(57)【要約】【課題】通常のＡＦＭ測定において良好な振動特性を示し、更に、細胞操作に用いられた場合には、細胞に与えるダメージを極力抑えて細胞操作を行うことのできるカンチレバーを提供すること。【解決手段】カンチレバー１０は、所定の位置に固定される端としての固定端及び当該固定端に相対する端としての自由端を有するカンチレバー部１４と、該カンチレバー部１４と角度をなして上記自由端に設けられるとともに、上記固定端側の第１面１２Ａ及び当該第１面１２Ａに対して当該固定端とは反対側の第２面１２Ｂを有し、当該第１面１２Ａと当該第２面１２Ｂとが略平行である針部１２と、を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の位置に固定される端としての固定端及び当該固定端に相対する端としての自由端を有する片持ち梁と、
前記片持ち梁と角度をなして前記自由端に設けられるとともに、前記固定端側の第１面及び当該第１面に対して当該固定端とは反対側の第２面を有し、当該第１面と当該第２面とが略平行である針部と、
を有することを特徴とするカンチレバー。
【請求項２】
前記針部は、前記細胞内に挿入される部位であることを特徴とする請求項１に記載のカンチレバー。
【請求項３】
前記針部は、前記細胞に挿入される部分を残して前記片持ち梁の前記自由端を切削したものであることを特徴とする請求項１に記載のカンチレバー。
【請求項４】
前記針部は、単結晶シリコンからなることを特徴とする請求項１に記載のカンチレバー。
【請求項５】
前記針部に形成された前記第１面は、（１１１）面であることを特徴とする請求項４に記載のカンチレバー。
【請求項６】
前記針部は、前記片持ち梁の当該針部が形成された面の裏面とは不純物濃度が異なることを特徴とする請求項１に記載のカンチレバー。
【請求項７】
所定の位置に固定される固定端及び自由端を有する片持ち梁を形成する工程と、
前記片持ち梁と角度をなして前記自由端に設けられた針部に、前記固定端側の第１面に略平行な第２面を形成する工程と、
を有することを特徴とするカンチレバーの製造方法。
【請求項８】
前記第２面を形成する工程は、前記片持ち梁を形成する工程の後で行われることを特徴とする請求項７に記載のカンチレバーの製造方法。
【請求項９】
前記第２面を形成する工程は、前記片持ち梁を形成する工程の前に予め行われることを特徴とする請求項７に記載のカンチレバーの製造方法。
【請求項１０】
前記第２面を形成する工程は、前記片持ち梁を形成する工程と並行して行われることを特徴とする請求項７に記載のカンチレバーの製造方法。
【請求項１１】
前記第２面を形成する工程は、前記片持ち梁を形成する工程とは異なる速度でエッチングされる工程であることを特徴とする請求項１０に記載のカンチレバーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料と針部との間に作用する局所的な物理特性を測定する走査型プローブ顕微鏡装置に用いられ、さらに、針部によって試料に対して局所的に物理操作を付与するための操作装置、特には、細胞に刺して細胞壁に微細孔を形成し、細胞内部に遺伝子等の物質を導入するための装置にも用いることが可能なカンチレバー及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ライフサイエンス分野、特に、再生医療やゲノム創薬等の分野において、細胞に、遺伝子や薬剤を注入し、細胞の性質を改変することが行われている。このような技術を用いることにより、遺伝子の役目を解明することができるとともに、個人の遺伝的特性に応じた治療などをおこなうテーラーメード医療が可能になる。
【０００３】
従来、遺伝子を細胞内に導入するための手段としては、物理学的手法としてエレクトロポレーション法、パーティイクルガン法、マイクロインジェクション法等が、また、細胞のエンドサイトシスを利用する手法としてリン酸カルシウム法、デアエデキストラン法、リポフェクション法等がそれぞれ知られており、さらに、そのほか、ウイルスベクターを使用する感染法、遺伝子を封入したリポソームを細胞融合により細胞に導入するリポソーム法等もある。しかし、これら手法による遺伝子導入は、いずれも、単に、導入された遺伝子を恒常的に細胞内に保持させることを主眼におくものであり、例えば遺伝子の導入から発現に至るまでの間、細胞に表れる経時的な動態変化を詳細に観察しようとするものではなく、事実、このような観察は不可能であった。
【０００４】
