電性を有する
が、アモルファスカーボンからなる場合には膜厚により
導電性から絶縁性に広く分布する。アモルファスカーボ
ンでは膜厚が薄いと導電性になり、厚くなると絶縁性に
なる。従って、導電性の極薄膜炭素堆積物により導電性
ナノチューブをカンチレバーの所要部に固着させて導通
を確保することになる。
【００２６】有機ガスが有機金属ガスの場合には、前記
分解堆積物は金属堆積物となる。この金属堆積物は導電
性を有するから、本発明の導電性堆積物として利用され
る。金属堆積物は膜厚の大小に拘わらず導電性を有する
から、導電性を確実にするには炭素堆積物より金属堆積
物の方が利便性が高い。
分解堆積物は金属堆積物となる。この金属堆積物は導電
性を有するから、本発明の導電性堆積物として利用され
る。金属堆積物は膜厚の大小に拘わらず導電性を有する
から、導電性を確実にするには炭素堆積物より金属堆積
物の方が利便性が高い。
【００２７】前記炭化水素系物質としては、メタン系炭
化水素、エチレン系炭化水素、アセチレン系炭化水素、
環状炭化水素などがあり、具体的にはエチレンやアセチ
レンなど比較的分子量の小さな炭化水素が好ましい。ま
た、前記有機金属ガスとしては、例えばＷ（ＣＯ）６、
Ｃｕ（ｈｆａｃ）２（ｈｆａｃ：ｈｅｘａ−ｆｌｕｏｒ
ｏ−ａｃｅｔｙｌ−ａｃｅｔｏｎａｔｅ）、（ＣＨ３）
２ＡｌＨ、Ａｌ（ＣＨ２−ＣＨ）（ＣＨ３）２、［（Ｃ
Ｈ３）３Ａｌ］２、（Ｃ２Ｈ５）３Ａｌ、（ＣＨ３）３
Ａｌ、（ｉ−Ｃ４Ｈ９）３Ａｌ、（ＣＨ３）３ＡｌＣＨ
３、Ｎｉ（ＣＯ）４、Ｆｅ（ＣＯ）４、Ｃｒ［Ｃ６Ｈ５
（ＣＨ３）２］、Ｍｏ（ＣＯ）６、Ｐｂ（Ｃ
２Ｈ５）４、Ｐｂ（Ｃ５Ｈ７Ｏ２）２、（Ｃ２Ｈ５）３
ＰｂＯＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）２、（ＣＨ３）４Ｓｎ、（Ｃ
２Ｈ５）４Ｓｎ、Ｎｂ（ＯＣ２Ｈ５）５、Ｔｉ（ｉ−Ｏ
Ｃ３Ｈ７）４、Ｚｒ（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２）４、Ｌａ（Ｃ
１１Ｈ１９Ｏ２）３、Ｓｒ［Ｔａ（ＯＣ
２Ｈ５）６］２、Ｓｒ［Ｔａ（ＯＣ２Ｈ５）５（ＯＣ２
Ｈ４ＯＣＨ３）］２、Ｓｒ［Ｎｂ（ＯＣ２Ｈ５）５（Ｏ
Ｃ２Ｈ４ＯＣＨ３）］２、Ｓｒ（Ｃ１１Ｈ
１９Ｏ２）２、Ｂａ（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２）２、（Ｂａ，
Ｓｒ）３（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２）６、Ｐｂ（Ｃ１１Ｈ１９
Ｏ２）２、Ｚｒ（ＯｔＣ４Ｈ９）４、Ｚｒ（ＯｉＣ３Ｈ
７）（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２）３、Ｔｉ（ＯｉＣ３Ｈ７）２
（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２）２、Ｂｉ（ＯｔＣ５Ｈ１１）３、
Ｂｉ（Ｃ６Ｈ５）３、Ｔａ（ＯＣ２Ｈ５）５、Ｔａ（Ｏ
ｉＣ３Ｈ７）５、Ｎｂ（ＯｉＣ３Ｈ７）５、Ｇｅ（ＯＣ
２Ｈ５）４、Ｙ（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２）３、Ｒｕ（Ｃ１１
Ｈ１９Ｏ２）３、Ｒｕ（Ｃ５Ｈ４Ｃ２Ｈ５）２、Ｉｒ
（Ｃ５Ｈ４Ｃ２Ｈ５）（Ｃ８Ｈ１２）、Ｐｔ（Ｃ５Ｈ４
Ｃ２Ｈ５）（ＣＨ３）３、Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］４、
Ｔｉ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］４、Ａｓ（ＯＣ２Ｈ５）３、
Ｂ（ＯＣＨ３）３、Ｃａ（ＯＣＨ３）２、Ｃｅ（ＯＣ２
Ｈ５）３、Ｃｏ（ＯｉＣ３Ｈ７）２、Ｄｙ（ＯｉＣ３Ｈ
７）２、Ｅｒ（ＯｉＣ３Ｈ７）２、Ｅｕ（ＯｉＣ
３Ｈ７）２、Ｆｅ（ＯＣＨ３）３、Ｇａ（ＯＣ
Ｈ３）３、Ｇｄ（ＯｉＣ３Ｈ７）３、Ｈｆ（ＯＣＨ３）
４、Ｉｎ（ＯＣＨ３）３、ＫＯＣＨ３、ＬｉＯＣＨ３、
Ｍｇ（ＯＣＨ３）２、Ｍｎ（ＯｉＣ３Ｈ７）２、ＮａＯ
ＣＨ３、Ｎｄ（ＯｉＣ３Ｈ７）３、Ｐｏ（ＯＣ
Ｈ３）３、Ｐｒ（ＯｉＣ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＯＣＨ３）
