JPH1048226A - Beam structure - Google Patents
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- JPH1048226A JPH1048226A JP8207092A JP20709296A JPH1048226A JP H1048226 A JPH1048226 A JP H1048226A JP 8207092 A JP8207092 A JP 8207092A JP 20709296 A JP20709296 A JP 20709296A JP H1048226 A JPH1048226 A JP H1048226A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体プロセス等
を応用して作製される、バネ定数の小さな梁を有する構
造体デバイスに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structural device having a beam having a small spring constant and manufactured by applying a semiconductor process or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、マイクロマシン技術の研究開発が
盛んに行なわれている。マイクロファブリケーション技
術は、これを応用して構造体デバイスを小型化すること
で構造体デバイスの特性の改善や新しい小型のデバイス
の作製が実施できるため、将来的に非常に期待されてい
る。例えば、バネ定数を小さくしながら、その一方で機
械的共振周波数を高めるといった、一見、相反する要望
も、マイクロファブリケーション技術を用いた構造体の
小型化によって実現できる。この技術を利用して、加速
度センサー・角速度センサー・圧力センサー等の物理量
センサーが既に実用化されている。また、静電リレース
イッチ、さらには光偏光器やディスプレイデバイスなど
も実用レベルに達するに至っている。これらのデバイス
のいくつかは、例えば「K. E. Petersen, "Silicon as
a mechanical material", Proc. ofthe IEEE, Vol. 70
(1982) P. 420」に記載されている。この様な構造体デ
バイスは、片持ち梁や両持ち梁などの梁構造のバネ性を
利用することが多い。2. Description of the Related Art In recent years, research and development of micromachine technology has been actively carried out. The microfabrication technology is expected to be very promising in the future because it can improve the characteristics of the structural device and manufacture a new small device by reducing the size of the structural device by applying this technology. For example, seemingly contradictory demands such as increasing the mechanical resonance frequency while reducing the spring constant can also be realized by miniaturizing the structure using the microfabrication technology. Utilizing this technology, physical quantity sensors such as acceleration sensors, angular velocity sensors, and pressure sensors have already been put to practical use. In addition, electrostatic relay switches, optical deflectors and display devices have also reached practical levels. Some of these devices are, for example, "KE Petersen," Silicon as
a mechanical material ", Proc. of the IEEE, Vol. 70
(1982) P. 420 ". Such a structural device often utilizes the spring property of a beam structure such as a cantilever beam or a doubly supported beam.
【０００３】また、この様な小型の梁構造体の応用例に
走査型プローブ顕微鏡のカンチレバープローブチップが
ある。走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）は、プローブ即
ち探針を試料表面に１μｍ以下まで近接させた時に両者
の間に働く相互作用を検出しながらＸＹ方向に走査し、
その相互作用の二次元マッピングを行なう装置であり、
走査型トンネリング顕微鏡（ＳＴＭ）、原子間力顕微鏡
（ＡＦＭ）、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）、走査型近接場光
顕微鏡（ＳＮＯＭ）などの総称である。ＳＰＭのなかで
ＡＦＭは、バネ定数が１Ｎ／ｍ程度の片持ち梁（カンチ
レバー）の先端に探針が設けられており、探針に働く力
に依存するカンチレバーの変位を光学式の変位センサに
より検出して試料の表面情報を得る装置であり、例えば
特開昭６２−１３０３０２号に開示されている。[0003] An application example of such a small beam structure is a cantilever probe tip of a scanning probe microscope. A scanning probe microscope (SPM) scans in the XY directions while detecting an interaction between the probe and the probe when the probe or probe is brought close to the sample surface to 1 μm or less,
It is a device that performs two-dimensional mapping of the interaction,
It is a general term for scanning tunneling microscope (STM), atomic force microscope (AFM), magnetic force microscope (MFM), scanning near-field light microscope (SNOM), and the like. Among SPMs, the AFM has a probe at the tip of a cantilever having a spring constant of about 1 N / m, and the displacement of the cantilever depending on the force acting on the probe is measured by an optical displacement sensor. This is a device for detecting and obtaining surface information of a sample, and is disclosed, for example, in JP-A-62-130302.
【０００４】走査型プローブ顕微鏡用のカンチレバーチ
ップは、アルブレヒト（T. R. Albrecht）らが半導体Ｉ
Ｃ製造プロセスを応用して作製するＳｉＯ2 （二酸化シ
リコン）カンチレバーチップを提案して以来、半導体Ｉ
Ｃ製造プロセスを応用して作製する小型のカンチレバー
チップが主流となっており、「T. R. Albrecht, S. Aka
mine, T. E. Carver, C. F. Quate, "Microfabrication
of cantilever stylifor the atomic force microscop
e", J. Vac. Sci. Technol. A8 (4) (1990) P. 3386」
に開示された窒化シリコン製のカンチレバーや「O. Wal
ter, Th. Bayer, J. Greschner, "Micromachined silic
on sensores for scanning force microscopy", J. Va
c. Sci. Technol. B9 (2) (1991) P. 1353 」に開示さ
れたシリコン製のカンチレバーは既に市場に広く出回っ
ている。A cantilever tip for a scanning probe microscope is manufactured by TR Albrecht et al.
Since the proposal of a SiO 2 (silicon dioxide) cantilever chip fabricated by applying the C manufacturing process,
The mainstream is the small cantilever tip manufactured by applying the C manufacturing process, which is described in "TR Albrecht, S. Aka
mine, TE Carver, CF Quate, "Microfabrication
of cantilever stylifor the atomic force microscop
e ", J. Vac. Sci. Technol. A8 (4) (1990) P. 3386"
Silicon cantilevers and O. Wal
ter, Th. Bayer, J. Greschner, "Micromachined silic
on sensores for scanning force microscopy ", J. Va
c. Sci. Technol. B9 (2) (1991) P. 1353 ”, the silicon cantilever is already widely available on the market.
