JP2002210700A - Machining device and method with scanning-type probe - Google Patents
Machining device and method with scanning-type probeInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、探針で測定試料を
相対走査して該測定試料上の情報を取得するSPM(走
査型プローブ顕微鏡)の原理を用いて該試料を加工する
加工装置および加工方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing apparatus for processing a sample using a principle of an SPM (scanning probe microscope) for acquiring information on the sample by relatively scanning the sample with a probe. It relates to a processing method.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、導体の電子構造を直接観察できる
走査型トンネル顕微鏡(以後、STMと略す)の開発
[G.Binning et al. Phys. R
ev.Lett,49,57(1982)]以来、AF
M(原子間力顕微鏡)、SCM(走査型容量顕微鏡)、
NSOM(近接場顕微鏡)といった、先端の尖ったプロ
ーブを走査することにより様々な情報とその分布を得る
顕微鏡装置が、次々と開発されてきた。現在、これらの
顕微鏡群は、走査型プローブ顕微鏡(SPM)と総称さ
れ、原子、分子レベルの解像度を持つ、微細構造の観察
手段として、広く用いられるようになっている。2. Description of the Related Art In recent years, a scanning tunneling microscope (hereinafter abbreviated as STM) capable of directly observing the electronic structure of a conductor has been developed [G. Binning et al. Phys. R
ev. Lett, 49, 57 (1982)]
M (atomic force microscope), SCM (scanning capacity microscope),
Microscope devices, such as NSOM (near field microscope), which obtain various information and its distribution by scanning a probe with a sharp tip, have been developed one after another. At present, these microscope groups are collectively referred to as scanning probe microscopes (SPM), and have been widely used as means for observing microstructures having resolution at the atomic and molecular levels.
【0003】また、その原理、装置構成を用いて、探針
先端と試料との間に電圧を印加し陽極酸化を行う、探針
を試料に押し付けて切削加工を行う、微小開口を持つN
SOMプローブを用いてレジストを感光させる等の方法
で測定分解能に近い精度での加工が可能なため、数nm
から100nm程度といったフォトリソグラフィーの加
工限界以下の構造物の加工手段としてその応用が期待さ
れている。Further, using the principle and apparatus configuration, a voltage is applied between the tip of the probe and the sample to perform anodic oxidation, the probe is pressed against the sample to perform cutting, and a N
Since processing with an accuracy close to the measurement resolution is possible by exposing the resist using an SOM probe, etc.
Its application is expected as a means for processing structures below the processing limit of photolithography, such as from about 100 nm to about 100 nm.
【0004】例えば、特開平9−172213号公報で
は、走査型トンネル顕微鏡を用いて導電性の領域を局所
的に変成させることにより作製された微細構造を有する
電子デバイスが提案されている。また、特開平6−09
6714号公報では、走査型プローブ顕微鏡のプローブ
表面を導電性とし、プローブ先端と試料表面の間に電圧
を印加することにより試料表面を加工する表面微細加工
装置が提案されている。また、特開平10−34070
0号公報では、弾性体に支持された探針を試料表面に接
触させた状態で探針と試料表面を相対的に移動させるこ
とにより試料表面に加工を施す切削加工方法が提案され
ている。[0004] For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-172213 proposes an electronic device having a fine structure manufactured by locally modifying a conductive region using a scanning tunneling microscope. Also, Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-09
No. 6,714, proposes a surface micromachining apparatus for processing a sample surface by making a probe surface of a scanning probe microscope conductive and applying a voltage between the probe tip and the sample surface. Also, JP-A-10-34070
No. 0 proposes a cutting method for processing a sample surface by relatively moving the probe and the sample surface while the probe supported by an elastic body is in contact with the sample surface.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】さて、これらSPM装
置は非常に尖った先端をもつ探針を使用するため、一般
的な問題として、試料と探針の接触によって生じる探針
の損傷が挙げられる。そして、このような損傷による探
針先端の曲率半径の増大は、顕微鏡装置としての分解能
の低下や、加工装置としての加工サイズの増大を招く。Since these SPM devices use a probe having a very sharp tip, a general problem is damage to the probe caused by contact between the sample and the probe. . An increase in the radius of curvature of the tip of the probe due to such damage causes a decrease in resolution as a microscope device and an increase in processing size as a processing device.
【0006】従来、これらの問題に対する解決策とし
て、特にAFM観察装置においては、プローブを振動さ
せ、探針先端で試料表面をたたくようにして接触させ、
探針の変位の振幅を一定とするように距離制御を行うタ
ッピング方式や、プローブ共振させて、非接触状態での
探針先端と試料表面との間に働く原子間力を、探針の変
位の振幅や、共振周波数の変化をもって検出し、これを
一定とするように距離制御を行うノンコンタクト方式等
が提案されている。Conventionally, as a solution to these problems, particularly in an AFM observation apparatus, a probe is vibrated, and the sample is brought into contact with the tip of a probe by striking the sample surface.
The tapping method, which controls the distance so that the amplitude of the displacement of the probe is constant, or the atomic force acting between the probe tip and the sample surface in a non-contact state by making the probe resonate, A non-contact method or the like that detects a change in the amplitude or resonance frequency and controls the distance so as to keep the change constant has been proposed.
【0007】例えば、特開平08−321085号公報
では、これを加工装置に応用し、振動周期とタイミング
を合わせ、加工に適した距離で短いパルス電圧を探針試
料間に印加し、電界蒸発により加工を行う方式が提案さ
れている。しかしながら、この方式では、タイミングを
合わせる事が難しく、また装置構成が複雑になるだけで
なく、プローブが加工パルスの印加により、瞬間的な力
を受けるため、制御することが難しく、さらに、外乱に
対しても敏感であるという点等に問題がある。For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-321085, this is applied to a processing apparatus, a short pulse voltage is applied between the probe samples at a distance suitable for processing by adjusting the oscillation cycle and timing, and the electric field evaporation is performed. A processing method has been proposed. However, in this method, it is difficult to adjust the timing, and the structure of the apparatus becomes complicated. In addition, since the probe receives an instantaneous force due to the application of the processing pulse, it is difficult to control the probe. There is a problem in that it is sensitive.
【0008】また、上記した特開平6−096714号
公報のような接触加工方式においては、印加電圧と投入
電荷量という2つのパラメータの関係は、探針と試料と
の間の抵抗値で決まってしまうため、それらを独立に定
めることができず、また、加工中の接触抵抗の変化にも
対応が難しいという点等に問題がある。In the contact processing system as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-097714, the relationship between the two parameters of the applied voltage and the applied charge is determined by the resistance between the probe and the sample. Therefore, they cannot be determined independently, and it is difficult to cope with a change in contact resistance during processing.