一方、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）は、物質間に働く原子間力を測定・検出する走査型プローブ顕微鏡である。数ｐＮレベルの力分解能で解析が可能であり、ペプチド、タンパク質等の分子内、分子間の相互作用を解析するなど、生命分子へ測定応用も広がりつつある。
【０００５】
このＡＦＭ装置では、頂点の曲率半径が５〜５０ｎｍと極めて尖鋭化された針を先端に形成したカンチレバーがプローブとして用いられている。
【０００６】
従ってこのＡＦＭ用カンチレバーを用いることで、細胞表面および細胞内外の物性や形状の測定が可能であり、遺伝子の細胞内への導入、細胞内物質の採取、その他、細胞切断などの細胞操作が可能である。
【０００７】
ＡＦＭ用カンチレバーとしては、例えば特許文献１に記載されているような、四面体状の針部を先端にもつ単結晶シリコン製カンチレバーが市販されている。図７は、上記四面体形状の針部を持つカンチレバー１００の側面形状概略図である。このカンチレバーは、ドライエッチング技術により垂直に加工した２面と、異方性湿式エッチング技術により表出する（１１１）面からなる面１１１とで針部を形成することで、カンチレバー部１０２の最先端部に極めて曲率半径の安定した頂点を持つ針部１０１を形成することができる。その結果、測定部位がカンチレバーで影になることなく、安定したＡＦＭ測定が可能となる。なお、図７において、参照番号１０３は片持ち梁であるカンチレバー部１０２を支持する支持部である。
【特許文献１】特開平８−２６２０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
市販されている通常のカンチレバーは、カンチレバー表面を（１００）面で構成しているため、針部の（１１１）面との成す角度は、単結晶シリコンの各々の面間角度である約５５度になっている。従って、針頂点から１０μｍの位置において針部側面の幅は１０／ｔａｎ（５５°）の約７μｍとなる。
【０００９】
上記特許文献１に記載されているようにカンチレバー表面を（１００）面から傾けて切り出された結晶面を用いることで、この長さを若干狭めることはできるが、結晶面を大きく傾けた面を用いると針部１０１形成における湿式エッチング工程でカンチレバー面に突起等が形成されるなどの不具合が生ずることから、せいぜい先端頂角を６０度程度にするのが限界となり、この場合でも針頂点から１０μｍにおける針部側面幅は５．８μｍとなる。
【００１０】
通常の原子間力顕微鏡または分子間力顕微鏡の測定においては針先端の尖鋭度が測定の精度を左右するため重要であり、重視されている。一方で、特に生体試料の測定など試料を液中に配して測定する用途においては、カンチレバーの振動特性から試料と針部との間に働く相互作用を検出する方式（ＡＣモード）が多く用いられ、カンチレバーの振動特性が重要となっている。従来のカンチレバーにおいては、柔らかいレバー部の自由端側に容積の大きい、すなわち、重量の大きい針部が構成されているため、必ずしも良好な振動特性とはならず、特に液中においては、振動が大きく減衰し検出信号が微弱となるため、より振動特性を向上させることが望まれている。
【００１１】
また、細胞内に針を挿入して、遺伝子導入等の細胞操作および細胞内の測定行うために、上記のカンチレバーが利用される場合がある。しかし、細胞内へ挿入する長さ１０μｍ程度が一様に細くないと挿入ダメージにより細胞が死んでしまうため、通常の原子間力顕微鏡等の測定のためのカンチレバーをそのまま用いると、細胞へのダメージが大きくなってしまう。このため針部全体の容積を小さく構成することが重要となっている。
【００１２】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、通常のＡＦＭ測定において良好な振動特性を示し、更に細胞に与えるダメージを極力抑えて細胞操作および細胞内の測定を行うことができる、汎用性の高いカンチレバー及びそ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】
【００１３】
本発明のカンチレバーの一態様は、
所定の位置に固定される端としての固定端及び当該固定端に相対する端としての自由端を有する片持ち梁と、
上記片持ち梁と角度をなして上記自由端に設けられるとともに、上記固定端側の第１面及び当該第１面に対して当該固定端とは反対側の第２面を有し、当該第１面と当該第２面とが略平行である針部と、
を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のカンチレバーの製造方法の一態様は、