【０００５】半導体ＩＣ製造プロセスを応用した作製の
利点は、第一に、高い共振周波数と小さなバネ定数を同
時に実現できることであり、第二に、精度が高く（ミク
ロンオーダーの精度）非常に再現性が良いことであり、
第三に、バッチプロセスによる作製が行なえるためコス
ト的に優れていることである。[0005] The advantages of the fabrication using the semiconductor IC manufacturing process are that, first, a high resonance frequency and a small spring constant can be realized at the same time, and second, high accuracy (micron-order accuracy) and very high reproducibility. Is good,
Third, it is excellent in cost because it can be manufactured by a batch process.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】梁を含む小型の構造体
デバイスは、構造体の各部が非常に薄い膜状であること
が多く、そのような構造体デバイスの作製では、各部の
膜応力の制御が重要である。応力制御の不良は、梁に反
りや波打ちを生じさせ、所望の形状や特性の梁の獲得を
妨げる。この応力制御は、梁のバネ定数が小さいほど難
しい。応力制御の難しさは、複数の層を積層して０．５
Ｎ／ｍ程度以下のバネ定数の梁を作製する場合には特に
深刻である。In a small-sized structural device including a beam, each part of the structural body is often in the form of a very thin film. In manufacturing such a structural device, the film stress of each part is reduced. Control is important. Poor stress control causes the beam to warp or undulate, preventing the beam from having a desired shape and characteristics. This stress control is more difficult as the spring constant of the beam is smaller. Difficulties in controlling stress are as follows:
This is particularly serious when manufacturing a beam having a spring constant of about N / m or less.
【０００７】バネ定数の小さい梁を有する構造体デバイ
スとしては、例えば、光偏向器や走査型プローブ顕微鏡
用のカンチレバーチップがある。そのような構造体デバ
イスでは、良好な光反射を得るために、梁の表面に金属
のコート膜が積層される。As a structure device having a beam with a small spring constant, for example, there is an optical deflector or a cantilever chip for a scanning probe microscope. In such a structural device, a metal coat film is laminated on the surface of the beam in order to obtain good light reflection.
【０００８】例えば、走査型プローブ顕微鏡用のカンチ
レバーチップは、カンチレバーの変位は一般に光学式の
変位センサーを用いて測定されるため、カンチレバーの
背面に光反射膜が設けられている。光反射膜には高い反
射率と高い遮光性が要求される。For example, in a cantilever tip for a scanning probe microscope, since the displacement of the cantilever is generally measured using an optical displacement sensor, a light reflecting film is provided on the back surface of the cantilever. The light reflection film is required to have a high reflectance and a high light-shielding property.
【０００９】現在、市場で購入可能なカンチレバーチッ
プは、カンチレバーの背面に光反射膜として金のコート
膜を積層したものが多い。そのようなカンチレバーは、
光学式変位センサーによる変位検出に対して、十分な反
射率を有しているが、遮光率は不十分である。このた
め、カンチレバー背面に照射されたセンサー光は、その
一部が光反射膜とカンチレバー基材を透過してしまう。
カンチレバーを透過したセンサー光は、試料の表面で反
射され、再びカンチレバーを透過して、光学式変位セン
サーの受光素子に到達する。この結果、カンチレバー背
面で反射された光と試料表面で反射された光とが干渉
し、この干渉が光学式変位センサーの受光素子の出力信
号のノイズとなり、特に試料の表面が非常に平坦で反射
率が高い場合にはＡＦＭ測定のＳ／Ｎを著しく低下させ
る。At present, most cantilever chips which can be purchased in the market have a gold coating film laminated as a light reflecting film on the back surface of the cantilever. Such a cantilever,
Although it has a sufficient reflectance for the displacement detection by the optical displacement sensor, the light blocking ratio is insufficient. For this reason, part of the sensor light emitted to the back surface of the cantilever is transmitted through the light reflecting film and the cantilever substrate.
The sensor light transmitted through the cantilever is reflected on the surface of the sample, passes through the cantilever again, and reaches the light receiving element of the optical displacement sensor. As a result, the light reflected on the back of the cantilever and the light reflected on the surface of the sample interfere with each other, and this interference causes noise in the output signal of the light receiving element of the optical displacement sensor. When the ratio is high, the S / N of the AFM measurement is significantly reduced.
【００１０】遮光率は金属コート膜の厚さを増すことで
高められる。しかし、金属コート膜は、その材料によっ
ては非常に大きな膜応力を示し、カンチレバーに反りを
生じさせる。生物試料の測定ではバネ定数の小さい非常
に柔らかいカンチレバーが使用されるが、このような柔
らかいカンチレバーでは遮光率向上のための金属コート
膜厚の増加による反りの発生が特に顕著である。従っ
て、金属コート膜は単位厚さあたりの膜応力が少なく、
必要な遮光率を得るための膜厚は必要最小限であること
が望ましい。[0010] The light blocking ratio can be increased by increasing the thickness of the metal coat film. However, the metal coat film shows a very large film stress depending on the material, and causes the cantilever to warp. In the measurement of a biological sample, a very soft cantilever having a small spring constant is used. In such a soft cantilever, the occurrence of warpage due to an increase in the thickness of the metal coat for improving the light blocking ratio is particularly remarkable. Therefore, the metal coating film has less film stress per unit thickness,
It is desirable that the film thickness for obtaining the required light blocking ratio be as small as possible.
【００１１】窒化シリコン製のカンチレバーに金のコー
ト膜を形成する場合、金はガラス性の窒化シリコン膜に
対して密着性が悪いため、これを補うために一般に両者
の間にクロムやチタンなどの中間コート膜が設けられ
る。しかし、これらの材料は大きな膜応力を示すため、
カンチレバーの反りの原因となる。例えば、長さ１００
μｍ、幅４０μｍ、厚さ４００ｎｍの程度の短冊型の平
坦な窒化シリコン製の柔らかい片持ち梁は、真空蒸着で
クロムを５ｎｍ程度コートしただけで、２５μｍ程度反
ってしまう。中間コート膜に用いられるクロムやチタン
やタングステンは、厚い基材に金をコートするときによ
く使用されているが、応力制御が重要な柔らかいカンチ
レバーにとっては適した材料とは言えない。When a gold coating film is formed on a silicon nitride cantilever, gold has poor adhesion to a glassy silicon nitride film. An intermediate coat film is provided. However, these materials exhibit large film stresses,
This can cause the cantilever to warp. For example, length 100
A strip-shaped flat silicon nitride soft cantilever having a thickness of about 40 μm, a width of about 40 μm, and a thickness of about 400 nm is warped by about 25 μm by coating only about 5 nm of chromium by vacuum evaporation. Chromium, titanium, and tungsten used for the intermediate coating film are often used when coating gold on a thick base material, but are not suitable materials for a soft cantilever in which stress control is important.
【００１２】これを解決する策として、金属のコート後
に真っ直ぐになるように、カンチレバー基材に予め反り
を与えておく方法がある。しかし、カンチレバー基材
（上の例では窒化シリコン膜）に大きな応力を与える
と、その膜が膜自身の応力により破損してしまうことが
あり、この方法も好ましいものと言えない。As a solution to this problem, there is a method in which the cantilever substrate is warped in advance so as to be straight after the metal coating. However, when a large stress is applied to the cantilever substrate (the silicon nitride film in the above example), the film may be damaged by the stress of the film itself, and this method is not preferable.
