(57)【要約】  【課題】  電荷密度波の巨視的量子位相情報を積極的に活用することで電荷密度波ナノ構造体の解析や生体高分子の構造の決定などを高精度で行うことができ、しかも小型に構成することができる電荷密度波量子位相顕微鏡などに用いて好適なプローブ顕微鏡探針を提供する。  【解決手段】  Ｓｉなどからなる円錐体２１の表面に原料膜２２を堆積させ、円錐体２１の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に円錐体２１が融解しない条件で電子ビーム２３を照射することにより、原料膜２２を用いて針状結晶２４を成長させ、プローブ顕微鏡探針を製造する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を堆積させ、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させることにより製造されたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針。
【請求項２】
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を堆積させ、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針の製造方法。
【請求項３】
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を堆積させ、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させることにより製造された探針を有することを特徴とするプローブ顕微鏡。
【請求項４】
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を供給しながら、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させることにより製造されたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針。
【請求項５】
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を供給しながら、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針の製造方法。
【請求項６】
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を供給しながら、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させることにより製造された探針を有することを特徴とするプローブ顕微鏡。
【請求項７】
錐状または刃状の基体の表面に第１の成長原料を堆積させ、第２の成長原料を供給しながら上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記第１の成長原料および上記第２の成長原料を用いて針状結晶を成長させることにより製造されたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針。
【請求項８】
錐状または刃状の基体の表面に第１の成長原料を堆積させ、第２の成長原料を供給しながら上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記第１の成長原料および上記第２の成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針の製造方法。
【請求項９】
錐状または刃状の基体の表面に第１の成長原料を堆積させ、第２の成長原料を供給しながら上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記第１の成長原料および上記第２の成長原料を用いて針状結晶を成長させることにより製造された探針を有することを特徴とするプローブ顕微鏡。
【請求項１０】
上記針状結晶がＭＸp （ただし、ＭはＴａ及びＮｂからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、ＸはＳ、Ｓｅ及びＴｅからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、１．８≦ｐ≦２．２）、ＭＸq （ただし、ＭはＴａ及びＮｂからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、ＸはＳ、Ｓｅ及びＴｅからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、２．７≦ｑ≦３．３）またはＭＸr （ただし、ＭはＴａ及びＮｂからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、ＸはＳ、Ｓｅ及びＴｅからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、３．６≦ｒ≦４．４）からなることを特徴とする請求項１、４または７記載のプローブ顕微鏡探針。
【請求項１１】
上記針状結晶がＭＸp （ただし、ＭはＴａ及びＮｂからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、ＸはＳ、Ｓｅ及びＴｅからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、１．８≦ｐ≦２．２）、ＭＸq （ただし、ＭはＴａ及びＮｂからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、ＸはＳ、Ｓｅ及びＴｅからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、２．７≦ｑ≦３．３）またはＭＸr （ただし、ＭはＴａ及びＮｂからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、ＸはＳ、Ｓｅ及びＴｅからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、３．６≦ｒ≦４．４）からなることを特徴とする請求項２、５または８記載のプローブ顕微鏡探針の製造方法。
【請求項１２】