３、Ｓｃ（ＯｉＣ３Ｈ７）３、Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４、
ＶＯ（ＯＣＨ３）３、Ｙｂ（ＯｉＣ３Ｈ７）３、Ｚｎ
（ＯＣＨ３）２等が利用できる。
化水素、エチレン系炭化水素、アセチレン系炭化水素、
環状炭化水素などがあり、具体的にはエチレンやアセチ
レンなど比較的分子量の小さな炭化水素が好ましい。ま
た、前記有機金属ガスとしては、例えばＷ（ＣＯ）６、
Ｃｕ（ｈｆａｃ）２（ｈｆａｃ：ｈｅｘａ−ｆｌｕｏｒ
ｏ−ａｃｅｔｙｌ−ａｃｅｔｏｎａｔｅ）、（ＣＨ３）
２ＡｌＨ、Ａｌ（ＣＨ２−ＣＨ）（ＣＨ３）２、［（Ｃ
Ｈ３）３Ａｌ］２、（Ｃ２Ｈ５）３Ａｌ、（ＣＨ３）３
Ａｌ、（ｉ−Ｃ４Ｈ９）３Ａｌ、（ＣＨ３）３ＡｌＣＨ
３、Ｎｉ（ＣＯ）４、Ｆｅ（ＣＯ）４、Ｃｒ［Ｃ６Ｈ５
（ＣＨ３）２］、Ｍｏ（ＣＯ）６、Ｐｂ（Ｃ
２Ｈ５）４、Ｐｂ（Ｃ５Ｈ７Ｏ２）２、（Ｃ２Ｈ５）３
ＰｂＯＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）２、（ＣＨ３）４Ｓｎ、（Ｃ
２Ｈ５）４Ｓｎ、Ｎｂ（ＯＣ２Ｈ５）５、Ｔｉ（ｉ−Ｏ
Ｃ３Ｈ７）４、Ｚｒ（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２）４、Ｌａ（Ｃ
１１Ｈ１９Ｏ２）３、Ｓｒ［Ｔａ（ＯＣ
２Ｈ５）６］２、Ｓｒ［Ｔａ（ＯＣ２Ｈ５）５（ＯＣ２
Ｈ４ＯＣＨ３）］２、Ｓｒ［Ｎｂ（ＯＣ２Ｈ５）５（Ｏ
Ｃ２Ｈ４ＯＣＨ３）］２、Ｓｒ（Ｃ１１Ｈ
１９Ｏ２）２、Ｂａ（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２）２、（Ｂａ，
Ｓｒ）３（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２）６、Ｐｂ（Ｃ１１Ｈ１９
Ｏ２）２、Ｚｒ（ＯｔＣ４Ｈ９）４、Ｚｒ（ＯｉＣ３Ｈ
７）（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２）３、Ｔｉ（ＯｉＣ３Ｈ７）２
（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２）２、Ｂｉ（ＯｔＣ５Ｈ１１）３、
Ｂｉ（Ｃ６Ｈ５）３、Ｔａ（ＯＣ２Ｈ５）５、Ｔａ（Ｏ
ｉＣ３Ｈ７）５、Ｎｂ（ＯｉＣ３Ｈ７）５、Ｇｅ（ＯＣ
２Ｈ５）４、Ｙ（Ｃ１１Ｈ１９Ｏ２）３、Ｒｕ（Ｃ１１
Ｈ１９Ｏ２）３、Ｒｕ（Ｃ５Ｈ４Ｃ２Ｈ５）２、Ｉｒ
（Ｃ５Ｈ４Ｃ２Ｈ５）（Ｃ８Ｈ１２）、Ｐｔ（Ｃ５Ｈ４
Ｃ２Ｈ５）（ＣＨ３）３、Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］４、
Ｔｉ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］４、Ａｓ（ＯＣ２Ｈ５）３、
Ｂ（ＯＣＨ３）３、Ｃａ（ＯＣＨ３）２、Ｃｅ（ＯＣ２
Ｈ５）３、Ｃｏ（ＯｉＣ３Ｈ７）２、Ｄｙ（ＯｉＣ３Ｈ
７）２、Ｅｒ（ＯｉＣ３Ｈ７）２、Ｅｕ（ＯｉＣ
３Ｈ７）２、Ｆｅ（ＯＣＨ３）３、Ｇａ（ＯＣ
Ｈ３）３、Ｇｄ（ＯｉＣ３Ｈ７）３、Ｈｆ（ＯＣＨ３）
４、Ｉｎ（ＯＣＨ３）３、ＫＯＣＨ３、ＬｉＯＣＨ３、
Ｍｇ（ＯＣＨ３）２、Ｍｎ（ＯｉＣ３Ｈ７）２、ＮａＯ
ＣＨ３、Ｎｄ（ＯｉＣ３Ｈ７）３、Ｐｏ（ＯＣ
Ｈ３）３、Ｐｒ（ＯｉＣ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＯＣＨ３）
３、Ｓｃ（ＯｉＣ３Ｈ７）３、Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４、
ＶＯ（ＯＣＨ３）３、Ｙｂ（ＯｉＣ３Ｈ７）３、Ｚｎ
（ＯＣＨ３）２等が利用できる。
【００２８】導電性コーティング膜は、導電性堆積物を
被うように形成され、しかも導電性ナノチューブから導
電性被膜に亘って被覆形成される。つまり、導電性ナノ
チューブと導電性被膜を導電性コーティング膜により導
通させるものである。また、導電性被膜がない場合で
も、この導電性コーティング膜をカンチレバー部表面に
まで形成して、電極膜として利用する。
被うように形成され、しかも導電性ナノチューブから導
電性被膜に亘って被覆形成される。つまり、導電性ナノ
チューブと導電性被膜を導電性コーティング膜により導