【００１３】また、梁の両面に同じ金属コート膜を同じ
厚さで形成すれば、梁に反りは生じないが、形状的な制
約や機能的な制約から、梁の両面に同じ金属コート膜を
形成できないことが多い。If the same metal coat film is formed on both sides of the beam with the same thickness, the beam does not warp. However, the same metal coat film is formed on both sides of the beam due to geometrical and functional restrictions. Often cannot be formed.
【００１４】アルミニウムは、膜応力が小さく、高い反
射率と高い遮光率の金属コート膜を実現する材料として
は適している。しかし、アルミニウムをコートした柔ら
かい梁は、コート直後は反りの無いように真っ直ぐにし
てあっても、時間が経つとアルミニウムの酸化により反
りが発生し、しかもその反りが徐々に増大してしまうと
いう問題がある。例えば、長さ２００μｍ、幅２０μ
ｍ、厚さ２００ｎｍの短冊形状の平坦な窒化シリコン製
の片持ち梁にアルミニウムを４０ｎｍコートした後、こ
れを三ケ月程度大気中に放置したところ、１５μｍ程度
の反りが発生した。このような経時変化が発生し易い点
からすると、アルミニウムもカンチレバーにコートする
金属コート膜の材料に適しているとは言えない。Aluminum is suitable as a material having a small film stress and realizing a metal coat film having a high reflectance and a high light-shielding rate. However, even if a soft beam coated with aluminum is straightened immediately after coating, it is warped due to oxidation of aluminum over time, and the warpage gradually increases even if it is straightened without warping. There is. For example, length 200μm, width 20μ
After coating a strip-shaped flat silicon nitride cantilever having a thickness of 200 nm and a thickness of 200 nm with aluminum, and then leaving it in the air for about three months, a warp of about 15 μm was generated. Considering that such a change over time is likely to occur, it cannot be said that aluminum is also suitable for the material of the metal coating film for coating the cantilever.
【００１５】また、金コートの施されたカンチレバー
は、以下に述べる別の問題点を有している。ＡＦＭを用
いてタンパク質などの生物試料を測定するとき、できれ
ば、生きた状態で測定したいという希望がある。それに
は試料を水中に入れて測定することが求められる。水中
に測定試料を浸す時には、大気中のＡＦＭ測定と同様、
試料は試料台に固定される。しかし、水中に試料を入れ
ると、固定が不十分な測定試料の一部が、水の中に分散
することがよく起こる。この様な状態で、金をコートし
たカンチレバーを試料を入れた水中に浸すと、水中に分
散したタンパク質などがカンチレバーに付着する。特に
金は、そのような生物試料を付着させ易い材質であり、
金コートが施されたカンチレバーは、長時間使用すると
表面の汚れが増加し、使用できなくなってしまう。The cantilever coated with gold has another problem described below. When measuring a biological sample such as a protein using the AFM, there is a desire to measure the sample in a living state if possible. This requires placing the sample in water for measurement. When immersing the measurement sample in water, similar to AFM measurement in the atmosphere,
The sample is fixed on the sample stage. However, when a sample is placed in water, a part of the measurement sample that is not sufficiently fixed often disperses in the water. In such a state, when the gold-coated cantilever is immersed in water containing the sample, proteins dispersed in the water adhere to the cantilever. In particular, gold is a material to which such a biological sample can easily adhere,
A gold-coated cantilever becomes unusable when used for a long time due to increased surface dirt.
【００１６】また、試料を水中に入れ生きた状態でＡＦ
Ｍ測定を行なう時、より長い時間その試料を生きたまま
で保って測定を行なうためには、水に保存剤を加えるこ
とが有効である。例えば、β−メカトルはその保存剤と
してよく用いられる。このβ−メカトルはいわゆる−Ｓ
Ｈ化合物であり、カンチレバーの金属コート材に用いる
金には極めて付着し易い。β−メカトルの付着は、カン
チレバーに反りを生じさせ、問題となっている。背面に
金をコートした数ｐＮ／ｎｍ程度の柔らかいカンチレバ
ーをβ−メカトルを含む水の中に入れると、カンチレバ
ーが時間と共に反る現象が認められる。Further, the sample is placed in water and alive.
When performing the M measurement, it is effective to add a preservative to water in order to perform the measurement while keeping the sample alive for a longer time. For example, β-mechatol is often used as a preservative. This β-mechattle is a so-called -S
It is an H compound and extremely easily adheres to gold used for the metal coating material of the cantilever. Adhesion of β-mechattle causes the cantilever to warp, which is a problem. When a soft cantilever of about several pN / nm coated with gold on the back is put in water containing β-mechattle, a phenomenon in which the cantilever warps with time is recognized.
【００１７】本発明の目的は、反射率と遮光率が共に高
く、反りが少なく、経時変化も少ない柔軟な梁を有する
小型の梁構造体を提供することである。本発明の別の目
的は、反射率と遮光率が共に高く、反りが少なく、経時
変化も少なく、水中測定の際に付着物が付き難い走査型
プローブ顕微鏡用のカンチレバーを提供することであ
る。An object of the present invention is to provide a small-sized beam structure having a flexible beam having high reflectance and light-shielding rate, low warpage, and little change over time. Another object of the present invention is to provide a cantilever for a scanning probe microscope which has high reflectivity and light-shielding ratio, has little warpage, has little change with time, and hardly adheres to a substance during underwater measurement.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明の梁構造体は、弾
性変形する梁と、梁を支持する支持部と、梁の片面に設
けられた複数の金属コート膜とを有する梁構造体であ
り、複数の金属コート膜は、梁に接して設けられた第一
の金属コート膜と、第一の金属コート膜の上に設けられ
た第二の金属コート膜とを含み、第一の金属コート膜は
第二の金属コート膜よりも遮光性が高く、第二の金属コ
ート膜は第一の金属コート膜よりも変質し難い。A beam structure according to the present invention is a beam structure having a beam which is elastically deformed, a support portion for supporting the beam, and a plurality of metal coating films provided on one side of the beam. There are a plurality of metal coating films, including a first metal coating film provided in contact with the beam, a second metal coating film provided on the first metal coating film, the first metal coating film The coat film has a higher light-shielding property than the second metal coat film, and the second metal coat film is less likely to deteriorate than the first metal coat film.
【００１９】梁構造体は例えば走査型プローブ顕微鏡用
のカンチレバーチップであり、梁は片持ち梁で、その自
由端部に探針を備えている。このようなカンチレバーチ
ップにおいて、複数の金属コート膜は更に第二の金属コ
ート膜の上に設けられた第三の金属コート膜を含んでい
る。The beam structure is, for example, a cantilever tip for a scanning probe microscope. The beam is a cantilever, and has a probe at its free end. In such a cantilever chip, the plurality of metal coat films further include a third metal coat film provided on the second metal coat film.