【0009】そこで、本発明は、上記課題を解決し、簡
便な構成で探針の損傷を防ぎ、安定した加工を行うこと
ができる走査型プローブによる加工装置及び加工方法を
提供することを目的とするものである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a processing apparatus and a processing method using a scanning probe capable of solving the above-mentioned problems, preventing damage to a probe with a simple configuration, and performing stable processing. Is what you do.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するため、つぎの(1)〜(20)のように構成した
走査型プローブによる加工装置及び加工方法を提供する
ものである。 (1)探針を加工パターンにしたがって、所定の走査速
度で試料上を相対走査して該試料を加工する走査型プロ
ーブによる加工装置において、前記探針を振動させる加
振手段と、前記探針と前記試料との間隔を制御する間隔
制御手段と、前記探針と前記試料間に加工物理量を印加
する加工物理量印加手段とを有し、前記探針が前記試料
の表面に前記振動により間欠的に接触するように、前記
探針と前記試料との間隔を制御し、前記探針と前記試料
との間に前記加工物理量を連続的に印加して加工するよ
うに構成したことを特徴とする走査型プローブによる加
工装置。 (2)前記走査速度が、前記振動の周波数と加工サイズ
を用いて演算される走査速度演算手段を有することを特
徴とする上記(1)に記載の走査型プローブによる加工
装置。 (3)前記走査速度演算手段は、前記探針と前記試料と
が接触する限界点における前記試料の被加工部分のサイ
ズを直径Rとし、前記振動の周波数をfとするとき、前
記走査速度の最大値VP-maxが、つぎの条件式を満たす
ように構成されていることを特徴とする上記(2)に記
載の走査型プローブによる加工装置。 VP-max=R・f (4)前記走査速度演算手段は、前記試料の被加工部分
のサイズを直径Rとし、前記振動の周波数をfとし、隣
り合う前記被加工部分同士の重なり合う割合を走査方向
の長さにしてa%とするとき、前記走査速度VPが、つ
ぎの条件式を満たすように構成されていることを特徴と
する上記(2)に記載の走査型プローブによる加工装
置。 VP≦R・f・(1−a/100) (5)前記間隔制御手段が、前記加工物理量印加手段の
印加により加工に投入された物理量を検出する投入物理
量検出手段と、該投入物理量検出手段によって検出され
た物理量に基づいて前記探針と前記試料との間隔制御量
を演算する間隔制御量演算手段を備えていることを特徴
とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の走査型プ
ローブによる加工装置。 (6)前記間隔制御手段が、前記探針と前記試料との間
隔を検出する間隔検出手段と、該間隔検出手段によって
検出された距離に基づいて前記探針と前記試料との間隔
制御量を演算する間隔制御量演算手段を有し、前記距離
が一定値以下となった場合に間隔制御に用いる制御量を
別の制御量に切り替える間隔制御量切り替え手段を有す
ることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記
載の走査型プローブによる加工装置。 (7)前記加工物理量印加手段が、電圧印加手段である
ことを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載
の走査型プローブによる加工装置。 (8)前記加工物理量印加手段が、近接場光または磁界
等の物理量印加手段であることを特徴とする上記(1)
〜(6)のいずれかに記載の走査型プローブによる加工
装置。 (9)前記投入物理量検出手段が、電流検出手段である
ことを特徴とする上記(1)〜(8)のいずれかに記載
の走査型プローブによる加工装置。 (10)前記加工が、陽極酸化によって行われることを
特徴とする上記(1)〜(9)のいずれかに記載の走査
型プローブによる加工装置。 (11)探針を加工パターンにしたがって、所定の走査
速度で試料上を相対走査して該試料を加工する走査型プ
ローブによる加工方法において、前記探針が前記試料の
表面に前記振動により間欠的に接触するように、前記探
針と前記試料との間隔を制御し、これらを間欠的に接触
させた状態で前記加工物理量を連続的に印加して加工す
ることを特徴とする走査型プローブによる加工方法。 (12)前記走査速度が、前記振動の周波数と加工サイ
ズを用いて演算されることを特徴とする上記(11)に
記載の走査型プローブによる加工方法。 (13)前記走査速度演算が、前記探針と前記試料とが
接触する限界点における前記試料の被加工部分のサイズ
を直径Rとし、前記振動の周波数をfとするとき、前記
走査速度の最大値VP-maxが、つぎの条件式を満たすよ
うに行われることを特徴とする上記(12)に記載の走
査型プローブによる加工方法。 VP-max=R・f (14)前記走査速度演算が、前記試料の被加工部分の
サイズを直径Rとし、前記振動の周波数をfとし、隣り
合う前記被加工部分同士の重なり合う割合を走査方向の
長さにしてa%とするとき、前記走査速度VPが、つぎ
の条件式を満たすように行われることを特徴とする上記
(12)に記載の走査型プローブによる加工方法。 VP≦R・f・(1−a/100) (15)前記間隔の制御が、前記加工物理量印加手段の
印加により加工に投入された物理量を検出し、該検出さ
れた物理量に基づいて前記探針と前記試料との間隔制御
量を演算して行われることを特徴とする上記(11)〜
(14)のいずれかに記載の走査型プローブによる加工
方法。 (16)前記間隔の制御が、前記探針と前記試料との間
隔を検出し、該検出された距離に基づいて前記探針と前
記試料との間隔制御量を演算して、前記距離が一定値以
下となった場合に間隔制御に用いる制御量を別の制御量
に切り替えて行われることを特徴とする上記(11)〜
(14)のいずれかに記載の走査型プローブによる加工
方法。 (17)前記加工物理量の印加として、電圧を印加する
ことを特徴とする上記(11)〜(16)のいずれかに
記載の走査型プローブによる加工方法。 (18)前記加工物理量の印加として、近接場光または
磁界等の物理量を印加することを特徴とする上記(1
1)〜(16)のいずれかに記載の走査型プローブによ
る加工方法。 (19)前記検出する前記投入物理量が、電流値である
ことを特徴とする上記(11)〜(18)のいずれかに
記載の走査型プローブによる加工方法。 (20)前記加工が、陽極酸化によって行われることを
特徴とする上記(11)〜(19)のいずれかに記載の
走査型プローブによる加工方法。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a processing apparatus and a processing method using a scanning probe configured as described in the following (1) to (20) in order to achieve the above object. (1) In a processing apparatus using a scanning probe for processing a sample by relatively scanning a sample at a predetermined scanning speed on a probe according to a processing pattern, vibrating means for vibrating the probe, and the probe And an interval control means for controlling an interval between the probe and the sample, and a processing physical quantity applying means for applying a processing physical quantity between the probe and the sample, wherein the probe is intermittently applied to the surface of the sample by the vibration. The distance between the probe and the sample is controlled so as to contact the sample, and processing is performed by continuously applying the processing physical quantity between the probe and the sample. Processing equipment using a scanning probe. (2) The processing apparatus using a scanning probe according to the above (1), further including a scanning speed calculating unit that calculates the scanning speed using the frequency of the vibration and the processing size. (3) The scanning speed calculating means, when a size of a portion to be processed of the sample at a limit point where the probe and the sample come into contact with each other is a diameter R and a frequency of the vibration is f, The processing apparatus using the scanning probe according to the above (2), wherein the maximum value VP-max is configured to satisfy the following conditional expression. V P-max = R · f (4) The scanning speed calculating means sets the size of the processed portion of the sample to a diameter R, sets the frequency of the vibration to f, and calculates the overlapping ratio between the adjacent processed portions. when in the length of the scanning direction and a%, the scanning speed V P is, the processing apparatus using a scanning probe according to the above (2), characterized in that it is configured to satisfy the following condition . V P ≦ R · f · (1-a / 100) (5) The interval control means detects a physical quantity input to the processing by application of the processing physical quantity applying means, and an input physical quantity detection The apparatus according to any one of (1) to (4), further including an interval control amount calculating unit that calculates an interval control amount between the probe and the sample based on the physical amount detected by the unit. Processing equipment with a scanning probe. (6) The interval control means detects an interval between the probe and the sample, and calculates an interval control amount between the probe and the sample based on the distance detected by the interval detection means. (1) an interval control amount calculating means for calculating, and an interval control amount switching means for switching a control amount used for interval control to another control amount when the distance becomes equal to or smaller than a predetermined value. A processing apparatus using the scanning probe according to any one of (1) to (4). (7) The processing apparatus using a scanning probe according to any one of (1) to (6), wherein the processing physical quantity applying unit is a voltage applying unit. (8) The above (1), wherein the processing physical quantity applying means is a physical quantity applying means such as near-field light or a magnetic field.
