JP2007205849A - Multifunctional cantilever, scanning probe microscope, and method for cutting object to be processed - Google Patents

Multifunctional cantilever, scanning probe microscope, and method for cutting object to be processed Download PDF

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JP2007205849A JP2006024640A JP2006024640A JP2007205849A JP 2007205849 A JP2007205849 A JP 2007205849A JP 2006024640 A JP2006024640 A JP 2006024640A JP 2006024640 A JP2006024640 A JP 2006024640A JP 2007205849 A JP2007205849 A JP 2007205849A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To observe a sample from above, reliably remove an object to be processed from a sample surface as observing it, and improve work efficiency by shortening the time required for the removal work. <P>SOLUTION: A multifunctional cantilever is used to cut and remove an object to be processed X on the sample surface S1 and provided with a lever part 10 which is arranged in such a way that its lower surface 10a may be opposed to the sample surface and which is curved toward the side of its upper surface 10b when pressed to a sample S by a prescribed force; a blade part 11 which is formed in a blade shape in such a way that its bezel may be exposed to the side of the upper surface over a width direction on the tip side of the lever part and which comes into side contact with at least the sample surface when the lever part is curved; and a holder part for supporting the base side of the lever part in a cantilever state. The lever part is supported at the holder part in such a way the blade part may come into point contact with the sample surface until pressed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、試料の表面形状を観察すると共に、試料表面上から加工対象物を切削加工することができる多機能カンチレバー及び該多機能カンチレバーを有する走査型プローブ顕微鏡、並びに、加工対象物の切削方法に関するものである。   The present invention relates to a multi-function cantilever capable of observing the surface shape of a sample and cutting a workpiece from the sample surface, a scanning probe microscope having the multi-function cantilever, and a method for cutting a workpiece. It is about.

走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ：Scanning Probe Microscope）にて、試料の観察を行っている際、試料表面上の加工対象物、例えば、半導体チップ上に付着した屑等の汚れや、半導体チップを作製する上で付着した切削加工屑等を削り取って除去する場合がある。
このような加工対象物の切削加工を行う場合には、一般的にカンチレバーの探針に、ピンセット等の把持機構を設けて除去（例えば、特許文献１及び２参照）したり、加工対象物を探針に吸着するように擦り付けて除去（例えば、特許文献３参照）したりすることが行われている。また、このような方法で除去された加工対象物は、探針の先端に位置した状態となっている。
特開２００４−３４５００９号公報 特開２００１−２５２９００号公報 特開２０００−６９９５３号公報 When observing a sample with a scanning probe microscope (SPM), a processing object on the sample surface, for example, dirt such as dust adhering to the semiconductor chip, or a semiconductor chip is produced. In some cases, cutting scraps and the like adhering to the top are scraped off and removed.
When performing cutting of such a workpiece, generally, the probe of the cantilever is provided with a gripping mechanism such as tweezers (see, for example, Patent Documents 1 and 2), or the workpiece is removed. For example, it is removed by rubbing so as to be attracted to the probe (see, for example, Patent Document 3). Further, the processing object removed by such a method is in a state of being positioned at the tip of the probe.
JP 2004-345209 A JP 2001-252900 A JP 2000-69953 A

しかしながら、上述した従来の装置では、以下の課題がまだ残されていた。
まず、一般的に走査型プローブ顕微鏡の大部分は、各種の観察装置が試料表面を真上から観察できるように組み込まれている。つまり、カンチレバーを、探針側から観察することができる構成には通常なっていない。そのため、上述した従来の方法により加工対象物を除去したとしても、カンチレバー自体が邪魔となってしまい、切削加工する様子や除去した後の加工対象物を直ちに観察することができなかった。従って、除去した後にカンチレバーを動かして、切削加工後の試料表面の状態を確認することでしか、切削加工が確実に行われた否かを判断することができなかった。 However, the conventional apparatus described above still has the following problems.
First, in general, most scanning probe microscopes are incorporated so that various observation devices can observe the sample surface from directly above. In other words, the cantilever is not usually configured to allow observation from the probe side. Therefore, even if the workpiece is removed by the above-described conventional method, the cantilever itself becomes an obstacle, and it is impossible to immediately observe the state of cutting or the workpiece after removal. Therefore, it has been possible to determine whether or not the cutting has been performed reliably only by moving the cantilever after the removal and confirming the state of the sample surface after the cutting.

よって、確認に時間と手間がかかり作業効率が悪かった。また、切削加工の確実性に劣るものであった。特に、確認した時点で除去が不十分であった場合には、再度カンチレバーを移動させて手探り状態で切削加工を行わなければならないので、さらに時間と手間がかかってしまい、作業性が悪かった。   Therefore, it took time and effort to confirm, and the work efficiency was poor. Moreover, it was inferior to the certainty of cutting. In particular, if the removal is insufficient at the time of confirmation, it is necessary to move the cantilever again and perform cutting in a groping state, which takes more time and labor, and the workability is poor.

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、試料上を観察できると共に、試料表面上から加工対象物を観察しながら確実に切削加工することができ、除去作業にかかる時間を短縮して作業効率を向上することができる多機能カンチレバー及び該多機能カンチレバーを有する走査型プローブ顕微鏡、並びに、加工対象物を切削加工しながら除去する加工対象物の切削方法を提供することである。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, and the purpose of the invention is to allow observation on the sample and to perform cutting while reliably observing the object to be processed from the surface of the sample. Provided are a multi-function cantilever capable of shortening the time taken to improve work efficiency, a scanning probe microscope having the multi-function cantilever, and a method for cutting an object to be processed while removing the object to be processed It is to be.

上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明の多機能カンチレバーは、試料表面上の加工対象物を切削加工して除去する多機能カンチレバーであって、前記試料表面に下面を対向させた状態で配置され、基端側から一端側に向けて一方向に延びるように形成されると共に、所定の力で前記試料に押し付けられたときに上面側に向けて湾曲するレバー部と、該レバー部の先端側で幅方向に亘って、前記上面側に斜面が露出するように刃状に形成され、前記レバー部が湾曲したときに少なくとも前記試料表面に辺接触する刃部と、前記レバー部の基端側を片持ち状態に支持するホルダ部とを備え、前記レバー部が、前記押し付け動作されるまで、前記刃部が前記試料表面に対して点接触するように前記ホルダ部に支持されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The multifunctional cantilever of the present invention is a multifunctional cantilever that cuts and removes an object to be processed on the sample surface, and is disposed with the lower surface facing the sample surface, and is arranged from the base end side to one end side. A lever portion that is formed to extend in one direction toward the upper surface and curves toward the upper surface when pressed against the sample with a predetermined force, and across the width direction on the distal end side of the lever portion, A blade that is formed in a blade shape so that an inclined surface is exposed on the upper surface side, and that supports at least the edge of the sample surface when the lever portion is curved, and a holder that supports the base end side of the lever portion in a cantilever state And the lever portion is supported by the holder portion so as to make point contact with the sample surface until the lever portion is pressed.

また、本発明の加工対象物の切削方法は、上記本発明のいずれかの多機能カンチレバーを利用して、前記試料表面を観察すると共に、試料表面上の加工対象物を切削加工して除去する方法であって、前記刃部を前記試料表面に点接触させた状態で、前記多機能カンチレバーと前記試料とを試料表面に平行なＸＹ方向に相対的に走査させて試料表面上の観察データを採取すると共に、前記加工対象物を特定する観察工程と、該観察工程後、特定した前記加工対象物の近傍で、前記レバー部を前記試料表面に所定の力で押し付けて湾曲させ、前記刃部を試料表面に辺接触させる湾曲工程と、該湾曲工程後、前記刃部の状態を維持したまま、前記加工対象物に向けて前記レバー部を移動させて、前記刃部により前記加工対象物を切削加工する加工工程とを備えていることを特徴とするものである。   Moreover, the cutting method of the workpiece of the present invention uses the multi-functional cantilever of the present invention to observe the sample surface and cut and remove the workpiece on the sample surface. In this method, the multi-functional cantilever and the sample are scanned relatively in the XY direction parallel to the sample surface while the blade portion is in point contact with the sample surface, and observation data on the sample surface is obtained. An observation step for collecting and identifying the workpiece, and after the observation step, in the vicinity of the identified workpiece, the lever portion is pressed against the sample surface with a predetermined force to bend, and the blade portion A bending step of making a side contact with the surface of the sample, and after the bending step, the lever portion is moved toward the workpiece while maintaining the state of the blade portion, and the workpiece is moved by the blade portion. Machining machine to cut And it is characterized in that it comprises and.

この発明に係る多機能カンチレバー及び加工対象物の切削方法においては、レバー部の先端に刃部を有する多機能カンチレバーを利用して、試料の表面形状を観察すると共に、試料表面上の加工対象物、例えば、切削屑等を切削加工して除去することができる。
まず、レバー部は、押し付け動作されるまで、刃部が試料表面に点接触した状態でホルダ部に支持されている。そして、この状態を維持したまま、カンチレバーと試料とをＸＹ方向に相対的に移動させて、試料表面の走査を行う観察工程を行う。この際、刃部を常に試料表面に接触させても構わないし、刃部を所定の周波数で振動させながら走査させても構わない。また、レバー部の撓みや振動状態が一定となるように、刃部と試料表面との距離を制御しながら走査を行う。
この観察工程を行うことで、試料表面上の観察データを採取して表面形状を観察することができると共に、試料表面上にある加工対象物の形状や位置等を正確に特定することができる。 In the multi-functional cantilever and the cutting method of the workpiece according to the present invention, the multi-functional cantilever having the blade portion at the tip of the lever portion is used to observe the surface shape of the sample, and the workpiece on the sample surface. For example, cutting scraps can be removed by cutting.
First, the lever portion is supported by the holder portion in a state where the blade portion is in point contact with the sample surface until the lever portion is pressed. Then, while maintaining this state, an observation process is performed in which the cantilever and the sample are relatively moved in the XY directions to scan the sample surface. At this time, the blade portion may always be in contact with the sample surface, or the blade portion may be scanned while vibrating at a predetermined frequency. Further, scanning is performed while controlling the distance between the blade portion and the sample surface so that the bending state and vibration state of the lever portion are constant.
By performing this observation step, observation data on the sample surface can be collected and the surface shape can be observed, and the shape and position of the workpiece on the sample surface can be specified accurately.

この観察工程後、特定した加工対象物の近傍でレバー部を試料表面側に下降、若しくは、試料をレバー側に上昇させて、該レバー部を試料に対して押し付ける。この押し付け動作によって、ホルダ部に片持ち状態に支持されているレバー部は、上面に撓もうとする。
そして、レバー部は、所定の力が加わったときに上面側に向けて湾曲すると共に、先端の刃部が試料表面に対して辺接触した状態となる。 After this observation step, the lever portion is lowered to the sample surface side near the identified workpiece, or the sample is raised to the lever side, and the lever portion is pressed against the sample. By this pressing operation, the lever portion supported in a cantilever state by the holder portion tends to bend to the upper surface.
The lever portion is curved toward the upper surface side when a predetermined force is applied, and the tip blade portion is in side contact with the sample surface.

この湾曲工程が終了した後、レバー部を加工対象物に向けて徐々に移動させる。この移動によって、辺接触している刃部は、加工対象物と試料表面との間に入り込み、徐々に加工対象物を試料表面から削り取るように浮かして、剥し始める。そして、さらなるレバー部の移動に伴って、加工対象物は完全に試料表面から剥がれると共に、片刃状の刃部の露出面に乗り上げるように移動する。つまり、レバー部の上面側に掬い取られた状態となる。このように、加工工程を行うことで、加工対象物を切削加工して試料表面から除去することができる。   After this bending process is completed, the lever portion is gradually moved toward the workpiece. By this movement, the edge portion in contact with the edge enters between the object to be processed and the sample surface, gradually floats so as to scrape the object to be processed from the sample surface, and begins to peel off. Then, along with the further movement of the lever portion, the object to be processed is completely peeled off from the sample surface and moves so as to ride on the exposed surface of the single-edged blade portion. That is, the lever portion is scooped up on the upper surface side. Thus, by performing the machining step, the workpiece can be cut and removed from the sample surface.

特に、加工対象物は、切削加工される際にレバー部の上面側に移動するので、例えば、レバー部の上部が上になるように走査型プローブ顕微鏡に設置された場合には、従来とは異なり、多機能カンチレバーの上方からこの加工工程の様子を確認することが可能である。よって、加工対象物が確実に切削加工されているか否か、また、確実に除去されたか否か等を速やかに判断することができる。従って、切削加工による除去作業の確実性を向上することができると共に、除去作業にかかる時間を短縮して作業効率を向上することができる。   In particular, the object to be processed moves to the upper surface side of the lever portion when it is cut. For example, when the workpiece is placed on the scanning probe microscope so that the upper portion of the lever portion is on the top, In contrast, it is possible to confirm the state of this processing step from above the multifunction cantilever. Therefore, it can be promptly determined whether or not the object to be processed is reliably cut, whether or not it has been reliably removed, and the like. Therefore, the reliability of the removal work by cutting can be improved, and the time required for the removal work can be shortened to improve work efficiency.