所定の位置に固定される固定端及び自由端を有する片持ち梁を形成する工程と、
上記片持ち梁と角度をなして上記自由端に設けられた針部に、上記固定端側の第１面に略平行な第２面を形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、針部の第１面と第２面が略平行となって、さらに細くすることができるので、通常のＡＦＭ測定において良好な振動特性を示し、更に、細胞操作に用いられた場合には、細胞に与えるダメージを極力抑えて細胞操作および細胞内の測定を行うことができるカンチレバー及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
［第１実施形態］
図１（Ａ）及び（Ｂ）は本発明のカンチレバーの第１実施形態の構成を示す図であり、特に、図１（Ａ）はその断面図、図１（Ｂ）はその斜視図である。
【００１８】
本実施形態に係るカンチレバー１０は、針部１２、カンチレバー部１４、支持部１６とで構成されている。針部１２は単結晶シリコンからなり、片持ち梁であるカンチレバー部１４の自由端側先端に形成されていて、カンチレバー部１４表面から支持部１６と反対方向に突き出している。この針部１２の、カンチレバー部１４の支持部１６への固定端側の第１面１２Ａと、当該第１面１２Ａに対して当該固定端とは反対側の第２面１２Ｂとは、略平行に形成されている。
【００１９】
図２（Ａ）及び（Ｂ）は、上記特許文献１に開示された従来のＡＦＭ用カンチレバーの針部１０１と、本実施形態に係るカンチレバー１０の針部１２との断面の違いを説明するため、それぞれの断面形状を示した図である。
【００２０】
本実施形態に係るカンチレバー１０の針部１２断面は、従来のＡＦＭ用カンチレバー針部１０１における（１１１）面からなる面１１１に対し、平行にその針部１０１を部分的に除去することで、針頂点から針基底部に向かって一様に細くなっている。
【００２１】
一方、カンチレバー部１４はレバー表面が（１００）面からなる単結晶シリコンが望ましいが、上記特許文献１に開示されているような（１００）面からずらした面を持つ単結晶シリコンでも構わないし、窒化シリコン膜やポリシリコン膜、アモルファスシリコン膜等でも構わない。
【００２２】
また、支持部１６も単結晶シリコンが望ましいが、ガラス等を用いても構わない。
【００２３】
次に、本実施形態に係る細胞導入針として針部１２、カンチレバー部１４、支持部１６いずれも単結晶シリコンで形成したものの作製方法について図３（Ａ）〜（Ｅ）に示す製造工程図に基づいて説明する。
【００２４】
まずスタート基板として、図３（Ａ）に示すように、面方位（１００）のシリコンウェーハ１８の表面に酸化シリコン膜２０を形成した後、例えばｎ型の面方位（１００）のシリコンウェーハ２２を貼り合わせたもの、いわゆる貼り合わせＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板を使用する。ここで、シリコンウェーハ２２は、カンチレバー部１４と針部１２を形成するものであり、その厚さは必要とする特性に合わせて設定される。例えば、その厚さは２０μｍ程度である。
【００２５】
次に、図３（Ｂ）に示すように、上記ＳＯＩ基板裏面に支持部１６を形成するためのマスクパターン２４を、酸化シリコンあるいは窒化シリコン等で形成する。その後、図４に示すようなＶ字状突出部２６を有するマスク２８を使用してカンチレバー形成用のフォトレジストパターンをＳＯＩ基板表面に形成した後、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等を用いて酸化シリコン膜２０が露出するまで、シリコンウェーハ２２をほぼ垂直にエッチングすることにより、先端がＶ字状のカンチレバーパターン３０を形成し、更にこのカンチレバーパターン３０の側壁にのみ酸化シリコン膜３２を形成する。この側壁にのみ酸化シリコン膜３２を形成する方法としては、例えばカンチレバーパターン３０の表面全面を酸化処理後、ＲＩＥにより表面の酸化シリコン膜３２をエッチングすれば良い。あるいは、あらかじめカンチレバーパターン３０表面に窒化シリコン膜を形成しておき、酸化処理後に表面の窒化シリコン膜を除去しても良い。
【００２６】