通させるものである。また、導電性被膜がない場合で
も、この導電性コーティング膜をカンチレバー部表面に
まで形成して、電極膜として利用する。
【００２９】従って、導電性コーティング膜は極めて狭
い領域に形成される場合も、広い領域に亘って形成され
る場合も存する。狭い領域に形成する場合には、導電性
堆積物の形成方法を採用できる。つまり、狭い領域で
は、電子ビームやイオンビーム等のビームを利用して有
機ガスを分解し、この分解ガスを局所的に堆積させて導
電性コーティング膜を形成する。また、広い領域では、
蒸着・イオンプレーティング・スパッタリング等の物理
的蒸着法（ＰＶＤ）や化学的気相反応法（ＣＶＤ）、電
気メッキや無電界メッキなど各種の方法が利用できる。
い領域に形成される場合も、広い領域に亘って形成され
る場合も存する。狭い領域に形成する場合には、導電性
堆積物の形成方法を採用できる。つまり、狭い領域で
は、電子ビームやイオンビーム等のビームを利用して有
機ガスを分解し、この分解ガスを局所的に堆積させて導
電性コーティング膜を形成する。また、広い領域では、
蒸着・イオンプレーティング・スパッタリング等の物理
的蒸着法（ＰＶＤ）や化学的気相反応法（ＣＶＤ）、電
気メッキや無電界メッキなど各種の方法が利用できる。
【００３０】導電性コーティング膜がナノチューブの先
端及び先端部を被覆して形成される場合には、ナノチュ
ーブ探針にその導電性物質の性質を付与することにな
る。例えば、導電性物質としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の強
磁性金属を用いた場合には、ナノチューブ探針が試料表
面の磁性を検出できる。つまり、このプローブが試料の
磁性分布などを検出する磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）の探針
と機能することができる。
端及び先端部を被覆して形成される場合には、ナノチュ
ーブ探針にその導電性物質の性質を付与することにな
る。例えば、導電性物質としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の強
磁性金属を用いた場合には、ナノチューブ探針が試料表
面の磁性を検出できる。つまり、このプローブが試料の
磁性分布などを検出する磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）の探針
と機能することができる。
【００３１】先端まで金属被覆されたこの導電性走査型
顕微鏡用プローブを試料に接近させ、試料を陰極、プロ
ーブを陽極となるように試料・プローブ間に電圧を印加
すると、ナノチューブ先端と試料間に形成される超高電
界によりナノチューブ先端の金属がイオン化される。こ
の金属イオンが電界により試料表面に衝突し、試料表面
に金属堆積物が形成される。このように、電圧の印加に
よって、試料に対し金属原子の移動・堆積などの加工を
行うことができる。
顕微鏡用プローブを試料に接近させ、試料を陰極、プロ
ーブを陽極となるように試料・プローブ間に電圧を印加
すると、ナノチューブ先端と試料間に形成される超高電
界によりナノチューブ先端の金属がイオン化される。こ
の金属イオンが電界により試料表面に衝突し、試料表面
に金属堆積物が形成される。このように、電圧の印加に
よって、試料に対し金属原子の移動・堆積などの加工を
行うことができる。
【００３２】以下に、本発明に係る導電性走査型顕微鏡
用プローブ及びこれを用いた加工方法の実施形態を図面
に従って詳細に説明する。
用プローブ及びこれを用いた加工方法の実施形態を図面
に従って詳細に説明する。
【００３３】図１は本発明に係る導電性走査型顕微鏡用
プローブの第１実施形態の概略説明図である。カンチレ
バー４はＡＦＭの探針として用いられる部材で、カンチ
レバー部６とその先端に突出状に形成された突出部８か
ら構成される。このカンチレバー４には、カンチレバー
部６から突出部表面１７に到るまで導電性皮膜１７が形
成されている。この導電性皮膜１７は金属や炭素などの
導電性材料から構成されている。
プローブの第１実施形態の概略説明図である。カンチレ
バー４はＡＦＭの探針として用いられる部材で、カンチ
レバー部６とその先端に突出状に形成された突出部８か