また、本発明の多機能カンチレバーは、試料表面上の加工対象物を切削加工して除去する多機能カンチレバーであって、前記試料表面に下面を対向させた状態で配置され、基端側から一端側に向けて一方向に延びるように形成されると共に、所定の力で前記試料に押し付けられたときに上面側に向けて湾曲するレバー部と、該レバー部の先端側で幅方向に亘って、前記上面側に斜面が露出するように刃状に形成され、前記レバー部が湾曲したときに少なくとも前記試料表面に辺接触する刃部と、該刃部の先端に設けられ、前記試料表面に対して点接触する探針と、前記レバー部の基端側を片持ち状態に支持するホルダ部とを備えていることを特徴とするものである。   The multi-functional cantilever of the present invention is a multi-functional cantilever that cuts and removes an object to be processed on the sample surface, and is disposed with the lower surface facing the sample surface, and is one end from the base end side. A lever portion that is formed so as to extend in one direction toward the side and curves toward the upper surface when pressed against the sample with a predetermined force, and across the width direction on the distal end side of the lever portion. A blade portion that is formed in a blade shape so that a slope is exposed on the upper surface side, and is provided at the tip of the blade portion with a blade portion that makes at least a side contact with the sample surface when the lever portion is curved; A probe that makes point contact with the lever and a holder portion that supports the base end side of the lever portion in a cantilever state are provided.

また、本発明の加工対象物の切削方法は、上記本発明のいずれかの多機能カンチレバーを利用して、前記試料表面を観察すると共に、試料表面上の加工対象物を切削加工して除去する方法であって、前記探針を前記試料表面に点接触させた状態で、前記多機能カンチレバーと前記試料とを試料表面に平行なＸＹ方向に相対的に走査させて試料表面上の観察データを採取すると共に、前記加工対象物を特定する観察工程と、該観察工程後、特定した前記加工対象物の近傍で、前記レバー部を前記試料表面に所定の力で押し付けて湾曲させ、前記刃部を試料表面に辺接触させる湾曲工程と、該湾曲工程後、前記刃部の状態を維持したまま、前記加工対象物に向けて前記レバー部を移動させて、前記刃部により前記加工対象物を切削加工する加工工程とを備えていることを特徴とするものである。   Moreover, the cutting method of the workpiece of the present invention uses the multi-functional cantilever of the present invention to observe the sample surface and cut and remove the workpiece on the sample surface. In this method, the multi-functional cantilever and the sample are scanned relatively in the XY directions parallel to the sample surface while the probe is in point contact with the sample surface, and observation data on the sample surface is obtained. An observation step for collecting and identifying the workpiece, and after the observation step, in the vicinity of the identified workpiece, the lever portion is pressed against the sample surface with a predetermined force to bend, and the blade portion A bending step of making a side contact with the surface of the sample, and after the bending step, the lever portion is moved toward the workpiece while maintaining the state of the blade portion, and the workpiece is moved by the blade portion. Machining machine to cut And it is characterized in that it comprises and.

この発明に係る多機能カンチレバー及び加工対象物の切削方法においては、レバー部の先端に刃部を有する多機能カンチレバーを利用して、試料の表面形状を観察すると共に、試料表面上の加工対象物、例えば、切削屑等を切削加工して除去することができる。
まず、レバー部は、押し付け動作されるまで、刃部の先端に設けられた探針が試料表面に点接触した状態でホルダ部に支持されている。そして、この状態を維持したまま、カンチレバーと試料とをＸＹ方向に相対的に移動させて、試料表面の走査を行う観察工程を行う。この際、探針を常に試料表面に接触させても構わないし、探針を所定の周波数で振動させながら走査させても構わない。そして、レバー部の撓みや振動状態が一定となるように、探針と試料表面との距離を制御しながら走査を行う。
この観察工程を行うことで、試料表面上の観察データを採取して表面形状を観察することができると共に、試料表面上にある加工対象物の形状や位置等を正確に特定することができる。 In the multi-functional cantilever and the cutting method of the workpiece according to the present invention, the multi-functional cantilever having the blade portion at the tip of the lever portion is used to observe the surface shape of the sample, and the workpiece on the sample surface. For example, cutting scraps can be removed by cutting.
First, the lever portion is supported by the holder portion in a state where a probe provided at the tip of the blade portion is in point contact with the sample surface until the lever portion is pressed. Then, while maintaining this state, an observation process is performed in which the cantilever and the sample are relatively moved in the XY directions to scan the sample surface. At this time, the probe may always be brought into contact with the sample surface, or the probe may be scanned while vibrating at a predetermined frequency. Then, scanning is performed while controlling the distance between the probe and the sample surface so that the bending state and vibration state of the lever portion are constant.
By performing this observation step, observation data on the sample surface can be collected and the surface shape can be observed, and the shape and position of the workpiece on the sample surface can be specified accurately.

この観察工程後、特定した加工対象物の近傍でレバー部を試料表面側に下降、若しくは、試料をレバー側に上昇させて、該レバー部を試料に対して押し付ける。この押し付け動作によって、ホルダ部に片持ち状態に支持されているレバー部は、上面に撓もうとする。そして、レバー部は、所定の力が加わったときに上面側に向けて湾曲すると共に、先端の刃部が試料表面に対して辺接触した状態となる。   After this observation step, the lever portion is lowered to the sample surface side near the identified workpiece, or the sample is raised to the lever side, and the lever portion is pressed against the sample. By this pressing operation, the lever portion supported in a cantilever state by the holder portion tends to bend to the upper surface. The lever portion is curved toward the upper surface side when a predetermined force is applied, and the tip blade portion is in side contact with the sample surface.

この湾曲工程が終了した後、レバー部を加工対象物に向けて徐々に移動させる。この移動によって、辺接触している刃部は、加工対象物と試料表面との間に入り込み、徐々に加工対象物を試料表面から削り取るように浮かして、剥し始める。そして、さらなるレバー部の移動に伴って、加工対象物は完全に試料表面から剥がれると共に、片刃状の刃部の露出面に乗り上げるように移動する。つまり、レバー部の上面側に掬い取られた状態となる。このように、加工工程を行うことで、加工対象物を切削加工して試料表面から除去することができる。   After this bending process is completed, the lever portion is gradually moved toward the workpiece. By this movement, the edge portion in contact with the edge enters between the object to be processed and the sample surface, gradually floats so as to scrape the object to be processed from the sample surface, and begins to peel off. Then, along with the further movement of the lever portion, the object to be processed is completely peeled off from the sample surface and moves so as to ride on the exposed surface of the single-edged blade portion. That is, the lever portion is scooped up on the upper surface side. Thus, by performing the machining step, the workpiece can be cut and removed from the sample surface.

特に、加工対象物は、切削加工される際にレバー部の上面側に移動するので、例えば、レバー部の上部が上になるように走査型プローブ顕微鏡に設置された場合には、従来とは異なり、多機能カンチレバーの上方からこの加工工程の様子を確認することが可能である。よって、加工対象物が確実に切削加工されているか否か、また、確実に除去されたか否か等を速やかに判断することができる。従って、切削加工による除去作業の確実性を向上することができると共に、除去作業にかかる時間を短縮して作業効率を向上することができる。   In particular, the object to be processed moves to the upper surface side of the lever portion when it is cut. For example, when the workpiece is placed on the scanning probe microscope so that the upper portion of the lever portion is on the top, In contrast, it is possible to confirm the state of this processing step from above the multifunction cantilever. Therefore, it can be promptly determined whether or not the object to be processed is reliably cut, whether or not it has been reliably removed, and the like. Therefore, the reliability of the removal work by cutting can be improved, and the time required for the removal work can be shortened to improve work efficiency.

また、本発明に係る多機能カンチレバーは、上記本発明の多機能カンチレバーにおいて、前記刃部が、前記レバー部を前記上面側から見たときに、幅方向に亘って斜めにカットされていることを特徴とするものである。   The multifunction cantilever according to the present invention is the multifunction cantilever according to the present invention, wherein the blade portion is cut obliquely across the width direction when the lever portion is viewed from the upper surface side. It is characterized by.

この発明に係る多機能カンチレバーにおいては、刃部がレバー部の幅方向に亘って斜めにカットされているので、レバー部を真直ぐ移動させたとしても、加工対象物を刃部に接触させた状態で、滑らせながら削り取ることができる。よって、加工対象物を除去し易い。また、レバー部の幅方向に亘って斜めにカットされているので、刃部の長さを極力大きくすることができる。よって、切削可能な領域が増え、除去作業が容易になる。   In the multi-function cantilever according to the present invention, since the blade portion is cut obliquely across the width direction of the lever portion, the workpiece is in contact with the blade portion even if the lever portion is moved straight Then you can scrape it off. Therefore, it is easy to remove the processing object. Moreover, since it cuts diagonally over the width direction of a lever part, the length of a blade part can be enlarged as much as possible. Therefore, the area which can be cut increases and the removal work becomes easy.

また、本発明の多機能カンチレバーは、上記本発明の多機能カンチレバーにおいて、前記刃部が、前記レバー部を前記上面側から見たときに、Ｕ字状又はＶ字状の切り欠き部を少なくとも１つ有するようにカットされていることを特徴とするものである。   The multifunction cantilever according to the present invention is the multifunction cantilever according to the present invention, wherein the blade portion has at least a U-shaped or V-shaped notch when the lever portion is viewed from the upper surface side. It is cut so as to have one.

この発明に係る多機能カンチレバーにおいては、刃部がＵ字状又はＶ字状の切り欠き部を少なくとも１つ有しているので、加工対象物を切削加工して除去する際に、該加工対象物を切り欠き部に嵌め込んで逃げを防止しながら切削加工することができる。従って、加工対象物をより確実に切削加工することができ、作業の確実性が向上する。   In the multi-function cantilever according to the present invention, since the blade portion has at least one U-shaped or V-shaped cutout portion, when the workpiece is removed by cutting, the workpiece Cutting can be performed while fitting an object into the notch to prevent escape. Therefore, the workpiece can be cut more reliably, and the work reliability is improved.

また、本発明の多機能カンチレバーは、上記本発明のいずれかの多機能カンチレバーにおいて、前記刃部が、先端角度が鋭角とされていることを特徴とするものである。   The multifunction cantilever according to the present invention is characterized in that, in the multifunction cantilever according to any one of the present invention described above, the blade portion has a sharp tip angle.

この発明に係る多機能カンチレバーにおいては、刃部の先端角度が９０度未満の鋭角であるので、両刃であったとしても、切削加工時に加工対象物に刃部が食い込み易い。よって、加工性が高まり、より確実化且つスムーズに加工対象物を除去することができる。   In the multi-function cantilever according to the present invention, since the tip angle of the blade portion is an acute angle of less than 90 degrees, even if it is a double blade, the blade portion tends to bite into the workpiece during cutting. Therefore, the workability is improved, and the workpiece can be removed more reliably and smoothly.

また、本発明の多機能カンチレバーは、上記本発明の多機能カンチレバーにおいて、前記先端角度が、前記レバー部の結晶方位角度に合わせた角度であることを特徴とするものである。   The multifunction cantilever of the present invention is characterized in that, in the multifunction cantilever of the present invention, the tip angle is an angle that matches the crystal orientation angle of the lever portion.

この発明に係る多機能カンチレバーにおいては、刃部の先端角度が、レバー部の結晶方位角度に準じた角度であるので、刃部をより鋭利な状態にすることができる。この角度としては、例えば、レバー部がシリコンであり、異方性エッチングにより刃部を形成した場合には、５４．７５度となる。よって、加工性をさらに高めることができる。   In the multi-function cantilever according to the present invention, since the tip angle of the blade portion is an angle according to the crystal orientation angle of the lever portion, the blade portion can be made sharper. For example, when the lever portion is made of silicon and the blade portion is formed by anisotropic etching, the angle is 54.75 degrees. Therefore, workability can be further improved.

また、本発明の多機能カンチレバーは、上記本発明のいずれかの多機能カンチレバーにおいて、前記刃部が、片刃状であることを特徴とするものである。   Moreover, the multifunction cantilever of the present invention is characterized in that, in the multifunction cantilever of any of the present invention, the blade portion has a single-edged shape.

この発明に係る多機能カンチレバーにおいては、刃部が片刃状であるので、試料表面に辺接触させた際に、刃部と試料表面との間に余分な隙間が生じ難い。そのため、加工対象物と試料表面との間に刃部を誘導し易く、加工対象物を試料表面から剥し易い。その結果、加工対象物の除去作業をより確実に行うことができる。   In the multi-function cantilever according to the present invention, since the blade portion has a single-edged shape, it is difficult for an extra gap to be formed between the blade portion and the sample surface when the edge is brought into contact with the sample surface. Therefore, it is easy to guide the blade portion between the workpiece and the sample surface, and the workpiece is easily peeled from the sample surface. As a result, it is possible to more reliably perform the removal work of the workpiece.