A processing apparatus using the scanning probe according to any one of (1) to (6). (9) The processing apparatus using a scanning probe according to any one of (1) to (8), wherein the input physical quantity detection unit is a current detection unit. (10) The processing apparatus using a scanning probe according to any one of (1) to (9), wherein the processing is performed by anodic oxidation. (11) In a processing method using a scanning probe for processing a sample by relatively scanning a sample on a sample at a predetermined scanning speed according to a processing pattern, the probe intermittently intermittently oscillates on the surface of the sample by the vibration. Controlling the distance between the probe and the sample so that the probe is in contact with the sample, and performing the processing by continuously applying the processing physical quantity in a state where the probe and the sample are intermittently contacted. Processing method. (12) The processing method using a scanning probe according to (11), wherein the scanning speed is calculated using the frequency of the vibration and the processing size. (13) When the scanning speed calculation determines that the size of the portion to be processed of the sample at the limit point where the probe and the sample come into contact with each other is a diameter R and the frequency of the vibration is f, the maximum of the scanning speed is The processing method using the scanning probe according to the above (12), wherein the value VP-max is set so as to satisfy the following conditional expression. VP-max = R · f (14) In the scanning speed calculation, the size of the processed portion of the sample is set to a diameter R, the frequency of the vibration is set to f, and the overlapping ratio between the adjacent processed portions is scanned. when the a% in the direction of the length, the scanning speed V P is a processing method using a scanning probe according to the above (12), characterized in that it is carried out so as to satisfy the following conditional expression. VP ≦ R · f · (1−a / 100) (15) The control of the interval detects a physical quantity input to processing by application of the processing physical quantity applying unit, and based on the detected physical quantity, (11) to (11) to (10), wherein the distance control amount is calculated by calculating a distance control amount between the probe and the sample.
A processing method using the scanning probe according to any one of (14). (16) The interval control detects an interval between the probe and the sample, and calculates an interval control amount between the probe and the sample based on the detected distance so that the distance is constant. When the value becomes equal to or less than the value, the control amount used for the interval control is switched to another control amount, and the control is performed.
A processing method using the scanning probe according to any one of (14). (17) The processing method using a scanning probe according to any one of (11) to (16), wherein a voltage is applied as the application of the processing physical quantity. (18) As the application of the processing physical quantity, a physical quantity such as near-field light or a magnetic field is applied.
A processing method using the scanning probe according to any one of 1) to (16). (19) The processing method using a scanning probe according to any one of (11) to (18), wherein the input physical quantity to be detected is a current value. (20) The processing method using a scanning probe according to any one of (11) to (19), wherein the processing is performed by anodic oxidation.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態においては、
上記構成を適用して、探針を振動させて間欠的に試料表
面に接触させた状態で、加工物理量を連続的に印加する
ことにより、簡便な構成で探針の損傷の少ない加工を行
うことが可能である。さらに、加工時の走査速度を一定
値以下とすることで連続的な形状の被加工部分を形成す
ることが可能である。また、探針と試料と相対距離を制
御して両者の接触時間を変化させることにより、一定時
間あたりに投入される物理量を制御して、加工中に探針
と試料との間の抵抗値が変化する場合についても安定し
た加工が可能である。さらに、探針と試料の間隔が一定
値以下となった時に両者の間隔を用いた制御に切り替え
ることで投入物理量の検出ができない部分を含む試料に
対して加工を行う場合についても探針の損傷を防ぐこと
ができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In an embodiment of the present invention,
By applying the above configuration and continuously applying a processing physical quantity in a state where the probe is vibrated and intermittently brought into contact with the sample surface, processing with a simple configuration and less damage to the probe can be performed. Is possible. Further, by setting the scanning speed at the time of processing to a certain value or less, it is possible to form a continuously processed portion. In addition, by controlling the relative distance between the probe and the sample to change the contact time between them, the physical quantity input per fixed time is controlled, and the resistance between the probe and the sample during processing is reduced. Stable processing is possible even in the case of change. Furthermore, when the distance between the probe and the sample becomes less than a certain value, switching to control using the distance between the two causes processing of the sample including the part where the input physical quantity cannot be detected. Can be prevented.