ら構成される。このカンチレバー４には、カンチレバー
部６から突出部表面１７に到るまで導電性皮膜１７が形
成されている。この導電性皮膜１７は金属や炭素などの
導電性材料から構成されている。
【００３４】突出部表面１０には、カーボンナノチュー
ブ等の導電性ナノチューブ１２の基端部１６が接触して
配置され、この実施形態では基端部１６と導電性被膜１
７とは接触していない。導電性ナノチューブ１２の先端
部１４は外方に突出しており、その先端１４ａが信号検
出用の探針先端となる。
ブ等の導電性ナノチューブ１２の基端部１６が接触して
配置され、この実施形態では基端部１６と導電性被膜１
７とは接触していない。導電性ナノチューブ１２の先端
部１４は外方に突出しており、その先端１４ａが信号検
出用の探針先端となる。
【００３５】基端部１６は金属や炭素などの導電性堆積
物１８により突出部表面１０に強固に固着されており、
この導電性堆積物１８によって導電性ナノチューブ１２
がカンチレバー４と一体に固定されて導電性走査型顕微
鏡用プローブ２０（以後プローブと称する）が完成す
る。導電性堆積物１８による固定が強固であるほど、導
電性ナノチューブ１２の脱落は無くなり、プローブ２０
の耐久性が向上する。
物１８により突出部表面１０に強固に固着されており、
この導電性堆積物１８によって導電性ナノチューブ１２
がカンチレバー４と一体に固定されて導電性走査型顕微
鏡用プローブ２０（以後プローブと称する）が完成す
る。導電性堆積物１８による固定が強固であるほど、導
電性ナノチューブ１２の脱落は無くなり、プローブ２０
の耐久性が向上する。
【００３６】また、この導電性堆積物１８は導電性被膜
１７の一端を被って形成されている。従って、導電性ナ
ノチューブ１２と導電性被膜１７とは導電性堆積物１８
により電気的に導通状態にある。カンチレバー部６の導
電性被膜１７は電極膜の機能を有し、この電極を通して
導電性ナノチューブ１２に電圧を印加したり、通電させ
たりできる。
１７の一端を被って形成されている。従って、導電性ナ
ノチューブ１２と導電性被膜１７とは導電性堆積物１８
により電気的に導通状態にある。カンチレバー部６の導
電性被膜１７は電極膜の機能を有し、この電極を通して
導電性ナノチューブ１２に電圧を印加したり、通電させ
たりできる。
【００３７】図２は本発明に係る導電性走査型顕微鏡用
プローブの第２実施形態の概略説明図である。図１と同
一部分には同一番号を付してその説明を省略し、異なる
部分を以下に説明する。この実施形態では、導電性皮膜
１７はカンチレバー部６だけでなく突出部８の全表面に
まで形成されている。
プローブの第２実施形態の概略説明図である。図１と同
一部分には同一番号を付してその説明を省略し、異なる
部分を以下に説明する。この実施形態では、導電性皮膜
１７はカンチレバー部６だけでなく突出部８の全表面に
まで形成されている。
【００３８】導電性ナノチューブ１２の基端部１６は突
出部表面１０の導電性皮膜１７上に接触配置される。こ
の基端部表面を被うように導電性堆積物１８が形成され
て導電性ナノチューブ１２を強固にカンチレバー４に固
着し、プローブ２０が完成する。基端部１６が導電性被
膜１７に接触しているから、両者は電気的に導通してい
る。この導通を確実にするために導電性堆積物１８が機
能する。
出部表面１０の導電性皮膜１７上に接触配置される。こ
の基端部表面を被うように導電性堆積物１８が形成され
て導電性ナノチューブ１２を強固にカンチレバー４に固
着し、プローブ２０が完成する。基端部１６が導電性被
膜１７に接触しているから、両者は電気的に導通してい
る。この導通を確実にするために導電性堆積物１８が機
能する。
【００３９】基端部１６と導電性被膜１７の間に何らか
の理由で汚れなどの絶縁物が介在する場合には、基端部
１６と導電性被膜１７の導通は確実ではない。この場合
には、両者の導通性は導電性堆積物１８によって達成さ
れる。即ち、この実施形態では、導電性ナノチューブ１
２と導電性被膜１７との接触、及び導電性堆積物による
両者間の強制導通と２重の電気的導通が確保され、導通
の確実性が保証される。
の理由で汚れなどの絶縁物が介在する場合には、基端部
１６と導電性被膜１７の導通は確実ではない。この場合
には、両者の導通性は導電性堆積物１８によって達成さ
