JPH06114481A - Ｓｐｍ用探針の製造方法 - Google Patents
Ｓｐｍ用探針の製造方法Info
- Publication number
- JPH06114481A JPH06114481A JP26875892A JP26875892A JPH06114481A JP H06114481 A JPH06114481 A JP H06114481A JP 26875892 A JP26875892 A JP 26875892A JP 26875892 A JP26875892 A JP 26875892A JP H06114481 A JPH06114481 A JP H06114481A
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- Japan
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- tip
- probe
- deposit
- carbon
- electron beam
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 極めて尖鋭な探針を得る。
【構成】 市販のＡＦＭ用カンチレバー探針の探針本体
２１の先端に、その軸心方向２２と直角方向から電子ビ
ーム２３を真空中において照射し、探針本体２１の先端
に軸心方向に延長したカーボンの線状堆積体を作る
（Ｂ）。その堆積体２４に軸心方向から電子ビーム２３
を照射してカーボンを堆積して太らせる（Ｃ）。次に、
径が０．４μｍのイオンビームで堆積体２４の端面を直
径１μｍの円形走査をして削って先端部を細くし
（Ｄ）、その円形走査直径を０．５μｍとして更に削っ
て針状部とする（Ｅ）。
２１の先端に、その軸心方向２２と直角方向から電子ビ
ーム２３を真空中において照射し、探針本体２１の先端
に軸心方向に延長したカーボンの線状堆積体を作る
（Ｂ）。その堆積体２４に軸心方向から電子ビーム２３
を照射してカーボンを堆積して太らせる（Ｃ）。次に、
径が０．４μｍのイオンビームで堆積体２４の端面を直
径１μｍの円形走査をして削って先端部を細くし
（Ｄ）、その円形走査直径を０．５μｍとして更に削っ
て針状部とする（Ｅ）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は走査形トンネル顕微鏡
（ＳＴＭ）、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）などの走査形探
針顕微鏡（スキャンニング・プローブ・マイクロスコー
プ：ＳＰＭ）において試料を走査するために用いられる
探針の製造方法に関する。
（ＳＴＭ）、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）などの走査形探
針顕微鏡（スキャンニング・プローブ・マイクロスコー
プ：ＳＰＭ）において試料を走査するために用いられる
探針の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の探針として、表面凹凸が強い、
つまりアステクト比が高い試料を走査するのに適するも
のとして、探針基部の先端にカーボンを堆積させて針状
態を造ることを先に提案した。この方法は図２Ａに示す
ように探針基部として、市販のＡＦＭ用カンチレバー探
針の探針本体を使用し、そのピラミッド型探針本体の先
端にその軸心方向から真空中において電子ビーム１２を
照射し、これにより、真空中に残存する炭化水素などの
ガスや真空ポンプのオイルが電子ビームにより分解し、
これにより生じたカーボンが探針本体１１の先端にその
軸心方向に沿って堆積成長させて、針状の部分を得るも
のである。
つまりアステクト比が高い試料を走査するのに適するも
のとして、探針基部の先端にカーボンを堆積させて針状
態を造ることを先に提案した。この方法は図２Ａに示す
ように探針基部として、市販のＡＦＭ用カンチレバー探
針の探針本体を使用し、そのピラミッド型探針本体の先
端にその軸心方向から真空中において電子ビーム１２を
照射し、これにより、真空中に残存する炭化水素などの
ガスや真空ポンプのオイルが電子ビームにより分解し、
これにより生じたカーボンが探針本体１１の先端にその
軸心方向に沿って堆積成長させて、針状の部分を得るも
のである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにし
て得た針状部１３は、図２Ｂに示すように比較的太いも
のとなり、期待したものが得られなかった。その理由を
追求した結果、このカーボンの堆積は比較的長く、たと
えば２０〜３０分程度行う必要があるが、その比較的長
いカーボン堆積中に振動により試料台がずれたり、電子
ビームがふらついて電子ビーム照射点と探針基部１１の
先端とが一致しなくなるためと思われる。
て得た針状部１３は、図２Ｂに示すように比較的太いも
のとなり、期待したものが得られなかった。その理由を
追求した結果、このカーボンの堆積は比較的長く、たと
えば２０〜３０分程度行う必要があるが、その比較的長
いカーボン堆積中に振動により試料台がずれたり、電子