【００２０】[0020]
＜第一実施形態＞本実施形態の梁構造体について図１と
図２を参照して説明する。図１に示されるように、梁構
造体１００は、中央に開口部を有する支持部１０２と、
支持部１０２から開口部内に延びる片持ち梁１０４を有
している。<First Embodiment> The beam structure of the present embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the beam structure 100 includes a support portion 102 having an opening in the center,
It has a cantilever 104 extending from the support 102 into the opening.
【００２１】図２に示されるように、片持ち梁１０４
は、基材である厚さ２０μｍの窒化シリコン膜１１２
と、窒化シリコン膜１１２の上に設けられた厚さ２０ｎ
ｍのアルミニウムコート膜１１４と、アルミニウムコー
ト膜１１４の上に設けられた厚さ３０ｎｍの金コート膜
１１６とで構成されている。これらの膜１１２と１１４
と１１６は、シリコン製の台座１１０の上に形成されて
おり、台座１１０は片持ち梁１０４の下側周辺部が堀り
込まれ、開口部１０６となっている。As shown in FIG. 2, cantilever 104
Is a silicon nitride film 112 having a thickness of 20 μm as a base material.
And a thickness of 20 n provided on the silicon nitride film 112.
and a 30 nm-thick gold coat film 116 provided on the aluminum coat film 114. These films 112 and 114
And 116 are formed on a pedestal 110 made of silicon, and the pedestal 110 is dug at the lower peripheral portion of the cantilever 104 to form an opening 106.
【００２２】片持ち梁１０４は短冊形状をしており、長
さは１００μｍ、幅は４０μｍである。また、片持ち梁
１０４の基材である窒化シリコン膜１１２の計算上のバ
ネ定数は０．０１７Ｎ／ｍ、共振周波数は１８．６ｋＨ
ｚである。The cantilever 104 has a rectangular shape, and has a length of 100 μm and a width of 40 μm. The calculated spring constant of the silicon nitride film 112 as the base material of the cantilever 104 is 0.017 N / m, and the resonance frequency is 18.6 kHz.
z.
【００２３】この梁構造体１００は半導体プロセスを応
用して作製される。まず、シリコンウェハー１１０を用
意し、ＬＰ−ＣＶＤによりシリコンウェハー１１０の上
に窒化シリコンを堆積して窒化シリコン膜１１２を形成
する。次に、フォトリソグラフィーにより窒化シリコン
膜１１２を片持ち梁１０４の形状にパターニングし、こ
れをマスクにして水酸化カリウム水溶液によりシリコン
ウェハー１１０を湿式エッチングして開口部１０６を形
成し、その結果として窒化シリコン製の片持ち梁基材を
得る。続いて、真空蒸着により窒化シリコン膜１１２の
上にアルミニウムを２０ｎｍ堆積してアルミニウムコー
ト膜１１４を形成し、その上に金を３０ｎｍ堆積して金
コート膜１１６を形成して、本実施形態の梁構造体１０
０を得た。The beam structure 100 is manufactured by applying a semiconductor process. First, a silicon wafer 110 is prepared, and silicon nitride is deposited on the silicon wafer 110 by LP-CVD to form a silicon nitride film 112. Next, the silicon nitride film 112 is patterned into the shape of the cantilever 104 by photolithography, and the silicon wafer 110 is wet-etched with an aqueous solution of potassium hydroxide using the mask as a mask to form the opening 106. Obtain a silicon cantilever substrate. Subsequently, aluminum is deposited on the silicon nitride film 112 by vacuum deposition to a thickness of 20 nm to form an aluminum coat film 114, and gold is deposited thereon to a thickness of 30 nm to form a gold coat film 116. Structure 10
0 was obtained.
【００２４】本実施形態の梁構造体１００の効果を調べ
るため、いくつかの比較例の梁構造体を用意し、反り量
と透過率と経時変化について、本実施形態の梁構造体と
比較例の梁構造体の比較評価を行なった。In order to examine the effect of the beam structure 100 of the present embodiment, several beam structures of comparative examples were prepared, and the warp amount, the transmittance, and the change with time were compared with those of the beam structure of the present embodiment. The comparative evaluation of the beam structure was performed.
【００２５】［比較例１］ 比較例１の梁構造体は、実
施形態と同じロットの窒化シリコン製の片持ち梁基材
に、真空蒸着により、金を５０ｎｍ堆積して作製した。 ［比較例２］ 比較例２の梁構造体は、実施形態と同じ
ロットの窒化シリコン製の片持ち梁基材に、真空蒸着に
より、クロムを２ｎｍ堆積し、その上に金を５０ｎｍ堆
積して作製した。Comparative Example 1 The beam structure of Comparative Example 1 was manufactured by depositing 50 nm of gold on a cantilever substrate made of silicon nitride of the same lot as that of the embodiment by vacuum evaporation. [Comparative Example 2] The beam structure of Comparative Example 2 was produced by depositing 2 nm of chromium by vacuum evaporation on a cantilever substrate made of silicon nitride of the same lot as that of the embodiment, and depositing 50 nm of gold thereon. .
【００２６】［比較例３］ 比較例３の梁構造体は、実
施形態と同じロットの窒化シリコン製の片持ち梁基材
に、真空蒸着により、クロムを２ｎｍ堆積し、その上に
金を５０ｎｍ堆積し、さらにその上にアルミニウムを２
０ｎｍ堆積して作製した。[Comparative Example 3] The beam structure of Comparative Example 3 was formed by depositing 2 nm of chromium by vacuum evaporation on a cantilever substrate made of silicon nitride of the same lot as that of the embodiment, and depositing 50 nm of gold thereon. And two more layers of aluminum
It was prepared by depositing 0 nm.
【００２７】［比較例４］ 比較例４の梁構造体は、実
施形態と同じロットの窒化シリコン製の片持ち梁基材
に、真空蒸着により、アルミニウムを４５ｎｍ堆積して
作製した。Comparative Example 4 The beam structure of Comparative Example 4 was produced by depositing 45 nm of aluminum on a cantilever substrate made of silicon nitride in the same lot as that of the embodiment by vacuum evaporation.
【００２８】反り量は、同じ金属コートを施したもので
もチップ間で多少ばらついているが、比較例２が最も大
きく、１０から３５μｍに達した。以下、比較例３、比
較例１、本実施形態の順に反りが小さく、比較例４が最
も小さく、８μｍ以下であった。Although the warpage varies somewhat between chips even with the same metal coating, Comparative Example 2 is the largest, reaching 10 to 35 μm. Hereinafter, the warpage was small in the order of Comparative Example 3, Comparative Example 1, and the present embodiment, and Comparative Example 4 was the smallest and was 8 μm or less.