上記針状結晶がＭＸp （ただし、ＭはＴａ及びＮｂからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、ＸはＳ、Ｓｅ及びＴｅからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、１．８≦ｐ≦２．２）、ＭＸq （ただし、ＭはＴａ及びＮｂからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、ＸはＳ、Ｓｅ及びＴｅからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、２．７≦ｑ≦３．３）またはＭＸr （ただし、ＭはＴａ及びＮｂからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、ＸはＳ、Ｓｅ及びＴｅからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、３．６≦ｒ≦４．４）からなることを特徴とする請求項３、６または９記載のプローブ顕微鏡。
【請求項１３】
上記ＭＸp 、ＭＸq またはＭＸr からなる上記針状結晶が電荷密度波結晶であることを特徴とする請求項１０記載のプローブ顕微鏡用探針。
【請求項１４】
上記ＭＸp 、ＭＸq またはＭＸr からなる上記針状結晶が電荷密度波結晶であることを特徴とする請求項１１記載のプローブ顕微鏡探針の製造方法。
【請求項１５】
上記ＭＸp 、ＭＸq またはＭＸr からなる上記針状結晶が電荷密度波結晶であることを特徴とする請求項１２記載のプローブ顕微鏡。
【請求項１６】
上記エネルギービームが電子ビーム、イオンビームまたはレーザービームであることを特徴とする請求項２、５または８記載のプローブ顕微鏡探針の製造方法。
【請求項１７】
上記基体の上記エネルギービームの照射部位と上記先端部との間に上記先端部を低温側として１０℃／μｍ以上１００℃／μｍ以下の温度勾配が存在することを特徴とする請求項２、５または８記載のプローブ顕微鏡用探針の製造方法。
【請求項１８】
上記針状結晶の太さが５ｎｍ以上１μｍ以下であることを特徴とする請求項１、４または７記載のプローブ顕微鏡探針。
【請求項１９】
真空中または水素ガス雰囲気中において上記針状結晶を成長させることを特徴とする請求項２、５または８記載のプローブ顕微鏡探針の製造方法。
【請求項２０】
上記基体が８００℃以上の融点を有する物質からなることを特徴とする請求項２、５または８記載のプローブ顕微鏡探針の製造方法。
【請求項２１】
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を堆積させ、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする針状体の製造方法。
【請求項２２】
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を供給しながら、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする針状体の製造方法。
【請求項２３】
錐状または刃状の基体の表面に第１の成長原料を堆積させ、第２の成長原料を供給しながら上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記第１の成長原料及び上記第２の成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする針状体の製造方法。
【請求項２４】
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を堆積させ、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする電子素子の製造方法。
【請求項２５】
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を供給しながら、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする電子素子の製造方法。
【請求項２６】
錐状または刃状の基体の表面に第１の成長原料を堆積させ、第２の成長原料を供給しながら上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記第１の成長原料及び上記第２の成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする電子素子の製造方法。
【請求項２７】
基体の表面の所定の部位にエネルギービームを照射し、再結晶化により針状結晶を成長させることにより製造されたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針。
【請求項２８】
基体の表面の所定の部位にエネルギービームを照射し、再結晶化により針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針の製造方法。
【請求項２９】
基体の表面の所定の部位にエネルギービームを照射し、再結晶化により針状結晶を成長させることにより製造された探針を有することを特徴とするプローブ顕微鏡。
【請求項３０】
基体の表面の所定の部位にエネルギービームを照射し、再結晶化により針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする針状体の製造方法。
【請求項３１】
基体の表面の所定の部位にエネルギービームを照射し、再結晶化により針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする電子素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プローブ顕微鏡探針及びその製造方法並びにプローブ顕微鏡並びに針状体及びその製造方法並びに電子素子及びその製造方法に関し、例えば、電荷密度波ナノ構造体を用いた新規なデバイスの作製や生体高分子の構造決定、さらには半導体素子などに用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
