JPH0674752A - Cantilever equipped with membrane displacement sensor - Google Patents

Cantilever equipped with membrane displacement sensor

Info

Publication number
JPH0674752A
JPH0674752A JP4228999A JP22899992A JPH0674752A JP H0674752 A JPH0674752 A JP H0674752A JP 4228999 A JP4228999 A JP 4228999A JP 22899992 A JP22899992 A JP 22899992A JP H0674752 A JPH0674752 A JP H0674752A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cantilever
piezoelectric
thin film
membrane
displacement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4228999A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisamitsu Fujio
尚光 藤生
Shunji Watanabe
俊二 渡辺
Toru Fujii
藤井  透
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP4228999A priority Critical patent/JPH0674752A/en
Publication of JPH0674752A publication Critical patent/JPH0674752A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make scanning measurement even of a large sample possible by fixing a membrane having piezoelectric and electrostriction characteristics onto a flexible plate while sandwiching by side electrodes thereby simplifying the element structure without imposing limitation on the material. CONSTITUTION:A probe is subjected to repulsive force and attracting force of sample atom to cause a cantilever to bend. A membrane having piezoelectric or electrostriction characteristic is formed, along with side electrodes, on the surface at the root part of a flexible plate producing maximum stress and the membrane is subjected to maximum displacement as the probe is displaced. When piezoelectric or electrostriction material is employed in the membrane, boring can be carried out easily by means of the side electrodes and polarized charges appear on the opposite end faces of the membrane when the plate bends in parallel with the boring direction. Displacement of probe can be detected by measuring the polarized charges through the electrodes. The sensor has simple structure and can be integrated with a cantilever made of any material. Material having high piezoelectric or electrostriction constant is preferably employed in order to maximize the sensor capacity.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、カンチレバーに関する
ものであり、特に原子間力顕微鏡のカンチレバーに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cantilever, and more particularly to an atomic force microscope cantilever.

【0002】[0002]

【従来の技術】走査型顕微鏡のひとつである原子間力顕
微鏡(Atomic Force Microscope :AFM)は、物質
間に働く力により表面の2次的な観察像を形成するもの
である。AFMは、電気伝導性のない材料表面や有機分
子をナノメートルスケールで観察できることから、広範
な応用が期待されている(山田、応用物理 第59巻第2
号 P191〜192 )。
2. Description of the Related Art An atomic force microscope (AFM), which is one of scanning microscopes, forms a secondary observation image of a surface by a force acting between substances. AFM is expected to have a wide range of applications because it can observe material surfaces without electrical conductivity and organic molecules on the nanometer scale (Yamada, Applied Physics Vol. 59, Vol. 2).
No. P191-192).

【0003】図2に、従来のAFMの原理の概念図を示
す。AFMは、先端曲率半径の小さな針状チップと可撓
性プレートとからなるカンチレバーと、可撓性プレート
のたわみ(曲がり)を測定する変位検出系から構成され
る。カンチレバーの先端の針状チップをサンプルに近づ
ける(10nm程度)と、サンプル原子と針状チップとの
間には静電気、磁気及びファンデルワールス力などが働
いて可撓性プレートがたわむ。このたわみの変位量を変
位検出系により検出することによって測定が行われる。
FIG. 2 shows a conceptual diagram of the principle of a conventional AFM. The AFM is composed of a cantilever composed of a needle-shaped tip having a small tip radius of curvature and a flexible plate, and a displacement detection system for measuring the deflection (bending) of the flexible plate. When the needle tip at the tip of the cantilever is brought close to the sample (about 10 nm), static electricity, magnetism, van der Waals force, etc. act between the sample atom and the needle tip, and the flexible plate bends. The measurement is performed by detecting the displacement amount of this deflection by a displacement detection system.

【0004】そして、サンプルを走査することによりサ
ンプル表面の力の2次元的情報が得られる。また、可撓
性プレートのたわみを一定にするように試料の位置を制
御しながらサンプルを走査することにより表面の微視的
形状を知ることができる。例えば、特開平3−218998に
は、シリコン基板およびこれと一体化した尖鋭なシリコ
ンチップとからなるカンチレバー、あるいは窒化珪素基
板と尖鋭なシリコンチップとからなるカンチレバーが記
載されている。
Then, by scanning the sample, two-dimensional information on the force on the sample surface can be obtained. Further, the microscopic shape of the surface can be known by scanning the sample while controlling the position of the sample so as to keep the deflection of the flexible plate constant. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-218998 describes a cantilever composed of a silicon substrate and a sharp silicon chip integrated with the silicon substrate, or a cantilever composed of a silicon nitride substrate and a sharp silicon chip.