れる。即ち、この実施形態では、導電性ナノチューブ１
２と導電性被膜１７との接触、及び導電性堆積物による
両者間の強制導通と２重の電気的導通が確保され、導通
の確実性が保証される。
【００４０】図３は本発明に係る導電性走査型顕微鏡用
プローブの第３実施形態の概略説明図である。この第３
実施形態は、導電性コーティング膜２２を第２実施形態
に形成したものである。即ち、導電性コーティング膜２
２を導電性堆積物１８を被うように導電性ナノチューブ
１２から導電性被膜１７に亘って形成し、導電性ナノチ
ューブ１２と導電性被膜１７の電気的導通を更に確実に
保証するものである。
プローブの第３実施形態の概略説明図である。この第３
実施形態は、導電性コーティング膜２２を第２実施形態
に形成したものである。即ち、導電性コーティング膜２
２を導電性堆積物１８を被うように導電性ナノチューブ
１２から導電性被膜１７に亘って形成し、導電性ナノチ
ューブ１２と導電性被膜１７の電気的導通を更に確実に
保証するものである。
【００４１】図４は本発明に係る導電性走査型顕微鏡用
プローブの第４実施形態の概略説明図である。この第４
実施形態では、導電性被膜１７をカンチレバー４に形成
していない。作成手順は、導電性ナノチューブ１２の基
端部１６をカンチレバー４の突出部表面１０に接触配置
し、その上から導電性堆積物１８を形成して強固に固着
し、更にその上から導電性コーティング膜２２を形成し
てプローブ２２を完成する。
プローブの第４実施形態の概略説明図である。この第４
実施形態では、導電性被膜１７をカンチレバー４に形成
していない。作成手順は、導電性ナノチューブ１２の基
端部１６をカンチレバー４の突出部表面１０に接触配置
し、その上から導電性堆積物１８を形成して強固に固着
し、更にその上から導電性コーティング膜２２を形成し
てプローブ２２を完成する。
【００４２】この導電性コーティング膜２２は、導電性
堆積物１８を被うように導電性ナノチューブ１２からカ
ンチレバー部６に亘って形成され、カンチレバー部６上
の導電性コーティング膜２２が電極膜として機能する。
従って、この導電性コーティング膜２２により導電性ナ
ノチューブ１２とカンチレバー４とを導通させ、この導
電性コーティング膜２２から外部電源により導電性ナノ
チューブ１２に対し電圧印加や通電を行う。
堆積物１８を被うように導電性ナノチューブ１２からカ
ンチレバー部６に亘って形成され、カンチレバー部６上
の導電性コーティング膜２２が電極膜として機能する。
従って、この導電性コーティング膜２２により導電性ナ
ノチューブ１２とカンチレバー４とを導通させ、この導
電性コーティング膜２２から外部電源により導電性ナノ
チューブ１２に対し電圧印加や通電を行う。
【００４３】図５は本発明に係る導電性走査型顕微鏡用
プローブの第５実施形態の概略説明図である。この第５
実施形態は、第３実施形態の導電性コーティング膜２２
をナノチューブ１２の先端部１４を被覆するように延長
形成したものである。この導電性コーティング膜２２は
先端２２ａを被覆しており、導電性物質の性質を探針に
付与するものである。
プローブの第５実施形態の概略説明図である。この第５
実施形態は、第３実施形態の導電性コーティング膜２２
をナノチューブ１２の先端部１４を被覆するように延長
形成したものである。この導電性コーティング膜２２は
先端２２ａを被覆しており、導電性物質の性質を探針に
付与するものである。
【００４４】導電性コーティング膜がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ
のような強磁性金属原子から構成される場合には、ナノ
チューブ探針が試料の磁性を検出する性質を有する。つ
まり、試料表面の磁性を探針先端の強磁性金属が検出
し、試料表面の磁気像を撮像できるようになる。
のような強磁性金属原子から構成される場合には、ナノ
チューブ探針が試料の磁性を検出する性質を有する。つ
まり、試料表面の磁性を探針先端の強磁性金属が検出
し、試料表面の磁気像を撮像できるようになる。
【００４５】図６は本発明に係る導電性走査型顕微鏡用
プローブの第６実施形態の概略説明図である。この第６
実施形態は、第４実施形態の導電性コーティング膜２２
をナノチューブ１２の先端部１４を被覆するように延長
