【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
本発明は、ＦＥ−５ＥＭ、ＳＴＭ、イオンビーム電極に
利用される鋭い先端を有する探針の製造方法に関するも
のである。
［発明の概要］
本発明は、鋭い先端を有する白金探針の加工において、
白金探針材料をまず、機械的研摩にて加工し、探針とし
ての巨視的形状を整えた後、硫酸、硝酸およびリン酸の
混酸にて電解研摩を行ない、先端を鋭利化するという加
工法をとることにより、探針の巨視的形状および先端部
の微細形状（円錐形状、先端鋭利度）が再現良く制御可
能とするものである。
［従来の技術］
従来、鋭い先端を有する探針を電解研摩法で作ることは
、Ｗ、ＴｉＣ，Ｔａなどの探針材料で行なわれており、
白金については、一部シアン化物溶液による電解が知ら
れていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、白金の電解研摩については、Ｗ、ＴｉＣ
，Ｔａなどと違って白金材料の結晶粒が大きいため結晶
粒界で選択的に研摩され、研摩速度の結晶面異方性によ
る形状のバラツキがあり、先端が鋭利化しにくいなど再
現性に乏しい問題があった０本発明はこのような欠点を
除去し、常に同一の鋭い先端を有する白金探針の製造方
法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段１
本発明では、白金探針材料の電解研摩法について、 ｆ
ｌ々検討したところ硫酸、硝酸およびリン酸の混酸で電
解することにより白金探針材料の結晶粒の影響が少なく
良好な研摩仕上りを得るということを確認されたもので
ある。この電解研摩法は、探針先端がある程度鋭角に整
形しておかないと探針先端の鋭利化が進行しないことよ
り、電解に先立ち、機械的研摩にて加工し、探針として
の巨視的形状を整えた後、上記混酸での電解研摩を行な
うことにより解決したものである。
［作用〕
このような探針製造方法において、機械的研摩は探針と
しての巨視的形状に整久硫酸、硝酸およびリン酸の混酸
で電解することにより、探針先端の鋭利化を促進させ、
再現性ある白金探針の製造を可能にするものである。
以下実施例により本発明の詳細な説明する。
〔実施例−１］
探針材料として、０．３ｍｍφの純白金線を用い機械的
研摩にて先端角１５〜６０°の第１図（Ａ）に示す外観
を呈する探針を作った１次に脱脂水洗後、探針を下記に
示す混酸中で電解研摩を行った。
〈電解研摩条件〉
電解液組成
硫 酸＝１容
硝 酸：１容
リン酸＝１容
電解電圧：ＡＣ２〜２０Ｖ
極 板：白金
電解時間：１〜６０分
この時の電解電圧、および時間を変λることにより探針
先端の鋭利度を任意に制御することが可能である。
このようにして形成した白金探針は、先端の再現性も高
く、探針としての性能も安定したものであった。（第２
図参照）
［実施例−２］
０．３ｍｍφの純白金線を用い実施例−１と同様に機械
的研摩で先端角３０〜７０°の探針を作り、脱脂水洗後
、下記に示す混酸中で電解研摩した。
〈電解研摩条件）
電解液組成
硫 酸：１容
硝 酸；ｌ容
リン酸：２容
電解電圧：ＡＣ２〜２０Ｖ
極 板：白金
電解時間＝１〜６０分
この時の電解電圧及び時間を変久ることにより、探針先
端の鋭利度を任意に制御することが可能である。
このようにして得た探針は、実施例−１と同様先端の再
現性もよく、探針としての性能も安定したものであった
。
〔実施例−３１
０，３ｍｍψの純白金線を用い実施例−１と同様に機械
的研摩で先端角３０〜６０”の探針を作り、脱脂水洗後
下記に示す混酸中で電解研摩した。
〈電解研摩条件〉
電解液組成
疏 酸；ｌＯ％
硝 酸：５％
リン酸＝ｌＯ％
電解電圧：ＡＣ２〜２０Ｖ
極 板：白金
電解時間＝１〜６０分
この時の電解電圧及び時間を変λることにより探針先端
の鋭利度を、制御することが可能である。
このようにして得た探針については、実施例−１と同様
先端の再現性もよ（、探針としての性能も安定するもの
であった。
［発明の効果］
以上述べてきたように本発明によれば、従来になく鋭い
先端を有する白金探針を再現性よ（製造する方法を提供
出来るものである。
本発明の混酸の濃度については、水分を含まない硫酸、
硝酸およびリン酸からなる組成の混酸が好ましいが、硫
酸１０％以上、硝酸５％以上、リン酸１０％以上のもの
であれば良好な白金の研摩効果を得られるものである。
また更に本発明での研摩後、酸液での陰極電解による表
面調整をすることも可能である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a probe having a sharp tip used in FE-5EM, STM, and ion beam electrodes. [Summary of the Invention] The present invention provides a method for processing a platinum probe having a sharp tip.
A processing method in which the platinum probe material is first mechanically polished to shape the macroscopic shape of the probe, and then electrolytically polished with a mixed acid of sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid to sharpen the tip. By taking this, the macroscopic shape of the probe and the fine shape of the tip (conical shape, tip sharpness) can be controlled with good reproducibility. [Prior Art] Conventionally, probes with sharp tips have been made by electrolytic polishing using probe materials such as W, TiC, and Ta.