【0012】[0012]
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。 [実施例1]本発明の実施例1における走査型プローブ
による加工装置の構成を図1に示す。まず、本実施例の
装置とその動作について説明する。図1に示すように、
導電性を有する弾性体109と探針110からなるプロ
ーブ111が、試料112の表面に対向するように配置
される。プローブ111は加振アクチュエータ114に
取り付けられ、試料112は、z駆動ステージ107に
取り付けられ、z駆動ステージ107は、xy駆動ステ
ージ108に取り付けられる。加振回路101はあらか
じめ設定された周波数と振幅で加振アクチュエータ11
4を駆動し、プローブ111を加振する。これにより、
探針110は試料112に対して、その表面をたたくよ
うにして接触する。Embodiments of the present invention will be described below. [Embodiment 1] FIG. 1 shows the configuration of a processing apparatus using a scanning probe according to Embodiment 1 of the present invention. First, the device of this embodiment and its operation will be described. As shown in FIG.
A probe 111 including a conductive elastic body 109 and a probe 110 is disposed so as to face the surface of the sample 112. The probe 111 is attached to a vibration actuator 114, the sample 112 is attached to a z drive stage 107, and the z drive stage 107 is attached to an xy drive stage 108. The vibration circuit 101 has a vibration actuator 11 with a predetermined frequency and amplitude.
4 is driven to excite the probe 111. This allows
The probe 110 comes into contact with the sample 112 by hitting the surface.
【0013】走査量指示回路104はあらかじめ用意し
た加工パターンと走査速度に従い、走査制御量をxy制
御回路106に出力する。xy制御回路106は、指示
された制御量に従い、xy駆動ステージ108を制御
し、探針110と試料112とを相対走査をする。走査
中、電圧印加回路113は探針110と試料112との
間に電圧を印加し、試料112表面に対して加工を行
う。加工パターンは所望の形に適宜定めることができる
が、走査速度は以下のようにして定める。The scanning amount instructing circuit 104 outputs a scanning control amount to the xy control circuit 106 in accordance with a previously prepared processing pattern and a scanning speed. The xy control circuit 106 controls the xy drive stage 108 according to the instructed control amount, and relatively scans the probe 110 and the sample 112. During scanning, the voltage application circuit 113 applies a voltage between the probe 110 and the sample 112 to process the surface of the sample 112. The processing pattern can be appropriately determined in a desired shape, and the scanning speed is determined as follows.
【0014】図2において、探針先端軌跡204中の線
状の探針接触区間205で探針110と試料112は接
触し、この状態で加工が行われるものとする。探針11
0と試料112との距離を離してゆき、両者が接触する
限界、すなわち探針接触区間205が点形状になる場合
を考え、このときの被加工部分のサイズを直径Rとした
とき、隣り合う探針接触区間205同士の間隔がR以内
であれば被加工部分は連続し、線状に加工を行うことが
できる。加振回路101による加振周波数をfとする
と、このような線状加工を行うための走査速度の最大値
をVP-maxとすると、 VP-max=R・f となる。さらに加工を確実なものとするため、隣り合う
被加工部分同士の重なり合う割合を走査方向の長さにし
てa%とすると加工速度VPは、 VP≦R・f・(1−a/100) として求めることができる。なお、実用上は、Rを厳密
に求めることを簡略化し、加工線幅をRとして計算して
も構わない。In FIG. 2, it is assumed that the probe 110 and the sample 112 are in contact with each other in a linear probe contact section 205 in the probe tip trajectory 204, and that processing is performed in this state. Probe 11
Considering the case where the distance between 0 and the sample 112 is increased and the limit of contact between them, that is, the case where the probe contact section 205 has a point shape, and the size of the portion to be processed at this time is a diameter R, the two are adjacent to each other. If the interval between the probe contact sections 205 is within R, the processed portion is continuous and can be processed in a linear shape. Assuming that the excitation frequency of the excitation circuit 101 is f, the maximum value of the scanning speed for performing such linear processing is VP-max, and VP-max = R · f. In order to further ensure the processing, if the overlapping ratio between adjacent processed parts is set to a% in the length in the scanning direction, the processing speed VP is as follows: VP ≦ R · f · (1−a / 100 ). In practice, it is possible to simplify the strict calculation of R and calculate the processing line width as R.
【0015】変位センサ116は、4分割フォトダイオ
ードで、レーザ115から弾性体109へと照射される
レーザ光の反射光を受け、電気信号に変換し、変位検出
回路102へ出力する。変位検出回路102は入力され
た電気信号を探針110の変位量として検出し、間隔制
御量演算回路103に出力する。The displacement sensor 116 is a four-division photodiode, receives the reflected light of the laser light emitted from the laser 115 to the elastic body 109, converts the reflected light into an electric signal, and outputs the electric signal to the displacement detection circuit 102. The displacement detection circuit 102 detects the input electric signal as the displacement amount of the probe 110 and outputs it to the interval control amount calculation circuit 103.
【0016】変位検出回路102から入力された信号波
形は、加振による振動に、探針110と試料112との
接触による影響が加わったものであり、間隔制御量演算
回路103はその信号波形の振幅を検出し、これを一定
にする制御量を演算し、Z制御回路105に出力する。
Z制御回路105は、入力された制御量を用いてZ駆動
ステージ107を駆動し、探針110と試料112との
距離を一定に制御する。The signal waveform input from the displacement detection circuit 102 is obtained by adding the influence of the contact between the probe 110 and the sample 112 to the vibration caused by the vibration. The amplitude is detected, a control amount for making the amplitude constant is calculated, and the calculated control amount is output to the Z control circuit 105.
The Z control circuit 105 drives the Z drive stage 107 using the input control amount, and controls the distance between the probe 110 and the sample 112 to be constant.
【0017】次に、これまでに示した構成の装置を用い
た加工方法の一例を示す。まず、プローブ111として
は、共にSiからなる弾性体109と探針110とを、
半導体プロセスにより作成し、導電性を付加するため
に、表面にPtを50nm蒸着して使用する。試料11
2として、ここでは、表面に厚さおよそ500nmの熱
酸化膜のついた絶縁性のSi基板表面上に、高周波スパ
ッタ法によりTiを4nm成膜したものを用いる。加工
時の走査速度は、経験的な線幅からR=30nmを用
い、f=100kHz、a=50%として、前述の計算
式よりVP=1.5mm/sとする。Next, an example of a processing method using the apparatus having the configuration described above will be described. First, as the probe 111, an elastic body 109 and a probe 110, both made of Si,
It is formed by a semiconductor process, and Pt is deposited to a thickness of 50 nm on the surface and used to add conductivity. Sample 11
As No. 2, a 4 nm Ti film is formed on a surface of an insulating Si substrate having a thermal oxide film having a thickness of about 500 nm on the surface by high frequency sputtering. The scanning speed at the time of processing uses R = 30 nm from an empirical line width, f = 100 kHz, a = 50%, and V P = 1.5 mm / s from the above-mentioned calculation formula.