形成したものである。この導電性コーティング膜２２は
先端２２ａを被覆しており、導電性物質の性質を探針に
付与している。この探針の機能は第５実施形態と同様で
あるから、その説明を省略する。
プローブの第６実施形態の概略説明図である。この第６
実施形態は、第４実施形態の導電性コーティング膜２２
をナノチューブ１２の先端部１４を被覆するように延長
形成したものである。この導電性コーティング膜２２は
先端２２ａを被覆しており、導電性物質の性質を探針に
付与している。この探針の機能は第５実施形態と同様で
あるから、その説明を省略する。
【００４６】図７は、本発明に係る導電性走査型顕微鏡
用プローブを用いて試料表面に微小ドットを形成する概
略説明図である。プローブ２０は第５実施形態で作成さ
れた導電性走査型顕微鏡用プローブで、このプローブ２
０の導電性被膜１７と試料２４の間に電源２６を接続
し、例えば１０Ｖ程度の直流電圧を印加する。
用プローブを用いて試料表面に微小ドットを形成する概
略説明図である。プローブ２０は第５実施形態で作成さ
れた導電性走査型顕微鏡用プローブで、このプローブ２
０の導電性被膜１７と試料２４の間に電源２６を接続
し、例えば１０Ｖ程度の直流電圧を印加する。
【００４７】導電性コーティング被膜２２を金属で形成
し、導電性被膜１７を陽極、試料２４を陰極になるよう
に電圧を印加すると、コーティング被膜先端２２ａから
試料表面に超高電界が点線のように形成される。この電
界により、金属原子がイオン化され、電界力によって矢
印ａ方向に加速され、試料表面に堆積して微小ドット２
８が堆積形成される。
し、導電性被膜１７を陽極、試料２４を陰極になるよう
に電圧を印加すると、コーティング被膜先端２２ａから
試料表面に超高電界が点線のように形成される。この電
界により、金属原子がイオン化され、電界力によって矢
印ａ方向に加速され、試料表面に堆積して微小ドット２
８が堆積形成される。
【００４８】ナノチューブ１２の直径は最小で約１ｎｍ
であり、この細いナノチューブ１２を金属源とするた
め、直径が５０ｎｍ以下の微小ドットを容易に形成する
ことができる。この微小ドット２８を用いて試料表面２
４ａにナノ回路やナノ構造物などを形成できるため、本
発明のプローブ２０を用いてナノエンジニアリングの一
手法を確立することができる。
であり、この細いナノチューブ１２を金属源とするた
め、直径が５０ｎｍ以下の微小ドットを容易に形成する
ことができる。この微小ドット２８を用いて試料表面２
４ａにナノ回路やナノ構造物などを形成できるため、本
発明のプローブ２０を用いてナノエンジニアリングの一
手法を確立することができる。
【００４９】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種
々の変形例や設計変更なども本発明の技術的範囲内に包
含されることは言うまでもない。
なく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種
々の変形例や設計変更なども本発明の技術的範囲内に包
含されることは言うまでもない。
【００５０】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、導電性ナノチ
ューブと導電性被膜を導電性分解堆積物により導通状態
にするから、外部電源を導電性被膜に接続して導電性ナ
ノチューブに電圧を印加したり、通電することができる
導電性走査型顕微鏡用プローブを提供できる。
ューブと導電性被膜を導電性分解堆積物により導通状態
にするから、外部電源を導電性被膜に接続して導電性ナ
ノチューブに電圧を印加したり、通電することができる
導電性走査型顕微鏡用プローブを提供できる。
【００５１】請求項２の発明によれば、導電性皮膜の所
要部表面に導電性ナノチューブの基端部を接触配置して
導電性皮膜と導電性ナノチューブをまず導通させ、さら
に基端部を被覆する導電性堆積物を形成して両者間の導
通を確実に保証する。従って、導電性ナノチューブの固
定と同時に電圧印加及び通電を確実に保証できる導電性
走査型顕微鏡用プローブを提供できる。
要部表面に導電性ナノチューブの基端部を接触配置して
導電性皮膜と導電性ナノチューブをまず導通させ、さら
に基端部を被覆する導電性堆積物を形成して両者間の導