金属などの導体中の伝導電子が巨視的な量子コヒーレント状態になるのは、超伝導、電荷密度波（ＣＤＷ）、量子ホール液体の３例しかない。外部からの操作なしでは前２者であるといっても過言ではない。特に、ＣＤＷ体は室温で相転移を示すので、実用上、ＣＤＷ巨視的量子位相を利用した素子並びに計測デバイスが半導体テクノロジーを超える潜在性を有しており注目されている。最近、こうした背景の下、ＣＤＷ３端子電界・電流駆動素子、フェムト秒領域のメモリ素子などが考案され、それぞれ新しい量子機能素子として新たな効果が実証されている（例えば、非特許文献１）。
【非特許文献１】Appl. Phys. Lett. 80, 871(2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＣＤＷナノ構造体を用いたデバイスの作製にはその評価を行うためのツールが不可欠と考えられるが、本発明者らの知る限り、これまで、有効なツールについての具体的な提案は何らなされていないのが実情である。
そこで、この発明が解決しようとする課題は、電荷密度波の巨視的量子位相情報を積極的に活用することで電荷密度波ナノ構造体の解析や生体高分子の構造の決定などを高精度で行うことができ、しかも小型に構成することができる電荷密度波量子位相顕微鏡などのプローブ顕微鏡並びにこれに用いて好適なプローブ顕微鏡探針及びその製造方法を提供することにある。
この発明が解決しようとする他の課題は、より一般的には、上記のプローブ顕微鏡探針を含む各種の針状体及びその製造方法並びに電子素子及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上記課題を解決するために、理論的に設計されたＣＤＷナノ構造体を積極的に物質科学の立場から創製し、これらの物質が外部刺激を受けた際に生ずる電気・弾性・光学的性質の変化を明らかにしながら応用への展開を図ることを考えた。特に、ＣＤＷの巨視的量子位相情報を積極的に活用し、小型で高性能な顕微鏡の開発を目指すこととした。これは、ＣＤＷナノ構造体を用いたデバイスの作製に不可欠なツールであるばかりでなく、ＤＮＡに代表される生体高分子の構造決定や量子位相情報を用いた量子コンピューターの開発などに大きな発展をもたらすものとなり得る。
【０００５】
一方、ＣＤＷは不純物や試料端の影響でピン止めされているが、しきい電場以上の電場を印加するとスライディングを起こし、電気伝導に寄与する。このＣＤＷのスライディングは電子の集団的な並進運動であり、低次元導体に特徴的な現象である。ＣＤＷがピン止めポテンシャル中をスライディングすることにより、ＣＤＷの運ぶ直流電流成分に比例した振動数の交流電流、すなわち狭帯域信号（narrow band signal：ＮＢＳ）（狭帯域雑音（narrow band noise ：ＮＢＮ）とも呼ばれる）が生ずる。すなわち、しきい電場以上の電場を印加したときに流れる過剰電流部分をＪCDW 、上記のＮＢＳの振動数をνNBS とすると、νNBS ∝ＪCDW である。よって、しきい電場の変化はこのＮＢＳの振動数νNBS を測定することにより高精度で測定することが可能である。このしきい電場はＣＤＷ結晶に生ずるわずかな応力によって変化するので、ＣＤＷの針に電極を付けてＮＢＳを測定するだけで、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を越える機能を持つ高精度な顕微鏡を作ることができる。例えば、長さが１００ｎｍの針状ＣＤＷ結晶を用いれば、周波数計の感度が１Ｈｚとして、１ｐｍの分解能を持つ顕微鏡の実現が可能である。また、例えばＡＦＭにおいてカンチレバーの探針の変位はカンチレバーにレーザー光を照射することにより検出しているが、このＣＤＷ顕微鏡では、そのような光学系が不要となるため、非常に小型の構成とすることができる。このため、例えば、注射針のように生体に直接導入できるという大きな利点を持つ。
【０００６】
また、高純度で微小なＣＤＷ針状結晶では、試料の両端でのピン止め力が強め合うか弱め合うかは、ＣＤＷの波長λCDW と試料の長さとの兼ね合いで決まる。ＣＤＷ針状結晶へのゲート電圧の印加による波長λCDW の変化とともにしきい電場は振動する。これは超伝導量子干渉計（ＳＱＵＩＤ）とまったく同様な振る舞いであり、電圧を測定する一種の量子干渉計となる。このしきい電場の変化をＮＢＳの測定によって検出することにより、局所的な電場（電荷）を測定する高精度な顕微鏡を作ることが可能である。
【０００７】
一方、本発明者らは、種々実験を行った結果、電子ビームのようなエネルギービームの照射を利用して例えばＳｉからなる円錐体の先端に針状結晶を成長させようとする場合、円錐体の表面に成長原料を堆積させた後、この円錐体の先端部にエネルギービームを照射してもその先端部に針状結晶を成長させることは困難であるが、先端部から離れた部位にエネルギービームを照射すると、先端部に針状結晶を容易に成長させることができることを見出した。さらに、別の方法として、基体の表面に電子ビームのようなエネルギービームを選択的に照射し、この照射部位で基体の再結晶化を行うことにより、基体と結晶が連続した形で針状結晶を成長させることができることも見出した。これらの方法によりＣＤＷ針状結晶を成長させ、これを探針として用いることにより、ＣＤＷプローブ顕微鏡の実現が可能となる。また、他の物質の針状結晶を成長させ、これを探針として用いることにより、各種のプローブ顕微鏡の実現が可能となる。さらに、これらの方法により例えば針状半導体結晶を成長させることにより、微小な半導体素子を作ることが可能である。
【０００８】
この発明は、上記の検討に基づいて案出されたものである。
すなわち、上記課題を解決するために、第１の発明は、
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を堆積させ、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させることにより製造されたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針である。
【０００９】
第２の発明は、
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を堆積させ、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針の製造方法である。
【００１０】
第３の発明は、