For platinum, electrolysis using a cyanide solution was known. [Problem to be solved by the invention] However, regarding electrolytic polishing of platinum, W, TiC
, Unlike Ta, etc., the crystal grains of platinum materials are large, so they are selectively polished at the grain boundaries, and the shape varies due to the crystal plane anisotropy of the polishing speed, leading to problems with poor reproducibility such as difficulty in sharpening the tip. The object of the present invention is to eliminate such drawbacks and provide a method for manufacturing a platinum probe that always has the same sharp tip. [Means for Solving the Problems 1 In the present invention, regarding the electrolytic polishing method of platinum probe material, f
After extensive investigation, it was confirmed that by electrolyzing with a mixed acid of sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid, a good polishing finish can be obtained with less influence from the crystal grains of the platinum probe material. In this electrolytic polishing method, the tip of the probe cannot be sharpened unless it is shaped to a certain degree of acute angle. The problem was solved by performing electrolytic polishing with the above mixed acid after preparing the above. [Function] In this method of manufacturing a probe, mechanical polishing promotes sharpening of the tip of the probe by electrolyzing the macroscopic shape of the probe with a mixed acid of sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid.
This makes it possible to manufacture platinum probes with reproducibility. The present invention will be explained in detail below with reference to Examples. [Example-1] A primary probe having a tip angle of 15 to 60° and having the appearance shown in FIG. 1(A) was made by mechanical polishing using pure platinum wire of 0.3 mmφ as the probe material. After degreasing and washing with water, the probe was electrolytically polished in the mixed acid shown below. <Electrolytic polishing conditions> Electrolyte composition Sulfuric acid = 1 volume Nitric acid: 1 volume Phosphoric acid = 1 volume Electrolytic voltage: AC 2 to 20 V Electrode plate: Platinum Electrolytic time: 1 to 60 minutes The electrolytic voltage and time at this time were varied. It is possible to arbitrarily control the sharpness of the tip of the probe by adjusting λ. The platinum probe thus formed had high reproducibility at the tip and stable performance as a probe. (Second
(See figure) [Example 2] A probe with a tip angle of 30 to 70° was made using a 0.3 mmφ pure platinum wire by mechanical polishing in the same manner as in Example 1, and after degreasing and washing with water, it was placed in the mixed acid shown below. Electrolytically polished. <Electrolytic polishing conditions) Electrolyte composition Sulfuric acid: 1 volume Nitric acid; 1 volume Phosphoric acid: 2 volumes Electrolysis voltage: AC 2-20V Pole plate: Platinum Electrolysis time = 1-60 minutes Change the electrolysis voltage and time at this time By doing so, it is possible to arbitrarily control the sharpness of the tip of the probe. The probe thus obtained had good reproducibility at the tip, as in Example-1, and stable performance as a probe. [Example 31 Using a pure platinum wire of 0.3 mm ψ, a probe with a tip angle of 30 to 60'' was prepared by mechanical polishing in the same manner as in Example 1, and after degreasing and washing with water, it was electrolytically polished in the mixed acid shown below. <Electrolytic polishing conditions> Electrolyte composition: Sulfuric acid: 10% Nitric acid: 5% Phosphoric acid = 10% Electrolytic voltage: AC2-20V Pole plate: Platinum Electrolytic time = 1-60 minutes The electrolytic voltage and time at this time were varied λ The sharpness of the tip of the probe can be controlled by [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a platinum probe having an unprecedentedly sharp tip with high reproducibility. Regarding the concentration of the mixed acid of the invention, sulfuric acid without water,
A mixed acid having a composition of nitric acid and phosphoric acid is preferable, but a good platinum polishing effect can be obtained if the mixed acid has a composition of 10% or more sulfuric acid, 5% or more nitric acid, and 10% or more phosphoric acid. Furthermore, after polishing according to the present invention, it is also possible to perform surface conditioning by cathodic electrolysis with an acid solution.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図（Ａ）、（Ｂ）は、本発明における一実施例の研
摩加工上りの白金探針外観の顕微鏡写真及びＳＥＭ像写
真を示し、第２図は、混酸中で電解研摩した後のＳＥＭ
像写真を示すものである。
以上
出願人 セイコー電子工業株式会社
代理人 弁理士 林 敬 之 助Ｊ、−ｆｆｉ薯
１、転削Ｐｈ／ｐ ”５＝Ｘ−Ａ７７”ｂ’ｂ、＞；、
／１移虞ゲノ １ ｖ
第 ２ 図Figures 1 (A) and (B) show micrographs and SEM images of the appearance of a platinum probe after polishing in an example of the present invention, and Figure 2 shows a photograph after electrolytic polishing in a mixed acid. SEM
This is a photograph of the statue. Applicant Seiko Electronics Co., Ltd. Agent Patent Attorney Keisuke Hayashi J, -ffi 薯1, Milling Ph/p ``5=X-A77''b'b,>;,
/1 transferable gene 1 v Figure 2