また、本発明の多機能カンチレバーは、上記本発明のいずれかの多機能カンチレバーにおいて、前記刃部が、辺に沿って凹凸状に形成されていることを特徴とするものである。   The multifunction cantilever according to the present invention is characterized in that, in the multifunction cantilever according to any one of the present invention described above, the blade portion is formed in an uneven shape along the side.

この発明に係る多機能カンチレバーにおいては、刃部が辺に沿って凹凸状（例えば、波刃や山と谷とが連続する鋸刃等）となっている。そのため、切削加工を行う際に、加工対象物に対して単に刃部を押し付けるのではなく、切るように切削加工することができる。よって、より短時間でスムーズに加工対象物を除去することができる。また、加工対象物と接触する辺の長さが長くなることからも切削加工し易くなる。   In the multi-function cantilever according to the present invention, the blade portion has an uneven shape along the side (for example, a wave blade or a saw blade in which peaks and valleys are continuous). For this reason, when performing the cutting process, it is possible to perform the cutting process so as to cut instead of simply pressing the blade portion against the workpiece. Therefore, the workpiece can be removed smoothly in a shorter time. Moreover, since the length of the side in contact with the object to be processed becomes longer, it becomes easier to perform the cutting process.

また、本発明の多機能カンチレバーは、上記本発明のいずれかの多機能カンチレバーにおいて、前記レバー部には、前記上面側から見たときに、幅方向の断面積を低下させて湾曲時の応力を集中させる応力集中部が形成されていることを特徴とするものである。   Further, the multi-functional cantilever of the present invention is the multi-functional cantilever of any of the above-mentioned present invention, wherein when viewed from the upper surface side, the lever portion reduces the cross-sectional area in the width direction to reduce stress during bending. The stress concentration part which concentrates is formed, It is characterized by the above-mentioned.

この発明に係る多機能カンチレバーにおいては、レバー部には応力集中部が形成されているので、加工対象物の除去作業を行うために、レバー部を試料表面に押し付けて湾曲させたときに、該応力集中部を中心にレバー部が屈曲する。そのため、毎回確実に狙った位置で滑らかにレバー部を湾曲させることができ、刃部を試料表面に確実に辺接触させることができる。よって、刃部が加工対象物と試料表面との間に入り易くなり、より確実に加工対象物を切削加工して除去することができる。   In the multi-function cantilever according to the present invention, since the stress concentration portion is formed in the lever portion, when the lever portion is pressed against the sample surface and bent in order to perform the removal work of the workpiece, The lever part bends around the stress concentration part. Therefore, the lever part can be smoothly curved at the position aimed at each time reliably, and the blade part can be reliably brought into side contact with the sample surface. Therefore, the blade portion easily enters between the workpiece and the sample surface, and the workpiece can be cut and removed more reliably.

また、本発明の多機能カンチレバーは、上記本発明の多機能カンチレバーにおいて、前記応力集中部が、前記レバー部の上面側で幅方向に亘って一様に厚みを低下させる溝部であることを特徴とするものである。   The multifunction cantilever according to the present invention is the multifunction cantilever according to the present invention, wherein the stress concentration portion is a groove portion that uniformly reduces the thickness in the width direction on the upper surface side of the lever portion. It is what.

この発明に係る多機能カンチレバーにおいては、応力集中部がレバー部の幅方向に亘って一様に厚みを低下させる溝部であるので、レバー部を湾曲させた際に、レバー部にかかる力を均等にすることができる。よって、レバー部にねじれ等が生じず、幅方向に亘って均等に湾曲させることができる。そのため、刃部を試料表面に対してより辺接触させ易くなる。また、溝部がレバー部の上面に形成されているので、レバー部を上面側により湾曲させ易くなる。   In the multi-function cantilever according to the present invention, since the stress concentration portion is a groove portion that uniformly reduces the thickness over the width direction of the lever portion, the force applied to the lever portion is equalized when the lever portion is bent. Can be. Therefore, the lever portion is not twisted and can be evenly curved in the width direction. Therefore, it becomes easier to make the blade portion come into side contact with the sample surface. Moreover, since the groove part is formed in the upper surface of the lever part, it becomes easier to curve the lever part on the upper surface side.

また、本発明の多機能カンチレバーは、上記本発明の多機能カンチレバーにおいて、前記溝部が、前記刃部のカットパターンに合わせて形成されていることを特徴とするものである。   The multifunction cantilever according to the present invention is characterized in that, in the multifunction cantilever according to the present invention, the groove is formed in accordance with a cut pattern of the blade.

この発明に係る多機能カンチレバーにおいては、溝部が刃部のカットパターンに合わせて形成されているので、刃部を試料表面に対してより確実に辺接触させることができる、また、刃部のどの位置で加工対象物を切削加工したとしても、レバー部の上面に掬い上げられた加工対象物は、溝部に触れ易くなる。この際、溝部に触れた加工対象物は、溝部内に嵌って動き難い状態となる。よって、加工対象物が、レバー部の上面から再度刃部の先端に向けて滑り落ちてしまうことを防止でき、上面に保持することができる。つまり、溝部を“返し”のように機能させることができる。その結果、除去した加工対象物をレバー部の上面に載せた状態で、摘出することも可能である。   In the multi-function cantilever according to the present invention, since the groove portion is formed in accordance with the cut pattern of the blade portion, the blade portion can be more securely brought into side contact with the sample surface. Even if the workpiece is cut at the position, the workpiece to be scooped up on the upper surface of the lever portion can easily touch the groove portion. At this time, the object to be processed that has touched the groove portion is fitted into the groove portion and is difficult to move. Therefore, it can prevent that a processing target object slips down from the upper surface of a lever part toward the front-end | tip of a blade part again, and can hold | maintain on an upper surface. That is, the groove portion can function like “turning”. As a result, it is possible to extract the removed workpiece in a state where it is placed on the upper surface of the lever portion.

また、本発明の走査型プローブ顕微鏡は、上記本発明のいずれかの多機能カンチレバーと、前記試料を載置するステージと、前記ホルダ部を介して、前記ステージと前記多機能カンチレバーとを、前記試料表面に平行なＸＹ方向及び前記試料表面に垂直なＺ方向に相対的に移動させると共に、前記レバー部を前記試料表面に押し付ける移動手段と、前記レバー部の変位を測定する変位測定手段と、前記多機能カンチレバーの上方に配置され、前記試料表面の状態を観察する観察手段と、前記変位測定手段による測定結果に基づいて前記移動手段を制御して、前記レバー部の押し付け力を調整すると共に、前記試料表面の観察データを採取する制御手段とを備えていることを特徴とするものである。   Further, the scanning probe microscope of the present invention includes any one of the multifunction cantilever of the present invention, a stage on which the sample is placed, and the stage and the multifunction cantilever through the holder portion. Moving relative to the XY direction parallel to the sample surface and the Z direction perpendicular to the sample surface, moving means for pressing the lever part against the sample surface, and displacement measuring means for measuring the displacement of the lever part; An observation unit that is disposed above the multi-function cantilever and that observes the state of the sample surface, and controls the moving unit based on the measurement result of the displacement measurement unit, and adjusts the pressing force of the lever part. And a control means for collecting observation data of the sample surface.

この発明に係る走査型プローブ顕微鏡においては、移動手段を適宜作動させることで、ステージ上に載置された試料に対して多機能カンチレバーを走査させたり、レバー部を試料表面に押し付けて湾曲させると共にそのままの状態でＸＹ方向に移動させて加工対象物を切削加工しながら除去したりすることができる。
まず、観察を行う場合には、制御手段が、例えば、点接触している刃部又は探針と試料表面との距離を、変位測定手段による測定結果に基づいて、レバー部の変位が一定（例えば、振動状態が一定、又は、撓みが一定）となるように移動手段を制御しながら走査させる。これにより、制御手段は、試料表面の観察データを採取することができ、試料の表面形状を観察することができる。 In the scanning probe microscope according to the present invention, by appropriately operating the moving means, the multi-functional cantilever is scanned with respect to the sample placed on the stage, or the lever portion is pressed against the sample surface to bend. The workpiece can be removed while being cut by moving it in the XY direction as it is.
First, when performing observation, the control means, for example, determines the distance between the pointed blade or probe and the sample surface based on the measurement result of the displacement measurement means, and the displacement of the lever part is constant ( For example, scanning is performed while controlling the moving means so that the vibration state is constant or the deflection is constant. Thereby, the control means can collect the observation data of the sample surface, and can observe the surface shape of the sample.

また、加工対象物の除去作業を行う場合には、制御手段が、レバー部を試料表面に押し付けるように移動手段を制御すると共に、変位測定手段による測定結果に基づいて、レバー部の押し付け力の調整を行う。これにより、レバー部は上面側に湾曲して、刃部が試料表面に辺接触した状態となる。そして、この状態を維持したまま、多機能カンチレバーと試料とをＸＹ方向に相対的に移動させて加工対象物の除去作業を行うように移動手段の制御を行う。
特に、加工対象物をレバー部の上面側に掬い上げながら除去することができる多機能カンチレバーを有しているので、カンチレバーの上方に配された観察手段により、この除去作業の様子を確認することができる。従って、除去作業の確実性を向上することができると共に、除去作業にかかる時間を短縮して作業効率を向上することができる。 Further, when performing the removal work of the workpiece, the control means controls the moving means so as to press the lever portion against the sample surface, and the pressing force of the lever portion is determined based on the measurement result by the displacement measuring means. Make adjustments. As a result, the lever portion is curved to the upper surface side, and the blade portion is in a state of being in side contact with the sample surface. Then, while maintaining this state, the moving means is controlled so that the multifunctional cantilever and the sample are moved relative to each other in the XY directions to perform the removal work of the workpiece.
In particular, it has a multi-function cantilever that can be removed while scooping up the workpiece to the upper surface side of the lever part, so check the state of this removal work with the observation means arranged above the cantilever Can do. Accordingly, the reliability of the removal work can be improved, and the time required for the removal work can be shortened to improve the work efficiency.

また、本発明の走査型プローブ顕微鏡は、上記本発明の走査型プローブ顕微鏡において、前記レバー部を幅方向に向けて振動させる振動発生部を備えていることを特徴とするものである。   The scanning probe microscope of the present invention is the above-described scanning probe microscope of the present invention, further comprising a vibration generating unit that vibrates the lever portion in the width direction.

また、本発明の加工対象物の切削方法は、上記本発明の加工対象物の切削方法において、前記加工工程の際に、前記レバー部を幅方向に対して振動させながら切削加工することを特徴とするものである。   Moreover, the cutting method of the workpiece according to the present invention is characterized in that, in the cutting method of the workpiece according to the present invention, cutting is performed while the lever portion is vibrated in the width direction during the machining step. It is what.

この発明に係る走査型プローブ顕微鏡及び加工対象物の切削方法においては、加工工程を行う際に、刃部を試料表面に辺接触させた後、振動発生部によりレバー部を幅方向に対して振動（例えば、超音波振動）させる。そして、振動している刃部を加工対象物に移動させて切削加工を行う。これにより、刃部を超音波カッターの如く使用でき、加工対象物をより容易且つ確実に切削加工することができる。よって、除去作業の確実性をさらに高めることができると共に、作業時間の短縮化を図ることができる。   In the scanning probe microscope and the cutting method of the workpiece according to the present invention, when performing the machining process, the blade portion is brought into contact with the surface of the sample and then the lever portion is vibrated in the width direction by the vibration generating portion. (For example, ultrasonic vibration). Then, cutting is performed by moving the vibrating blade portion to the workpiece. Thereby, a blade part can be used like an ultrasonic cutter, and a workpiece can be cut more easily and reliably. Therefore, the reliability of the removal work can be further improved and the work time can be shortened.

また、本発明の走査型プローブ顕微鏡は、上記本発明の走査型プローブ顕微鏡において、前記レバー部を加熱すると共に所定温度範囲内に収まるように温度調整する加熱手段を備えていることを特徴とするものである。   Further, the scanning probe microscope of the present invention is characterized in that, in the scanning probe microscope of the present invention, the lever portion is heated and includes a heating means for adjusting the temperature so as to be within a predetermined temperature range. Is.

また、本発明の加工対象物の切削方法は、上記本発明の加工対象物の切削方法において 前記加工工程の際に、前記レバー部を加熱すると共に、該レバー部の温度を所定温度範囲内に収まるように調整した状態で切削加工を行うことを特徴とするものである。   The cutting method for a workpiece according to the present invention is the method for cutting a workpiece according to the present invention, wherein the lever portion is heated and the temperature of the lever portion is within a predetermined temperature range during the machining step. Cutting is performed in a state adjusted to fit.