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を堆積させ、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させることにより製造された探針を有することを特徴とするプローブ顕微鏡である。
【００１１】
第４の発明は、
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を供給しながら、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させることにより製造されたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針である。
【００１２】
第５の発明は、
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を供給しながら、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針の製造方法である。
【００１３】
第６の発明は、
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を供給しながら、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させることにより製造された探針を有することを特徴とするプローブ顕微鏡である。
【００１４】
第７の発明は、
錐状または刃状の基体の表面に第１の成長原料を堆積させ、第２の成長原料を供給しながら上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記第１の成長原料及び上記第２の成長原料を用いて針状結晶を成長させることにより製造されたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針である。
【００１５】
第８の発明は、
錐状または刃状の基体の表面に第１の成長原料を堆積させ、第２の成長原料を供給しながら上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記第１の成長原料及び上記第２の成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針の製造方法である。
【００１６】
第９の発明は、
錐状または刃状の基体の表面に第１の成長原料を堆積させ、第２の成長原料を供給しながら上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記第１の成長原料および上記第２の成長原料を用いて針状結晶を成長させることにより製造された探針を有することを特徴とするプローブ顕微鏡である。
【００１７】
第１〜第９の発明において、基体としては、エネルギービームの照射時に軟化しない程度に高い融点、例えば８００℃以上の融点を有する物質からなるものが用いられる。錐状の基体は円錐状の基体のほか、三角錐状、四角錐状などの多角錐状の基体であってよく、最低限、先端部に向かって断面積が減少するものであればよい。エネルギービームとしては、例えば電子ビーム、イオンビーム、レーザービームなどを用いることができる。レーザービームとしては、エキシマーレーザー、ＹＡＧレーザー、Ａｒレーザーなどによるレーザービームを用いることができる。このエネルギービームの断面形状は特に問わず、例えば円形、楕円形、矩形などであってよい。基体が錐状部を複数有するものである場合、エネルギービームとして偏平な矩形の断面形状を有するものを用い、これを複数の錐状部にまたがる形で照射することにより、これらの複数の錐状部に一括して針状結晶を成長させることが可能である。このような偏平な矩形の断面形状を有するエネルギービームは、例えば、レンズなどを含む光学系を用いてレーザービームを成形することにより容易に得ることができる。成長原料の堆積または供給には、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、化学気相成長（ＣＶＤ）法、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法などの成膜法のいずれか、またはこれらを適宜組み合わせて用いることができる。エネルギービームの照射時には、一般的に、基体のエネルギービームの照射部位と先端部との間に、先端部を低温側として１０℃／μｍ以上１００℃／μｍ以下の温度勾配が存在する。針状結晶の太さは、必要に応じて決められるが、一般的には５ｎｍ以上１μｍ以下である。針状結晶は、酸化などを防止するため、好適には、真空中または水素ガス雰囲気中において成長させる。
【００１８】
針状結晶は、プローブ顕微鏡が電荷密度波量子位相顕微鏡である場合には、例えば、ＭＸp （ただし、ＭはＴａ及びＮｂからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、ＸはＳ、Ｓｅ及びＴｅからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、１．８≦ｐ≦２．２）、ＭＸq （ただし、ＭはＴａ及びＮｂからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、ＸはＳ、Ｓｅ及びＴｅからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、２．７≦ｑ≦３．３）またはＭＸr （ただし、ＭはＴａ及びＮｂからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、ＸはＳ、Ｓｅ及びＴｅからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素、３．６≦ｒ≦４．４）からなる。ＭＸp の具体例を挙げるとＴａＳｅ2 やＴａＳ2 、ＭＸq の具体例を挙げるとＮｂＳｅ3 やＮｂＳ3 、ＭＸr の具体例を挙げるとＮｂＴｅ4 などである。針状結晶は、プローブ顕微鏡の用途によっては、このほか、ＮｉやＣｕなどの金属からなるものや超伝導物質（酸化物超伝導体など）などであってもよい。
【００１９】
第１０の発明は、
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を堆積させ、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする針状体の製造方法である。
【００２０】
第１１の発明は、