【0018】図6に示す加工パターン601に従い、速
度VP=1.5mm/sで走査を行う。走査中に、探針
110と試料112との間に4VのDC電圧を印加する
ことにより、試料112表面のTi層を陽極酸化し、加
工パターン601の形状を持つ、幅約30nmの連続し
た絶縁部が形成される。なお、探針110の変位量の検
出には、ヘテロダイン方式等、他の変位検出手段を用い
ても、もちろんかまわない。また、本実施例では、加工
物理量として電圧印加を用い、特に陽極酸化方式につい
ての応用例を示したが、絶縁破壊等、電圧印加を用いた
他の加工方式でもよく、また、近接場光、磁界等、他の
物理量を印加する加工装置にも本発明は適用可能であ
る。According to the processing pattern 601 shown in FIG. 6, scanning is performed at a speed V P = 1.5 mm / s. During scanning, by applying a DC voltage of 4 V between the probe 110 and the sample 112, the Ti layer on the surface of the sample 112 is anodized, and a continuous insulating film having a shape of a processing pattern 601 and having a width of about 30 nm. A part is formed. Note that the displacement amount of the probe 110 may be detected by other displacement detecting means such as a heterodyne method. Further, in the present embodiment, voltage application is used as a processing physical quantity, and an application example of an anodization method is particularly shown. However, other processing methods using voltage application, such as dielectric breakdown, may be used. The present invention is also applicable to a processing apparatus that applies other physical quantities such as a magnetic field.
【0019】[実施例2]本発明の実施例2における走
査型プローブによる加工装置の構成を図3に示す。ま
ず、本実施例の装置とその動作について、説明する。図
3に示すように、導電性を有する弾性体109と探針1
10からなるプローブ111が、試料112の表面に対
向するように配置される。プローブ111は加振アクチ
ュエータ114に取り付けられ、試料112は、z駆動
ステージ107に取り付けられ、z駆動ステージ107
は、xy駆動ステージ108に取り付けられる。加振回
路101はあらかじめ設定された周波数と振幅で加振ア
クチュエータ114を駆動し、プローブ111を加振す
る。これにより、探針110は試料112に対して、そ
の表面をたたくようにして接触する。[Embodiment 2] FIG. 3 shows the configuration of a processing apparatus using a scanning probe according to Embodiment 2 of the present invention. First, the device of the present embodiment and its operation will be described. As shown in FIG. 3, the elastic body 109 having conductivity and the probe 1
A probe 111 made of 10 is arranged so as to face the surface of the sample 112. The probe 111 is attached to a vibration actuator 114, and the sample 112 is attached to a z-drive stage 107.
Is attached to the xy drive stage 108. The vibration circuit 101 drives the vibration actuator 114 at a preset frequency and amplitude, and vibrates the probe 111. As a result, the probe 110 comes into contact with the sample 112 so as to strike the surface.
【0020】走査量指示回路104はあらかじめ用意し
た加工パターンと走査速度に従い、走査制御量をxy制
御回路106に出力する。xy制御回路106は、指示
された制御量に従い、xy駆動ステージ108を制御
し、探針110と試料112とを相対走査をする。走査
中、電圧印加回路113は探針110と試料112との
間に電圧を印加し、試料112表面に対して加工を行
う。加工パターンは所望の形に適宜定めることができる
が、走査速度は以下のようにして定める。The scanning amount instructing circuit 104 outputs a scanning control amount to the xy control circuit 106 in accordance with a previously prepared processing pattern and a scanning speed. The xy control circuit 106 controls the xy drive stage 108 according to the instructed control amount, and relatively scans the probe 110 and the sample 112. During scanning, the voltage application circuit 113 applies a voltage between the probe 110 and the sample 112 to process the surface of the sample 112. The processing pattern can be appropriately determined in a desired shape, and the scanning speed is determined as follows.
【0021】図4において、探針先端軌跡204中の線
状の探針接触区間205で探針110と試料112は接
触し、この状態で加工が行われるものとする。探針11
0と試料112との距離を離してゆき、両者が接触する
限界、すなわち探針接触区間205が点形状になる場合
を考え、このときの被加工部分のサイズを直径Rとした
とき、隣り合う探針接触区間205同士の間隔がR以内
であれば被加工部分は連続し、線状に加工を行うことが
できる。加振回路101による加振周波数をfとする
と、このような線状加工を行うための走査速度の最大値
をVP-maxとすると、 VP-max=R・f となる。さらに加工を確実なものとするため、隣り合う
被加工部分同士の重なり合う割合を走査方向の長さにし
てa%とすると加工速度VPは、 VP≦R・f・(1−a/100) として求めることができる。なお、実用上は、Rを厳密
に求めることを簡略化し、加工線幅をRとして計算して
も構わない。In FIG. 4, it is assumed that the probe 110 and the sample 112 are in contact with each other in a linear probe contact section 205 in the probe tip trajectory 204, and processing is performed in this state. Probe 11
Considering the case where the distance between 0 and the sample 112 is increased and the limit of contact between them, that is, the case where the probe contact section 205 has a point shape, and the size of the portion to be processed at this time is a diameter R, the adjacent portions are adjacent. If the interval between the probe contact sections 205 is within R, the processed portion is continuous and can be processed in a linear shape. Assuming that the excitation frequency of the excitation circuit 101 is f, the maximum value of the scanning speed for performing such linear processing is VP-max, and VP-max = R · f. In order to further ensure the processing, if the overlapping ratio between adjacent processed portions is set to a% in the scanning direction, the processing speed VP is as follows: VP ≦ R · f · (1−a / 100 ). In practice, it is possible to simplify the strict calculation of R and calculate the processing line width as R.