ビームがふらついて電子ビーム照射点と探針基部１１の
先端とが一致しなくなるためと思われる。
【０００４】この発明の目的は、たとえば先端曲率半径
が５０Å以下の極めて尖鋭な探針を作ることができる製
造方法を提供することにある。
が５０Å以下の極めて尖鋭な探針を作ることができる製
造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、真空
中において探針基部の先端にその突出方向とほぼ直角な
方向から、電子ビームを照射してその先端にその突出方
向に向かってカーボンを線状に堆積させ、その線状堆積
体の端面をイオンビームで円形走査して、先端部を削っ
て針状に尖鋭化する。
中において探針基部の先端にその突出方向とほぼ直角な
方向から、電子ビームを照射してその先端にその突出方
向に向かってカーボンを線状に堆積させ、その線状堆積
体の端面をイオンビームで円形走査して、先端部を削っ
て針状に尖鋭化する。
【０００６】
【実施例】図１Ａに示すように探針基部２１を用意す
る。この探針基部２１は一端が尖ったものであり、この
例では市販のＡＦＭ用カンチレバー探針のＳｉＯ2 又
は、Ｓｉ3 Ｎ4 からなる探針本体を探針基部２１とした
場合である。その探針基部２１の先端にその突出方向、
つまり探針本体の軸心方向２２とほぼ直角方向から、電
子ビーム２３を真空容器中において照射する。その真空
度はたとえば１０-7torr程度とされ、電子ビーム２３は
直径が１０〜３０Å程度で加速電圧が１０〜３０ｋＶ、
照射電流が１０-9〜１０-10 Ａ程度とされる。
る。この探針基部２１は一端が尖ったものであり、この
例では市販のＡＦＭ用カンチレバー探針のＳｉＯ2 又
は、Ｓｉ3 Ｎ4 からなる探針本体を探針基部２１とした
場合である。その探針基部２１の先端にその突出方向、
つまり探針本体の軸心方向２２とほぼ直角方向から、電
子ビーム２３を真空容器中において照射する。その真空
度はたとえば１０-7torr程度とされ、電子ビーム２３は
直径が１０〜３０Å程度で加速電圧が１０〜３０ｋＶ、
照射電流が１０-9〜１０-10 Ａ程度とされる。
【０００７】これにより探針基部２１の先端にカーボン
が堆積されるが、その堆積につれて電子ビーム２３の照
射点を図１Ｂに示すように、探針基部２１の先端突出方
向に徐々に移動して、カーボンの線状堆積体２４を作
る。このようにして線状堆積体２４として直径が３００
Å以下、長さが１μｍ程度のものが得られる。次に、必
要に応じて図１Ｃに示すように、線状堆積体２４の一端
にその軸心方向から電子ビーム２３を照射させて、線状
堆積体２４の周囲にカーボンを堆積させて、線状堆積体
２４を太くし、機械的強度を強くする。
が堆積されるが、その堆積につれて電子ビーム２３の照
射点を図１Ｂに示すように、探針基部２１の先端突出方
向に徐々に移動して、カーボンの線状堆積体２４を作
る。このようにして線状堆積体２４として直径が３００
Å以下、長さが１μｍ程度のものが得られる。次に、必
要に応じて図１Ｃに示すように、線状堆積体２４の一端
にその軸心方向から電子ビーム２３を照射させて、線状
堆積体２４の周囲にカーボンを堆積させて、線状堆積体
２４を太くし、機械的強度を強くする。
【０００８】その後その線状堆積体２４を集束イオンビ
ーム装置内に配して、図１Ｄに示すようにイオンビーム
２５で線状堆積体２４の端面を、たとえば直径１μｍの
円形走査を行い先端部を削って細くする。この場合のイ
オンビーム２５のスポットサイズはたとえば０．４μｍ
程度であり、削長は２０μｍ程度とする。ここで先端部
が尖るのはイオンビーム２５の密度が中心が高く周縁部
は低くなるガウス分布状密度となっているため、高い密
度の中心部があたる周縁部が強く削られ、低い密度があ
たる中心部の削る速度が遅くなるためである。
ーム装置内に配して、図１Ｄに示すようにイオンビーム
２５で線状堆積体２４の端面を、たとえば直径１μｍの
円形走査を行い先端部を削って細くする。この場合のイ
オンビーム２５のスポットサイズはたとえば０．４μｍ
程度であり、削長は２０μｍ程度とする。ここで先端部
が尖るのはイオンビーム２５の密度が中心が高く周縁部
は低くなるガウス分布状密度となっているため、高い密
度の中心部があたる周縁部が強く削られ、低い密度があ
たる中心部の削る速度が遅くなるためである。
【０００９】更にこの例では図１Ｅに示すように、イオ
ンビーム２５の円形走査直径を小さくし、たとえば０．
５μｍとして更に削って先端部を尖鋭化して針状部２６
とした場合である。このようにして針状部２６の先端の
曲率半径を、たとえば５０Å程度以下とすることもでき
る。なお図１Ｄ，Ｅにおけるイオンビーム２５による各
尖鋭化はそれぞれ例えば数秒程度で行うことができる。
ンビーム２５の円形走査直径を小さくし、たとえば０．
５μｍとして更に削って先端部を尖鋭化して針状部２６
とした場合である。このようにして針状部２６の先端の
曲率半径を、たとえば５０Å程度以下とすることもでき
る。なお図１Ｄ，Ｅにおけるイオンビーム２５による各
尖鋭化はそれぞれ例えば数秒程度で行うことができる。
【００１０】線状堆積体２４としては直線状のみなら
ず、たとえば図１Ｆ，Ｇに示すように折り曲がった状態