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を供給しながら、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする針状体の製造方法である。
【００２１】
第１２の発明は、
錐状または刃状の基体の表面に第１の成長原料を堆積させ、第２の成長原料を供給しながら上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記第１の成長原料および上記第２の成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする針状体の製造方法である。
【００２２】
第１０〜第１２の発明において、針状体には、プローブ顕微鏡の探針に用いる針状結晶が含まれるほか、その他の各種の用途のものが含まれ、針状結晶の材料も各種のものであってよい。
第１０〜第１２の発明においては、その性質に反しない限り、第１〜第９の発明に関連して述べたことが成立する。
【００２３】
第１３の発明は、
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を堆積させ、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする電子素子の製造方法である。
【００２４】
第１４の発明は、
錐状または刃状の基体の表面に成長原料を供給しながら、上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする電子素子の製造方法である。
【００２５】
第１５の発明は、
錐状または刃状の基体の表面に第１の成長原料を堆積させ、第２の成長原料を供給しながら上記基体の先端部からその側面に沿って所定距離離れた部位に上記基体が融解しない条件でエネルギービームを照射することにより、上記第１の成長原料及び上記第２の成長原料を用いて針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする電子素子の製造方法である。
【００２６】
第１３〜第１５の発明において、電子素子には、半導体素子のほか、超伝導体素子、強誘電体素子、磁気素子などの各種のものが含まれる。
第１３〜第１５の発明においては、その性質に反しない限り、第１〜第９の発明に関連して述べたことが成立する。
【００２７】
第１６の発明は、
基体の表面の所定の部位にエネルギービームを照射し、再結晶化により針状結晶を成長させることにより製造されたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針である。
【００２８】
第１７の発明は、
基体の表面の所定の部位にエネルギービームを照射し、再結晶化により針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とするプローブ顕微鏡探針の製造方法である。
【００２９】
第１８の発明は、
基体の表面の所定の部位にエネルギービームを照射し、再結晶化により針状結晶を成長させることにより製造された探針を有することを特徴とするプローブ顕微鏡である。
第１９の発明は、
基体の表面の所定の部位にエネルギービームを照射し、再結晶化により針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする針状体の製造方法である。
【００３０】
第２０の発明は、
基体の表面の所定の部位にエネルギービームを照射し、再結晶化により針状結晶を成長させるようにしたことを特徴とする電子素子の製造方法である。
第１６〜第２０の発明においては、その性質に反しない限り、第１〜第１５の発明に関連して述べたことが成立する。
【００３１】
上述のように構成された第１〜第１５の発明においては、先端部から所定距離離れた部位にエネルギービームを照射することにより、先端部に針状結晶が成長する。
また、第１６〜第２０の発明においては、基体の表面の所定の部位にエネルギービームを照射することにより、針状結晶が成長する。
【発明の効果】
【００３２】
この発明によれば、電荷密度波の巨視的量子位相情報を積極的に活用することで電荷密度波ナノ構造体の解析や生体高分子の構造の決定などを高精度で行うことができ、しかも小型に構成することができる電荷密度波量子位相顕微鏡などのプローブ顕微鏡を実現することができる。また、リソグラフィー技術を用いることなく、極微小な半導体素子などの電子素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明の第１の実施形態によるＣＤＷ量子位相顕微鏡を示す。
図１に示すように、このＣＤＷ量子位相顕微鏡においては、一般的な走査プローブ顕微鏡と同様な圧電制御装置１１の下部にＣＤＷ針状結晶からなる探針１２が取り付けられており、圧電制御装置１１によりこの探針１２をｘ、ｙ、ｚ方向に三次元的に走査することができるようになっている。図２に示すように、探針１２には電極１３、１４が設けられており、これらの電極１３、１４の間に電源１５及び周波数計１６を含む外部回路が接続されている。そして、周波数計１６により、ＮＢＳの振動数を測定し、それによってしきい電場の変化を測定することができるようになっている。
【００３４】
次に、このＣＤＷ量子位相顕微鏡の使用方法を説明する。ここでは、一例としてＣＤＷナノ構造体からなる試料を用いる場合を考える。
図１に示すように、ＣＤＷナノ構造体からなる試料１７の表面に探針１２を接触させ、走査する。探針１２が試料１７の表面に接触すると、探針１２の先端が変位し、それによって探針１２に応力が生ずる。この応力により、探針１２のしきい電場が変化し、それにより探針１２を流れるＮＢＳの振動数が変化する。そして、このＮＢＳの振動数の変化が表面像に変換される。表面像への変換、言い換えると物体の表面形状等の可視化には、例えば、周波数−電圧（電流）変換器の出力の可視化、あるいはフィードバックを構成する制御信号の可視化がある。
【００３５】
もう一つの使用方法を説明する。
図３に、試料１７のＣＤＷ状態におけるイオンの配置及びＣＤＷ（電荷密度ρ（ｘ））と探針１２のイオンの配置及びＣＤＷとを示す。ρ（ｘ）は次式で表される。
ρ（ｘ）＝ρ0 ＋ρ1 ｃｏｓ（Ｑｘ＋φ）
ただし、ｘは１次元軸方向の空間座標、ρ1 は電荷密度波の振幅、Ｑは波数ベクトル（ネスティングベクトル）でＱ＝２ｋF （ｋF はフェルミ波数）、ρ0 ＝−ｅｎe （ｎe は電子の密度）、φは位相を示す。