通を確実に保証する。従って、導電性ナノチューブの固
定と同時に電圧印加及び通電を確実に保証できる導電性
走査型顕微鏡用プローブを提供できる。
【００５２】請求項３の発明によれば、導電性堆積物の
上に更に導電性ナノチューブと導電性被膜に達する導電
性コーティング膜を被覆形成するから、導電性ナノチュ
ーブとカンチレバーの導通状態をより一層確実にする導
電性走査型顕微鏡用プローブを提供できる。
上に更に導電性ナノチューブと導電性被膜に達する導電
性コーティング膜を被覆形成するから、導電性ナノチュ
ーブとカンチレバーの導通状態をより一層確実にする導
電性走査型顕微鏡用プローブを提供できる。
【００５３】請求項４の発明によれば、導電性堆積物の
上から導電性ナノチューブとカンチレバー表面に到るよ
うに導電性コーティング膜を形成し、この導電性コーテ
ィング膜を導電性被膜として利用するから、構造が簡単
で安価に導通性を確保できる導電性走査型顕微鏡用プロ
ーブを提供できる。
上から導電性ナノチューブとカンチレバー表面に到るよ
うに導電性コーティング膜を形成し、この導電性コーテ
ィング膜を導電性被膜として利用するから、構造が簡単
で安価に導通性を確保できる導電性走査型顕微鏡用プロ
ーブを提供できる。
【００５４】請求項５の発明によれば、導電性コーティ
ング膜をナノチューブの先端部及び先端を被覆するよう
に形成しているから、ナノチューブ探針に導電性物質の
性質を付与できる。この特定の性質を有するプローブを
用いて、この性質が敏感に感応する試料表面の特定の物
性を高感度に検出することができる。
ング膜をナノチューブの先端部及び先端を被覆するよう
に形成しているから、ナノチューブ探針に導電性物質の
性質を付与できる。この特定の性質を有するプローブを
用いて、この性質が敏感に感応する試料表面の特定の物
性を高感度に検出することができる。
【００５５】請求項６の発明によれば、前記導電性コー
ティング膜を構成する導電性物質が磁性金属であるか
ら、このプローブを用いて試料表面を走査すると、試料
表面の原子レベルでの磁気情報を高感度に検出すること
ができる。
ティング膜を構成する導電性物質が磁性金属であるか
ら、このプローブを用いて試料表面を走査すると、試料
表面の原子レベルでの磁気情報を高感度に検出すること
ができる。
【００５６】請求項７の発明によれば、請求項５に記載
の導電性走査型顕微鏡用プローブを用いて、電圧の印加
によりプローブから試料表面上に金属原子を自在に移動
させることができ、試料表面にナノ回路やナノ構造物を
形成することができる。
の導電性走査型顕微鏡用プローブを用いて、電圧の印加
によりプローブから試料表面上に金属原子を自在に移動
させることができ、試料表面にナノ回路やナノ構造物を
形成することができる。
【００５７】請求項８の発明によれば、直径が５０ｎｍ
以下という極小のナノ構造物を試料表面に形成すること
が可能になり、ナノエンジニアリングの一手法を確立す
ることができる。
以下という極小のナノ構造物を試料表面に形成すること
が可能になり、ナノエンジニアリングの一手法を確立す
ることができる。
【図１】本発明に係る導電性走査型顕微鏡用プローブの
第１実施形態の概略説明図である。
第１実施形態の概略説明図である。
【図２】本発明に係る導電性走査型顕微鏡用プローブの
第２実施形態の概略説明図である。
第２実施形態の概略説明図である。
【図３】本発明に係る導電性走査型顕微鏡用プローブの
第３実施形態の概略説明図である。
第３実施形態の概略説明図である。
【図４】本発明に係る導電性走査型顕微鏡用プローブの
第４実施形態の概略説明図である。
第４実施形態の概略説明図である。
【図５】本発明に係る導電性走査型顕微鏡用プローブの
第５実施形態の概略説明図である。
第５実施形態の概略説明図である。
【図６】本発明に係る導電性走査型顕微鏡用プローブの
第６実施形態の概略説明図である。
第６実施形態の概略説明図である。
【図７】本発明に係る導電性走査型顕微鏡用プローブを
用いて試料表面に微小ドットを形成する概略説明図であ
る。
用いて試料表面に微小ドットを形成する概略説明図であ
る。