【0022】電流検出回路301は、探針110と試料
112との間に流れる電流値を検出し、間隔制御量演算
回路103に出力する。変位センサ116は、4分割フ
ォトダイオードで、レーザ115から弾性体109へと
照射されるレーザ光の反射光を受け、電気信号に変換
し、変位検出回路102へ出力する。変位検出回路10
2は入力された電気信号を探針110の変位量として検
出し、間隔制御量演算回路103に出力する。The current detection circuit 301 detects the value of the current flowing between the probe 110 and the sample 112 and outputs the value to the interval control amount calculation circuit 103. The displacement sensor 116 is a four-divided photodiode, receives the reflected light of the laser light emitted from the laser 115 to the elastic body 109, converts the reflected light into an electric signal, and outputs the electric signal to the displacement detection circuit 102. Displacement detection circuit 10
2 detects the input electric signal as the displacement amount of the probe 110 and outputs it to the interval control amount calculation circuit 103.
【0023】図5は図4に示す状態から探針110と試
料112との間隔を大きくして走査を行った図である。
それぞれの図中における探針接触区間205の長さをd
1、d2とすると、d1>d2であり、探針110と試料1
12との間隔を大きくすることで、走査速度を一定とす
れば、両者の接触時間は短くなることがわかる。すなわ
ち、両者の距離を制御することにより一定時間あたりの
加工による投入電荷量を制御することができる。FIG. 5 is a diagram in which the scanning is performed while increasing the distance between the probe 110 and the sample 112 from the state shown in FIG.
The length of the probe contact section 205 in each figure is d
1 and d 2 , d 1 > d 2 , and the probe 110 and the sample 1
It can be seen that if the scanning speed is kept constant by increasing the interval between the two, the contact time between them becomes shorter. That is, by controlling the distance between the two, it is possible to control the amount of charge applied by processing per fixed time.
【0024】間隔制御量演算回路103は電流検出回路
301からの入力値を一定時間積分し、これを一定にす
る制御量を演算し、Z制御回路105に出力する。Z制
御回路は、入力された制御量を用いてZ駆動ステージ1
07を駆動し、探針110と試料112との間の一定時
間あたりの投入電荷量を一定に制御する。このような制
御方式は、例えば、前工程の半導体プロセスによってダ
メージを受けた表面や、酸化されやすい金属に対する加
工等、加工中に探針110と試料112との間の抵抗値
が不安定な場合に特に好適である。The interval control amount calculation circuit 103 integrates the input value from the current detection circuit 301 for a certain period of time, calculates a control amount for making this constant, and outputs the calculated control amount to the Z control circuit 105. The Z control circuit uses the input control amount to control the Z drive stage 1
07 is driven to control the input charge amount between the probe 110 and the sample 112 per fixed time to be constant. Such a control method is used, for example, when the resistance value between the probe 110 and the sample 112 is unstable during processing, such as processing on a surface damaged by a previous semiconductor process or processing of a metal that is easily oxidized. It is particularly suitable for
【0025】また、変位検出回路102から入力された
信号波形は、加振による振動に、探針110と試料11
2との接触による影響が加わったものであり、間隔制御
量演算回路103はその信号波形の振幅を検出し、これ
があらかじめ定める一定値に達した場合、これを一定に
する制御量を演算し、Z制御回路105に出力する信号
をこれに切り替える。Z制御回路105は、入力された
制御量を用いてZ駆動ステージ107を駆動し、探針1
10と試料112との距離を一定に制御する。このよう
な制御方式を用いることにより、例えば、加工パターン
が交差する場合や、前工程で電極パターンが形成される
場合等、絶縁部を横切るような加工を行う場合において
も探針110の損傷を防ぐことができる。The signal waveform input from the displacement detection circuit 102 is changed by the vibration caused by the vibration to the probe 110 and the sample 11.
2, the interval control amount calculation circuit 103 detects the amplitude of the signal waveform, and when it reaches a predetermined constant value, calculates a control amount for making this constant. The signal output to the Z control circuit 105 is switched to this. The Z control circuit 105 drives the Z drive stage 107 using the input control amount, and
The distance between 10 and the sample 112 is controlled to be constant. By using such a control method, damage to the probe 110 can be prevented even when processing is performed across an insulating portion, for example, when processing patterns cross or when an electrode pattern is formed in a previous process. Can be prevented.
【0026】次に、これまでに示した構成の装置を用い
た加工方法の一例を示す。まず、プローブ111として
は、共にSiからなる弾性体109と探針110とを、
半導体プロセスにより作成し、導電性を付加するため
に、表面にPtを50nm蒸着して使用する。試料11
2として、ここでは、表面に厚さおよそ500nmの熱
酸化膜のついた絶縁性の表面を持つSi基板表面上に、
高周波スパッタ法によりTiを4nm成膜し、フォトリ
ソグラフィー加工により、図7に示す電極701の部分
を残し、他を除去して絶縁部としたものを用いる。Next, an example of a processing method using the apparatus having the configuration described above will be described. First, as the probe 111, an elastic body 109 and a probe 110, both made of Si,
It is formed by a semiconductor process, and Pt is deposited to a thickness of 50 nm on the surface and used to add conductivity. Sample 11
2, here, on a Si substrate surface having an insulating surface with a thermal oxide film having a thickness of about 500 nm on the surface,
A 4 nm-thick Ti film is formed by a high frequency sputtering method, and an insulating portion is formed by photolithography processing, leaving the electrode 701 shown in FIG.
【0027】加工時の走査速度は、経験的な線幅からR
=30nmを用い、f=100kHz、a=50%とし
て、前述の計算式よりVP=1.5mm/sとする。間
隔制御量演算回路103における電流検出回路301か
らの入力値に対する積分時間は、使用する制御系の応答
周波数が4kHzであるため、これに合わせて0.25
msとする。これは過去25回分の接触時における投入
電荷量を積分することになる時間である。The scanning speed at the time of processing is determined by R from the empirical line width.
= 30 nm, f = 100 kHz, a = 50%, and V P = 1.5 mm / s from the above formula. Since the response frequency of the control system used is 4 kHz, the integration time of the interval control amount calculation circuit 103 with respect to the input value from the current detection circuit 301 is set to 0.25.
ms. This is the time for integrating the input charge amount during the past 25 contacts.
【0028】図7に示す加工パターン601に従い、速
度VP=1.5mm/sで走査を行う。走査中に、探針
110と電極701との間に4VのDC電圧を印加する
ことにより、電極701表面のTi層を陽極酸化し、電
極701を横切る、幅約30nmの連続した絶縁部が2
本形成される。なお、探針110の変位量の検出には、
ヘテロダイン方式等、他の変位検出手段を用いても、も
ちろんかまわない。また、本実施例では、加工物理量と
して電圧印加を用い、特に陽極酸化方式についての応用
例を示したが、絶縁破壊等、電圧印加を用いた他の加工
方式でもよく、また、近接場、磁界等、他の物理量を印
加する加工装置にも本発明は適用可能である。Scanning is performed at a speed V P = 1.5 mm / s according to a processing pattern 601 shown in FIG. During scanning, by applying a DC voltage of 4 V between the probe 110 and the electrode 701, the Ti layer on the surface of the electrode 701 is anodized, and a continuous insulating portion having a width of about 30 nm crossing the electrode 701 is formed.
The book is formed. In addition, in detecting the displacement amount of the probe 110,
Of course, other displacement detecting means such as a heterodyne method may be used. In this embodiment, the application of voltage is used as the processing physical quantity, and an application example of the anodic oxidation method is particularly shown. However, another processing method using voltage application such as dielectric breakdown may be used. The present invention is also applicable to a processing device that applies other physical quantities such as.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、簡便な構成で探針の損傷の少ない加工を行うことが
でき、また、加工中に探針と試料との間の抵抗値が変化
する場合についても安定した加工を行うことができ、さ
らに投入物理量の検出ができない部分を含む試料の加工
においても探針の損傷を防ぐことができる走査型プロー
ブによる加工装置及び加工方法を実現することができ
る。As described above, according to the present invention, it is possible to carry out processing with a simple structure with less damage to the probe, and to obtain a resistance value between the probe and the sample during the processing. A processing device and a processing method using a scanning probe that can perform stable processing even when the value changes, and can prevent damage to the probe even when processing a sample including a part where the input physical quantity cannot be detected. can do.
【図1】本発明の実施例1における走査型プローブによ
る加工装置の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a processing apparatus using a scanning probe according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例1における装置の動作を説明す
るための図。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例2における走査型プローブによ
る加工装置の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a processing apparatus using a scanning probe according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施例2における装置の動作を説明す
るための図。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the device according to the second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例2における装置の別の動作を説
明するための図。FIG. 5 is a diagram for explaining another operation of the device according to the second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施例1における応用例を説明するた
めの図。FIG. 6 is a diagram illustrating an application example according to the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施例2における応用例を説明するた
めの図。FIG. 7 is a diagram illustrating an application example according to the second embodiment of the present invention.
101:加振回路 102:変位検出回路 103:間隔制御量演算回路 104:走査量指示回路 105:z制御回路 106:xy制御回路 107:z駆動ステージ 108:xy駆動ステージ 109:弾性体 110:探針 111:プローブ 112:試料 113:電圧印加回路 114:加振アクチュエータ 115:レーザ 116:変位センサ 201:加振方向 202:走査方向 203:間隔制御方向 204:探針先端軌跡 205:探針接触区間 301:電流検出回路 601:加工パターン 701:電極 101: Exciting circuit 102: Displacement detecting circuit 103: Interval control amount calculating circuit 104: Scanning amount instruction circuit 105: Z control circuit 106: xy control circuit 107: z drive stage 108: xy drive stage 109: elastic body 110: search Needle 111: Probe 112: Sample 113: Voltage application circuit 114: Vibration actuator 115: Laser 116: Displacement sensor 201: Vibration direction 202: Scanning direction 203: Interval control direction 204: Probe tip trajectory 205: Probe contact section 301: current detection circuit 601: processing pattern 701: electrode
Claims (20)
走査速度で試料上を相対走査して該試料を加工する走査
型プローブによる加工装置において、 前記探針を振動させる加振手段と、前記探針と前記試料
との間隔を制御する間隔制御手段と、前記探針と前記試
料間に加工物理量を印加する加工物理量印加手段とを有
し、 前記探針が前記試料の表面に前記振動により間欠的に接
触するように、前記探針と前記試料との間隔を制御し、
前記探針と前記試料との間に前記加工物理量を連続的に
印加して加工するように構成したことを特徴とする走査
型プローブによる加工装置。1. A processing apparatus using a scanning probe for processing a sample by relatively scanning a sample at a predetermined scanning speed on a probe according to a processing pattern, comprising: a vibration means for vibrating the probe; An interval control unit for controlling an interval between the probe and the sample, and a processing physical quantity applying unit for applying a processing physical quantity between the probe and the sample, wherein the probe is caused by the vibration on the surface of the sample. Controlling the interval between the probe and the sample so as to make intermittent contact,
A processing apparatus using a scanning probe, wherein the processing physical quantity is continuously applied between the probe and the sample to perform processing.
サイズを用いて演算される走査速度演算手段を有するこ
とを特徴とする請求項1に記載の走査型プローブによる
加工装置。2. The apparatus according to claim 1, further comprising scanning speed calculating means for calculating the scanning speed using the frequency of the vibration and the processing size.
試料とが接触する限界点における前記試料の被加工部分
のサイズを直径Rとし、前記振動の周波数をfとすると
き、 前記走査速度の最大値VP-maxが、つぎの条件式を満た
すように構成されていることを特徴とする請求項2に記
載の走査型プローブによる加工装置。 VP-max=R・f3. The scanning speed calculating means, wherein the size of a portion to be processed of the sample at a limit point where the probe and the sample come into contact is a diameter R, and the frequency of the vibration is f, The processing apparatus according to claim 2, wherein the maximum value VP-max of the speed is configured to satisfy the following conditional expression. V P-max = R · f
工部分のサイズを直径Rとし、前記振動の周波数をfと
し、隣り合う前記被加工部分同士の重なり合う割合を走
査方向の長さにしてa%とするとき、 前記走査速度VPが、つぎの条件式を満たすように構成
されていることを特徴とする請求項2に記載の走査型プ
ローブによる加工装置。 VP≦R・f・(1−a/100)4. The scanning speed calculating means sets a size of a portion to be processed of the sample to a diameter R, sets a frequency of the vibration to f, and sets an overlapping ratio between adjacent portions to be processed to a length in a scanning direction. when the a% Te, the scanning speed V P is, the processing apparatus using a scanning probe according to claim 2, characterized in that it is configured to satisfy the following conditional expression. V P ≦ R · f · (1-a / 100)
手段の印加により加工に投入された物理量を検出する投
入物理量検出手段と、該投入物理量検出手段によって検
出された物理量に基づいて前記探針と前記試料との間隔
制御量を演算する間隔制御量演算手段を備えていること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の走査
型プローブによる加工装置。5. An input physical quantity detection means for detecting a physical quantity input to processing by application of said processing physical quantity application means, and said probe based on a physical quantity detected by said input physical quantity detection means. The processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising an interval control amount calculating unit that calculates an interval control amount between the sample and the sample.