としてもよい。
ず、たとえば図１Ｆ，Ｇに示すように折り曲がった状態
としてもよい。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、探
針基部の先端突出方向とほぼ直角方向に電子ビームを照
射してカーボンを堆積することにより、細い線状堆積体
を得ることができ、しかもその線状堆積体の先端部をイ
オンビームにより針状に削って尖鋭化するため、先端曲
率半径が５０Å以下のように極めて尖鋭なものとするこ
とができる。
針基部の先端突出方向とほぼ直角方向に電子ビームを照
射してカーボンを堆積することにより、細い線状堆積体
を得ることができ、しかもその線状堆積体の先端部をイ
オンビームにより針状に削って尖鋭化するため、先端曲
率半径が５０Å以下のように極めて尖鋭なものとするこ
とができる。
【図１】Ａ〜Ｅはこの発明の実施例の工程を示す図、
Ｆ，Ｇは線状堆積体の変形例を示す図である。
Ｆ，Ｇは線状堆積体の変形例を示す図である。
【図２】提案されている探針製造方法を示す図。
Claims (1)
- 【請求項１】 真空中において探針基部の先端に、その
突出方向とほぼ直角方向から電子ビームを照射して、上
記先端にその突出方向に向かってカーボンを線状に堆積
させ、 その線状堆積体の先端面をイオンビームで円形走査して
削って、先端部を針状に尖鋭化することを特徴とするＳ
ＰＭ用探針の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26875892A JPH06114481A (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | Ｓｐｍ用探針の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26875892A JPH06114481A (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | Ｓｐｍ用探針の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06114481A true JPH06114481A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=17462920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26875892A Withdrawn JPH06114481A (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | Ｓｐｍ用探針の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06114481A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003240700A (ja) * | 2001-12-04 | 2003-08-27 | Seiko Instruments Inc | 走査型プローブ顕微鏡用探針 |
| KR100527382B1 (ko) * | 2002-11-07 | 2005-11-09 | 전자부품연구원 | 수직적으로 성장된 탄소 나노튜브를 이용한 주사 프로브현미경의 팁과 그 제조방법 |
| KR100617471B1 (ko) * | 2004-07-28 | 2006-08-29 | 전자부품연구원 | 고종횡비 탐침을 가지는 압전 액츄에이터 캔틸레버 및 그제조방법 |
| KR100679620B1 (ko) * | 2005-01-25 | 2007-02-06 | 한국표준과학연구원 | Ａｆｍ 나노튜브 탐침의 제조 방법 및 그러한 방법에 의해제조되는 ａｆｍ 나노튜브 탐침 |
| KR100767994B1 (ko) * | 2005-11-18 | 2007-10-18 | 한국표준과학연구원 | 입자빔을 이용한 나노 크기 물질의 변형 방법 및 그러한 방법을 이용하여 제조되는 나노 공구 |
| WO2013100424A1 (ko) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | 한국표준과학연구원 | 이온빔을 이용한 일차원 또는 이차원 나노 구조물의 무운동 굽힘 방법 |
| DE102016223659A1 (de) | 2016-11-29 | 2018-05-30 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren und Vorrichtungen zum Verlängern einer Zeitspanne bis zum Wechseln einer Messspitze eines Rastersondenmikroskops |
-
1992
- 1992-10-07 JP JP26875892A patent/JPH06114481A/ja not_active Withdrawn