【００３６】
探針１２と試料１７との接触点において、探針１２の先端のＣＤＷの位相をθp 、試料１７の表面のＣＤＷの位相をθs とすると、θp −θs ∝Ｖthが成立する。ただし、Ｖthはしきい電場に対応する電圧（しきい電圧）である。探針１２の先端が、走査に伴い変位すると、それに伴ってθs が変化し、これがθp −θs の変化をもたらしてＶth、従ってしきい電場が変化することとなる。そして、これがＮＢＳの振動数の変化として測定される。
【００３７】
さらにもう一つの使用方法を説明する。これはＣＤＷトンネリングを利用するものである。
ＣＤＷナノ構造体からなる試料１７の表面に探針１２を接近させ、走査する。探針１２の先端のＣＤＷの位相をθp 、試料１７の表面のＣＤＷの位相をθs とする。探針１２の先端が、走査に伴い変位すると、それに伴ってθs が変化し、これがθp −θs の変化をもたらし、探針１２と試料１７との間に流れるトンネリング電流が変化する。そして、この電流あるいは電圧の変化が表面像に変換される。
【００３８】
次に、ＣＤＷ針状結晶からなる探針１２の作製方法について説明する。
まず、図４Ａに示すように、円錐体２１を作製する。この円錐体２１は、後述の電子ビームの照射によりＣＤＷ物質を成長させる際に加熱されて軟化しない程度の融点、例えば８００℃以上の融点を有するものであれば、基本的にはどのような材料からなるものでもよいが、具体的には、例えばＳｉ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｉＯ2 、ダイヤモンド、アルミナ（サファイア）、ＴａＳ2 、ＧａＡｓ、Ｎｉ、Ｔａなどを用いることができる。
【００３９】
次に、図４Ｂに示すように、真空中において、この円錐体２１の表面に、成長させようとするＣＤＷ物質の原料膜２２を形成する。この原料膜２２としては、例えばＣＤＷ物質としてＴａＳｅ2 を用いる場合には、Ｔａ膜及びＳｅ膜からなる二層膜を用いるほか、ＴａＳｅ2 膜そのものであってもよい。この原料膜２２は、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、化学気相成長（ＣＶＤ）法、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法などの成膜法のいずれか、またはこれらを適宜組み合わせて形成することができる。
【００４０】
次に、図４Ｃに示すように、こうして原料膜２２を形成した円錐体２１の先端部からその側面に沿って所定距離Ｌ、例えば１〜３μｍ程度離れた点Ｐを目掛けて電子ビーム２３を室温で照射する。この電子ビーム２３のスポットサイズは、例えば５０ｎｍ〜１μｍ程度とする。このとき、図４Ｄに示すように、この電子ビーム２３の照射部位ではなく、円錐体２１の先端部近傍にＣＤＷ針状結晶２４が成長する。電子ビーム２３の照射時には一般に、電子ビーム２３の照射部位とＣＤＷ針状結晶２４の成長部位との間に、先端部を低温側として１０〜１００℃／μｍの温度勾配が存在する。この場合、電子ビーム２３の照射部位の温度はＣＤＷ針状結晶２４の成長温度よりも高いが、ＣＤＷ針状結晶２４の成長部位はより温度が低くなって成長に最も適した温度になっている。このＣＤＷ針状結晶２４の成長は、固相エピタキシャル成長によるものと考えられる。このＣＤＷ針状結晶２４の太さ（径）は例えば５ｎｍ〜１μｍ程度、長さは例えば１０ｎｍ〜２μｍ、あるいは１０〜５００ｎｍであり、アスペクト比（長さ／太さ）は一般的には１００以下である。
【実施例１】
【００４１】
Ｓｉからなる円錐体２１の表面にＴａ膜及びＳｅ膜を真空蒸着法により順次形成した後、これらのＴａ膜及びＳｅ膜からなる原料膜２２が形成された円錐体２１の先端部からその側面に沿ってＬ＝２μｍ離れた部位に電子ビーム２３を照射した。Ｔａ膜の厚さは１００ｎｍ、Ｓｅ膜の厚さは２００ｎｍとした。電子ビーム２３のスポットサイズは１μｍ、加速電圧は２５ｋＶ、照射電流量は１×１０-7μＡ、照射時間は３０分とした。また、電子ビーム２３の照射は３〜４×１０-6Ｔｏｒｒの圧力の真空中で行った。その結果、先端部から約０．５μｍ離れた部位に直径約０．４μｍのＴａＳｅ2 針状結晶が約１．５μｍの長さに成長した。その走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を図５に示す。この場合、電子ビーム２３の照射部位の円錐体２１の温度は８００〜８５０℃程度、成長部位の温度は６００〜７００℃程度と考えられる。
このＴａＳｅ2 針状結晶を探針１２に用いてＴａＳｅ2 試料の表面を走査したところ、図６に示すような良好な原子像が得られた。
次に、このＴａＳｅ2 針状結晶に電極１３、１４を形成したものを探針１２に用いたＣＤＷ量子位相顕微鏡によりＴａＳｅ2 試料の表面を走査したところ、図７に示すようなＣＤＷ像が得られた。
【００４２】
以上のように、この第１の実施形態によれば、ＣＤＷの巨視的量子位相情報を積極的に活用したＣＤＷ量子位相顕微鏡を実現することができる。このＣＤＷ量子位相顕微鏡は、ＡＦＭを越える機能を持つ高精度な顕微鏡である。例えば、探針１２として長さが１００ｎｍのものを用いれば、周波数計１６の感度が１Ｈｚであるとして、１ｐｍの分解能を得ることができる。また、このＣＤＷ量子位相顕微鏡はＡＦＭなどと異なり光学系が不要なため、その分だけ小型に構成することができるという利点がある。
【００４３】
次に、この発明の第２の実施形態によるＣＤＷ量子位相顕微鏡について説明する。
図８に示すように、このＣＤＷ量子位相顕微鏡においては、カンチレバー３１の先端下部にＳｉなどからなる探針３２が取り付けられている。カンチレバー３１の他端は圧電制御装置（図示せず）に取り付けられている。カンチレバー３１の上に、ＣＤＷ針状結晶３３が一体的に設けられている。このＣＤＷ針状結晶３３の両端には電極３４、３５が設けられており、これらの電極３４、３５の間に電源３６及び周波数計３７を含む外部回路が接続されている。そして、周波数計３７により、ＮＢＳの振動数を測定し、それによってしきい電場の変化を測定することができるようになっている。
【００４４】
次に、このＣＤＷ量子位相顕微鏡の使用方法を説明する。ここでは、一例としてＣＤＷナノ構造体からなる試料を用いる場合を考える。