【００２９】光の透過率は、７８０ｎｍの半導体レーザ
光を対物レンズで絞って片持ち梁に照射し、片持ち梁の
下側に配置した光センサで透過光強度を測定した。な
お、このとき使用した片持ち梁構造体は、図２において
開口部１０６がシリコンウェハー１１０の裏側まで貫通
させたものを用いた。片持ち梁のない状態で前もって測
定したレーザ光の光強度を基準にして、透過率は、比較
例３が最も低く殆ど０％（測定誤差内）であった。以
下、本実施形態と比較例４とがほぼ等しく０．３％以
下、比較例２は２ないし５％、比較例１が最も高く５％
ないし８％であった。The light transmittance was measured by irradiating a semiconductor laser beam of 780 nm with an objective lens to a cantilever beam and irradiating the cantilever beam, and measuring the transmitted light intensity by an optical sensor arranged below the cantilever beam. The cantilever structure used at this time had the opening 106 penetrated to the back side of the silicon wafer 110 in FIG. Based on the light intensity of the laser beam measured in advance without the cantilever, the transmittance of Comparative Example 3 was the lowest and was almost 0% (within a measurement error). Hereinafter, this embodiment and Comparative Example 4 are almost equal to each other, 0.3% or less, Comparative Example 2 is 2 to 5%, and Comparative Example 1 is the highest, 5%.
Or 8%.
【００３０】経時変化に関しては、最表面にアルミニウ
ムコート膜を設けた比較例３と比較例４は、作製直後に
比べて、１０から２０μｍの反りが生じた。以上の評価
結果から分かるように、アルミニウムコート膜は同じ厚
さの金コート膜よりも高い遮光率を示すが、経時的な変
化により反りを生じさせるため、これを最表面に設ける
のは好ましくない。また、アルミニウムは窒化シリコン
膜のようなガラス材料への密着力が金に比べて良好であ
る。これらの特質を考慮して、片持ち梁の基材の上にア
ルミニウムをコートし、さらにその上に金をコートした
本実施形態の構成は、高い遮光率と少ない反りを同時に
実現し、しかも経時的な変化も少なく、優れている。With respect to the change with time, in Comparative Examples 3 and 4 in which an aluminum coat film was provided on the outermost surface, warpage of 10 to 20 μm was generated as compared with immediately after the production. As can be seen from the above evaluation results, the aluminum coat film shows a higher light blocking ratio than the gold coat film of the same thickness, but it is not preferable to provide it on the outermost surface because warpage occurs due to a change with time. . Further, aluminum has a better adhesion to a glass material such as a silicon nitride film than gold. In consideration of these characteristics, the configuration of the present embodiment in which aluminum is coated on a cantilever base material and gold is further coated thereon realizes a high light blocking rate and a small warpage simultaneously, and It is excellent with little change.
【００３１】＜第二実施形態＞本実施形態の梁構造体に
ついて図３を参照して説明する。本実施形態の梁構造体
２００は走査プローブ顕微鏡用のカンチレバーチップで
ある。<Second Embodiment> The beam structure of the present embodiment will be described with reference to FIG. The beam structure 200 of the present embodiment is a cantilever tip for a scanning probe microscope.
【００３２】梁構造体２００は、支持部２０２と、そこ
から延びる片持ち梁２０４を有しており、片持ち梁２０
４はその自由端に四角錐形状の探針２０６を備えてい
る。片持ち梁２０４は短冊形状をしており、長さは１０
０μｍ、幅は４０μｍである。片持ち梁２０４は、基材
である厚さ２０ｎｍの窒化シリコン膜２１４と、窒化シ
リコン膜２１４の上に設けられた厚さ２０ｎｍのアルミ
ニウムコート膜２１６と、アルミニウムコート膜２１６
の上に設けられた厚さ３０ｎｍの金コート膜２１８とで
構成されている。窒化シリコン膜２１４はパイレックス
ガラス２１２の下面から延びており、アルミニウムコー
ト膜２１６と金コート膜２１８はバイレックスガラス２
１２の上面から延びている。The beam structure 200 has a support portion 202 and a cantilever beam 204 extending therefrom.
4 has a quadrangular pyramid-shaped probe 206 at its free end. The cantilever 204 has a strip shape and a length of 10
0 μm and the width is 40 μm. The cantilever 204 includes a 20-nm-thick silicon nitride film 214 serving as a base material, a 20-nm-thick aluminum coat film 216 provided on the silicon nitride film 214, and an aluminum coat film 216.
And a gold-coated film 218 having a thickness of 30 nm provided thereon. The silicon nitride film 214 extends from the lower surface of the Pyrex glass 212, and the aluminum coating film 216 and the gold coating film 218
12 from the top surface.
【００３３】窒化シリコン製の片持ち梁の基材は、「T.
R. Albrecht, S. Akamine, T. E.Carver, C. F. Quat
c, "Microfabrication of cantilever styli for the a
tomic force microscope", J. Vac. Sci. Technol. A8
(4) (1990) P.3386 」に記載されている窒化シリコン製
のカンチレバーの作製法と同様にして作製した。すなわ
ち、シリコンウェハーにＬＰ−ＣＶＤにより窒化シリコ
ンを堆積して窒化シリコン膜２１４を形成し、フォトリ
ソグラフィーにより片持ち梁状２０４の形状にパターニ
ングする。次に、パイレックスガラス２１２を陽極接合
により窒化シリコン膜２１４に接合し、シリコンウェハ
ーを水酸化カリウム水溶液により湿式エッチングして除
去し、窒化シリコン製の片持ち梁の基材を得る。続い
て、真空蒸着により、アルミニウムを２０ｎｍ堆積して
アルミニウムコート膜２１６を形成し、その上に金を３
０ｎｍ堆積して金コート膜２１８を形成して、本実施形
態の梁構造体２００を得た。The base material of the cantilever made of silicon nitride is described in "T.
R. Albrecht, S. Akamine, TECarver, CF Quat
c, "Microfabrication of cantilever styli for the a
tomic force microscope ", J. Vac. Sci. Technol. A8
(4) (1990) P.3386 ”, the same as the method for manufacturing a silicon nitride cantilever. That is, silicon nitride is deposited on a silicon wafer by LP-CVD to form a silicon nitride film 214, which is patterned into a cantilever shape 204 by photolithography. Next, the Pyrex glass 212 is bonded to the silicon nitride film 214 by anodic bonding, and the silicon wafer is removed by wet etching with an aqueous solution of potassium hydroxide to obtain a cantilever substrate made of silicon nitride. Subsequently, aluminum is deposited to a thickness of 20 nm by vacuum deposition to form an aluminum coat film 216, and gold is deposited on the aluminum coat film 216.