との間隔を検出する間隔検出手段と、該間隔検出手段に
よって検出された距離に基づいて前記探針と前記試料と
の間隔制御量を演算する間隔制御量演算手段を有し、前
記距離が一定値以下となった場合に間隔制御に用いる制
御量を別の制御量に切り替える間隔制御量切り替え手段
を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項
に記載の走査型プローブによる加工装置。6. An interval detecting means for detecting an interval between the probe and the sample, and an interval control between the probe and the sample based on the distance detected by the interval detecting means. An interval control amount calculating means for calculating an amount, and an interval control amount switching means for switching a control amount used for the interval control to another control amount when the distance becomes equal to or less than a predetermined value. Item 5. A processing apparatus using the scanning probe according to any one of Items 1 to 4.
であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に
記載の走査型プローブによる加工装置。7. The processing apparatus using a scanning probe according to claim 1, wherein the processing physical quantity applying means is a voltage applying means.
は磁界等の物理量印加手段であることを特徴とする請求
項1〜6のいずれか1項に記載の走査型プローブによる
加工装置。8. The processing apparatus according to claim 1, wherein the processing physical quantity applying means is a physical quantity applying means such as near-field light or a magnetic field.
であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に
記載の走査型プローブによる加工装置。9. The apparatus according to claim 1, wherein said input physical quantity detecting means is a current detecting means.
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の
走査型プローブによる加工装置。10. The processing apparatus according to claim 1, wherein the processing is performed by anodic oxidation.
の走査速度で試料上を相対走査して該試料を加工する走
査型プローブによる加工方法において、 前記探針が前記試料の表面に前記振動により間欠的に接
触するように、前記探針と前記試料との間隔を制御し、
これらを間欠的に接触させた状態で前記加工物理量を連
続的に印加して加工することを特徴とする走査型プロー
ブによる加工方法。11. A processing method using a scanning probe for processing a sample by relatively scanning a sample at a predetermined scanning speed on a sample according to a processing pattern, wherein the probe is caused to oscillate on the surface of the sample by the vibration. Controlling the interval between the probe and the sample so as to make intermittent contact,
A processing method using a scanning probe, wherein the processing is performed by continuously applying the processing physical quantity in a state where these are intermittently contacted.
工サイズを用いて演算されることを特徴とする請求項1
1に記載の走査型プローブによる加工方法。12. The apparatus according to claim 1, wherein the scanning speed is calculated using a frequency of the vibration and a processing size.
A processing method using the scanning probe according to 1.
料とが接触する限界点における前記試料の被加工部分の
サイズを直径Rとし、前記振動の周波数をfとすると
き、 前記走査速度の最大値VP-maxが、つぎの条件式を満た
すように行われることを特徴とする請求項12に記載の
走査型プローブによる加工方法。 VP-max=R・f13. The scanning speed calculation, wherein the size of a portion to be processed of the sample at a limit point where the probe and the sample come into contact is a diameter R, and the frequency of the vibration is f. 13. The processing method using a scanning probe according to claim 12, wherein the maximum value VP-max is set so as to satisfy the following conditional expression. V P-max = R · f
部分のサイズを直径Rとし、前記振動の周波数をfと
し、隣り合う前記被加工部分同士の重なり合う割合を走
査方向の長さにしてa%とするとき、 前記走査速度VPが、つぎの条件式を満たすように行わ
れることを特徴とする請求項12に記載の走査型プロー
ブによる加工方法。 VP≦R・f・(1−a/100)14. The method according to claim 1, wherein the scanning speed calculation is performed by setting a size of a portion to be processed of the sample to a diameter R, setting a frequency of the vibration to f, and setting an overlapping ratio of the adjacent portions to be processed to a length in a scanning direction. when the a%, the scanning speed V P is a processing method using a scanning probe according to claim 12, characterized in that it is carried out so as to satisfy the following conditional expression. V P ≦ R · f · (1-a / 100)
手段の印加により加工に投入された物理量を検出し、該
検出された物理量に基づいて前記探針と前記試料との間
隔制御量を演算して行われることを特徴とする請求項1
1〜14のいずれか1項に記載の走査型プローブによる
加工方法。15. The control of the distance includes detecting a physical quantity input to the processing by applying the processing physical quantity applying means, and calculating a distance control amount between the probe and the sample based on the detected physical quantity. 2. The method according to claim 1, wherein
A processing method using the scanning probe according to any one of 1 to 14.
との間隔を検出し、該検出された距離に基づいて前記探
針と前記試料との間隔制御量を演算して、前記距離が一
定値以下となった場合に間隔制御に用いる制御量を別の
制御量に切り替えて行われることを特徴とする請求項1
1〜14のいずれか1項に記載の走査型プローブによる
加工方法。16. The distance control detects a distance between the probe and the sample, and calculates a distance control amount between the probe and the sample based on the detected distance to calculate the distance. The control amount used for the interval control is switched to another control amount when is smaller than or equal to a certain value.
A processing method using the scanning probe according to any one of 1 to 14.
加することを特徴とする請求項11〜16のいずれか1
項に記載の走査型プローブによる加工方法。17. The method according to claim 11, wherein a voltage is applied as the application of the processing physical quantity.
A processing method using the scanning probe described in the paragraph.
または磁界等の物理量を印加することを特徴とする請求
項11〜16のいずれか1項に記載の走査型プローブに
よる加工方法。18. The processing method using a scanning probe according to claim 11, wherein a physical quantity such as near-field light or a magnetic field is applied as the application of the processing physical quantity.
であることを特徴とする請求項11〜18のいずれか1
項に記載の走査型プローブによる加工方法。19. The apparatus according to claim 11, wherein said detected physical quantity is a current value.
A processing method using the scanning probe described in the paragraph.
ことを特徴とする請求項11〜19のいずれか1項に記
載の走査型プローブによる加工方法。20. The processing method using a scanning probe according to claim 11, wherein the processing is performed by anodic oxidation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001012271A JP2002210700A (en) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | Machining device and method with scanning-type probe |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006349419A (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Research Institute Of Biomolecule Metrology Co Ltd | Three-dimensional sample observation system and three-dimensional sample observation method |
-
2001
- 2001-01-19 JP JP2001012271A patent/JP2002210700A/en active Pending
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