この発明に係る走査型プローブ顕微鏡及び加工対象物の切削方法においては、加工工程を行う際に、加熱手段によりレバー部及び刃部を、所定温度範囲内に収まるように加熱させておく。これにより、加工対象物に熱を加えながら切削加工することができるので、加工性をより高めることができる。   In the scanning probe microscope and the method for cutting an object to be processed according to the present invention, when the machining process is performed, the lever portion and the blade portion are heated by the heating means so as to be within a predetermined temperature range. Thereby, since it can cut, applying heat to a workpiece, workability can be improved more.

この発明に係る多機能カンチレバー及び加工対象物の切削方法によれば、試料上を観察できると共に、試料表面上から加工対象物を観察しながら確実に切削加工により除去することができ、除去作業にかかる時間を短縮して作業効率を向上することができる   According to the multi-functional cantilever and the cutting method of the object to be processed according to the present invention, the sample can be observed and can be reliably removed by cutting while observing the object to be processed from the surface of the sample. Work time can be improved by shortening this time.

（第１実施形態）
以下、本発明に係る多機能カンチレバー及び走査型プローブ顕微鏡並びに加工対象物の切削方法の第１実施形態について、図１から図４を参照して説明する。なお、本実施形態においては、試料側を３次元方向に移動させる試料スキャン方式を例にして説明する。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a multi-function cantilever, a scanning probe microscope, and a cutting method of a workpiece according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In this embodiment, a sample scanning method in which the sample side is moved in a three-dimensional direction will be described as an example.

本実施形態の走査型プローブ顕微鏡１は、図１に示すように、多機能カンチレバー２と、試料Ｓを載置するステージ３と、多機能カンチレバー２のホルダ部１２を介して、ステージ３と多機能カンチレバー２とを、試料表面Ｓ１に平行なＸＹ方向及び試料表面Ｓ１に垂直なＺ方向に相対的に移動させると共に、多機能カンチレバー２のレバー部１０を試料表面Ｓ１に押し付ける移動手段４と、レバー部１０の振動状態の変位を測定する変位測定手段５と、多機能カンチレバー２の上方に配され、試料表面Ｓ１の状態を観察する光学顕微鏡（観察手段）６と、変位測定手段５による測定結果に基づいて移動手段４を制御して、レバー部１０の押し付け力を調整すると共に、試料表面Ｓ１の観察データを採取する制御手段７とを備えている。
なお、本実施形態では、観察時において制御手段７が、レバー部１０の振動振幅が一定となるように移動手段４を制御する場合を例にして説明する。 As shown in FIG. 1, the scanning probe microscope 1 of the present embodiment includes a multi-function cantilever 2, a stage 3 on which a sample S is placed, and a stage 3 and a multi-function cantilever 2 through a holder portion 12. Moving means 4 for relatively moving the functional cantilever 2 in the XY direction parallel to the sample surface S1 and the Z direction perpendicular to the sample surface S1, and pressing the lever portion 10 of the multifunction cantilever 2 against the sample surface S1; Measurement by a displacement measuring means 5 for measuring the displacement of the vibration state of the lever portion 10, an optical microscope (observation means) 6 disposed above the multifunction cantilever 2 and observing the state of the sample surface S 1, and measurement by the displacement measuring means 5 Based on the result, the moving means 4 is controlled to adjust the pressing force of the lever portion 10 and the control means 7 for collecting observation data of the sample surface S1.
In the present embodiment, an example will be described in which the control unit 7 controls the moving unit 4 so that the vibration amplitude of the lever portion 10 is constant during observation.

上記多機能カンチレバー２は、試料表面Ｓ１上の加工対象物Ｘを切削加工して除去することができるものであって、図２に示すように、試料表面Ｓ１に下面１０ａを対向させた状態で配置され、基端側から先端側に向けて一方向に延びるように形成されると共に、所定の力で試料Ｓに押し付けられたときに上面１０ｂ側に湾曲するレバー部１０と、該レバー部１０の先端側で幅方向に亘って、上面１０ｂ側に斜面が露出するように片刃状に形成され、レバー部１０が湾曲したときに少なくとも試料表面Ｓ１に辺接触する刃部１１と、レバー部１０の基端側を片持ち状態に支持するホルダ部１２とを備えている。   The multi-function cantilever 2 is capable of cutting and removing the workpiece X on the sample surface S1, and as shown in FIG. 2, the lower surface 10a faces the sample surface S1. And a lever portion 10 that is formed so as to extend in one direction from the proximal end side toward the distal end side and that curves toward the upper surface 10b when pressed against the sample S with a predetermined force, and the lever portion 10 A blade portion 11 that is formed in a single-blade shape so that a slope is exposed on the upper surface 10b side across the width direction on the tip end side of the blade, and that has a side contact with at least the sample surface S1 when the lever portion 10 is curved; And a holder portion 12 that supports the base end side in a cantilevered state.

この多機能カンチレバー２は、例えば、シリコンにより、レバー部１０、刃部１１及びホルダ部１２が一体となるように形成されている。また、本実施形態の刃部１１は、図３（ａ）に示すように、レバー部１０を上面１０ｂ側から見たときに、幅方向に亘って斜めにカットされていると共に、図３（ｂ）に示すように、側面から見たときに鋭角な角度θとなるようにカットされている。その角度θとしては、例えば、異方性エッチングによりカッティングを行う場合には、シリコンの結晶方位に準じた角度である５４．７５度である。
また、レバー部１０は、試料Ｓに押し付け動作されるまで、刃部１１が試料表面Ｓ１に対して点接触するようにホルダ部１２に支持されている。 The multi-function cantilever 2 is formed of, for example, silicon so that the lever portion 10, the blade portion 11, and the holder portion 12 are integrated. Further, as shown in FIG. 3A, the blade portion 11 of the present embodiment is cut obliquely across the width direction when the lever portion 10 is viewed from the upper surface 10b side, and FIG. As shown in b), it is cut so as to have an acute angle θ when viewed from the side. The angle θ is, for example, 54.75 degrees, which is an angle according to the crystal orientation of silicon when cutting is performed by anisotropic etching.
Further, the lever portion 10 is supported by the holder portion 12 so that the blade portion 11 makes point contact with the sample surface S1 until the lever portion 10 is pressed against the sample S.

このホルダ部１２は、図２に示すように、ホルダ本体１５に加振源１６を挟んで固定された斜面ブロック１７の載置面１７ａに、図示しないワイヤ等を利用して着脱自在に固定されている。これにより、多機能カンチレバー２は、試料表面Ｓ１に対して所定角度傾いた状態で固定されている。また、加振源１６は、図１に示す加振電源１８からの信号を受けて、所定の位相及び振幅で振動するようになっており、該振動を斜面ブロック１７を介して多機能カンチレバー２に伝えている。これにより、多機能カンチレバー２は、加振源１６と同様に所定の振動振幅で振動するようになっている。   As shown in FIG. 2, the holder portion 12 is detachably fixed to the mounting surface 17a of the slope block 17 fixed to the holder body 15 with the vibration source 16 interposed therebetween using a wire or the like (not shown). ing. Thereby, the multifunction cantilever 2 is fixed in a state inclined by a predetermined angle with respect to the sample surface S1. Further, the vibration source 16 receives a signal from the vibration power source 18 shown in FIG. 1 and vibrates with a predetermined phase and amplitude. The vibration is transmitted through the slope block 17 to the multifunction cantilever 2. To tell. As a result, the multifunction cantilever 2 vibrates with a predetermined vibration amplitude in the same manner as the excitation source 16.

上記ホルダ本体１５は、図１に示すように、試料Ｓの上方に位置するように図示しない架台に取り付けられている。また、ホルダ本体１５には、レバー部１０の図示しない反射面に向けて、後述するレーザ光Ｌを入射させると共に、反射面で反射したレーザ光Ｌを出射させる開口部１５ａが形成されている。   As shown in FIG. 1, the holder body 15 is attached to a gantry (not shown) so as to be positioned above the sample S. In addition, the holder body 15 is formed with an opening 15a that allows a laser beam L to be described later to be incident on a reflecting surface (not shown) of the lever unit 10 and emits the laser beam L reflected by the reflecting surface.

上記ステージ３は、ＸＹスキャナ２０上に載置されており、該ＸＹスキャナ２０はＺスキャナ２１上に載置されている。また、このＺスキャナ２１は、図示しない防振台上に載置されている。
これらＸＹスキャナ２０及びＺスキャナ２１は、例えば、ピエゾ素子であり、それぞれＸＹ駆動部２２及びＺ駆動部２３から電圧を印加されて、それぞれの方向に微小移動するようになっている。即ち、これらＸＹスキャナ２０、Ｚスキャナ２１、ＸＹ駆動部２２及びＺ駆動部２３は、上記移動手段４を構成している。 The stage 3 is placed on an XY scanner 20, and the XY scanner 20 is placed on a Z scanner 21. The Z scanner 21 is placed on a vibration isolation table (not shown).
The XY scanner 20 and the Z scanner 21 are, for example, piezo elements, and are applied with voltages from the XY drive unit 22 and the Z drive unit 23, respectively, so as to move minutely in the respective directions. That is, the XY scanner 20, the Z scanner 21, the XY drive unit 22, and the Z drive unit 23 constitute the moving unit 4.

また、ホルダ本体１５の上方には、上記光学顕微鏡６と、ミラー２４を利用してレバー部１０の裏面に形成された図示しない反射面に向けてレーザ光Ｌを照射する光照射部２５と、ミラー２６を利用して反射面で反射されたレーザ光Ｌを受光する光検出部２７とが設けられている。なお、光照射部２５から照射されたレーザ光Ｌは、ホルダ本体１５の開口部１５ａ内を通過しながら反射面に達し、反射面で反射された後、再度開口部１５ａ内を通過して光検出部２７に入射するようになっている。   Further, above the holder body 15, the optical microscope 6, a light irradiation unit 25 that irradiates a laser beam L toward a reflection surface (not shown) formed on the back surface of the lever unit 10 using the mirror 24, A light detection unit 27 that receives the laser light L reflected by the reflection surface using the mirror 26 is provided. The laser light L emitted from the light irradiation unit 25 reaches the reflection surface while passing through the opening 15a of the holder body 15, is reflected by the reflection surface, and then passes through the opening 15a again to be light. The light enters the detection unit 27.

また、光検出部２７は、例えば、フォトディテクタであり、レーザ光Ｌの入射位置からレバー部１０の振動状態（振幅）を検出する。そして、光検出部２７は、検出したレバー部１０の振動状態の変位をＤＩＦ信号としてプリアンプ２８に出力している。即ち、これら光照射部２５、ミラー２４、２６及び光検出部２７は、上記変位測定手段５を構成している。   The light detection unit 27 is, for example, a photodetector, and detects the vibration state (amplitude) of the lever unit 10 from the incident position of the laser light L. The light detection unit 27 outputs the detected displacement of the lever unit 10 in the vibration state to the preamplifier 28 as a DIF signal. That is, the light irradiation unit 25, the mirrors 24 and 26, and the light detection unit 27 constitute the displacement measuring unit 5.

また、光検出部２７から出力されたＤＩＦ信号は、プリアンプ２８によって増幅された後、交流−直流変換回路２９に送られて直流変換され、Ｚ電圧フィードバック回路３０に送られる。Ｚ電圧フィードバック回路３０は、直流変換されたＤＩＦ信号が常に一定となるように、Ｚ駆動部２３をフィードバック制御する。これにより、移動手段４により走査を行ったときに、刃部１１と試料表面Ｓ１との距離を、レバー部１０の振動状態が一定になるように、即ち、振幅が一定となるように制御することができる。   The DIF signal output from the light detection unit 27 is amplified by the preamplifier 28, sent to the AC-DC conversion circuit 29, converted to DC, and sent to the Z voltage feedback circuit 30. The Z voltage feedback circuit 30 feedback-controls the Z drive unit 23 so that the DC-converted DIF signal is always constant. Thereby, when scanning is performed by the moving means 4, the distance between the blade portion 11 and the sample surface S1 is controlled so that the vibration state of the lever portion 10 is constant, that is, the amplitude is constant. be able to.

また、このＺ電圧フィードバック回路３０には、制御部３１が接続されており、該制御部３１がＺ電圧フィードバック回路３０により上下させる信号に基づいて、試料表面Ｓ１上の観察データを採取して表面形状を観察することができるようになっている。
また、制御部３１は、加工対象物Ｘの切削加工を行う場合には、加振源１６を停止するように加振電源１８の制御を行っている。そして、振動が停止した後、移動手段４を制御してレバー部１０を試料Ｓに対して所定の力で押し付け動作させるようになっている。
即ち、これらＺ電圧フィードバック回路３０及び制御部３１は、上記制御手段７を構成している。なお、この制御手段７は、上記各構成品を総合的に制御する機能を有している。 A control unit 31 is connected to the Z voltage feedback circuit 30. Based on a signal that the control unit 31 moves up and down by the Z voltage feedback circuit 30, observation data on the sample surface S1 is collected and the surface is collected. The shape can be observed.
Moreover, the control part 31 is controlling the excitation power supply 18 so that the excitation source 16 may be stopped, when cutting the workpiece X. Then, after the vibration is stopped, the moving means 4 is controlled to press the lever portion 10 against the sample S with a predetermined force.
That is, the Z voltage feedback circuit 30 and the control unit 31 constitute the control means 7. The control means 7 has a function of comprehensively controlling the above components.

次に、このように構成された多機能カンチレバー２及び走査型プローブ顕微鏡１により、試料表面Ｓ１を振動モードＳＰＭの１つであるＤＦＭで測定すると共に、試料表面Ｓ１上の加工対象物Ｘを切削加工して除去する、加工対象物の切削方法について、以下に説明する。   Next, the multi-function cantilever 2 and the scanning probe microscope 1 configured in this manner are used to measure the sample surface S1 with DFM, which is one of the vibration modes SPM, and to cut the workpiece X on the sample surface S1. A method for cutting a workpiece to be processed and removed will be described below.

即ち、本実施形態の加工対象物Ｘの切削方法は、刃部１１を試料表面Ｓ１に点接触させた状態で、多機能カンチレバー２と試料ＳとをＸＹ方向に相対的に走査させて、試料表面Ｓ１上の観察データを採取すると共に加工対象物Ｘを特定する観察工程と、該観察工程後、特定した加工対象物Ｘの近傍で、レバー部１０を試料表面Ｓ１に所定の力で押し付けて湾曲させ、刃部１１を試料表面Ｓ１に辺接触させる湾曲工程と、該湾曲工程後、刃部１１の状態を維持したまま、加工対象物Ｘに向けてレバー部１０を移動させて、刃部１１により加工対象物Ｘを切削加工する加工工程とを備えている。
これら各工程について、以下に詳細に説明する。 That is, in the cutting method of the workpiece X of the present embodiment, the multi-functional cantilever 2 and the sample S are relatively scanned in the XY direction in a state where the blade portion 11 is in point contact with the sample surface S1, and the sample is scanned. An observation process for collecting observation data on the surface S1 and specifying the workpiece X, and after the observation process, the lever portion 10 is pressed against the sample surface S1 with a predetermined force in the vicinity of the specified workpiece X. A bending step in which the blade portion 11 is brought into side contact with the sample surface S1, and after the bending step, the lever portion 10 is moved toward the workpiece X while maintaining the state of the blade portion 11, and the blade portion 11 and a machining step of cutting the workpiece X.
Each of these steps will be described in detail below.

まず始めに、観察を行うための初期設定を行う。即ち、ステージ３上に試料Ｓを載置した後、レバー部１０の反射面に確実にレーザ光Ｌが入射するように、また、反射したレーザ光Ｌが光検出部２７に確実に入射するように、光照射部２５及び光検出部２７の位置や、多機能カンチレバー２の取付状態等を調整する。また、光学顕微鏡６の位置の調整も併せて行う。その後、加振電源１８から加振源１６に対して信号を出力して、加振源１６を所定の振幅及び周波数で振動させる。これにより、多機能カンチレバー２は、所定の振動振幅で振動し始める。   First, initial settings for observation are performed. That is, after the sample S is placed on the stage 3, the laser beam L is reliably incident on the reflecting surface of the lever unit 10, and the reflected laser beam L is incident on the light detection unit 27 without fail. In addition, the positions of the light irradiation unit 25 and the light detection unit 27, the mounting state of the multifunction cantilever 2, and the like are adjusted. The position of the optical microscope 6 is also adjusted. Thereafter, a signal is output from the vibration power source 18 to the vibration source 16 to vibrate the vibration source 16 with a predetermined amplitude and frequency. Thereby, the multifunction cantilever 2 starts to vibrate with a predetermined vibration amplitude.

上述した初期設定が終了した後、試料Ｓの測定を行う。
まず、レバー部１０は、押し付け動作されるまで、図４（ａ）に示すように、刃部１１が試料表面Ｓ１に対して点接触した状態となっている。そして、この状態を維持したまま、試料表面Ｓ１と刃部１１との距離を、レバー部１０の振幅が一定になるように制御した状態で、ＸＹ駆動部２２よりＸＹスキャナ２０を移動させて、試料Ｓの走査を行う観察工程を行う。
この際、試料表面Ｓ１の凹凸に応じてレバー部１０の振幅が増減しようとするので、光検出部２７に入射するレーザ光Ｌ（反射面で反射したレーザ光）の振幅が異なる。光検出部２７は、この振幅に応じたＤＩＦ信号をプリアンプ２８に出力する。出力されたＤＩＦ信号は、プリアンプ２８によって増幅されると共に、交流−直流変換回路２９によって直流変換された後、Ｚ電圧フィードバック回路３０に送られる。 After the above initial setting is completed, the sample S is measured.
First, as shown in FIG. 4A, the lever portion 10 is in a point contact state with the sample surface S1 until the lever portion 10 is pressed. While maintaining this state, the XY scanner 20 is moved from the XY drive unit 22 while the distance between the sample surface S1 and the blade unit 11 is controlled so that the amplitude of the lever unit 10 is constant. An observation process for scanning the sample S is performed.
At this time, since the amplitude of the lever portion 10 tends to increase or decrease according to the unevenness of the sample surface S1, the amplitude of the laser light L (laser light reflected by the reflecting surface) incident on the light detection portion 27 differs. The light detection unit 27 outputs a DIF signal corresponding to the amplitude to the preamplifier 28. The output DIF signal is amplified by the preamplifier 28 and DC-converted by the AC-DC conversion circuit 29 and then sent to the Z voltage feedback circuit 30.

Ｚ電圧フィードバック回路３０は、直流変換されたＤＩＦ信号が常に一定になるように（つまり、レバー部１０の振幅が一定になるように）、Ｚ駆動部２３によりＺスキャナ２１をＺ方向に微小移動させて、フィードバック制御を行う。これにより、試料表面Ｓ１と刃部１１との距離を、振幅が一定になるように制御した状態で走査を行うことができる。また、制御部３１は、Ｚ電圧フィードバック回路３０により上下させる信号に基づいて、試料表面Ｓ１上の観察データを採取して表面形状を観察することができる。更に、この観察工程により、試料表面Ｓ１上にある加工対象物Ｘの形状や位置等を正確に特定する。   The Z voltage feedback circuit 30 moves the Z scanner 21 in the Z direction by the Z drive unit 23 so that the DC-converted DIF signal is always constant (that is, the amplitude of the lever unit 10 is constant). And perform feedback control. Thereby, scanning can be performed in a state in which the distance between the sample surface S1 and the blade portion 11 is controlled so that the amplitude is constant. Further, the control unit 31 can collect observation data on the sample surface S1 and observe the surface shape based on a signal to be moved up and down by the Z voltage feedback circuit 30. Furthermore, the shape, position, etc. of the workpiece X on the sample surface S1 are accurately specified by this observation step.

次いで、観察工程の終了後、加振源１６を停止させて、多機能カンチレバー２の振動を停止させる。そして、特定した加工対象物Ｘの近傍まで多機能カンチレバー２を移動させる。次いで、多機能カンチレバー２を試料表面Ｓ１に向けて下降させ、レバー部１０を試料Ｓに押し付ける。この押し付け動作によって、ホルダ部１２に片持ち状態に支持されているレバー部１０は、上面１０ｂに撓もうとする。そして、レバー部１０は、図４（ｂ）に示すように、所定の力が加わったときに、上面１０ｂ側に向けて湾曲すると共に、先端の刃部１１が試料表面Ｓ１に対して辺接触した状態となる。   Next, after the observation process is finished, the vibration source 16 is stopped to stop the vibration of the multifunction cantilever 2. Then, the multifunction cantilever 2 is moved to the vicinity of the specified workpiece X. Next, the multi-function cantilever 2 is lowered toward the sample surface S1, and the lever portion 10 is pressed against the sample S. By this pressing operation, the lever portion 10 supported in a cantilevered state by the holder portion 12 tends to bend toward the upper surface 10b. Then, as shown in FIG. 4B, the lever portion 10 is curved toward the upper surface 10b side when a predetermined force is applied, and the blade portion 11 at the tip is in side contact with the sample surface S1. It will be in the state.

この湾曲工程が終了した後、移動手段４により試料ＳをＸＹ方向に移動させることで、レバー部１０を加工対象物Ｘに向けて徐々に移動させる。この移動によって、辺接触している刃部１１は、加工対象物Ｘと試料表面Ｓ１との間に入り込み、徐々に加工対象物Ｘを試料表面Ｓ１から削り取るように浮かして、剥し始める。そして、さらなるレバー部１０の移動に伴って、加工対象物Ｘは完全に試料表面Ｓ１から剥がれると共に、片刃状の刃部１１の露出面に乗り上げるように移動する。つまり、レバー部１０の上面１０ｂ側に掬い取られた状態となる。
この加工工程を行った結果、加工対象物Ｘを切削加工して試料表面Ｓ１から除去することができる。 After the bending process is completed, the lever unit 10 is gradually moved toward the workpiece X by moving the sample S in the XY directions by the moving unit 4. By this movement, the edge portion 11 in contact with the edge enters between the workpiece X and the sample surface S1, gradually floats so as to scrape the workpiece X from the sample surface S1, and begins to peel off. As the lever portion 10 is further moved, the workpiece X is completely peeled off from the sample surface S1 and moves so as to ride on the exposed surface of the one-blade blade portion 11. That is, the lever portion 10 is scooped toward the upper surface 10b side.
As a result of performing this machining step, the workpiece X can be cut and removed from the sample surface S1.

特に、除去された加工対象物Ｘは、レバー部１０の上面１０ｂ側に移動するので、従来とは異なり、多機能カンチレバー２の上方からこの加工工程の様子を光学顕微鏡６を利用して確認することが可能である。よって、加工対象物Ｘが確実に切削加工されているか否か、また、確実に除去されたか否か等を速やかに判断することができる。従って、切削加工による除去作業の確実性を向上することができると共に、除去作業にかかる時間を短縮して作業効率を向上することができる。また、加工対象物Ｘは、レバー部１０の上面１０ｂに掬い取られ取られるので重力の影響により落下し難い。この点からも、除去作業の確実性を向上できる。   In particular, since the removed workpiece X moves to the upper surface 10b side of the lever portion 10, the state of this machining step is confirmed from above the multifunction cantilever 2 using the optical microscope 6, unlike the conventional case. It is possible. Therefore, it can be promptly determined whether or not the workpiece X has been reliably cut and whether or not the workpiece X has been reliably removed. Therefore, the reliability of the removal work by cutting can be improved, and the time required for the removal work can be shortened to improve work efficiency. In addition, since the workpiece X is scooped and taken by the upper surface 10b of the lever portion 10, it is difficult to fall due to the influence of gravity. Also from this point, the reliability of the removal work can be improved.

また、刃部１１が片刃状であるので、試料表面Ｓ１に辺接触させた際に、刃部１１と試料表面Ｓ１との間に余分な隙間が生じ難い。そのため、加工対象物Ｘと試料表面Ｓ１との間に刃部１１を誘導し易く、加工対象物Ｘを試料表面Ｓ１から剥し易い。その結果、加工対象物Ｘの除去作業をより確実に行うことができる。特に、刃部１１の先端角度θは、片刃状であるがゆえ鋭角である。そのため、加工性が高まり切削加工し易い。更に、この角度θを、レバー１０の結晶方位角度（シリコン結晶方位角度）に準じた角度（５４．７５度）にすることで、より鋭利な状態にすることができ、さらに加工性を高めることができる。   In addition, since the blade portion 11 has a single-edged shape, it is difficult for an extra gap to be generated between the blade portion 11 and the sample surface S1 when the edge surface is brought into contact with the sample surface S1. Therefore, it is easy to guide the blade portion 11 between the workpiece X and the sample surface S1, and the workpiece X is easily peeled from the sample surface S1. As a result, the work X can be removed more reliably. In particular, the tip angle θ of the blade portion 11 is an acute angle because it has a single-edged shape. Therefore, workability increases and it is easy to cut. Furthermore, by making this angle θ an angle (54.75 degrees) according to the crystal orientation angle (silicon crystal orientation angle) of the lever 10, a sharper state can be obtained and the workability can be further improved. Can do.

また、刃部１１がレバー部１０の幅方向に亘って斜めにカットされているので、レバー部１０を真直ぐ移動させたとしても、加工対象物Ｘを刃部１１に接触させた状態で、滑らせながら削り取ることができる。よって、加工対象物Ｘを除去し易い。また、レバー部１０の幅方向に亘って斜めにカットされているので、刃部１１の長さを極力大きくすることができる。よって、切削可能な領域が増え除去作業が容易となる。   In addition, since the blade portion 11 is cut obliquely across the width direction of the lever portion 10, even if the lever portion 10 is moved straight, it slides in a state where the workpiece X is in contact with the blade portion 11. Can be scraped off. Therefore, it is easy to remove the processing object X. Moreover, since it cuts diagonally over the width direction of the lever part 10, the length of the blade part 11 can be enlarged as much as possible. Therefore, the area which can be cut increases and the removal work becomes easy.

なお、上記実施形態では、レバー部１０を上面１０ｂから見たときに、単に刃部１１が斜めにカットされている多機能カンチレバー２を用いたが、この場合に限られず、例えば、図５に示すように、Ｖ字状の切り欠き部４０を有する多機能カンチレバー２を使用しても構わない。
このように構成された多機能カンチレバー２を利用して加工工程を行う場合には、図６に示すように、加工対象物Ｘを切り欠き部４０に保持した状態で切削加工することができる。これにより、加工対象物Ｘが刃部１１に沿って、逃げてしまうことを防止できる。従って、加工対象物Ｘをより確実に切削加工することができ、作業の確実性が向上する。 In the above embodiment, the multifunction cantilever 2 in which the blade portion 11 is cut obliquely when the lever portion 10 is viewed from the upper surface 10b is used. However, the present invention is not limited to this case. As shown, a multifunction cantilever 2 having a V-shaped cutout 40 may be used.
When the machining step is performed using the multi-function cantilever 2 configured as described above, the workpiece X can be cut while being held in the notch 40 as shown in FIG. Thereby, it can prevent that the workpiece X escapes along the blade part 11. FIG. Therefore, the workpiece X can be cut more reliably, and the work reliability is improved.

なお、切り欠き部４０は１つに限られず、例えば、図７に示すように、複数形成しても構わない。また、切り欠き部４０は、Ｖ字状に限られず、Ｕ字状でも構わない。   In addition, the notch part 40 is not restricted to one, For example, as shown in FIG. Further, the notch 40 is not limited to a V shape, and may be a U shape.

また、上記実施形態において、レバー部１０を上面１０ｂ側から見たときに、幅方向の断面積を低下させて湾曲時の応力を集中させる、くびれ部（応力集中部）を形成しても構わない。
例えば、図８に示すように、レバー部１０の両側を半円状に削って、くびれ部４１を形成しても良い。こうすることで、レバー部１０を試料表面Ｓ１に押し付けて湾曲させたときに、くびれ部４１を中心にレバー部１０が屈曲する。そのため、毎回確実に狙った位置で滑らかにレバー部１０を湾曲させることができ、刃部１１を試料表面Ｓ１に対して確実に辺接触させることができる。よって、刃部１１が加工対象物Ｘと試料表面Ｓ１との間に入り易くなり、より確実に加工対象物Ｘの除去作業を行うことができる。 Further, in the above-described embodiment, when the lever portion 10 is viewed from the upper surface 10b side, a constricted portion (stress concentration portion) that reduces the cross-sectional area in the width direction and concentrates stress during bending may be formed. Absent.
For example, as shown in FIG. 8, the constricted portion 41 may be formed by cutting both sides of the lever portion 10 into a semicircular shape. By doing so, the lever portion 10 bends around the constricted portion 41 when the lever portion 10 is bent by being pressed against the sample surface S1. Therefore, the lever part 10 can be smoothly curved at the position targeted reliably every time, and the blade part 11 can be reliably brought into side contact with the sample surface S1. Therefore, it becomes easy for the blade part 11 to enter between the workpiece X and the sample surface S1, and the removal operation of the workpiece X can be performed more reliably.

また、図９に示すように、レバー部１０の上面１０ｂ側で幅方向に亘って一様に厚みを低下させる溝部４２を応力集中部としても構わない。
この場合には、上述した作用効果に加え、レバー部１０を湾曲させたときに、レバー部１０にかかる力を均等にすることができる。よって、レバー部１０にねじれ等が生じず、幅方向に亘って均等に湾曲させることができる。従って、刃部１１を試料表面Ｓ１に対して辺接触させ易い。また、溝部４２がレバー部１０の上面１０ｂに形成されているので、レバー部１０を上面１０ｂ側により湾曲させ易くなる。 Moreover, as shown in FIG. 9, the groove part 42 which reduces thickness uniformly over the width direction by the upper surface 10b side of the lever part 10 is good also as a stress concentration part.
In this case, in addition to the above-described effects, the force applied to the lever portion 10 when the lever portion 10 is bent can be equalized. Therefore, the lever portion 10 is not twisted or the like, and can be evenly curved in the width direction. Therefore, it is easy to make the blade portion 11 be in side contact with the sample surface S1. Moreover, since the groove part 42 is formed in the upper surface 10b of the lever part 10, it becomes easy to curve the lever part 10 to the upper surface 10b side.

更に、この溝部４２を、図１０に示すように、刃部１１のカットパターンに合わせて形成しても構わない。即ち、レバー部１０の幅方向に亘って斜めに形成しても構わない。こうすることで、刃部１１をさらに確実に試料表面Ｓ１に対して辺接触させることができる。また、刃部１１のどの位置で加工対象物Ｘを切削加工したとしても、レバー部１０の上面１０ｂに掬い上げられた加工対象物Ｘは溝部４２に触れ易くなる。この際、溝部４２に触れた加工対象物Ｘは、溝部４２内に嵌って動き難い状態となる。よって、加工対象物Ｘが、レバー部１０の上面１０ｂから再度の刃部１１の先端に向けて滑り落ちてしまうことを防止でき、上面１０ｂに保持し続けることができる。つまり、溝部４２を“返し”のように機能させることができる。その結果、除去した加工対象物Ｘをレバー部１０の上面１０ｂに載せた状態で、摘出することも可能である。   Furthermore, the groove 42 may be formed in accordance with the cut pattern of the blade 11 as shown in FIG. That is, it may be formed obliquely across the width direction of the lever portion 10. By carrying out like this, the edge part 11 can be side-contacted more reliably with respect to sample surface S1. Moreover, even if the workpiece X is cut at any position on the blade portion 11, the workpiece X scooped up on the upper surface 10 b of the lever portion 10 can easily touch the groove 42. At this time, the workpiece X that has touched the groove 42 fits into the groove 42 and is difficult to move. Therefore, it can prevent that the workpiece X slides down from the upper surface 10b of the lever part 10 toward the front-end | tip of the blade part 11 again, and can hold | maintain on the upper surface 10b. That is, the groove part 42 can be made to function like “return”. As a result, the removed workpiece X can be extracted in a state where it is placed on the upper surface 10 b of the lever portion 10.

（第２実施形態）
次に、本発明に係る多機能カンチレバーの第２実施形態について、図１１及び図１２を参照して説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第１実施形態と第２実施形態との異なる点は、第１実施形態では、レバー部１０が湾曲していない観察時において、刃部１１の先端が試料表面Ｓ１に点接触するように構成されていたが、第２実施形態の多機能カンチレバー５０は、図１１に示すように、刃部１１の先端に、試料表面Ｓ１に対して点接触する探針５１を備えている点である。この探針５１は、図１２（ａ）に示すように、例えば、レバー部１０の下面１０ａから試料表面Ｓ１に向けて突出した状態で設けられている。 (Second Embodiment)
Next, 2nd Embodiment of the multifunction cantilever which concerns on this invention is described with reference to FIG.11 and FIG.12. Note that the same reference numerals in the second embodiment denote the same components as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
The difference between the first embodiment and the second embodiment is that in the first embodiment, the tip of the blade portion 11 is in point contact with the sample surface S1 during observation when the lever portion 10 is not curved. However, the multi-function cantilever 50 of the second embodiment is provided with a probe 51 that makes point contact with the sample surface S1 at the tip of the blade portion 11, as shown in FIG. As shown in FIG. 12A, the probe 51 is provided, for example, in a state of protruding from the lower surface 10a of the lever portion 10 toward the sample surface S1.

このように構成された多機能カンチレバー５０においても、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。それに加え、探針５１を利用しているので、観察時の分解能を向上することができ、より明瞭な表面形状を観察することができる。なお、切削加工時には、図１２（ｂ）に示すように、探針５１が形成されていない刃部１１の一部分が、試料表面Ｓ１に対して辺接触している状態となる。   Also in the multi-function cantilever 50 configured in this way, the same operational effects as those of the first embodiment described above can be achieved. In addition, since the probe 51 is used, the resolution at the time of observation can be improved, and a clearer surface shape can be observed. At the time of cutting, as shown in FIG. 12 (b), a part of the blade part 11 where the probe 51 is not formed is in a side contact with the sample surface S1.

なお、探針５１としては、図１３に示すように、刃部１１の先端から前方に突出するように形成しても構わないし、図１４に示すように、刃部１１の斜面に沿わせた状態で形成しても構わない。また、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）を取り付けることで、探針５１としても構わない。この場合には、観察時の分解能をさらに向上することができる。
なお、図１３及び図１４においては、レバー部１０を上面１０ｂから見たときに、平らな刃部１１が形成されている場合を図示している。 The probe 51 may be formed so as to protrude forward from the tip of the blade portion 11 as shown in FIG. 13, or along the slope of the blade portion 11 as shown in FIG. You may form in a state. Also, the probe 51 may be attached by attaching CNT (carbon nanotube). In this case, the resolution at the time of observation can be further improved.
13 and 14 illustrate a case where the flat blade portion 11 is formed when the lever portion 10 is viewed from the upper surface 10b.

（第３実施形態）
次に、本発明に係る走査型プローブ顕微鏡の第３実施形態について、図１５及び図１６を参照して説明する。なお、第３実施形態において第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第１実施形態と第３実施形態との異なる点は、第１実施形態では、切削加工する際に、単にレバー部１０を加工対象物Ｘに向けて移動させるだけであったのに対し、第３実施形態では、レバー部１０を加熱すると共に振動させる点である。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the scanning probe microscope according to the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16. Note that the same reference numerals in the third embodiment denote the same parts as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
The difference between the first embodiment and the third embodiment is that in the first embodiment, when the cutting process is performed, the lever portion 10 is simply moved toward the workpiece X. In the third embodiment, the lever portion 10 is heated and vibrated.

即ち、本実施形態の走査型プローブ顕微鏡４５は、図１５に示すように、レバー部１０を幅方向に向けて振動させる振動発生部４６と、レバー部１０を加熱すると共に所定温度範囲内に収まるように温度調整する加熱手段４７とを備えている。
振動発生部４７は、例えば、超音波を利用して振動を発生させる超音波発生部である。また、加熱手段は、レバー部１０に設けられて該レバー部１０の温度を検出する温度センサ４８と、該温度センサ４８による検出結果に基づいて、レバー部１０を加熱制御する加熱部４９とを備えている。これによって、レバー部１０及び刃部１１の温度を、所定の温度範囲内に収めるように温度制御している。 That is, as shown in FIG. 15, the scanning probe microscope 45 according to the present embodiment heats the lever portion 10 in the width direction and heats the lever portion 10 and is within a predetermined temperature range. Heating means 47 for adjusting the temperature as described above.
The vibration generation unit 47 is an ultrasonic generation unit that generates vibration using ultrasonic waves, for example. The heating means includes a temperature sensor 48 provided on the lever portion 10 for detecting the temperature of the lever portion 10, and a heating portion 49 for controlling the heating of the lever portion 10 based on the detection result by the temperature sensor 48. I have. Thereby, the temperature of the lever portion 10 and the blade portion 11 is controlled so as to be within a predetermined temperature range.

また、上記振動発生部４６及び加熱手段４７は、加工対象物Ｘの切削加工が行われる時に作動するように、制御部３１によって作動タイミングが制御されている。   In addition, the operation timing of the vibration generating unit 46 and the heating unit 47 is controlled by the control unit 31 so as to operate when the workpiece X is cut.

次に、このように構成された走査型プローブ顕微鏡４５によって、切削加工を行う場合について説明する。
まず、加工工程を行うと同時に、加熱部４９が温度センサ４８による検出結果に基づいて、レバー部１０及び刃部１１を加熱すると共に、所定温度範囲内に収まるように温度制御する。次いで、レバー部１０及び刃部１１が目標温度に達した後、刃部１１を試料表面Ｓ１に辺接触させると共に、振動発生部４６によりレバー部１０を振動させる。これにより、レバー部１０及び刃部１１は、図１６に示すように、レバー部１０の幅方向に向けて振動し始める。 Next, a case where cutting is performed by the scanning probe microscope 45 configured as described above will be described.
First, simultaneously with the processing step, the heating unit 49 heats the lever unit 10 and the blade unit 11 based on the detection result by the temperature sensor 48 and controls the temperature so as to be within a predetermined temperature range. Next, after the lever portion 10 and the blade portion 11 reach the target temperature, the blade portion 11 is brought into side contact with the sample surface S1, and the lever portion 10 is vibrated by the vibration generating portion 46. Thereby, the lever part 10 and the blade part 11 begin to vibrate toward the width direction of the lever part 10, as shown in FIG.

次いで、レバー部１０を振動させたまま加工対象物Ｘに向けて移動させて切削加工を行う。これにより、刃部１１を超音波カッターの如く使用でき、加工対象物Ｘをより容易且つ確実に切削加工することができる。よって、除去作業の確実性をさらに高めることができると共に、作業時間の短縮化を図ることができる。
更に、レバー部１０及び刃部１１が加熱手段４６によって加熱されているので、加工対象物Ｘに熱を加えながら切削加工することができる。このことからも、加工性を高めることができ、加工対象物Ｘをスムーズに切削加工することができる。
なお、本実施形態では、振動発生部４６及び加熱手段４７を共に設けた構成にしたが、いずれか一方のみを設けた構成にしても構わない。 Next, cutting is performed by moving the lever portion 10 toward the workpiece X while vibrating the lever portion 10. Thereby, the blade part 11 can be used like an ultrasonic cutter, and the workpiece X can be cut more easily and reliably. Therefore, the reliability of the removal work can be further improved and the work time can be shortened.
Furthermore, since the lever part 10 and the blade part 11 are heated by the heating means 46, cutting can be performed while applying heat to the workpiece X. Also from this, workability can be improved and the workpiece X can be cut smoothly.
In the present embodiment, the vibration generating unit 46 and the heating unit 47 are both provided. However, only one of them may be provided.

なお、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記各実施形態では、刃部を片刃状として形成したが、片刃状に限定されるものではなく、両刃状に形成しても構わない。この場合においても、上記下記実施形態と同様に、刃部により加工対象物を切削加工しながら除去することができる。なお、刃部を両刃状とした場合には、加工性を高めるため、先端角度を９０度以下の鋭角にすることが好ましい。   For example, in each said embodiment, although the blade part was formed as a single blade shape, it is not limited to a single blade shape, You may form in a double blade shape. Even in this case, similarly to the following embodiment, the workpiece can be removed by cutting with the blade portion. In addition, when making a blade part into a double blade shape, in order to improve workability, it is preferable to make a front-end | tip angle into an acute angle of 90 degrees or less.

また、刃部を、辺に沿って凹凸状に形成しても構わない。例えば、波刃や山と谷とが連続する鋸刃のように形成しても構わない。こうすることで、切削加工を行う際に、加工対象物に対して単に刃部を押し付けるのではなく、切るように切削加工することができる。よって、より短時間でスムーズに加工対象物を切削加工することができる。また、加工対象物と接触する辺の長さが長くなることからも、切削加工し易くなる。   Moreover, you may form a blade part in uneven | corrugated shape along a side. For example, it may be formed as a wave blade or a saw blade in which peaks and valleys are continuous. By carrying out like this, when performing a cutting process, it can cut so that it may cut, not only pressing a blade part with respect to a workpiece. Therefore, the workpiece can be cut smoothly in a shorter time. In addition, since the length of the side in contact with the object to be processed is increased, the cutting process is facilitated.

また、上記各実施形態では、走査時において、レバー部の振動振幅が一定になるように、刃部と試料との距離を制御したが、振動振幅に限られず、レバー部の振動状態が一定になるように制御すれば構わない。例えば、自励発振したレバー部の周波数が一定になるように制御しても構わないし、レバー部の位相が一定になるように制御しても構わない。
更には、加振源により多機能カンチレバーを振動させた状態で観察を行ったが、振動させずに静的な状態で観察を行っても構わない。この場合には、レバー部の撓みが一定となるように、刃部と試料との距離を制御すれば良い。 In each of the above embodiments, the distance between the blade and the sample is controlled so that the vibration amplitude of the lever portion is constant during scanning. However, the vibration state of the lever portion is not limited to the vibration amplitude. Control may be performed so that For example, control may be performed so that the frequency of the self-excited lever portion is constant, or control may be performed so that the phase of the lever portion is constant.
Furthermore, although the observation is performed in a state where the multifunction cantilever is vibrated by the excitation source, the observation may be performed in a static state without being vibrated. In this case, what is necessary is just to control the distance of a blade part and a sample so that the bending of a lever part may become fixed.

また、上記各実施形態では、試料側を３次元方向に移動させる試料スキャン方式を例にして説明したが、この方式に限られず、多機能カンチレバー側を３次元方向に移動させるカンチレバースキャン方式にしても構わない。この場合においても、スキャン方式が異なるだけで、試料スキャン方式と同一の作用効果を奏することができる。
なお、試料側及び多機能カンチレバー側を共に、３次元方向に移動できるように構成しても構わない。 In each of the above embodiments, the sample scanning method in which the sample side is moved in the three-dimensional direction has been described as an example. However, the present invention is not limited to this method, and a cantilever scanning method in which the multifunction cantilever side is moved in the three-dimensional direction is employed. It doesn't matter. Even in this case, only the scanning method is different, and the same effect as the sample scanning method can be obtained.
Note that both the sample side and the multifunction cantilever side may be configured to move in the three-dimensional direction.

また、観察手段の一例として光学顕微鏡を例にして説明したが、光学顕微鏡に限られず、例えば蛍光顕微鏡、電子顕微鏡、ラマン分光装置や顕微ＩＲ装置等でも構わない。特に、タンパク質やＤＮＡを、加工対象物とする場合には、事前に蛍光を発するように処理をしておき、蛍光顕微鏡等で観察を行っても構わない。こうすることで、加工対象物が微小なサイズであったとしても、多機能カンチレバーの上面に載せた状態であれば、取り除かれた状態や、切削加工の様子を明瞭に確認することができる。   Further, although an optical microscope has been described as an example of the observation means, the present invention is not limited to the optical microscope, and for example, a fluorescence microscope, an electron microscope, a Raman spectroscopic device, a microscopic IR device, or the like may be used. In particular, when protein or DNA is to be processed, it may be processed in advance to emit fluorescence and observed with a fluorescence microscope or the like. By doing so, even if the object to be processed is a minute size, the removed state and the state of cutting can be clearly confirmed as long as the object is placed on the upper surface of the multifunction cantilever.

また、上記各実施形態では、ホルダ本体に形成された開口部を介して、多機能カンチレバーにレーザ光を入射させると共に反射したレーザ光を出射させる構成としたが、この場合に限られるものではない。例えば、ホルダ本体を光学的に透明な材料（例えば、ガラス）で構成して開口部をなくしても構わない。   In each of the above embodiments, the laser beam is incident on the multifunction cantilever and the reflected laser beam is emitted through the opening formed in the holder body. However, the present invention is not limited to this case. . For example, the holder body may be made of an optically transparent material (for example, glass) and the opening may be eliminated.

更に、上記実施形態では、変位測定手段が光てこ方式によりレバー部の変位検出を行ったが、光てこ方式に限定されるものではない、例えば、レバー部自身に変位検出機能（例えば、ピエゾ抵抗素子等）を設けた自己検知方式を採用しても構わない。   Further, in the above embodiment, the displacement measuring means detects the displacement of the lever portion by the optical lever method, but the present invention is not limited to the optical lever method. For example, the lever portion itself has a displacement detection function (for example, a piezoresistor). A self-sensing method provided with an element or the like may be employed.

本発明の第１実施形態に係る多機能カンチレバーを有する走査型プローブ顕微鏡の構成図である。It is a block diagram of the scanning probe microscope which has a multifunctional cantilever which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図１に示す走査型プローブ顕微鏡の構成品である多機能カンチレバーの周辺図である。FIG. 2 is a peripheral view of a multifunction cantilever that is a component of the scanning probe microscope shown in FIG. 1. 図２に示す多機能カンチレバーのレバー部及び刃部の拡大図であって、（ａ）は上面側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図である。FIG. 3 is an enlarged view of a lever part and a blade part of the multifunction cantilever shown in FIG. 2, (a) is a view as seen from the upper surface side, and (b) is a side view of (a). 図２に示す多機能カンチレバーの使用方法を説明する図であって、（ａ）は刃部を試料表面に点接触させた状態で観察を行っている状態を示す図であり、（ｂ）は刃部を試料表面に辺接触させて加工対象物を切削加工する直前の状態を示す図である。It is a figure explaining the usage method of the multifunctional cantilever shown in FIG. 2, (a) is a figure which shows the state which is observing in the state which made the blade part point-contact with the sample surface, (b) It is a figure which shows the state just before cutting a process target object by making the edge part contact the edge of a sample. 図２に示す多機能カンチレバーの変形例（切り欠き部を有する）を示す、レバー部及び刃部の拡大図であって、（ａ）は上面側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の断面矢視Ｂ−Ｂ図であり、（ｃ）は（ａ）の断面矢視Ａ−Ａ図である。FIG. 3 is an enlarged view of a lever portion and a blade portion showing a modified example (having a cutout portion) of the multi-function cantilever shown in FIG. 2, (a) is a view seen from the upper surface side, and (b) is ( It is a cross-sectional arrow BB figure of a), (c) is a cross-sectional arrow AA figure of (a). 図５に示す多機能カンチレバーを使用して、加工対象物を切削加工して除去する状態を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the state which uses the multifunction cantilever shown in FIG. 5, and cuts and removes a workpiece. 図２に示す多機能カンチレバーの変形例（複数の切り欠き部を有する）を示す、レバー部及び刃部の拡大図であって、（ａ）は上面側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の断面矢視Ｄ−Ｄ図であり、（ｃ）は（ａ）の断面矢視Ｃ−Ｃ図である。It is an enlarged view of a lever part and a blade part showing a modification (having a plurality of notches) of the multi-function cantilever shown in FIG. 2, (a) is a view seen from the upper surface side, (b) (A) is a cross-sectional arrow DD view of (a), (c) is a cross-sectional arrow CC diagram of (a). 図２に示す多機能カンチレバーの変形例（くびれ部を有する）を示す、レバー部の上面図である。It is a top view of the lever part which shows the modification (it has a constriction part) of the multifunction cantilever shown in FIG. 図２に示す多機能カンチレバーの変形例（溝部を有する）を示す、レバー部及び刃部の拡大図であって、（ａ）は上面側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図であり、（ｃ）は（ａ）の断面矢視Ｅ−Ｅ図である。It is an enlarged view of a lever part and a blade part showing a modification (having a groove part) of the multifunctional cantilever shown in FIG. 2, (a) is a view seen from the upper surface side, (b) is (a). (C) is the cross-sectional arrow EE figure of (a). 図２に示す多機能カンチレバーの変形例（刃部と同じカットパターンの溝部を有する）を示す、レバー部及び刃部の拡大図であって、（ａ）は上面側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図であり、（ｃ）は（ａ）の断面矢視Ｆ−Ｆ図である。FIG. 3 is an enlarged view of a lever part and a blade part, showing a modified example of the multi-function cantilever shown in FIG. 2 (having a groove part with the same cut pattern as the blade part), and (a) is a view seen from the upper surface side; (B) is a side view of (a), (c) is a cross-sectional arrow FF diagram of (a). 本発明の第２実施形態に係る多機能カンチレバーを示す図であって、刃部の先端に探針を有する多機能カンチレバーのレバー部及び刃部を拡大した上面図である。It is a figure which shows the multifunction cantilever which concerns on 2nd Embodiment of this invention, Comprising: It is the top view which expanded the lever part and blade part of the multifunctional cantilever which has a probe at the front-end | tip of a blade part. 図１１に示す多機能カンチレバーの使用方法を説明する図であって、（ａ）は探針を試料表面に点接触させた状態で観察を行っている状態を示す図であり、（ｂ）は刃部を試料表面に辺接触させて加工対象物を切削加工する直前の状態を示す図である。It is a figure explaining the usage method of the multifunction cantilever shown in FIG. 11, Comprising: (a) is a figure which shows the state which is observing in the state which made the probe point-contacted on the sample surface, (b) It is a figure which shows the state just before cutting a process target object by making the edge part contact the edge of a sample. 図１２に示す多機能カンチレバーの変形例（刃部の前方に突出する刃部を有する）を示す、レバー部及び刃部の拡大図であって、（ａ）は上面側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の断面矢視Ｇ−Ｇ図である。FIG. 13 is an enlarged view of the lever portion and the blade portion showing a modified example of the multi-function cantilever shown in FIG. 12 (having a blade portion protruding forward of the blade portion), and (a) is a view seen from the upper surface side. (B) is a cross-sectional arrow GG view of (a). 図１２に示す多機能カンチレバーの変形例（刃部の斜面に沿って前方に突出する刃部を有する）を示す、レバー部及び刃部の拡大図であって、（ａ）は上面側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の断面矢視Ｈ−Ｈ図である。FIG. 13 is an enlarged view of the lever portion and the blade portion, showing a modified example of the multi-function cantilever shown in FIG. 12 (having a blade portion protruding forward along the slope of the blade portion), and (a) is viewed from the upper surface side. (B) is a cross-sectional arrow view HH of (a). 本発明の第３実施形態に係る走査型プローブ顕微鏡を示す図であって、多機能カンチレバーの周辺図である。It is a figure which shows the scanning probe microscope which concerns on 3rd Embodiment of this invention, Comprising: It is a periphery figure of a multifunctional cantilever. 図１５に示す走査型プローブ顕微鏡により、加工対象物を切削加工している状態を示す図であって、プローブを幅方向に向けて振動させている状態を示す図である。It is a figure which shows the state which is cutting the process target object with the scanning probe microscope shown in FIG. 15, Comprising: It is a figure which shows the state which is vibrating the probe toward the width direction.

符号の説明Explanation of symbols

Ｓ 試料
Ｓ１ 試料表面
Ｘ 加工対象物
１、４５ 走査型プローブ顕微鏡
２、５０ 多機能カンチレバー
３ ステージ
４ 移動手段
５ 変位測定手段
６ 光学顕微鏡（観察手段）
７ 制御手段
１０ レバー部
１０ａ レバー部の下面
１０ｂ レバー部の上面
１１ 刃部
１２ ホルダ部
４６ 振動発生部
４７ 加熱手段
５１ 探針




S Sample S1 Sample surface X Workpiece 1, 45 Scanning probe microscope 2, 50 Multifunctional cantilever 3 Stage 4 Moving means 5 Displacement measuring means 6 Optical microscope (observation means)
7 Control means 10 Lever part 10a Lower surface of the lever part 10b Upper surface of the lever part 11 Blade part
12 Holder portion 46 Vibration generating portion 47 Heating means 51 Probe




Claims (18)

試料表面上の加工対象物を切削加工して除去する多機能カンチレバーであって、
前記試料表面に下面を対向させた状態で配置され、基端側から一端側に向けて一方向に延びるように形成されると共に、所定の力で前記試料に押し付けられたときに上面側に向けて湾曲するレバー部と、
該レバー部の先端側で幅方向に亘って、前記上面側に斜面が露出するように刃状に形成され、前記レバー部が湾曲したときに少なくとも前記試料表面に辺接触する刃部と、
前記レバー部の基端側を片持ち状態に支持するホルダ部とを備え、
前記レバー部は、前記押し付け動作されるまで、前記刃部が前記試料表面に対して点接触するように前記ホルダ部に支持されていることを特徴とする多機能カンチレバー。 A multi-functional cantilever that cuts and removes the workpiece on the sample surface,
It is arranged with the lower surface facing the sample surface, and is formed so as to extend in one direction from the proximal end side toward the one end side, and is directed toward the upper surface side when pressed against the sample with a predetermined force. A curved lever part,
A blade portion that is formed in a blade shape so that a slope is exposed on the upper surface side across the width direction on the distal end side of the lever portion, and a blade portion that makes side contact with at least the sample surface when the lever portion is curved;
A holder portion that supports the base end side of the lever portion in a cantilever state,
The multi-function cantilever, wherein the lever portion is supported by the holder portion so that the blade portion makes point contact with the sample surface until the pressing operation is performed. 試料表面上の加工対象物を切削加工して除去する多機能カンチレバーであって、
前記試料表面に下面を対向させた状態で配置され、基端側から一端側に向けて一方向に延びるように形成されると共に、所定の力で前記試料に押し付けられたときに上面側に向けて湾曲するレバー部と、
該レバー部の先端側で幅方向に亘って、前記上面側に斜面が露出するように刃状に形成され、前記レバー部が湾曲したときに少なくとも前記試料表面に辺接触する刃部と、
該刃部の先端に設けられ、前記試料表面に対して点接触する探針と、
前記レバー部の基端側を片持ち状態に支持するホルダ部とを備えていることを特徴とする多機能カンチレバー。 A multi-functional cantilever that cuts and removes the workpiece on the sample surface,
It is arranged with the lower surface facing the sample surface, and is formed so as to extend in one direction from the proximal end side toward the one end side, and is directed toward the upper surface side when pressed against the sample with a predetermined force. A curved lever part,
A blade portion that is formed in a blade shape so that a slope is exposed on the upper surface side across the width direction on the distal end side of the lever portion, and a blade portion that makes side contact with at least the sample surface when the lever portion is curved;
A probe provided at the tip of the blade and making point contact with the sample surface;
A multi-functional cantilever comprising a holder portion that supports the base end side of the lever portion in a cantilever state. 請求項１又は２に記載の多機能カンチレバーにおいて、
前記刃部は、前記レバー部を前記上面側から見たときに、幅方向に亘って斜めにカットされていることを特徴とする多機能カンチレバー。 The multifunction cantilever according to claim 1 or 2,
The multi-functional cantilever, wherein the blade portion is cut obliquely across the width direction when the lever portion is viewed from the upper surface side. 請求項３に記載の多機能カンチレバーにおいて、
前記刃部は、前記レバー部を前記上面側から見たときに、Ｕ字状又はＶ字状の切り欠き部を少なくとも１つ有するようにカットされていることを特徴とする多機能カンチレバー。 The multi-functional cantilever according to claim 3,
The multi-functional cantilever, wherein the blade portion is cut so as to have at least one U-shaped or V-shaped notch when the lever portion is viewed from the upper surface side. 請求項１から４のいずれか１項に記載の多機能カンチレバーにおいて、
前記刃部は、先端角度が鋭角とされていることを特徴とする多機能カンチレバー。 In the multifunction cantilever according to any one of claims 1 to 4,
A multi-functional cantilever, wherein the blade portion has a sharp tip angle. 請求項５に記載の多機能カンチレバーにおいて、
前記先端角度は、前記レバー部の結晶方位角度に合わせた角度であることを特徴とする多機能カンチレバー。 The multifunction cantilever according to claim 5,
The multi-functional cantilever characterized in that the tip angle is an angle that matches the crystal orientation angle of the lever portion. 請求項１から６のいずれか１項に記載の多機能カンチレバーにおいて、
前記刃部は、片刃状であることを特徴とする多機能カンチレバー。 The multifunction cantilever according to any one of claims 1 to 6,
The multi-functional cantilever characterized in that the blade portion has a single-edged shape. 請求項１から７のいずれか１項に記載の多機能カンチレバーにおいて、
前記刃部は、辺に沿って凹凸状に形成されていることを特徴とする多機能カンチレバー。 The multifunction cantilever according to any one of claims 1 to 7,
The multi-functional cantilever, wherein the blade portion is formed in an uneven shape along the side. 請求項１から８のいずれか１項に記載の多機能カンチレバーにおいて、
前記レバー部には、前記上面側から見たときに、幅方向の断面積を低下させて湾曲時の応力を集中させる応力集中部が形成されていることを特徴とする多機能カンチレバー。 The multifunction cantilever according to any one of claims 1 to 8,
The multi-functional cantilever characterized in that the lever portion is formed with a stress concentration portion that reduces the cross-sectional area in the width direction and concentrates stress during bending when viewed from the upper surface side. 請求項９に記載の多機能カンチレバーにおいて、
前記応力集中部は、前記レバー部の上面側で幅方向に亘って一様に厚みを低下させる溝部であることを特徴とする多機能カンチレバー。 The multifunction cantilever according to claim 9,
The multifunctional cantilever characterized in that the stress concentration part is a groove part whose thickness is uniformly reduced across the width direction on the upper surface side of the lever part. 請求項１０に記載の多機能カンチレバーにおいて、
前記溝部は、前記刃部のカットパターンに合わせて形成されていることを特徴とする多機能カンチレバー。 The multi-functional cantilever according to claim 10,
The multi-functional cantilever characterized in that the groove is formed in accordance with a cut pattern of the blade. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の多機能カンチレバーと、
前記試料を載置するステージと、
前記ホルダ部を介して、前記ステージと前記多機能カンチレバーとを、前記試料表面に平行なＸＹ方向及び前記試料表面に垂直なＺ方向に相対的に移動させると共に、前記レバー部を前記試料表面に押し付ける移動手段と、
前記レバー部の変位を測定する変位測定手段と、
前記多機能カンチレバーの上方に配置され、前記試料表面の状態を観察する観察手段と、
前記変位測定手段による測定結果に基づいて前記移動手段を制御して、前記レバー部の押し付け力を調整すると共に、前記試料表面の観察データを採取する制御手段とを備えていることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。 The multifunction cantilever according to any one of claims 1 to 11,
A stage on which the sample is placed;
The stage and the multifunction cantilever are moved relative to each other in the XY direction parallel to the sample surface and the Z direction perpendicular to the sample surface via the holder portion, and the lever portion is moved to the sample surface. A moving means for pressing,
A displacement measuring means for measuring the displacement of the lever portion;
An observation means disposed above the multifunction cantilever and observing the state of the sample surface;
The moving means is controlled based on the measurement result of the displacement measuring means to adjust the pressing force of the lever portion, and control means for collecting observation data of the sample surface is provided. Scanning probe microscope. 請求項１２に記載の走査型プローブ顕微鏡において、
前記レバー部を幅方向に向けて振動させる振動発生部を備えていることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。 The scanning probe microscope according to claim 12,
A scanning probe microscope comprising a vibration generating section that vibrates the lever section in a width direction. 請求項１２又は１３に記載の走査型プローブ顕微鏡において、
前記レバー部を加熱すると共に所定温度範囲内に収まるように温度調整する加熱手段を備えていることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。 The scanning probe microscope according to claim 12 or 13,
A scanning probe microscope comprising heating means for heating the lever portion and adjusting the temperature so as to be within a predetermined temperature range. 請求項１又は３から１４のいずれか１項に記載の多機能カンチレバーを利用して、前記試料表面を観察すると共に、試料表面上の加工対象物を切削加工して除去する方法であって、
前記刃部を前記試料表面に点接触させた状態で、前記多機能カンチレバーと前記試料とを試料表面に平行なＸＹ方向に相対的に走査させて試料表面上の観察データを採取すると共に、前記加工対象物を特定する観察工程と、
該観察工程後、特定した前記加工対象物の近傍で、前記レバー部を前記試料表面に所定の力で押し付けて湾曲させ、前記刃部を試料表面に辺接触させる湾曲工程と、
該湾曲工程後、前記刃部の状態を維持したまま、前記加工対象物に向けて前記レバー部を移動させて、前記刃部により前記加工対象物を切削加工する加工工程とを備えていることを特徴とする加工対象物の切削方法。 A method of observing the sample surface using the multifunctional cantilever according to any one of claims 1 or 3 to 14, and cutting and removing a workpiece on the sample surface,
In a state where the blade portion is in point contact with the sample surface, the multifunction cantilever and the sample are relatively scanned in the XY direction parallel to the sample surface to collect observation data on the sample surface, and An observation process for identifying the object to be processed;
After the observation step, in the vicinity of the identified workpiece, the bending step is performed by pressing the lever portion against the sample surface with a predetermined force to bend, and the blade portion is in side contact with the sample surface;
A processing step of cutting the processing object by the blade portion by moving the lever portion toward the processing object while maintaining the state of the blade portion after the bending step. A method for cutting an object to be processed. 請求項２から１４のいずれか１項に記載の多機能カンチレバーを利用して、前記試料表面を観察すると共に、試料表面上の加工対象物を切削加工して除去する方法であって、
前記探針を前記試料表面に点接触させた状態で、前記多機能カンチレバーと前記試料とを試料表面に平行なＸＹ方向に相対的に走査させて試料表面上の観察データを採取すると共に、前記加工対象物を特定する観察工程と、
該観察工程後、特定した前記加工対象物の近傍で、前記レバー部を前記試料表面に所定の力で押し付けて湾曲させ、前記刃部を試料表面に辺接触させる湾曲工程と、
該湾曲工程後、前記刃部の状態を維持したまま、前記加工対象物に向けて前記レバー部を移動させて、前記刃部により前記加工対象物を切削加工する加工工程とを備えていることを特徴とする加工対象物の切削方法。 A method of observing the sample surface using the multifunctional cantilever according to any one of claims 2 to 14 and cutting and removing a workpiece on the sample surface,
In a state where the probe is in point contact with the sample surface, the multifunction cantilever and the sample are scanned relatively in the XY direction parallel to the sample surface to collect observation data on the sample surface, and An observation process for identifying the object to be processed;
After the observation step, in the vicinity of the identified workpiece, the bending step is performed by pressing the lever portion against the sample surface with a predetermined force to bend, and the blade portion is in side contact with the sample surface;
A processing step of cutting the processing object by the blade portion by moving the lever portion toward the processing object while maintaining the state of the blade portion after the bending step. A method for cutting an object to be processed. 請求項１５又は１６に記載の加工対象物の切削方法において、
前記加工工程の際に、前記レバー部を幅方向に対して振動させながら切削加工することを特徴とする加工対象物の切削方法。 In the cutting method of the processing target object according to claim 15 or 16,
A cutting method for an object to be processed, wherein the cutting is performed while vibrating the lever portion in the width direction during the processing step. 請求項１５から１７のいずれか１項に記載の加工対象物の切削方法において、
前記加工工程の際に、前記レバー部を加熱すると共に、該レバー部の温度を所定温度範囲内に収まるように調整した状態で切削加工を行うことを特徴とする加工対象物の切削方法。


In the cutting method of the processing target object according to any one of claims 15 to 17,
A cutting method for a workpiece, wherein the cutting is performed in a state where the lever portion is heated and the temperature of the lever portion is adjusted to be within a predetermined temperature range during the processing step.


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