A gold coat film 218 was formed by depositing 0 nm to obtain a beam structure 200 of the present embodiment.
【００３４】このようにして作製した走査プローブ顕微
鏡用カンチレバーは、反りも１０μｍ以下と小さく、光
の透過率も０．３％以下と少ない。従って、発明が解決
しようとする課題のところで述べた走査プローブ顕微鏡
における光干渉の問題は発生せず、良好な測定が行なえ
る。また、経時変化による反りもすくない。The thus fabricated cantilever for a scanning probe microscope has a small warpage of 10 μm or less and a light transmittance of 0.3% or less. Therefore, the problem of light interference in the scanning probe microscope described in the section to be solved by the invention does not occur, and good measurement can be performed. In addition, warpage due to aging is also small.
【００３５】本実施形態において、光の遮光の点からす
ると、アルミニウムコート膜と金コート膜の厚さは、両
者を合わせて２０ｎｍから２００ｎｍ程度が必要であ
り、厚い程よい。一方、膜応力の点からすると、アルミ
ニウムコート膜と金コート膜の厚さは薄い程よい。ま
た、経時変化の点からすると、経時変化の無い金コート
膜の厚さは１０ｎｍ以上であることが望ましい。従っ
て、アルミニウムコート膜の好適な厚さは１０ｎｍから
５０ｎｍ、金コート膜の好適な厚さは１０ｎｍから５０
ｎｍである。In this embodiment, from the viewpoint of light shielding, the total thickness of the aluminum coat film and the gold coat film needs to be about 20 nm to 200 nm, and the thicker the better. On the other hand, from the viewpoint of film stress, the thinner the aluminum coat film and the gold coat film, the better. Further, from the viewpoint of change with time, the thickness of the gold coat film that does not change with time is preferably 10 nm or more. Therefore, the preferable thickness of the aluminum coat film is 10 nm to 50 nm, and the preferable thickness of the gold coat film is 10 nm to 50 nm.
nm.
【００３６】上述した実施形態では、基材のすぐ上の金
属コート膜にアルミニウムを用い、最表面の金属コート
膜に金を用いた例を示したが、アルミニウムの代わりに
遮光性が高く膜応力の小さい銀を用いてもよく、最表面
の材料は金の代わりに膜応力が小さく酸化し難い他の貴
金属材料たとえば白金やパラジウムを用いてもよい。In the above-described embodiment, an example was described in which aluminum was used for the metal coat film immediately above the base material and gold was used for the metal coat film on the outermost surface. May be used, and other material such as platinum or palladium, which has a small film stress and is hardly oxidized, may be used instead of gold as the outermost material.
【００３７】＜第三実施形態＞本実施形態の梁構造体に
ついて図４を参照して説明する。本実施形態の梁構造体
２００は走査プローブ顕微鏡用のカンチレバーチップで
ある。<Third Embodiment> A beam structure of the present embodiment will be described with reference to FIG. The beam structure 200 of the present embodiment is a cantilever tip for a scanning probe microscope.
【００３８】梁構造体２００は、支持部２０２と、そこ
から延びる片持ち梁２０４を有しており、片持ち梁２０
４はその自由端に四角錐形状の探針２０６を備えてい
る。片持ち梁２０４は短冊形状をしており、長さは１０
０μｍ、幅は２０μｍである。片持ち梁２０４は、基材
である厚さ２０ｎｍの窒化シリコン膜２１４と、窒化シ
リコン膜２１４の上に設けられた厚さ４０ｎｍのアルミ
ニウムコート膜２１６と、アルミニウムコート膜２１６
の上に設けられた厚さ２０ｎｍの金コート膜２１８と、
金コート膜２１８の上に設けられた厚さ１０ｎｍのアル
ミニウムコート膜２２０で構成されている。窒化シリコ
ン膜２１４はパイレックスガラス２１２の下面から延び
ており、アルミニウムコート膜２１６と金コート膜２１
８とアルミニウムコート膜２２０はバイレックスガラス
２１２の上面から延びている。The beam structure 200 has a support portion 202 and a cantilever beam 204 extending therefrom.
4 has a quadrangular pyramid-shaped probe 206 at its free end. The cantilever 204 has a strip shape and a length of 10
0 μm and the width is 20 μm. The cantilever beam 204 includes a silicon nitride film 214 having a thickness of 20 nm as a base material, an aluminum coat film 216 having a thickness of 40 nm provided on the silicon nitride film 214, and an aluminum coat film 216.
A gold coat film 218 having a thickness of 20 nm provided on
It is composed of a 10 nm thick aluminum coat film 220 provided on the gold coat film 218. The silicon nitride film 214 extends from the lower surface of the Pyrex glass 212 and includes an aluminum coat film 216 and a gold coat film 21.
8 and the aluminum coat film 220 extend from the upper surface of the Bayrex glass 212.
【００３９】窒化シリコン製の片持ち梁の基材は第二実
施形態と同様にして作製される。この基材に対して、真
空蒸着法により、アルミニウムを４０ｎｍ堆積してアル
ミニウムコート膜２１６を形成し、その上に金を２０ｎ
ｍ堆積して金コート膜２１８を形成し、さらにその上に
アルミニウムを１０ｎｍ堆積してアルミニウムコート膜
２２０を形成して、本実施形態の梁構造体２００を得
た。最表面に設けられるアルミニウムコート膜２２０
は、遮光性を確保するために設けられるアルミニウムコ
ート膜２１６に比べて薄い。The base material of the cantilever made of silicon nitride is manufactured in the same manner as in the second embodiment. On this substrate, aluminum is deposited to a thickness of 40 nm by vacuum evaporation to form an aluminum coat film 216, on which gold is deposited for 20n.
Then, a gold coat film 218 was formed by depositing m, and aluminum was further deposited thereon by 10 nm to form an aluminum coat film 220, thereby obtaining a beam structure 200 of the present embodiment. Aluminum coat film 220 provided on the outermost surface
Is thinner than the aluminum coat film 216 provided to secure light shielding properties.
【００４０】本実施形態のカンチレバー２００と、金コ
ートを施した通常のカンチレバーとを、タンパク質の試
料を含む水中に浸して、水中ＡＦＭ測定を行なった結
果、本実施形態のカンチレバーの方が、通常のカンチレ
バーに比べて、付着物が少なかった。The cantilever 200 of the present embodiment and a normal cantilever coated with gold were immersed in water containing a protein sample, and the underwater AFM measurement was performed. Had less deposits than the cantilever.