次に、図３（Ｃ）に示すように、カンチレバーパターン３０の表面に水酸化カリウム（ＫＯＨ），エチレンジアミン・ピロカテコール（ＥＤＰ），水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等のアルカリ水溶液による湿式異方性エッチングを施すことにより、カンチレバーパターン３０の先端に四面体状針部３４を形成する。四面体状針部３４の形成原理は、側面が酸化シリコン膜３２でマスクされた状態で湿式異方性エッチングを施すと、（１１１）結晶面のエッチング速度が著しく遅いために（１１１）面が露出した時点でほぼエッチングが停止するためである。なおカンチレバー部１４を残すため、上記湿式エッチングは酸化シリコン膜２０が露出する前に、必要とするカンチレバーの厚さが残るように停止させる。この後、酸化シリコン膜３２をフッ化水素酸水溶液で除去する。なお、この後必要により、表面にレジストパターンを形成し、再度カンチレバーパターンをエッチングすることによりカンチレバーパターン形状を最適なものに変更しても良い。また、針部１２をより細くするため、９５０℃以下の温度にて表面を酸化処理しても良い。
【００２７】
次に、図３（Ｄ）に示すように、表面を酸化シリコン膜等で保護した後、アルカリ水溶液による湿式エッチングを酸化シリコン膜２０が露出するまで基板裏面に施し、最後にフッ化水素酸水溶液で酸化シリコン膜２０を除去することによって、従来と同様のシリコン製の支持部１６及びカンチレバー部１４と、四面体状針部３４と、で構成されたカンチレバー１００が得られる。
【００２８】
本実施形態においてはさらに、この後、一括形成した基板から各カンチレバー１００を切り外し、図３（Ｅ）に示すように、例えばＦＩＢ（Focused Ion Bram）装置等を用いて、各々のカンチレバー１００の四面体状針部３４の、表出している（１１１）面である第１面３４Ａに対して反対側の第２面３４Ｂを、その第１面３４Ａに平行にエッチング除去加工することで、（１１１）面である第１面１２Ａとそれに平行な第２面１２Ｂとを有する針部１２を得る。尚、ここで、３４Ａと１２Ａとは同一の面である。
【００２９】
なお、四面体状針部３４の先端稜部に平行にエッチングを施すことでも細い針部１２を形成することは可能だが、この場合、針を支える部分を残すために垂直に加工領域を指定しなければならない。これに対して、表出している（１１１）面に平行に除去加工部を指定する場合には、直線状に加工領域を指定すれば良いので、加工装置への設定が容易であり、安価に提供することが可能となる。
【００３０】
また、単結晶シリコンを用いているため、レバー面と（１１１）面との角度は概ね１２５度に規定されているので、常に一定の形状の針部１２を作製することが可能となるので、特性の安定した針部１２をもつカンチレバー１０を提供できる。
【００３１】
本実施形態によれば、針頂点から１０μｍにおける針部１２の側面幅は１μｍ以下とすることができる。従って、通常のＡＦＭ測定においても良好な振動特性を示し、更に、細胞操作に用いられた場合には、細胞に与えるダメージを極力抑えて細胞操作および細胞内の測定を行うことができるカンチレバー１０及びその製造方法を提供することができる。
【００３２】
［第２実施形態］
次に、本発明のカンチレバーに係る第２実施形態について、図５（Ａ）乃至（Ｃ）に示した作製工程図を基に説明する。
【００３３】
本実施形態においても、前述の第１実施形態で図３（Ａ）乃至（Ｃ）を参照して説明したのと同様にしてカンチレバーパターン３０の先端に四面体状針部３４を形成する。
【００３４】
この後、上記第１実施形態では、すぐにカンチレバーパターン３０側壁に形成していた酸化シリコン膜３２を剥離除去していたが、本実施形態においては、図５（Ａ）に示すように、側壁酸化シリコン膜３２を残した状態で、カンチレバーパターン３０表面側からｐ型不純物である例えばボロン等を導入する。カンチレバーパターン３０側壁は酸化シリコン膜３２で覆われているため、ｐ型不純物３６はカンチレバー表面及び四面体状針部３４の（１１１）表出面のみに導入、拡散される。
【００３５】
次に、図５（Ｂ）に示すように、フッ化水素酸水溶液により側壁酸化シリコン膜３２を除去してから、ＫＯＨ，ＥＤＰ，ＴＭＡＨ等のアルカリ水溶液による湿式異方性エッチングを短時間施す。シリコン基板に高濃度のｐ型不純物を拡散することによりアルカリ水溶液による湿式異方性エッチングのエッチング速度が著しく低下することが知られている。本工程により、アルカリ水溶液にカンチレバーパターン３０及び四面体状針部３４がさらされるが、カンチレバーパターン３０表面は、高濃度のｐ型不純物３６が拡散されているため、ほとんどエッチングされない。また、四面体状針部３４の（１１１）表出面はもともとアルカリ水溶液に対するエッチング速度が遅く、高濃度ｐ型不純物３６が拡散されているためエッチングされず、針部１２の先端稜部となる側および、針部１２側面となるｐ型不純物３６が拡散されていない部分からエッチングが進行することになる。その結果、四面体状針部３４の（１１１）表出面に平行に高濃度ｐ型不純物３６が拡散されている部分のみが、針部１２として残ることになる。