４・・・カンチレバー ６・・・カンチレバー部 ８・・・突出部 １０・・・突出部表面 １２・・・ナノチューブ １４・・・先端部 １４ａ・・先端 １６・・・基端部 １７・・・導電性被膜 １８・・・導電性堆積物 ２０・・・走査型顕微鏡用プローブ ２２・・・導電性コーティング膜 ２２ａ・・導電性コーティング膜先端 ２４・・・試料 ２４ａ・・試料表面 ２６・・・電源 ２８・・・微小ドット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 喜萬 大阪府枚方市香里ヶ丘１丁目14番地の２、 ９−404 (72)発明者 秋田 成司 大阪府和泉市池田下町1248番地の４ (72)発明者 原田 昭雄 大阪府大阪市城東区放出西２丁目７番19号 大研化学工業株式会社内 (72)発明者 大川 隆 大阪府大阪市城東区放出西２丁目７番19号 大研化学工業株式会社内 (72)発明者 高野 雄一 大阪府大阪市城東区放出西２丁目７番19号 大研化学工業株式会社内 (72)発明者 安武 正敏 静岡県駿東郡小山町竹之下36−１ セイコ ーインスツルメンツ株式会社小山工場内 (72)発明者 白川部 喜治 静岡県駿東郡小山町竹之下36−１ セイコ ーインスツルメンツ株式会社小山工場内
Claims (8)
- 【請求項１】 カンチレバー４に固着された導電性ナノ
チューブ探針１２の先端１４ａにより試料表面の物性情
報を得る走査型顕微鏡用プローブにおいて、前記カンチ
レバー４の表面に形成された導電性被膜１７と、カンチ
レバー４の所要部表面に基端部１６を接触配置された導
電性ナノチューブ１２と、この導電性ナノチューブ１２
の基端部１６から前記導電性皮膜１７の一部を被覆して
導電性ナノチューブ１２を固定する導電性堆積物１８か
ら構成され、導電性ナノチューブ１２と導電性被膜１７
を導電性堆積物１８により導通状態にしたことを特徴と
する導電性走査型顕微鏡用プローブ。 - 【請求項２】 カンチレバー４に固着された導電性ナノ
チューブ探針１２の先端１４ａにより試料表面の物性情
報を得る走査型顕微鏡用プローブにおいて、前記カンチ
レバー４の表面に形成された導電性被膜１７と、この導
電性皮膜１７の所要部表面に基端部１６を接触配置され
た導電性ナノチューブ１２と、その基端部１６を被覆し
て導電性ナノチューブ１２を固定する導電性堆積物１８
から構成され、導電性ナノチューブ１２と導電性被膜１
７を導電性堆積物１８により導通状態にしたことを特徴
とする導電性走査型顕微鏡用プローブ。 - 【請求項３】 前記導電性堆積物１８の上に更に導電性
ナノチューブ１２と導電性被膜１７に達する導電性コー
ティング膜２２を被覆形成し、導電性ナノチューブ１２
とカンチレバー４の導通状態を確実にする請求項１又は
２に記載の導電性走査型顕微鏡用プローブ。 - 【請求項４】 カンチレバー４に固着した導電性ナノチ
ューブ探針１２の先端１４ａにより試料表面の物性情報
を得る走査型顕微鏡用プローブにおいて、前記カンチレ
バー４の所要部表面に基端部１６を接触配置された導電
性ナノチューブ１２と、この基端部１６を被覆して導電
性ナノチューブ１２をカンチレバー４に固定する導電性
堆積物１８と、この導電性堆積物１８の上から導電性ナ
ノチューブ１２とカンチレバー４に到るように形成され
た導電性コーティング膜２２から構成され、導電性ナノ
チューブ１２とカンチレバー４を導通状態にすることを
特徴とする導電性走査型顕微鏡用プローブ。 - 【請求項５】 前記導電性コーティング膜２２はナノチ
ューブ１２の先端部１４及び先端１４ａを被覆するよう
に形成される請求項３又４に記載の導電性走査型顕微鏡
用プローブ。 - 【請求項６】 前記導電性コーティング膜を構成する導
電性物質が磁性物質である請求項５に記載の導電性走査
型顕微鏡用プローブ。 - 【請求項７】 請求項５に記載の導電性走査型顕微鏡用
プローブ２０を用い、その導電性コーティング膜２２を
金属膜で形成して金属源とし、この導電性走査型顕微鏡
用プローブ２０と試料２４間に所定電圧を印加して、ナ
ノチューブ１２の先端１４ａから試料表面２４ａに前記
金属源に属する金属原子を電界によりイオン放出し、試
料表面２４ａに金属堆積物２８を形成することを特徴と
する導電性走査型顕微鏡用プローブを用いた試料の加工
方法。 - 【請求項８】 前記金属堆積物２８の直径が５０ｎｍ以
下である請求項７に記載の加工方法。
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