図８に示すように、ＣＤＷナノ構造体からなる試料１７の表面に探針３２を接触させ、走査する。探針３２が試料１７の表面に接触すると、探針３２の先端が変位し、それに伴ってカンチレバー３１の先端が変位し、それによってカンチレバー３１上のＣＤＷ針状結晶３２が伸縮して応力が生ずる。この応力により、ＣＤＷ針状結晶３２のしきい電場が変化し、それによりＣＤＷ針状結晶３３を流れるＮＢＳの振動数が変化する。そして、このＮＢＳの振動数の変化が表面像に変換される。
上記以外のことは第１の実施形態と同様である。
この第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【００４５】
次に、この発明の第３の実施形態によるＣＤＷ量子干渉計について説明する。このＣＤＷ量子干渉計を図９に示す。
図９に示すように、このＣＤＷ量子干渉計においては、ＣＤＷ針状結晶４１の両端に電極４２、４３が設けられており、これらの電極４２、４３の間に電源４４及び周波数計４５を含む外部回路が接続されている。ＣＤＷ針状結晶４１の中央部側面にはゲート電極４６が設けられており、このゲート電極４６によりＣＤＷ針状結晶４１にゲート電圧を印加することができるようになっている。そして、周波数計４５により、ＮＢＳの振動数を測定し、それによってしきい電場の変化を測定することができるようになっている。
【００４６】
このＣＤＷ量子干渉計の使用方法を説明する。
高純度で微小なＣＤＷ針状結晶４１では、両端でのピン止め力が強め合うか弱め合うかは、ＣＤＷの波長λCDW とＣＤＷ針状結晶４１の長さとの兼ね合いで決まる。ＣＤＷ針状結晶４１の電極４２側の一端におけるＣＤＷの位相をθ1 、電極４３側の他端におけるＣＤＷの位相をθ2 とする。ＣＤＷ針状結晶４１にゲート電極４６によりゲート電圧Ｖg が印加されると、ＣＤＷの波長λCDW が変化し、それによってθ1 −θ2 の値が変化し（Ｖg ∝θ1 −θ2 ）、それとともにしきい電圧Ｖth、従ってしきい電場が変化する。ここで、
Ｖth＝２Ｖ0 ｜ｃｏｓ（πＣg Ｖg ／２ｅ）｜
である。ただし、Ｖ0 は定数、Ｃg はゲート容量、ｅは電荷素量である。このしきい電場の変化をＮＢＳの振動数を測定することによって検出することにより、局所的な電場を測定することができる。
この第３の実施形態によれば、ＣＤＷの巨視的量子位相情報を積極的に活用したＣＤＷ量子干渉計を実現することができる。このＣＤＷ量子干渉計によれば、局所的な電場を高精度で測定することができる。
【００４７】
次に、この発明の第４の実施形態による磁気プローブ顕微鏡について説明する。
この磁気プローブ顕微鏡においては、第１の実施形態と同様な方法により作製された強磁性材料からなる探針１２を用いる。具体的には、円錐体２１の表面に例えばＮｉ膜を形成し、これに第１の実施形態と同様な方法で電子ビーム２３を照射することにより、Ｎｉからなる針状結晶を成長させ、これを探針１２とする。
その他のことは第１の実施形態と同様である。
この第４の実施形態によれば、強磁性材料からなる良好な探針１２を用いた磁気プローブ顕微鏡を実現することができる。そして、この磁気プローブ顕微鏡を用いて強磁性材料の探査を高精度で行うことが可能となる。
【００４８】
次に、この発明の第５の実施形態による反磁性プローブ顕微鏡について説明する。
この反磁性プローブ顕微鏡においては、第１の実施形態と同様な方法により作製された反磁性材料からなる探針１２を用いる。具体的には、円錐体２１の表面に例えばＣｕ膜を形成し、これに第１の実施形態と同様な方法で電子ビーム２３を照射することにより、Ｃｕからなる針状結晶を成長させ、これを探針１２とする。
その他のことは第１の実施形態と同様である。
この第５の実施形態によれば、反磁性材料からなる良好な探針１２を用いた反磁性プローブ顕微鏡を実現することができる。そして、この反磁性プローブ顕微鏡を用いて反磁性材料の探査を高精度で行うことが可能となる。
【００４９】
次に、この発明の第６の実施形態によるマルチプローブＣＤＷ量子位相顕微鏡について説明する。
図１０に示すように、このマルチプローブＣＤＷ量子位相顕微鏡においては、基板５１上に多数の円錐体５２を２次元アレイ状に形成し、各円錐体５２の先端部に第１の実施形態と同様な方法によりＣＤＷ針状結晶からなる探針５３を形成したものを用いる。
その他のことは第１の実施形態と同様である。
この第６の実施形態によれば、ＣＤＷ試料の広範な領域を一括して、しかも高精度に探査することができる。
【００５０】
次に、この発明の第７の実施形態によるマルチプローブＣＤＷ量子位相顕微鏡について説明する。
図１１に示すように、このマルチプローブＣＤＷ量子位相顕微鏡においては、基板６１上に多数の刃状部６２をストライプ状に互いに平行に形成し、各刃状部６２の先端部に探針６３を１次元アレイ状に形成し、複数の刃状部６２の全体で見た場合には探針６３が２次元アレイ状に配列されたものを用いる。各探針６３の形成は、刃状部６２の先端から離れた部位に第１の実施形態と同様にして電子ビーム２３を照射することにより行う。
その他のことは第１の実施形態と同様である。
この第７の実施形態によれば、ＣＤＷ試料の広範な領域を一括して、しかも高精度に探査することができる。
【００５１】
次に、この発明の第８の実施形態による半導体素子の製造方法について説明する。
この第８の実施形態においては、まず、図１２に示すように、例えばｎ型ＧａＡｓ基板７１上に多数の円錐体７２を２次元アレイ状に形成し、各円錐体７２の先端部に第１の実施形態と同様な方法により例えばｎ型ＧａＡｓからなる針状半導体結晶７３を形成する。
【００５２】
次に、図１３Ａに示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板７１上に例えばＳｉＯ2 膜のような絶縁膜７４を形成して針状半導体結晶７３のほぼ中央部の高さまで埋める。
次に、図１３Ｂに示すように、絶縁膜７４上に針状半導体結晶７３の周りを埋め込むようにショットキー電極材料を形成してゲート電極７５を形成する。
次に、図１３Ｃに示すように、このゲート電極７５上に例えばＳｉＯ2 膜のような絶縁膜７６を形成して針状半導体結晶７３の上端部の高さより少し低い高さまで埋める。
【００５３】
次に、図１３Ｄに示すように、絶縁膜７６上にオーミック電極材料を形成して針状半導体結晶７３の上端とオーミック接触したドレイン電極７７を形成する。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板７１の裏面にオーミック電極材料を形成してソース電極７８を形成する。