【００３６】
この後、上記第１実施形態と同様、図５（Ｃ）に示すように、表面を酸化シリコン膜等で保護した後、アルカリ水溶液による湿式エッチングを酸化シリコン膜２０が露出するまでＳＯＩ基板裏面に施し、最後にフッ化水素酸水溶液で酸化シリコン膜２０を除去することによって、シリコン製の支持部１６及びカンチレバー部１４と、平行な（１１１）面により先端から基底部まで極めて細く形成された第１及び第２面１２Ａ，１２Ｂを有する針部１２と、で構成されたカンチレバー３８が得られる。
【００３７】
本実施形態によれば、細胞へダメージを与えることの無い細い針部１２を持つカンチレバー３８を一括形成することが可能となるため、大量生産が可能で、極めて安価に提供することが可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態では、ｎ型のシリコンウェーハ２２にｐ型不純物３６を拡散することにより、ｐ型不純物拡散層のエッチングレートが低下することを利用したが、ｐ型シリコン基板にｎ型不純物を導入拡散した後、エッチング面に電位を加えながらアルカリ水溶液にてエッチング処理することで、ｎ型不純物拡散層のエッチング速度を低下させることもできるため、このような手法を用いて作製しても構わない。
【００３９】
［第３実施形態］
次に、本発明のカンチレバーに係る第３実施形態について、図６（Ａ）乃至（Ｄ）に示した作製工程図を基に説明する。
【００４０】
本実施形態では、まずスタート基板として、図６（Ａ）に示すように、面方位（１００）のシリコンウェーハ１８の表面に酸化シリコン膜２０を形成する。
【００４１】
次に、例えばｎ型の面方位（１００）のシリコンウェーハ２２の針部１２形成予定領域近傍に、Ｖ字状溝４０をアルカリ異方性湿式エッチングにより形成する。このＶ字状溝４０の形成位置は、前述した第１及び第２実施形態にて説明した先端がＶ字状のカンチレバーパターン３０先端が該Ｖ字状溝４０の溝底稜部手前になるような位置とすると共に、その深さは、針部１２長さよりも深く形成する。
【００４２】
なお、該Ｖ字状溝４０の形成後に、該Ｖ字状溝４０表面を酸化処理して表面を酸化膜層で覆っても良い。こうすることにより、カンチレバーパターン３０形成時のＲＩＥ処理によりＶ字状溝４０表面が荒れる等の不具合を防止できる。
【００４３】
この後、Ｖ字状溝４０開口部側をシリコンウェーハ１８側として、シリコンウェーハ２２をシリコンウェーハ１８と接合することにより、内部にＶ字状溝４０を持つＳＯＩ基板を作製する。なお、このＳＯＩ基板作製のための接合処理時は真空チャンバー内で処理してＶ字状溝４０内部に空気が入らないようにしたほうが、後の加熱処理工程中にＳＯＩ基板が破裂する等の不具合を防止できる。
【００４４】
次に、図６（Ｂ）に示すように、上記ＳＯＩ基板裏面に支持部１６を形成するためのマスクパターン２４を、酸化シリコン等で形成する。その後、Ｖ字状突出部２６を有するマスク２８を使用してカンチレバー形成用のフォトレジストパターンをＳＯＩ基板表面に形成した後、ＲＩＥ等を用いて酸化シリコン膜２０が露出するまで、シリコンウェーハ２２をほぼ垂直にエッチングすることにより、先端がＶ字状のカンチレバーパターン３０を形成し、更にこのカンチレバーパターン３０の側壁にのみ酸化シリコン膜３２を形成する。
【００４５】
次に、図６（Ｃ）に示すように、カンチレバーパターン３０の表面にアルカリ水溶液による湿式異方性エッチングを施すことにより、カンチレバーパターン３０の先端に針部１２を形成する。前述の第１及び第２実施形態に示した場合と異なり、あらかじめ針部１２の先端稜線部がカットされているため、針部１２は平行な（１１１）面からなる第１面１２Ａと第２面１２Ｂとで挟まれた形状となる。従って、カンチレバーパターン３０の形成位置と針部１２形成時のエッチング量を制御することで、針の太さを制御することが可能となる。この後、フッ化水素酸水溶液で酸化シリコン膜３２を除去する。また、針部１２をより細くするため、表面を酸化処理しても良い。
【００４６】
次に、図６（Ｄ）に示すように、表面を酸化シリコン膜等で保護した後、アルカリ水溶液による湿式エッチングを酸化シリコン膜２０が露出するまでＳＯＩ基板裏面に施し、最後にフッ化水素酸水溶液で酸化シリコン膜２０を除去することによって、シリコン製の支持部１６及びカンチレバー部１４と、第１及び第２面１２Ａ，１２Ｂを有する針部１２と、で構成されたカンチレバー１０が得られる。