【００４１】本実施形態の梁構造体は、片持ち梁基材の
上にアルミニウムコート膜と金コート膜とアルミニウム
コート膜が積層されているため、以下の作用がある。第
一に、第二実施形態と同様、カンチレバー基材の上にア
ルミニウムコート膜２１６と金コート膜２１８が積層さ
れているため、両者合わせて６０ｎｍの薄い金属コート
膜で高い遮光性を確保しつつ、金コート膜２１８により
アルミニウムコート膜２１６の酸化を防ぎ、経時的にカ
ンチレバーの反りが増加するのを防いでいる。The beam structure of the present embodiment has the following effects because the aluminum coat film, the gold coat film and the aluminum coat film are laminated on the cantilever base material. First, as in the second embodiment, since the aluminum coat film 216 and the gold coat film 218 are laminated on the cantilever base material, a high light-shielding property is secured by a 60 nm thin metal coat film. The gold coating film 218 prevents the oxidation of the aluminum coating film 216, thereby preventing the warpage of the cantilever from increasing with time.
【００４２】第二に、アルミニウムコート膜２２０は下
側が金コート膜２１８であり、アルミニウムコート膜２
２０の酸化が表面から進行しても、酸化は金コート膜２
１８で止まり、それ以上は進行しない。アルミニウムだ
けをコートしたカンチレバーでは、酸化が膜の厚み方向
のどこで停止するかが分からないため、酸化による経時
的なカンチレバーの反りが避けられないが、本実施形態
では、酸化されるアルミニウムの厚さが予測できるた
め、経時的な変化も含めたカンチレバーの応力設計が行
なえる。Second, the lower side of the aluminum coat film 220 is the gold coat film 218 and the aluminum coat film
Even if the oxidation of 20 proceeds from the surface, the oxidation is
Stops at 18 and does not proceed any further. In a cantilever coated only with aluminum, it is not possible to know where oxidation stops in the thickness direction of the film, so that it is inevitable that the cantilever warps over time due to oxidation. Therefore, the cantilever stress design including the change with time can be performed.
【００４３】第三に、カンチレバー２０４の背面の最表
面の金属コート膜は、金ではなく、アルミニウムである
ので、水中測定の際に付着物が付き難い。これは、酸化
によりアルミニウムコート膜２２０の表面が親水性にな
ったためと考えられる。Third, since the outermost metal coat film on the back surface of the cantilever 204 is made of aluminum instead of gold, it is difficult for adherents to be adhered during underwater measurement. This is considered to be because the surface of the aluminum coat film 220 became hydrophilic by oxidation.
【００４４】＜第四実施形態＞本実施形態の梁構造体
は、走査プローブ顕微鏡用のカンチレバーチップであ
り、構造的には図４に示した第三実施形態の梁構造体２
００と同じである。<Fourth Embodiment> The beam structure of this embodiment is a cantilever tip for a scanning probe microscope, and is structurally similar to the beam structure 2 of the third embodiment shown in FIG.
Same as 00.
【００４５】第二実施形態で述べた窒化シリコン製の片
持ち梁の基材に対して、真空蒸着法により、アルミニウ
ムを４０ｎｍ堆積してアルミニウムコート膜を形成し、
その上に金を２０ｎｍ堆積して金コート膜を形成し、さ
らにその上にスパッタリングにより白金パラジウムを１
０ｎｍ堆積して白金パラジウムコート膜を形成して、本
実施形態の梁構造体２００を得た。On the silicon nitride cantilever substrate described in the second embodiment, aluminum was deposited to a thickness of 40 nm by vacuum evaporation to form an aluminum coat film.
A gold coat film is formed by depositing gold to a thickness of 20 nm, and platinum-palladium is further deposited thereon by sputtering.
By depositing 0 nm to form a platinum palladium coat film, a beam structure 200 of the present embodiment was obtained.
【００４６】本実施形態のカンチレバーと、金コートを
施した通常のカンチレバーとを、タンパク質の試料を含
む水中に浸して、水中ＡＦＭ測定を行なった結果、本実
施形態のカンチレバーの方が、通常のカンチレバーに比
べて、付着物が少なかった。The cantilever of the present embodiment and a normal cantilever coated with gold were immersed in water containing a protein sample, and AFM measurement was performed in water. There were fewer deposits compared to the cantilever.
【００４７】白金パラジウムは酸化し難いため、金コー
ト膜を設けることなく、アルミニウムコート膜の上に直
接白金パラジウムコート膜を形成することも考えられ
る。しかし、アルミニウムは真空蒸着で堆積することが
多く、白金パラジウムはスパッタリングで堆積すること
が多い。ちなみに金はいずれの方法でも堆積可能であ
る。このため、アルミニウムコート膜の上に直に白金パ
ラジウムコート膜を設けるには、加工物を真空蒸着装置
からスパッタリング装置に移す必要があるため、加工物
を真空中から大気中に一旦取り出さざるを得ない。本実
施形態では、その際のアルミニウムの酸化を避けるため
に、アルミニウムコート膜の上に金コート膜を積層し、
その上に白金パラジウムをスパッタリングで堆積した。Since platinum-palladium hardly oxidizes, it is conceivable to form a platinum-palladium coat directly on the aluminum coat without providing a gold coat. However, aluminum is often deposited by vacuum evaporation, and platinum palladium is often deposited by sputtering. By the way, gold can be deposited by any method. For this reason, in order to provide a platinum-palladium coat film directly on the aluminum coat film, it is necessary to transfer the work from the vacuum evaporation apparatus to the sputtering apparatus, so that the work has to be once taken out of the vacuum into the atmosphere. Absent. In this embodiment, in order to avoid oxidation of aluminum at that time, a gold coat film is laminated on the aluminum coat film,
Platinum palladium was deposited thereon by sputtering.
【００４８】以上、実施形態では、光反射膜としてカン
チレバー背面に設けられる金属コート膜を中心に説明し
たが、本発明は、ＡＦＭ／ＳＴＭ同時測定のために、導
電性の探針を得るためのカンチレバー探針側に対する金
属コート膜の形成に対しても同様に有効である。As described above, the embodiment has been described centering on the metal coating film provided on the back surface of the cantilever as the light reflecting film. However, the present invention provides a method for obtaining a conductive probe for simultaneous AFM / STM measurement. It is similarly effective for forming a metal coat film on the cantilever probe side.
【００４９】実施形態では蒸着用アルミニウムとしてア
ルミニウム（９９．９％（株）レアメタリック製）を用
いたが、シリコンが１〜２％含有されているアルミニウ
ムを用いても構わない。In the embodiment, aluminum (99.9%, manufactured by Rare Metallic Co., Ltd.) was used as aluminum for vapor deposition, but aluminum containing 1 to 2% of silicon may be used.
【００５０】また、実施形態はバネ定数が大きく硬い多
層構造の梁よりもむしろ、反りの発生し易いバネ定数が
１Ｎ／ｍ以下、さらには０．５Ｎ／ｍ以下の多層構造の
梁に有効である。Further, the embodiment is effective for a beam having a multi-layered structure having a spring constant of 1 N / m or less, more preferably 0.5 N / m or less, rather than a hard multi-layered beam having a large spring constant. is there.
【００５１】本発明は、上述した実施形態に限定される
ものではなく、以下に列記する項目のいずれかに該当す
る梁構造体をすべて含む。 １．弾性変形する梁と、梁を支持する支持部と、梁の片
面に設けられた複数の金属コート膜とを有する梁構造体
であり、複数の金属コート膜は、梁に接して設けられた
第一の金属コート膜と、第一の金属コート膜の上に設け
られた第二の金属コート膜とを含み、第一の金属コート
膜は第二の金属コート膜よりも遮光性が高く、第二の金
属コート膜は第一の金属コート膜よりも変質し難い、梁
構造体。 ２．第１項において、第一の金属コート膜はアルミニウ
ムまたは銀からなり、第二の金属コート膜は貴金属から
なる、梁構造体。 ３．第２項において、第二の金属コート膜は金または白
金もしくはそれらとパラジウムの混合物からなる、梁構
造体。 ４．第１項ないし第３項において、梁は片持ち梁であ
り、片持ち梁は自由端部に探針（突起）を備えている、
梁構造体。 ５．第４項において、複数の金属コート膜は更に第二の
金属コート膜の上に設けられた第三の金属コート膜を含
んでいる、梁構造体。 ６．第５項において、第三の金属コート膜は第一の金属
コート膜と同じ材料からなる、梁構造体。 ７．第１項ないし第６項において、梁は１Ｎ／ｍ以下の
バネ定数を有している、梁構造体。 ８．第４項ないし第７項において、梁構造体は走査型プ
ローブ顕微鏡用のカンチレバーチップである、梁構造
体。The present invention is not limited to the embodiments described above, but includes all beam structures corresponding to any of the items listed below. 1. A beam structure having an elastically deformable beam, a support portion supporting the beam, and a plurality of metal coat films provided on one side of the beam, wherein the plurality of metal coat films are provided in contact with the beam. One metal coat film and a second metal coat film provided on the first metal coat film, the first metal coat film has a higher light-shielding property than the second metal coat film, The second metal coat film is less likely to deteriorate than the first metal coat film. 2. 2. The beam structure according to claim 1, wherein the first metal coat film is made of aluminum or silver, and the second metal coat film is made of a noble metal. 3. 2. The beam structure according to claim 2, wherein the second metal coat film is made of gold, platinum, or a mixture thereof with palladium. 4. In any one of Items 1 to 3, the beam is a cantilever, and the cantilever has a probe (protrusion) at a free end.
Beam structure. 5. 4. The beam structure according to claim 4, wherein the plurality of metal coat films further include a third metal coat film provided on the second metal coat film. 6. 6. The beam structure according to claim 5, wherein the third metal coat film is made of the same material as the first metal coat film. 7. 6. The beam structure according to any one of items 1 to 6, wherein the beam has a spring constant of 1 N / m or less. 8. 4. The beam structure according to any one of items 4 to 7, wherein the beam structure is a cantilever tip for a scanning probe microscope.
【００５２】[0052]
【発明の効果】本発明によれば、反射率と遮光率が共に
高く、反りが少なく、経時変化も少ない柔軟な梁を有す
る小型の梁構造体が提供される。そして、本発明の梁構
造体を使用することにより、高精度・高感度のマイクロ
センサーや小型光偏向器や走査型プローブ顕微鏡用カン
チレバー等が得られる。According to the present invention, there is provided a small-sized beam structure having a flexible beam which has a high reflectance and a high light-shielding rate, has a small warpage, and has little change with time. By using the beam structure of the present invention, a high-precision and high-sensitivity microsensor, a small optical deflector, a cantilever for a scanning probe microscope, and the like can be obtained.
【図１】第一実施形態による梁構造体の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a beam structure according to a first embodiment.
【図２】図１の梁構造体のＩＩ−ＩＩ線による断面図で
ある。FIG. 2 is a cross-sectional view of the beam structure of FIG. 1 taken along the line II-II.
【図３】第二実施形態による梁構造体の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a beam structure according to a second embodiment.
【図４】第三実施形態による梁構造体の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a beam structure according to a third embodiment.
１０２ 支持部 １０４ 片持ち梁 １１２ 窒化シリコン膜 １１４ アルミニウムコート膜 １１６ 金コート膜 102 support 104 cantilever 112 silicon nitride film 114 aluminum coat film 116 gold coat film
Claims (3)
と、梁の片面に設けられた複数の金属コート膜とを有す
る梁構造体であり、複数の金属コート膜は、梁に接して
設けられた第一の金属コート膜と、第一の金属コート膜
の上に設けられた第二の金属コート膜とを含み、第一の
金属コート膜は第二の金属コート膜よりも遮光性が高
く、第二の金属コート膜は第一の金属コート膜よりも変
質し難い、梁構造体。A beam structure comprising a beam that is elastically deformed, a support portion that supports the beam, and a plurality of metal coat films provided on one side of the beam, wherein the plurality of metal coat films are in contact with the beam. A first metal coat film provided, and a second metal coat film provided on the first metal coat film, wherein the first metal coat film is more light-shielding than the second metal coat film. The beam structure has high property, and the second metal coat film is less likely to deteriorate than the first metal coat film.
片持ち梁は自由端部に探針を備えており、走査型プロー
ブ顕微鏡用のカンチレバーチップである梁構造体。2. The beam according to claim 1, wherein the beam is a cantilever,
The cantilever has a probe at its free end, and is a cantilever tip for a scanning probe microscope.
更に第二の金属コート膜の上に設けられた第三の金属コ
ート膜を含んでいる、梁構造体。3. The beam structure according to claim 2, wherein the plurality of metal coat films further include a third metal coat film provided on the second metal coat film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8207092A JPH1048226A (en) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | Beam structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8207092A JPH1048226A (en) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | Beam structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1048226A true JPH1048226A (en) | 1998-02-20 |
Family
ID=16534075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8207092A Withdrawn JPH1048226A (en) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | Beam structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1048226A (en) |
Cited By (2)
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1996
- 1996-08-06 JP JP8207092A patent/JPH1048226A/en not_active Withdrawn
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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: 20031007 |