以上により、ショットキーゲートＦＥＴが形成される。
この第８の実施形態によれば、針状半導体結晶７３を用いた極微小のショットキーゲートＦＥＴが２次元アレイ状に配列された集積型ＦＥＴを、円錐体７２を形成する工程を除いて、リソグラフィー技術を用いることなく簡便に製造することができる。
【００５４】
次に、この発明の第９の実施形態による半導体素子の製造方法について説明する。
この第９の実施形態においては、図１４に示すように、ゲート電極７５及びドレイン電極７７を各ＦＥＴ毎にパターニングする。各ゲート電極７５は所定の配線（図示せず）により相互に接続され、各ドレイン電極７７も所定の配線（図示せず）により相互に接続される。この場合、各ＦＥＴは独立駆動が可能である。
【００５５】
次に、この発明の第１０の実施形態による量子ドットアレーの製造方法について説明する。
この第１０の実施形態においては、まず、図１５Ａに示すように、例えばＧａＡｓ基板８１上に多数の円錐体８２を２次元アレイ状に形成する。
次に、図１５Ｂに示すように、各円錐体８２の先端部に第１の実施形態と同様な方法によりＡｌＧａＡｓ層８３ａ、ＧａＡｓ層８３ｂ及びＡｌＧａＡｓ層８３ｃからなる針状半導体結晶８４を形成する。
【００５６】
次に、図１５Ｃに示すように、ＡｌＧａＡｓ層８５を全面にエピタキシャル成長させて各針状半導体結晶８４の間の部分を埋める。これによって、井戸層となるＧａＡｓ層８３ｂが障壁層となるＡｌＧａＡｓ層８３ａ、ＡｌＧａＡｓ層８３ｃ及びＡｌＧａＡｓ層８５により囲まれた構造、すなわちＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子ドットが形成される。
この第１０の実施形態によれば、二次元量子ドットアレーを容易に製造することができる。
【００５７】
次に、この発明の第１１の実施形態について説明する。この第１１の実施形態においては、ＣＤＷ針状結晶からなる探針１２の作製方法として、第１の実施形態と異なる方法について説明する。
すなわち、この第１１の実施形態においては、図１６Ａに示すように、まず、ＣＤＷ結晶基板９１を用意し、その表面の所定の部位に電子ビーム２３を室温で照射する。この電子ビーム２３のスポットサイズは、例えば５０ｎｍ〜１μｍ程度とする。このとき、この電子ビーム２３の照射部位ではＣＤＷ結晶基板９１がその融点とほぼ等しい温度に加熱される。これによって融解したＣＤＷ結晶基板９１が再結晶化することにより、図１６Ｂよ示すように、ＣＤＷ針状結晶２４が成長する。このＣＤＷ針状結晶２４の太さ（径）は例えば５ｎｍ〜１μｍ程度、長さは例えば１０ｎｍ〜２μｍ、あるいは１０〜５００ｎｍであり、アスペクト比（長さ／太さ）は一般的には１００以下である。
【実施例２】
【００５８】
ＴａＳｅ2 結晶からなるＣＤＷ結晶基板９１の表面の所定の部位に電子ビーム２３を照射した。ＣＤＷ結晶基板９１は一辺の長さが約４０μｍの正方形である。電子ビーム２３のスポットサイズは１μｍ、加速電圧は２５ｋＶ、照射電流量は８×１０-8Ａ、照射時間は３０分とした。また、電子ビーム２３の照射は３〜４×１０-6Ｔｏｒｒの圧力の真空中で行った。その結果、ＴａＳｅ2 結晶からなるＣＤＷ結晶基板９１上に直径約５０ｎｍの単結晶のＴａＳｅ2 針状結晶（ナノファイバー）からなるＣＤＷ針状結晶２４が、ＣＤＷ結晶基板９１と結晶が連続した形で約１５０ｎｍの長さに成長した。
この第１１の実施形態によれば、ＣＤＷ量子位相顕微鏡に用いて好適なＣＤＷ針状結晶２４を得ることができる。
【００５９】
以上、この発明の実施形態及び実施例について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態及び実施例に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態及び実施例において挙げた数値、構成、材料、原料、プロセスなどはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構成、材料、原料、プロセスなどを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明の第１の実施形態によるＣＤＷ量子位相顕微鏡を示す略線図である。
【図２】この発明の第１の実施形態によるＣＤＷ量子位相顕微鏡において用いられる探針を示す略線図である。
【図３】この発明の第１の実施形態によるＣＤＷ量子位相顕微鏡による測定原理を説明するための略線図である。
【図４】この発明の第１の実施形態によるＣＤＷ量子位相顕微鏡において用いられる探針の作製方法を説明するための略線図である。
【図５】この発明の第１の実施形態によるＣＤＷ量子位相顕微鏡において用いられる探針の作製方法により作製された探針を示す図面代用写真である。
【図６】この発明の第１の実施形態によるＣＤＷ量子位相顕微鏡により得られた原子像を示す図面代用写真である。
【図７】この発明の第１の実施形態によるＣＤＷ量子位相顕微鏡により得られたＣＤＷ像を示す図面代用写真である。
【図８】この発明の第２の実施形態によるＣＤＷ量子位相顕微鏡を示す略線図である。
【図９】この発明の第３の実施形態によるＣＤＷ量子干渉計を示す略線図である。
【図１０】この発明の第４の実施形態によるマルチプローブＣＤＷ量子位相顕微鏡を示す略線図である。
【図１１】この発明の第５の実施形態によるマルチプローブＣＤＷ量子位相顕微鏡を示す略線図である。
【図１２】この発明の第８の実施形態による半導体素子の製造方法を示す斜視図である。
【図１３】この発明の第８の実施形態による半導体素子の製造方法を示す断面図である。
【図１４】この発明の第９の実施形態による半導体素子の製造方法を示す断面図である。
【図１５】この発明の第１０の実施形態による量子ドットアレーの製造方法を示す断面図である。
【図１６】この発明の第１１の実施形態による探針の製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１１…圧電制御装置、１２…探針、１６、３７、４５…周波数計、１７…試料、２１…円錐体、２２…原料膜、２３…電子ビーム、２４、３１、４１…ＣＤＷ針状結晶、７３…針状半導体結晶
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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