【００４７】
本実施形態によっても、細胞へダメージを与えることの無い細い針部１２を持つカンチレバー１０を一括形成することが可能となるため、大量生産が可能で、極めて安価に提供することが可能となる。
【００４８】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００４９】
（付記）
前記の具体的実施形態から、以下のような構成の発明を抽出することができる。
【００５０】
（１）  所定の位置に固定される端としての固定端及び当該固定端に相対する端としての自由端を有する片持ち梁と、
前記片持ち梁と角度をなして前記自由端に設けられるとともに、前記固定端側の第１面及び当該第１面に対して当該固定端とは反対側の第２面を有し、当該第１面と当該第２面とが略平行である針部と、
を有することを特徴とするカンチレバー。
【００５１】
（対応する実施形態）
この（１）に記載のカンチレバーに関する実施形態は、第１乃至第３実施形態が対応する。それらの実施形態において、カンチレバー部１４が上記片持ち梁に、第１面１２Ａが上記第１面に、第２面１２Ｂが上記第２面に、針部１２が上記針部に、カンチレバー１０，３８が上記カンチレバーに、それぞれ対応する。
【００５２】
（作用効果）
この（１）に記載のカンチレバーによれば、細い針部を持つので、針部重量が小さく、ＡＦＭ測定において良好な振動特性が得られる。
【００５３】
（２）  前記針部は、前記細胞内に挿入される部位であることを特徴とする（１）に記載のカンチレバー。
【００５４】
（対応する実施形態）
この（２）に記載のカンチレバーに関する実施形態は、第１乃至第３実施形態が対応する。
【００５５】
（作用効果）
この（２）に記載のカンチレバーによれば、特に細胞に挿入することにより、細胞にダメージを与えることなく、細胞操作および細胞内測定が可能である。
【００５６】
（３）  上記針部は、上記細胞に挿入される部分を残して上記片持ち梁の上記自由端を切削したものであることを特徴とする（１）に記載のカンチレバー。
【００５７】
（対応する実施形態）
この（３）に記載のカンチレバーに関する実施形態は、第１実施形態が対応する。
【００５８】
（作用効果）
この（３）に記載のカンチレバーによれば、直線状に加工領域を指定すれば良いので、加工装置への設定が容易であり、安価に提供することが可能となる。
【００５９】
（４）上記針部は、単結晶シリコンからなることを特徴とする（１）に記載のカンチレバー。
【００６０】
（対応する実施形態）
この（４）に記載のカンチレバーに関する実施形態は、第１乃至第３実施形態が対応する。
【００６１】
（作用効果）
この（４）に記載のカンチレバーによれば、特性の安定した針部をもつカンチレバーを提供できる。
【００６２】
（５）  上記針部に形成された上記第１面は、（１１１）面であることを特徴とする（４）に記載のカンチレバー。
【００６３】
（対応する実施形態）
この（５）に記載のカンチレバーに関する実施形態は、第１乃至第３実施形態が対応する。
【００６４】
（作用効果）
この（５）に記載のカンチレバーによれば、レバー面と（１１１）面との角度は概ね１２５度に規定されているので、常に一定の形状の針部を作製することが可能となる。
【００６５】
（６）  上記針部は、上記片持ち梁の当該針部が形成された面の裏面とは不純物濃度が異なることを特徴とする（１）に記載のカンチレバー。
【００６６】
（対応する実施形態）
この（６）に記載のカンチレバーに関する実施形態は、第２実施形態が対応する。
【００６７】
（作用効果）
この（６）に記載のカンチレバーによれば、細胞へダメージを与えることの無い細い針部を持つカンチレバーを一括形成することが可能となるため、大量生産が可能で、極めて安価に提供することが可能となる。
【００６８】
（７）  所定の位置に固定される固定端及び自由端を有する片持ち梁を形成する工程と、
上記片持ち梁と角度をなして上記自由端に設けられた針部に、上記固定端側の第１面に略平行な第２面を形成する工程と、
を有することを特徴とするカンチレバーの製造方法。
【００６９】
（対応する実施形態）
この（７）に記載のカンチレバーの製造方法に関する実施形態は、第１乃至第３実施形態が対応する。それらの実施形態において、カンチレバー部１４が上記片持ち梁に、針部１２が上記針部に、第１面１２Ａが上記第１面に、第２面１２Ｂが上記第２面に、カンチレバー１０，３８が上記カンチレバーに、それぞれ対応する。
【００７０】
（作用効果）
この（７）に記載のカンチレバーの製造方法によれば、細胞へダメージを与えることの無い細い針部を持つカンチレバーを製造できる。
【００７１】
（８）  上記第２面を形成する工程は、上記片持ち梁を形成する工程の後で行われることを特徴とする（７）に記載のカンチレバーの製造方法。
【００７２】
（対応する実施形態）
この（８）に記載のカンチレバーの製造方法に関する実施形態は、第１実施形態が対応する。
【００７３】
（作用効果）
この（８）に記載のカンチレバーの製造方法によれば、片持ち梁を形成した後に、直線状に加工領域を指定すれば良いので、加工装置への設定が容易であり、安価に提供することが可能となる。
【００７４】
（９）  上記第２面を形成する工程は、上記片持ち梁を形成する工程の前に予め行われることを特徴とする（７）に記載のカンチレバーの製造方法。
【００７５】
（対応する実施形態）
この（９）に記載のカンチレバーの製造方法に関する実施形態は、第３実施形態が対応する。
【００７６】
（作用効果）
この（９）に記載のカンチレバーの製造方法によれば、第２面を先に形成することで針部の太さを制御することが可能となり、また、細胞へダメージを与えることの無い細い針部を持つカンチレバーを一括形成することが可能となるため、大量生産が可能で、極めて安価に提供することが可能となる。
【００７７】
（１０）  上記第２面を形成する工程は、上記片持ち梁を形成する工程と並行して行われることを特徴とする（７）に記載のカンチレバーの製造方法。
【００７８】
（対応する実施形態）
この（１０）に記載のカンチレバーの製造方法に関する実施形態は、第２実施形態が対応する。
【００７９】
（作用効果）
この（１０）に記載のカンチレバーの製造方法によれば、細胞へダメージを与えることの無い細い針部を持つカンチレバーを一括形成することが可能となるため、大量生産が可能で、極めて安価に提供することが可能となる。
【００８０】
（１１）  上記第２面を形成する工程は、上記片持ち梁を形成する工程とは異なる速度でエッチングされる工程であることを特徴とする（１０）に記載のカンチレバーの製造方法。
【００８１】
（対応する実施形態）
この（１１）に記載のカンチレバーの製造方法に関する実施形態は、第２実施形態が対応する。
【００８２】
（作用効果）
この（１１）に記載のカンチレバーの製造方法によれば、エッチング速度の差を利用することで、第２面を形成する工程と片持ち梁を形成する工程との並行実施を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係るカンチレバーの構成を示す断面図であり、図１（Ｂ）は、該カンチレバーの斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は、従来のＡＦＭ用カンチレバーの針部の断面形状を示す図であり、図２（Ｂ）は、第１実施形態に係るカンチレバーの針部の断面形状を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態に係るカンチレバーの製造方法を説明するための製造工程図である。
【図４】図４は、図３に示した製造方法において用いるＶ字状突出部を有するマスクを示す図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係るカンチレバーの製造方法を説明するための製造工程図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係るカンチレバーの製造方法を説明するための製造工程図である。
【図７】図７は、従来の四面体状の針部を持つカンチレバーの側面形状概略図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０，３８ね１００…カンチレバー、  １２…針部、  １２Ａ，３４Ａ…第１面、  １２Ｂ，３４Ｂ…第２面、  １４…カンチレバー部、  １６…支持部、  １８，２２…シリコンウェーハ、  ２０，３２…酸化シリコン膜、  ２４…マスクパターン、  ２６…Ｖ字状突出部、  ２８…マスク、  ３０…カンチレバーパターン、  ３４…四面体状針部、  ３６…ｐ型不純物、  ４０…Ｖ字状溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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