【0005】また、特開平1−262403には、上記のカン
チレバーの他、シリコンからなるプレートが回転する構
造のカンチレバーが記載されている。これらのカンチレ
バーのサンプル原子から受ける力によって生ずる変位を
検出する変位検出系には、トンネル検出方式、光波干渉
方式、光てこ方式が用いられていた。
In addition to the above cantilever, Japanese Patent Laid-Open No. 1-262403 discloses a cantilever having a structure in which a plate made of silicon rotates. A tunnel detection method, a light wave interference method, and an optical lever method have been used as a displacement detection system for detecting the displacement caused by the force received from the sample atoms of these cantilevers.

【0006】いずれの方法においても、カンチレバーと
変位検出系との相対変位によって針状チップの動きを測
定するため、カンチレバーに対して変位検出系が固定さ
れないと変位の読み取り誤差が大きくなる。そのため、
従来、カンチレバー、変位検出系を固定し、試料を走査
していた。しかしながら、この方式では、試料が大きく
なると機械的特性が劣化するため試料を薄く小さく加工
する必要があった。それゆえ、大型試料を観察するとき
にはカンチレバーを走査したいが、従来のAFMでは、
上述のようにカンチレバーと重い変位検出系を一体にし
て走査する必要があり、特性を劣化させてしまうことか
ら逃れられなかった。
In either method, since the movement of the needle-shaped tip is measured by the relative displacement between the cantilever and the displacement detection system, the displacement reading error becomes large unless the displacement detection system is fixed to the cantilever. for that reason,
Conventionally, the cantilever and the displacement detection system are fixed and the sample is scanned. However, in this method, it is necessary to process the sample thin and small because the mechanical characteristics deteriorate as the sample becomes larger. Therefore, we want to scan the cantilever when observing a large sample, but with the conventional AFM,
As described above, it is necessary to scan the cantilever and the heavy displacement detection system as one body, and this cannot be avoided because the characteristics are deteriorated.

【0007】また、AFMは、〜 100μmの視野しか持
たず、かつその範囲においては1フレーム数分かかり、
光学顕微鏡や電子顕微鏡のようにスムーズなファインダ
ー機能を持っていない。そして、大きな変位検出系のた
めに、上部からN.Aの大きい光学顕微鏡でカンチレバ
ー、サンプルの位置合わせができないこともAFMの操
作性を悪くしていた。
Further, the AFM has a field of view of up to 100 μm, and in that range, it takes one frame for several minutes,
It does not have a smooth viewfinder function like an optical microscope or an electron microscope. Also, because of the large displacement detection system, it is not possible to align the cantilever and the sample with an optical microscope with a large NA from above, which also deteriorates the operability of the AFM.

【0008】そこで、変位検出系とカンチレバーを一体
化する試みがなされている。たとえば、シリコンカンチ
レバー中にピエゾ抵抗部分を作り、これの抵抗変化で変
位を感知するピエゾ抵抗方式(International Conferen
ce on Solid-State Sensorsand Actuators 1991、予
稿、 PP448〜451 )、カンチレバー上に微小光学系を作
り、光路長の変化による光波干渉を計測し、変位を感知
する光干渉方式(特開平2−196209)がある。
Therefore, attempts have been made to integrate the displacement detection system and the cantilever. For example, a piezoresistive method is created by forming a piezoresistive part in a silicon cantilever, and detecting the displacement by the resistance change.
Ce on Solid-State Sensors and Actuators 1991, Preliminary report, PP448-451), Optical interferometry method that detects displacement by measuring a microwave optical system on a cantilever and measuring optical wave interference due to change in optical path length (JP-A-2-196209) There is.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような変位検出系とカンチレバーを一体化する方法で
は、カンチレバー自体の材料を変位検出系を構成する材
料とするか、あるいはカンチレバーの材料の一部を変位
検出系を構成する材料とするため、カンチレバー用の材
料が検出方式により限定されてしまうという問題があっ
た。たとえば、ピエゾ抵抗方式では、ピエゾ抵抗を得る
ためにシリコンを材料とするしかなく、光干渉方式で
は、窒化珪素、珪酸塩ガラス等の光学材料を使わなけれ
ばならない。さらに、このような材料を用いた場合に
は、カンチレバーが他の材料と複合した二重、三重の複
雑な構造になることが多い。
However, in the method of integrating the displacement detecting system and the cantilever as described above, the material of the cantilever itself is used as the material constituting the displacement detecting system, or a part of the material of the cantilever is used. Since is used as the material for the displacement detection system, there is a problem that the material for the cantilever is limited by the detection method. For example, in the piezoresistive method, only silicon is used to obtain the piezoresistance, and in the optical interference method, an optical material such as silicon nitride or silicate glass must be used. Furthermore, when such a material is used, the cantilever often has a double or triple complex structure in which the cantilever is combined with another material.

【0010】このように、カンチレバーの材料が限定さ
れることにより、素子構造が複雑化すると共に多くの制
約が生ずる。さらに、カンチレバーの作製にあたって、
複雑な製造工程が必要となり困難を伴い、実際に作製可
能であるとしても生産コスト等に問題を残すことが考え
られる。本発明はこのような従来技術の問題に鑑みて、
二酸化珪素、金属等の種々の材料で作られたカンチレバ
ーを提供することを目的とする。
As described above, since the material of the cantilever is limited, the device structure becomes complicated and many restrictions occur. Furthermore, when making the cantilever,
A complicated manufacturing process is required and it is difficult. Even if it can be actually manufactured, it is considered that there will be a problem in the production cost. In view of such problems of the conventional art, the present invention is
It is an object to provide a cantilever made of various materials such as silicon dioxide and metal.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、変位検出
系として薄膜型変位センサーを用いることにより、小型
化できることを着想した。そして、この薄膜型変位セン
サーをカンチレバー上に設けて一体化することにより、
大きなサンプルでもカンチレバーを走査して測定できる
こと、及びカンチレバーの材料が限定されず素子構成が
複雑化しないことを見い出し、本発明を成すに至った。
The inventors of the present invention have conceived that a thin film type displacement sensor can be used as a displacement detection system to reduce the size. And by installing this thin film type displacement sensor on the cantilever and integrating it,
The inventors have found that even a large sample can be measured by scanning the cantilever, and that the material of the cantilever is not limited and the element structure is not complicated, and the present invention has been completed.

【0012】よって本発明は、可撓性プレート及びその
先端付近に固定された針状チップからなるカンチレバー
において、前記プレート上に、圧電または電歪特性を持
つ薄膜とカンチレバー長手方向から該薄膜を挟む側面電
極とからなる薄膜型変位センサーを取り付けたことを特
徴とするカンチレバーを提供するものである。
Therefore, according to the present invention, in a cantilever comprising a flexible plate and a needle-like tip fixed near the tip thereof, a thin film having piezoelectric or electrostrictive characteristics and the thin film are sandwiched on the plate from the longitudinal direction of the cantilever. The present invention provides a cantilever characterized in that a thin film type displacement sensor including a side electrode is attached.

【0013】[0013]

【作用】本発明では、圧電または電歪特性を持つ薄膜、
カンチレバー長手方向から該薄膜を挟む側面電極からな
る薄膜型変位センサーを可撓性プレート上に形成し、歪
みによる分極電荷を感知するカンチレバーとしたところ
に特徴がある。なお、本発明においては、AFMや走査
型トンネル顕微鏡(Scanning Tunnelling Microscop
e :STM)に用いられるカンチレバー上に薄膜型変位
センサーを設けたが、本発明の薄膜型変位センサーは、
マイクロマシン等の他の微小システムにおいても、変位
センサー、歪センサー等の変位検出系として使用するこ
とが可能である。
In the present invention, a thin film having piezoelectric or electrostrictive characteristics,
A feature of the present invention is that a thin film type displacement sensor consisting of side surface electrodes sandwiching the thin film in the longitudinal direction of the cantilever is formed on a flexible plate, and the cantilever senses polarization charge due to strain. In the present invention, the AFM and the scanning tunneling microscope (Scanning Tunneling Microscop) are used.
e: STM), the thin film displacement sensor is provided on the cantilever, and the thin film displacement sensor of the present invention is
It can also be used as a displacement detection system such as a displacement sensor or a strain sensor in other minute systems such as micromachines.

【0014】図1に、本発明のカンチレバーの構成の一
態様を示し、本発明の作用を説明する。探針がサンプル
原子から斥力あるいは引力を受けることによりカンチレ
バーが屈曲する。圧電または電歪の特性を持った材料か
らなる薄膜が可撓性プレート内で最大の応力を生ずるプ
レートの根本部分表面に側面電極と共に形成され、探針
の変位に伴い最大の変位を受けるようになる。図1では
可撓性プレートの上部表面に圧電・電歪材料からなる薄
膜型変位センサーを形成してあるが、下部表面に形成し
ても同じ効果が得られる。薄膜として圧電材料を使用し
た場合、側面電極を使って簡単にポーリングでき、この
ポーリング方向と平行となる方向の可撓性プレートの屈
曲に伴い分極電荷が薄膜の両端面に生ずる(圧電定数d
33で示される現象)。電歪材料を薄膜として用いた場合
にも同様にして分極が生ずる。この分極電荷を電極を通
して計測することにより、探針(針状チップ)の変位量
を知ることができる。
FIG. 1 shows one embodiment of the structure of the cantilever of the present invention, and the operation of the present invention will be described. The cantilever bends when the probe receives repulsive force or attractive force from the sample atom. A thin film made of a material having piezoelectric or electrostrictive properties is formed with a side electrode on the root surface of the plate that produces the maximum stress in the flexible plate, so that it is subjected to the maximum displacement as the probe is displaced. Become. In FIG. 1, the thin film displacement sensor made of a piezoelectric / electrostrictive material is formed on the upper surface of the flexible plate, but the same effect can be obtained by forming it on the lower surface. When a piezoelectric material is used as the thin film, it can be easily poled by using side electrodes, and polarization charges are generated on both end faces of the thin film as the flexible plate is bent in a direction parallel to the poling direction (piezoelectric constant d
33 phenomenon). Polarization similarly occurs when an electrostrictive material is used as a thin film. By measuring this polarized charge through the electrode, the amount of displacement of the probe (needle-shaped tip) can be known.

【0015】このような変位センサーの能力を最大限に
生かすには、高い圧電定数あるいは電歪定数を持った材
料を使うことが望ましく、チタン酸ジルコニウム酸鉛−
酸化ランタン固溶体、ニオブ酸マグネシウム酸鉛−チタ
ン酸鉛固溶体は、それぞれの代表的材料である。さら
に、圧電材料であるチタン酸バリウムも変位センサーの
中間層の材料として優れている。また、圧電あるいは電
歪特性を持つ薄膜が鉛を含む場合には、可撓性プレート
との化学反応が起こる可能性がある。この場合には、こ
のような反応を防ぐため原子拡散を抑制するためのバッ
ファ層を両者の間に形成することが望ましい。具体的に
は、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム等の素材がこ
のバッファ層として有効である。
In order to make the best use of the capability of such a displacement sensor, it is desirable to use a material having a high piezoelectric constant or electrostriction constant.
A lanthanum oxide solid solution and a lead magnesium niobate-lead titanate solid solution are representative materials of each. Further, barium titanate, which is a piezoelectric material, is also excellent as a material for the intermediate layer of the displacement sensor. Further, when the thin film having piezoelectric or electrostrictive properties contains lead, a chemical reaction with the flexible plate may occur. In this case, in order to prevent such a reaction, it is desirable to form a buffer layer for suppressing atomic diffusion between them. Specifically, materials such as magnesium oxide and zirconium oxide are effective as the buffer layer.

【0016】[0016]

【実施例1】図1に示すような構成で、以下に示す作製
方法により可撓性プレートを二酸化珪素、薄膜型変位セ
ンサーの薄膜をチタン酸ジルコニウム酸鉛を使って作製
する。 〔カンチレバーの作製〕二酸化珪素でできたカンチレバ
ーは、微細加工とSiの異方性エッチングを利用した従来
の方法(たとえば、T.R.Albrecht and C.F.Quate : J.A
ppl.Phys 62, 2599 )により作製した。 〔薄膜型変位センサーの作製〕上記カンチレバー上に、
真空槽中においてRFスパッタリング法で2×10-3Torr
の雰囲気(アルゴン90%、酸素10%)中においてRFパ
ワー2W/cm2 にて酸化マグネシウムの焼結体ターゲ
ットを用いて酸化マグネシウムバッファ層を 0.2μm作
製した。次に、真空槽中、酸素ガス圧力10-4Torr以下に
おいてチタン酸ジルコニウム酸鉛焼結体をターゲットと
するスパッタリング法によりバッファ層上に1μmの圧
電薄膜を形成する。
Example 1 With the structure shown in FIG. 1, a flexible plate is made of silicon dioxide and a thin film of a thin film displacement sensor is made of lead zirconate titanate by the following manufacturing method. [Manufacture of cantilevers] Cantilevers made of silicon dioxide are manufactured by conventional methods using microfabrication and anisotropic etching of Si (for example, TRAlbrecht and CFQuate: JA
ppl.Phys 62, 2599). [Fabrication of thin film displacement sensor] On the above cantilever,
2 × 10 -3 Torr by RF sputtering in a vacuum chamber
In an atmosphere (90% argon, 10% oxygen), a magnesium oxide buffer layer of 0.2 μm was formed with a sintered body target of magnesium oxide at an RF power of 2 W / cm 2 . Next, in a vacuum chamber, a 1 μm piezoelectric thin film is formed on the buffer layer by a sputtering method using a lead zirconate titanate sintered body as a target under an oxygen gas pressure of 10 −4 Torr or less.

【0017】この後、チタン酸ジルコニウム酸鉛薄膜上
にレジスト膜を形成し、露光装置により露光、現像を行
ないセンサー形成部以外のレジスト膜を除去する。続い
て加速電圧 500V、入射角0度、イオン電流密度1mA
/cm2 の条件でアルゴンガスによるエッチングを行な
い、圧電薄膜及びバッファ層を除去する。次に、残りの
レジスト膜を除去し、アルミニウム膜を蒸着法によりカ
ンチレバー上面に形成した後レジスト膜を形成し、露
光、現像を行なった後、通常のアルゴンガスによるエッ
チングにより側面電極、リード線を作製する。
After that, a resist film is formed on the lead zirconate titanate thin film, exposed and developed by an exposure device to remove the resist film other than the sensor forming portion. Then, acceleration voltage 500V, incident angle 0 degree, ion current density 1mA
The piezoelectric thin film and the buffer layer are removed by etching with argon gas under the condition of / cm 2 . Next, the remaining resist film is removed, an aluminum film is formed on the upper surface of the cantilever by a vapor deposition method, and then a resist film is formed, exposed and developed, and then the side electrodes and lead wires are removed by etching with normal argon gas. Create.

【0018】カンチレバーの形状は、長さ(l1 ) 100
μm、幅(w1 )20μm、厚さ(t 1 )2μmである。
圧電薄膜の形状は、長さ(l2 )10μm、幅(w2 )20
μm、厚さ(t2 )1μm、側面電極を長さ(l3 )1
μm、幅(w3 )15μm、厚さ(t3 )1μmとし、探
針先端の変位(d)が1nmとすると、強誘電薄膜部に
生ずる応力(σ)は概算として、
The shape of the cantilever is the length (l1) 100
μm, width (w1) 20 μm, thickness (t 1) 2 μm.
The shape of the piezoelectric thin film is the length (l2) 10 μm, width (w2) 20
μm, thickness (t2) 1 μm, length of side electrode (l3) 1
μm, width (w3) 15 μm, thickness (t3) Set to 1 μm and search
If the displacement (d) of the needle tip is 1 nm, the
As a rough estimate, the stress (σ) that occurs is

【0019】[0019]

【数1】 [Equation 1]

【0020】で与えられ、これに対してGiven by

【0021】[0021]

【数2】 [Equation 2]

【0022】で示される分極電荷が生ずる。ここで、E
はシリコン上に成膜された二酸化珪素膜のヤング率、d
33はチタン酸ジルコニウム酸鉛の33で示される縦振動
方向の圧電定数である。ここでは代表的な値としてEを
60GPa、d33を 400×10-12 m/Vとすると、強誘電薄
膜の両電極間に約20mVの電位差を与える。この誘起電
圧に対して音波診断用のソナー等に使われる通常の信号
処理を行えば、変位量を得ることが出来る。
A polarization charge represented by is generated. Where E
Is the Young's modulus of the silicon dioxide film formed on silicon, d
33 is a piezoelectric constant in the longitudinal vibration direction indicated by 33 of lead zirconate titanate. Here, E is a typical value
When 60 GPa and d 33 are set to 400 × 10 -12 m / V, a potential difference of about 20 mV is given between both electrodes of the ferroelectric thin film. The displacement amount can be obtained by subjecting the induced voltage to normal signal processing used in a sonar for sound wave diagnosis or the like.

【0023】図1に示されるように、本発明の薄膜型変
位センサーは非常に簡単な構成を持っており、センサー
部自体がカンチレバーあるいはカンチレバーの一部とな
る必要がないため、本実施例で示した酸化珪素薄膜で作
られた可撓性プレートのみならず、種々の材料で作られ
た可撓性プレートにのせて変位センサとして使用するこ
とができる。
As shown in FIG. 1, the thin-film displacement sensor of the present invention has a very simple structure, and the sensor portion itself does not have to be a cantilever or a part of the cantilever, so that in this embodiment. Not only the flexible plate made of the silicon oxide thin film shown, but also a flexible plate made of various materials can be used as a displacement sensor.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、どのよ
うな材料でできたカンチレバーに対してもこれと一体化
した変位センサーを設けることができる。特に、本発明
を原子間力顕微鏡に適用した場合、力検出カンチレバー
上方空間が光源および光検出部から開放されることか
ら、力検出カンチレバーと被測定物との位置合わせが極
めて容易となり、操作性を向上させる上、光学顕微鏡に
よる被測定物の観察を可能にする。
As described above, according to the present invention, a displacement sensor integrated with a cantilever made of any material can be provided. In particular, when the present invention is applied to an atomic force microscope, since the space above the force detection cantilever is opened from the light source and the light detection unit, the alignment between the force detection cantilever and the object to be measured becomes extremely easy, and operability is improved. In addition to improving the measurement result, the object to be measured can be observed with an optical microscope.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明に係るカンチレバーの断面概略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a cantilever according to the present invention.

【図2】 従来のAFMの原理の概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of the principle of a conventional AFM.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 可撓性プレートとその先端付近に固定さ
れた針状チップとからなるカンチレバーにおいて、前記
可撓性プレート上に、圧電または電歪特性を持つ薄膜と
カンチレバー長手方向から該薄膜を挟む側面電極とから
なる薄膜型変位センサーを取りつけたことを特徴とする
カンチレバー。
1. A cantilever comprising a flexible plate and a needle-like tip fixed near the tip thereof, wherein a thin film having piezoelectric or electrostrictive characteristics and the thin film are formed on the flexible plate in the longitudinal direction of the cantilever. A cantilever characterized in that a thin film displacement sensor consisting of side electrodes to be sandwiched is attached.
【請求項2】 請求項1に係るカンチレバーにおいて、
前記圧電または電歪薄膜がチタン酸ジルコニウム酸鉛−
酸化ランタン固溶体であることを特徴とするカンチレバ
ー。
2. A cantilever according to claim 1, wherein
The piezoelectric or electrostrictive thin film is lead zirconate titanate-
A cantilever characterized by being a lanthanum oxide solid solution.
【請求項3】 請求項1に係るカンチレバーにおいて、
前記圧電または電歪薄膜がニオブ酸マグネシウム酸鉛−
チタン酸鉛固溶体であることを特徴とするカンチレバ
ー。
3. A cantilever according to claim 1,
The piezoelectric or electrostrictive thin film is lead magnesium niobate-
A cantilever characterized by being a lead titanate solid solution.
【請求項4】 請求項1に係るカンチレバーにおいて、
前記圧電または電歪薄膜がチタン酸バリウムであること
を特徴とするカンチレバー。
4. The cantilever according to claim 1,
A cantilever characterized in that the piezoelectric or electrostrictive thin film is barium titanate.
【請求項5】 請求項1に係るカンチレバーにおいて、
圧電または電歪薄膜が可撓性プレートとの化学反応を防
ぐためのバッファ層上に形成されることを特徴とするカ
ンチレバー。
5. The cantilever according to claim 1,
A cantilever, wherein a piezoelectric or electrostrictive thin film is formed on a buffer layer for preventing chemical reaction with a flexible plate.
JP4228999A 1992-08-28 1992-08-28 Cantilever equipped with membrane displacement sensor Pending JPH0674752A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4228999A JPH0674752A (en) 1992-08-28 1992-08-28 Cantilever equipped with membrane displacement sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4228999A JPH0674752A (en) 1992-08-28 1992-08-28 Cantilever equipped with membrane displacement sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0674752A true JPH0674752A (en) 1994-03-18

Family

ID=16885178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4228999A Pending JPH0674752A (en) 1992-08-28 1992-08-28 Cantilever equipped with membrane displacement sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0674752A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007120965A (en) * 2005-10-25 2007-05-17 Seiko Instruments Inc Measuring probe and manufacturing method of measuring probe
JP2017090276A (en) * 2015-11-11 2017-05-25 ローム株式会社 Piezoelectric sensor, sensor system, and piezoelectric element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007120965A (en) * 2005-10-25 2007-05-17 Seiko Instruments Inc Measuring probe and manufacturing method of measuring probe
JP2017090276A (en) * 2015-11-11 2017-05-25 ローム株式会社 Piezoelectric sensor, sensor system, and piezoelectric element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5537863A (en) Scanning probe microscope having a cantilever used therein
US5689063A (en) Atomic force microscope using cantilever attached to optical microscope
JP2923813B2 (en) Cantilever displacement element, scanning tunneling microscope using the same, and information processing apparatus
Lee et al. Self-excited piezoelectric PZT microcantilevers for dynamic SFM—with inherent sensing and actuating capabilities
Fujii et al. Application of lead zirconate titanate thin film displacement sensors for the atomic force microscope
US5268571A (en) Micro-displacement element, and scanning tunneling microscope and information processing apparatus using same
Watanabe et al. Micro‐fabricated piezoelectric cantilever for atomic force microscopy
Itoh et al. Self-excited force-sensing microcantilevers with piezoelectric thin films for dynamic scanning force microscopy
US5631463A (en) Displacement element, probe employing the element, and apparatus employing the probe
Smits et al. Microelectromechanical flexure PZT actuated optical scanner: static and resonance behavior
JP3069923B2 (en) Cantilever probe, atomic force microscope, information recording / reproducing device
JP3240692B2 (en) Cantilever with thin film displacement sensor
Indermühle et al. Atomic force microscopy using cantilevers with integrated tips and piezoelectric layers for actuation and detection
Lee et al. Fabrication of a ZnO piezoelectric micro cantilever with a high-aspect-ratio nano tip
JPH1090287A (en) Probe for interatomic force microscope and its manufacture
KR20220052365A (en) Atomic Nano Positioning Device
JPH0674752A (en) Cantilever equipped with membrane displacement sensor
JPH08297129A (en) Cantilever for interatomic force microscope and its manufacture
EP1439546A1 (en) A nanotube based cantilever arm, a method of operating and manufacturing a nanotube based cantilever arm, and a storage device and a photonic crystal based on an array of nanotube based cantilever arms
Nam et al. Fabrication and characteristics of piezoelectric PZT cantilever for high speed atomic force microscopy
Chu et al. Microfabricated dynamic scanning force microscope using a three dimensional piezoelectric T-shape actuator
JPH06258072A (en) Piezoelectric element thin film evaluating apparatus, interatomic force microscope
JPH0727559A (en) Cantilever with thin film type displacement sensor
JP2001108605A (en) Cantilever for scanning-type probe microscope and its manufacturing method, and scaning-type probe microscope and surface charge-measuring microscope
JP3203433B2 (en) Displacement element, detection element using the same, scanning tunnel microscope using the detection element, information processing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050811

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20080728

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080924

A521 Written amendment

Effective date: 20081117

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091027

A521 Written amendment

Effective date: 20091225

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100914