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003240700A (ja) * | 2001-12-04 | 2003-08-27 | Seiko Instruments Inc | 走査型プローブ顕微鏡用探針 |
| JP4688400B2 (ja) * | 2001-12-04 | 2011-05-25 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 走査型プローブ顕微鏡用探針 |
| KR100527382B1 (ko) * | 2002-11-07 | 2005-11-09 | 전자부품연구원 | 수직적으로 성장된 탄소 나노튜브를 이용한 주사 프로브현미경의 팁과 그 제조방법 |
| KR100617471B1 (ko) * | 2004-07-28 | 2006-08-29 | 전자부품연구원 | 고종횡비 탐침을 가지는 압전 액츄에이터 캔틸레버 및 그제조방법 |
| KR100679620B1 (ko) * | 2005-01-25 | 2007-02-06 | 한국표준과학연구원 | Ａｆｍ 나노튜브 탐침의 제조 방법 및 그러한 방법에 의해제조되는 ａｆｍ 나노튜브 탐침 |
| KR100767994B1 (ko) * | 2005-11-18 | 2007-10-18 | 한국표준과학연구원 | 입자빔을 이용한 나노 크기 물질의 변형 방법 및 그러한 방법을 이용하여 제조되는 나노 공구 |
| WO2013100424A1 (ko) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | 한국표준과학연구원 | 이온빔을 이용한 일차원 또는 이차원 나노 구조물의 무운동 굽힘 방법 |
| US8859999B2 (en) | 2011-12-26 | 2014-10-14 | Korea Research Institute Of Standards And Science | Movement-free bending method for one-dimensional or two-dimensional nanostructure using ion beam |
| DE102016223659A1 (de) | 2016-11-29 | 2018-05-30 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren und Vorrichtungen zum Verlängern einer Zeitspanne bis zum Wechseln einer Messspitze eines Rastersondenmikroskops |
| WO2018099805A1 (de) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren und vorrichtungen zum verlängern einer zeitspanne bis zum wechseln einer messspitze eines rastersondenmikroskops |
| CN109997044A (zh) * | 2016-11-29 | 2019-07-09 | 卡尔蔡司Smt有限责任公司 | 延长时间期限直到改变扫描探针显微镜的测量尖端的方法和装置 |
| DE102016223659B4 (de) | 2016-11-29 | 2021-09-16 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren und Vorrichtungen zum Verlängern einer Zeitspanne bis zum Wechseln einer Messspitze eines Rastersondenmikroskops |
| US11353478B2 (en) | 2016-11-29 | 2022-06-07 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Methods and devices for extending a time period until changing a measuring tip of a scanning probe microscope |
| CN109997044B (zh) * | 2016-11-29 | 2023-07-25 | 卡尔蔡司Smt有限责任公司 | 延长时间期限直到改变扫描探针显微镜的测量尖端的方法和装置 |
| US11977097B2 (en) | 2016-11-29 | 2024-05-07 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Methods and devices for extending a time period until changing a measuring tip of a scanning probe microscope |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |