顆粒吸附微探頭的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種新型的顆粒吸附微探頭，其為吸附并拾取非常微細(xì)的顆粒的顆粒吸附微探頭，在拾取顆粒時(shí)不需要施加物理性應(yīng)力，在拾取顆粒時(shí)不會(huì)污染異物表面，能夠選擇性地只拾取1個(gè)非常微細(xì)的顆粒，在拾取顆粒后，能夠直接在分析裝置內(nèi)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。本發(fā)明的顆粒吸附微探頭具有具備多個(gè)碳納米管的碳納米管集合體，僅吸附1個(gè)直徑為10μm以下的顆粒。
【專(zhuān)利說(shuō)明】顆粒吸附微探頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顆粒吸附微探頭。詳細(xì)而言，例如，涉及在分析用途等中，適合用于僅 拾?。╬ickup) 1個(gè)在分析對(duì)象物的表面散布的微細(xì)顆粒并運(yùn)進(jìn)分析裝置內(nèi)進(jìn)行分析評(píng)價(jià) 等的顆粒吸附微探頭。

【背景技術(shù)】
[0002] 通過(guò)分析評(píng)價(jià)在構(gòu)件的表面散布的異物的組成、形狀等來(lái)闡明在該構(gòu)件的制造過(guò) 程中該異物的混入途徑等，在提供無(wú)異物的清潔構(gòu)件上是重要的。
[0003] 作為評(píng)價(jià)在構(gòu)件的表面散布的異物的組成、形狀的手段，一般使用將鎢探頭或微 型刀（microknife)作為取樣工具使用的顆粒吸附探頭。通過(guò)使用這樣的顆粒吸附探頭， 利用上述取樣工具拾取在構(gòu)件的表面散布的異物并運(yùn)進(jìn)分析裝置內(nèi)，分析評(píng)價(jià)該異物的組 成、形狀等（例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
[0004] 但是，在將鎢探頭、微型刀作為取樣工具使用的顆粒吸附微探頭中，為了拾取異 物，需要施加在異物中刺入取樣工具等的物理性應(yīng)力。如果施加這樣的物理性應(yīng)力，就會(huì)產(chǎn) 生表面包覆材料的脫落、表面凹凸-層結(jié)構(gòu)變化等導(dǎo)致表面的原始的結(jié)構(gòu)-組成觀察變得 困難的問(wèn)題。
[0005] 另一方面，為了在不施加物理性應(yīng)力的情況下拾取異物，如果作為取樣工具使用 糊劑等粘接劑或雙面膠帶等膠粘劑，則會(huì)存在由在其中所包含的有機(jī)成分導(dǎo)致異物表面被 污染，不能進(jìn)行該異物的準(zhǔn)確的分析評(píng)價(jià)的問(wèn)題。另外，作為取樣工具使用上述那樣的粘接 劑或膠粘劑時(shí)，難以從粒徑分布寬的顆粒群中選擇性地拾取特定粒徑的顆粒。
[0006] 特別是在異物的顯微取樣中，有時(shí)要求只選擇性地拾取1個(gè)非常微細(xì)的顆粒進(jìn)行 分析，但作為取樣工具使用上述那樣的粘接劑或膠粘劑時(shí)，難以選擇性地只拾取1個(gè)非常 微細(xì)的顆粒。
[0007] 另外，在將使用現(xiàn)有的顆粒吸附探頭拾取的異物運(yùn)進(jìn)分析裝置內(nèi)進(jìn)行分析評(píng)價(jià) 時(shí)，被運(yùn)進(jìn)分析裝置內(nèi)的該異物，在分析評(píng)價(jià)時(shí)需要重新用糊劑等固定，工序繁瑣復(fù)雜。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0010] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2008-52232號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 發(fā)明所要解決的課題
[0012] 本發(fā)明的課題在于提供一種新型的顆粒吸附微探頭，其為吸附并拾取非常微細(xì)的 顆粒的顆粒吸附微探頭，在拾取顆粒時(shí)不需要施加物理性應(yīng)力，在拾取顆粒時(shí)不會(huì)污染異 物表面，能夠選擇性地只拾取1個(gè)非常微細(xì)的顆粒，在拾取顆粒后，能夠直接在分析裝置內(nèi) 進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
[0013] 用于解決課題的方法
[0014]本發(fā)明的顆粒吸附微探頭，具有具備多個(gè)碳納米管的碳納米管集合體，僅吸附I個(gè)直徑為IOym以下的顆粒。
[0015]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述碳納米管集合體的直徑為IOym以下。
[0016]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述碳納米管集合體的長(zhǎng)度為IOym以下。
[0017]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述碳納米管具有多層，該碳納米管的層數(shù)分布的分布幅 度為10層以上，該層數(shù)分布的最頻值的相對(duì)頻率為25%以下。
[0018]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述碳納米管具有多層，該碳納米管的層數(shù)分布的最頻值 存在于10層以下，該最頻值的相對(duì)頻率為30%以上。
[0019]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的顆粒吸附微探頭，其中，上述碳納米管集合體被設(shè) 置在軸狀基材上。
[0020] 發(fā)明的效果
[0021] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種新型的顆粒吸附微探頭，其為吸附并拾取非常微細(xì)的 顆粒的顆粒吸附微探頭，在拾取顆粒時(shí)不需要施加物理性應(yīng)力，在拾取顆粒時(shí)不會(huì)污染異 物表面，能夠選擇性地只拾取1個(gè)非常微細(xì)的顆粒，在拾取顆粒后，能夠直接在分析裝置內(nèi) 進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的顆粒吸附微探頭的一個(gè)例子的概略截面圖。
[0023]圖2是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的顆粒吸附微探頭的另一個(gè)例子的概略截面圖。
[0024]圖3是碳納米管集合體的制造裝置的概略截面圖。
[0025]圖4是表示顆粒吸附于實(shí)施例1中得到的顆粒吸附微探頭的狀態(tài)的由掃描型電子 顯微鏡（SEM)得到的照片圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]《顆粒吸附微探頭》
[0027]本發(fā)明的顆粒吸附微探頭具有具備多個(gè)碳納米管的碳納米管集合體。本發(fā)明的顆 粒吸附微探頭優(yōu)選至少在前端部分具有具備多個(gè)碳納米管的碳納米管集合體。本發(fā)明的顆 粒吸附微探頭通過(guò)具有這樣的碳納米管集合體，在拾取顆粒時(shí)不需要施加物理性應(yīng)力，在 拾取顆粒時(shí)不會(huì)污染異物表面，能夠選擇性地只拾取1個(gè)非常微細(xì)的顆粒，在拾取顆粒后， 能夠直接在分析裝置內(nèi)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
[0028]本發(fā)明的顆粒吸附微探頭，例如，既可以是只由具備多個(gè)碳納米管的碳納米管集 合體組成的構(gòu)成，也可以是在軸狀基材上設(shè)置有具備多個(gè)碳納米管的碳納米管集合體的構(gòu) 成。在這里，軸狀基材是指制成軸形狀的基材，例如，有時(shí)還可以稱(chēng)為軸、支柱、金屬柱等。
[0029]本發(fā)明的顆粒吸附微探頭能夠選擇性地只拾取1個(gè)非常微細(xì)的顆粒。具體地，本 發(fā)明的顆粒吸附微探頭僅吸附1個(gè)直徑為10μm以下的顆粒。在這里，在"僅吸附1個(gè)直徑 為10μm以下的顆粒"的方式中，不包含吸附2個(gè)以上直徑為10μm以下的顆粒的方式。
[0030]本發(fā)明的顆粒吸附微探頭僅吸附1個(gè)的顆粒的直徑，如上所述，為IOym以下，優(yōu) 選為8μm以下，更優(yōu)選為6μm以下，更加優(yōu)選為5μm以下，特別優(yōu)選為4μm以下，最優(yōu)選 為3μm以下。本發(fā)明的顆粒吸附微探頭僅吸附1個(gè)的顆粒的直徑的下限值優(yōu)選為0. 3μm 以上。
[0031] 本發(fā)明的顆粒吸附微探頭優(yōu)選不吸附直徑大于10μm的顆粒。
[0032] 圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的顆粒吸附微探頭的一個(gè)例子的概略截面圖。在圖 1中，本發(fā)明的顆粒吸附微探頭1000只由具備多個(gè)碳納米管10的碳納米管集合體100構(gòu) 成。在圖1中，多個(gè)碳納米管10分別在長(zhǎng)度L的方向上取向，構(gòu)成束狀的碳納米管集合體 100。
[0033] 圖2是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的顆粒吸附微探頭的另一個(gè)例子的概略截面圖。在 圖2中，本發(fā)明的顆粒吸附微探頭1000在軸狀基材20上設(shè)置有具備多個(gè)碳納米管10的碳 納米管集合體100。在圖2中，多個(gè)碳納米管10分別在長(zhǎng)度L的方向上取向，構(gòu)成束狀的碳 納米管集合體100。在圖2中，多個(gè)碳納米管10的一端IOa被固定于軸狀基材20。如圖2 所示，多個(gè)碳納米管10優(yōu)選在相對(duì)于軸狀基材20大致垂直的方向上取向。在這里，"大致垂 直的方向"是指相對(duì)于軸狀基材20的截面?zhèn)缺砻?0a的角度優(yōu)選為90° ±20°的范圍內(nèi)， 更優(yōu)選為90° ±15°的范圍內(nèi)，更加優(yōu)選為90° ±10°的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選為90° ±5° 的范圍內(nèi)。
[0034] 在本發(fā)明的顆粒吸附微探頭中，碳納米管集合體100的長(zhǎng)度優(yōu)選為10μm以下，更 優(yōu)選為〇· 5μm?10μm，更加優(yōu)選為0· 5μm?8μm，特別優(yōu)選為1μm?6μm，最優(yōu)選為 2μm?5μm。在本發(fā)明的顆粒吸附微探頭中，通過(guò)將碳納米管集合體100的長(zhǎng)度調(diào)整在上 述范圍內(nèi)，就更加能夠只選擇性地拾取1個(gè)非常微細(xì)的顆粒。
[0035] 在本發(fā)明的顆粒吸附微探頭中，碳納米管集合體100的直徑優(yōu)選為10μm以下，更 優(yōu)選為〇· 3μm?10μm，更加優(yōu)選為0· 5μm?8μm，更加優(yōu)選為0· 5μm?6μm，更加優(yōu)選 為0·5μηι?5μηι,更力口優(yōu)選為1μm?4μm,特另Ij優(yōu)選為1μm?3μm,最優(yōu)選為1μm? 2μπι。在本發(fā)明的顆粒吸附微探頭中，通過(guò)將碳納米管集合體100的直徑調(diào)整在上述范圍 內(nèi)，就更加能夠只選擇性地拾取1個(gè)非常微細(xì)的顆粒。
[0036] 在本發(fā)明的顆粒吸附微探頭中，作為碳納米管的形狀，其橫截面具有任意適當(dāng)?shù)?形狀即可。例如，其橫截面可以列舉大致圓形、橢圓形、η邊形（η是3以上的整數(shù)）等。
[0037] 在本發(fā)明的顆粒吸附微探頭中，碳納米管的比表面積、密度能夠被設(shè)定為任意適 當(dāng)?shù)闹怠?br> [0038] 作為軸狀基材的材料，根據(jù)目的，能夠采用任意適當(dāng)?shù)牟牧?。作為這樣的材料，例 如，也可以列舉紅寶石、藍(lán)寶石等，優(yōu)選列舉SUS、碳化鶴超硬合金（tungstencarbide)等 導(dǎo)電性的材料。
[0039] 作為軸狀基材的大小，根據(jù)目的，能夠采用任意適當(dāng)?shù)拇笮?。作為這樣的大小，優(yōu) 選為其截面?zhèn)缺砻娴拿娣e大于從碳納米管集合體的直徑算出的面積那樣的大小。另外，軸 狀基材的長(zhǎng)度（與截面?zhèn)缺砻娲怪毕嘟环较虻拈L(zhǎng)度），根據(jù)目的，能夠采用任意適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng) 度。
[0040] 如圖2那樣，本發(fā)明的顆粒吸附微探頭為碳納米管集合體被設(shè)置在軸狀基材上的 構(gòu)成時(shí)，作為將該碳納米管固定于該軸狀基材的方法，能夠采用任意適當(dāng)?shù)姆椒?。作為這樣 的固定方法，例如，可以列舉利用糊劑等粘接的方法、利用雙面膠帶等膠粘固定的方法、利 用在碳納米管集合體的制造中使用的基板作為軸狀基材的方法、利用碳納米管集合體的粘 接特性固定的方法等。在這些固定方法中，考慮在拾取顆粒后直接在分析裝置內(nèi)對(duì)碳納米 管集合體進(jìn)行分析評(píng)價(jià)的情況，為了除去污染原因和防靜電，優(yōu)選只利用導(dǎo)電性的材料固 定的方法，具體而言，例如可以列舉利用碳納米管的粘接特性固定的方法等。
[0041]《碳納米管集合體》
[0042] 本發(fā)明的顆粒吸附微探頭具有的碳納米管集合體，能夠采用下述那樣的2個(gè)優(yōu)選 的實(shí)施方式。
[0043] <第一優(yōu)選實(shí)施方式>
[0044] 本發(fā)明的顆粒吸附微探頭具有的碳納米管集合體的優(yōu)選實(shí)施方式之一（以下有 時(shí)稱(chēng)為第一優(yōu)選實(shí)施方式）具備多個(gè)碳納米管，該碳納米管具有多層，該碳納米管的層數(shù) 分布的分布幅度為10層以上，該層數(shù)分布的最頻值的相對(duì)頻率為25%以下。
[0045] 上述碳納米管的層數(shù)分布的分布幅度為10層以上，優(yōu)選為10層?30層，更優(yōu)選 為10層?25層，更加優(yōu)選為10層?20層。
[0046] 上述碳納米管的層數(shù)分布的"分布幅度"是指碳納米管的層數(shù)的最大層數(shù)與最小 層數(shù)之差。
[0047] 通過(guò)碳納米管的層數(shù)分布的分布幅度在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠兼?zhèn)鋬?yōu)異的 機(jī)械特性和高的比表面積，進(jìn)而，該碳納米管能夠成為顯示優(yōu)異的粘接特性的碳納米管集 合體。因此，使用這樣的碳納米管集合體的顆粒吸附微探頭，在拾取顆粒時(shí)更加不需要施加 物理性應(yīng)力，在拾取顆粒時(shí)更加不污染異物表面，變得更加能夠選擇性地只拾取1個(gè)非常 微細(xì)的顆粒，在拾取顆粒后，能夠更加容易地直接在分析裝置內(nèi)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
[0048] 上述碳納米管的層數(shù)、層數(shù)分布通過(guò)任意適當(dāng)?shù)难b置測(cè)定即可。優(yōu)選由掃描型電 子顯微鏡（SEM)或透射電子顯微鏡（TEM)測(cè)定。例如，從碳納米管集合體中取出至少10根、 優(yōu)選20根以上的碳納米管，通過(guò)SEM或TEM進(jìn)行測(cè)定，評(píng)價(jià)層數(shù)和層數(shù)分布即可。
[0049] 上述碳納米管的層數(shù)的最大層數(shù)優(yōu)選為5層?30層，更優(yōu)選為10層?30層，更 加優(yōu)選為15層?30層，特別優(yōu)選為15層?25層。
[0050] 上述碳納米管的層數(shù)的最小層數(shù)優(yōu)選為1層?10層，更優(yōu)選為1層?5層。
[0051] 通過(guò)上述碳納米管的層數(shù)的最大層數(shù)和最小層數(shù)在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠 兼?zhèn)涓觾?yōu)異的機(jī)械特性和高的比表面積，進(jìn)而，該碳納米管能夠成為顯示更加優(yōu)異的粘 接特性的碳納米管集合體。因此，使用這樣的碳納米管集合體的顆粒吸附微探頭，在拾取顆 粒時(shí)更加不需要施加物理性應(yīng)力，在拾取顆粒時(shí)更加不污染異物表面，變得更加能夠選擇 性地只拾取1個(gè)非常微細(xì)的顆粒，在拾取顆粒后，能夠更加容易地直接在分析裝置內(nèi)進(jìn)行 分析評(píng)價(jià)。
[0052] 上述層數(shù)分布的最頻值的相對(duì)頻率為25 %以下，優(yōu)選為1 %?25%，更優(yōu)選為 5%?25%，更加優(yōu)選為10%?25%，特別優(yōu)選為15%?25%。通過(guò)上述層數(shù)分布的最頻 值的相對(duì)頻率在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠兼?zhèn)鋬?yōu)異的機(jī)械特性和高的比表面積，進(jìn)而， 該碳納米管能夠成為顯示優(yōu)異的粘接特性的碳納米管集合體。因此，使用這樣的碳納米管 集合體的顆粒吸附微探頭，在拾取顆粒時(shí)更加不需要施加物理性應(yīng)力，在拾取顆粒時(shí)更加 不污染異物表面，變得更加能夠選擇性地只拾取1個(gè)非常微細(xì)的顆粒，在拾取顆粒后，能夠 更加容易地直接在分析裝置內(nèi)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
[0053] 上述層數(shù)分布的最頻值優(yōu)選存在于層數(shù)2層至層數(shù)10層，更加優(yōu)選存在于層數(shù)3 層至層數(shù)10層。通過(guò)上述層數(shù)分布的最頻值在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠兼?zhèn)鋬?yōu)異的機(jī) 械特性和高的比表面積，進(jìn)而，該碳納米管能夠成為顯示優(yōu)異的粘接特性的碳納米管集合 體。因此，使用這樣的碳納米管集合體的顆粒吸附微探頭，在拾取顆粒時(shí)更加不需要施加物 理性應(yīng)力，在拾取顆粒時(shí)更加不污染異物表面，變得更加能夠選擇性地只拾取1個(gè)非常微 細(xì)的顆粒，在拾取顆粒后，能夠更加容易地直接在分析裝置內(nèi)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
[0054]<第二優(yōu)選實(shí)施方式>
[0055]本發(fā)明的顆粒吸附微探頭具有的碳納米管集合體的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式（以下 有時(shí)稱(chēng)為第二優(yōu)選實(shí)施方式）具備多個(gè)碳納米管，該碳納米管具有多層，該碳納米管的層 數(shù)分布的最頻值存在于10層以下，該最頻值的相對(duì)頻率為30%以上。
[0056]上述碳納米管的層數(shù)分布的分布幅度優(yōu)選為9層以下，更優(yōu)選為1層?9層，更加 優(yōu)選為2層?8層，特別優(yōu)選為3層?8層。
[0057]上述碳納米管的層數(shù)分布的"分布幅度"是指碳納米管的層數(shù)的最大層數(shù)與最小 層數(shù)之差。
[0058]通過(guò)碳納米管的層數(shù)分布的分布幅度在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠兼?zhèn)鋬?yōu)異的 機(jī)械特性和高的比表面積，進(jìn)而，該碳納米管能夠成為顯示優(yōu)異的粘接特性的碳納米管集 合體。因此，使用這樣的碳納米管集合體的顆粒吸附微探頭，在拾取顆粒時(shí)更加不需要施加 物理性應(yīng)力，在拾取顆粒時(shí)更加不污染異物表面，變得更加能夠選擇性地只拾取1個(gè)非常 微細(xì)的顆粒，在拾取顆粒后，能夠更加容易地直接在分析裝置內(nèi)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
[0059]上述碳納米管的層數(shù)、層數(shù)分布通過(guò)任意適當(dāng)?shù)难b置測(cè)定即可。優(yōu)選由掃描型電 子顯微鏡（SEM)或透射電子顯微鏡（TEM)測(cè)定。例如，從碳納米管集合體中取出至少10根、 優(yōu)選20根以上的碳納米管，通過(guò)SEM或TEM進(jìn)行測(cè)定，評(píng)價(jià)層數(shù)和層數(shù)分布即可。
[0060] 上述碳納米管的層數(shù)的最大層數(shù)優(yōu)選為1層?20層，更優(yōu)選為2層?15層，更加 優(yōu)選為3層?10層。
[0061] 上述碳納米管的層數(shù)的最小層數(shù)優(yōu)選為1層?10層，更優(yōu)選為1層?5層。
[0062]通過(guò)上述碳納米管的層數(shù)的最大層數(shù)和最小層數(shù)在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠 兼?zhèn)涓觾?yōu)異的機(jī)械特性和高的比表面積，進(jìn)而，該碳納米管能夠成為顯示更加優(yōu)異的粘 接特性的碳納米管集合體。因此，使用這樣的碳納米管集合體的顆粒吸附微探頭，在拾取顆 粒時(shí)更加不需要施加物理性應(yīng)力，在拾取顆粒時(shí)更加不污染異物表面，變得更加能夠選擇 性地只拾取1個(gè)非常微細(xì)的顆粒，在拾取顆粒后，能夠更加容易地直接在分析裝置內(nèi)進(jìn)行 分析評(píng)價(jià)。
[0063]上述層數(shù)分布的最頻值的相對(duì)頻率為30 %以上，優(yōu)選為30 %?100%，更優(yōu)選為 30 %?90 %，更加優(yōu)選為30 %?80 %，特別優(yōu)選為30 %?70 %。通過(guò)上述層數(shù)分布的最頻 值的相對(duì)頻率在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠兼?zhèn)鋬?yōu)異的機(jī)械特性和高的比表面積，進(jìn)而， 該碳納米管能夠成為顯示優(yōu)異的粘接特性的碳納米管集合體。因此，使用這樣的碳納米管 集合體的顆粒吸附微探頭，在拾取顆粒時(shí)更加不需要施加物理性應(yīng)力，在拾取顆粒時(shí)更加 不污染異物表面，變得更加能夠選擇性地只拾取1個(gè)非常微細(xì)的顆粒，在拾取顆粒后，能夠 更加容易地直接在分析裝置內(nèi)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
[0064]上述層數(shù)分布的最頻值存在于層數(shù)10層以下，優(yōu)選存在于層數(shù)1層至層數(shù)10層， 更優(yōu)選存在于層數(shù)2層至層數(shù)8層，更加優(yōu)選存在于層數(shù)2層至層數(shù)6層。在本發(fā)明中，通 過(guò)上述層數(shù)分布的最頻值在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠兼?zhèn)鋬?yōu)異的機(jī)械特性和高的比表 面積，進(jìn)而，該碳納米管能夠成為顯示優(yōu)異的粘接特性的碳納米管集合體。因此，使用這樣 的碳納米管集合體的顆粒吸附微探頭，在拾取顆粒時(shí)更加不需要施加物理性應(yīng)力，在拾取 顆粒時(shí)更加不污染異物表面，變得更加能夠選擇性地只拾取1個(gè)非常微細(xì)的顆粒，在拾取 顆粒后，能夠更加容易地直接在分析裝置內(nèi)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
[0065]《碳納米管集合體的制造方法》
[0066] 作為本發(fā)明的顆粒吸附微探頭具有的碳納米管集合體的制造方法，能夠采用任意 適當(dāng)?shù)姆椒ā?br> [0067]作為本發(fā)明的顆粒吸附微探頭具有的碳納米管集合體的制造方法，例如，可以列 舉通過(guò)在平滑的基板之上構(gòu)成催化劑層，在利用熱、等離子體等使催化劑活化的狀態(tài)下填 充碳源，使碳納米管生長(zhǎng)的化學(xué)氣相沉積法（ChemicalVaporDeposition:CVD法），制造 從基板幾乎垂直取向的碳納米管集合體的方法。此時(shí)，例如如果除去基板，就可以得到在長(zhǎng) 度方向上取向的碳納米管集合體。
[0068] 作為上述基板，能夠采用任意適當(dāng)?shù)幕?，例如，可以列舉具有平滑性、具有能夠 耐受碳納米管制造的高溫耐熱性的材料。作為這樣的材料，例如，可以列舉石英玻璃、硅 (硅晶片等）、鋁等的金屬板等。上述基板能夠直接作為本發(fā)明的顆粒吸附微探頭可以包含 的軸狀基材使用。
[0069]作為用于制造本發(fā)明的顆粒吸附微探頭具有的碳納米管集合體的裝置，能夠使用 任意適當(dāng)?shù)难b置。例如，作為熱CVD裝置，可以列舉如圖3所示那樣的以電阻加熱式的管式 電爐包圍筒型的反應(yīng)容器而構(gòu)成的熱壁型等。此時(shí)，作為反應(yīng)容器，例如，可以?xún)?yōu)選使用耐 熱性的石英管等。
[0070] 能夠用于制造本發(fā)明的顆粒吸附微探頭具有的碳納米管集合體的催化劑（催化 劑層的材料），能夠使用任意適當(dāng)?shù)拇呋瘎?。例如，可以列舉鐵、鈷、鎳、金、鉬、銀、銅等的金 屬催化劑。
[0071] 在制造本發(fā)明的顆粒吸附微探頭具有的碳納米管集合體時(shí)，根據(jù)需要，可以在基 板和催化劑層的中間設(shè)置氧化鋁/親水性膜。
[0072] 作為氧化鋁/親水性膜的制作方法，能夠采用任意適當(dāng)?shù)姆椒?。例如，可以通過(guò)在 基板之上制作SiO2膜，在蒸鍍Al后，升溫到450°C使其氧化而得到。根據(jù)這樣的制作方法， Al2O3與親水性的SiO2膜相互作用，形成和直接蒸鍍Al2O3時(shí)不同粒徑的Al2O3面。在基板 之上不進(jìn)行親水性膜的制作，即使在蒸鍍Al后升溫到450°C使其氧化，也有可能難以形成 不同粒徑的Al2O3面。另外，即使在基板之上，制作親水性膜，直接蒸鍍Al2O3，也有可能難以 形成粒徑不同的Al2O3面。
[0073] 為了使微粒形成，能夠用于制造本發(fā)明的顆粒吸附微探頭具有的碳納米管集合體 的催化劑層的厚度優(yōu)選為〇.Olnm?20nm，更優(yōu)選為0.Inm?10nm。通過(guò)能夠用于制造本發(fā) 明的顆粒吸附微探頭具有的碳納米管集合體的催化劑層的厚度在上述范圍內(nèi)，該碳納米管 集合體能夠兼?zhèn)鋬?yōu)異的機(jī)械特性和高的比表面積，進(jìn)而，該碳納米管集合體還能夠顯示優(yōu) 異的粘接特性。因此，使用這樣的碳納米管集合體的顆粒吸附微探頭，在拾取顆粒時(shí)更加不 需要施加物理性應(yīng)力，在顆粒拾取時(shí)更加不污染異物表面，變得更加能夠選擇性地只拾取1 個(gè)非常微細(xì)的顆粒，在拾取顆粒后能夠更加容易地直接在分析裝置內(nèi)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
[0074] 催化劑層的形成方法能夠采用任意適當(dāng)?shù)姆椒?。例如，可以列舉利用EB(電子 束）、濺射等蒸鍍金屬催化劑的方法、在基板上涂布金屬催化劑微粒的懸濁液的方法等。
[0075] 催化劑層在其形成后，可以通過(guò)光刻加工，加工成為任意適當(dāng)直徑的圖案。通過(guò)這 樣的光刻加工，最終能夠制造具有所希望直徑的碳納米管集合體。
[0076] 作為能夠用于制造本發(fā)明的顆粒吸附微探頭具有的碳納米管集合體的碳源，能夠 采用任意適當(dāng)?shù)奶荚?。例如，可以列舉甲烷、乙烯、乙炔、苯等的烴；甲醇、乙醇等的醇等。
[0077] 作為制造本發(fā)明的顆粒吸附微探頭具有的碳納米管集合體的制造溫度，能夠采用 任意適當(dāng)?shù)臏囟?。例如，為了形成能夠充分表現(xiàn)本發(fā)明效果的催化劑顆粒，優(yōu)選為400°C? 1000°C，更優(yōu)選為500°C?900°C，更加優(yōu)選為600°C?800°C。
[0078] 實(shí)施例
[0079] 以下，基于實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于這些。另外，各種評(píng)價(jià)和測(cè)定由 以下的方法進(jìn)行。
[0080] <碳納米管集合體的長(zhǎng)度和直徑的測(cè)定>
[0081] 碳納米管集合體的長(zhǎng)度和直徑由掃描型電子顯微鏡（SEM)測(cè)定。
[0082] <碳納米管集合體中的碳納米管的層數(shù)-層數(shù)分布的評(píng)價(jià)>
[0083] 碳納米管集合體中的碳納米管的層數(shù)和層數(shù)分布由掃描型電子顯微鏡（SEM)和/ 或透射型電子顯微鏡（TEM)測(cè)定。通過(guò)SEM和/或TEM從得到的碳納米管集合體中觀察至 少10根以上、優(yōu)選20根以上的碳納米管，調(diào)查各碳納米管的層數(shù)，制作層數(shù)分布。
[0084]〈探頭試驗(yàn)〉
[0085] 在鶴針（株式會(huì)社MicroSupport制造，TP-010,前端直徑=10μm)的平滑截面， 使用銀糊劑（DOTITED362,藤倉(cāng)化成株式會(huì)社制造），粘接碳納米管集合體，制成顆粒吸附 微探頭。
[0086] 在取樣設(shè)備的AxisPro(株式會(huì)社MicroSupport制造）固定所得到的顆粒吸附 微探頭，使之接觸在下述所示的各種粒徑（直徑）的聚苯乙烯乳膠（日新EM株式會(huì)社制 造）、玻璃珠（FUJIGLASSBEADS，株式會(huì)社不二制作所制造），不施加應(yīng)力地調(diào)查顆粒的吸 附狀態(tài)。將只吸附1個(gè)顆粒的情況作為〇，將除此以外的情況作為X。
[0087] 聚苯乙烯乳膠"型號(hào)1253" ：粒徑I. 1μm
[0088] 聚苯乙烯乳膠"型號(hào)1254" ：粒徑2. 0μm
[0089] 聚苯乙烯乳膠"型號(hào)1255" ：粒徑3. 0μm
[0090] 玻璃珠"型號(hào)FGB-1500"：粒徑20μm以下
[0091] 玻璃珠"型號(hào)FGB-1000"：粒徑30μm以下
[0092][實(shí)施例1]
[0093]在作為基板的娃晶片（SiliconTechnologyCo.，Ltd.制造）上，由溉射裝置 (ULVAC制造，RFS-200)形成氧化鋁薄膜（厚度20nm)。在該氧化鋁薄膜上，再由濺射裝置 (ULVAC制造，RFS-200)蒸鍍Fe薄膜（厚度Inm)。然后，由光刻加工，圖案化為直徑1μm。
[0094] 然后，將該基板載置在30πιπιΦ的石英管內(nèi)，在石英管內(nèi)通30分鐘水分保持 在600ppm的氦/氫（90/50sccm)混合氣體，將管內(nèi)置換。然后，使用管式電爐使管內(nèi)升 溫到765°C，使其穩(wěn)定在765 °C。溫度保持在765 °C的狀態(tài)下，在管內(nèi)填充氦/氫/乙烯 (85/50/5sccm，水分率600ppm)混合氣體，放置5秒鐘，使碳納米管在基板上生長(zhǎng)，得到碳納 米管在長(zhǎng)度方向上取向的碳納米管集合體（1)。
[0095] 碳納米管集合體（1)的長(zhǎng)度為2μm,直徑為1μm。
[0096] 在碳納米管集合體（1)具備的碳納米管的層數(shù)分布中，最頻值存在于2層，相對(duì)頻 率為75%。
[0097] 在鶴針（株式會(huì)社MicroSupport制造，TP-010,前端直徑=10μm)的平滑截面， 使用銀糊劑（DOTITED362,藤倉(cāng)化成株式會(huì)社制造），粘接所得到的碳納米管集合體（1)， 制成顆粒吸附微探頭（1)。
[0098] 在表1中表示評(píng)價(jià)結(jié)果。
[0099] 另外，在圖4中表示顯示顆粒被吸附于所得到的顆粒吸附微探頭的狀態(tài)的掃描型 電子顯微鏡（SEM)的照片圖。
[0100] [實(shí)施例2]
[0101]在作為基板的娃晶片（SiliconTechnologyCo.，Ltd.制造）上，由溉射裝置 (ULVAC制造，RFS-200)形成氧化鋁薄膜（厚度20nm)。在該氧化鋁薄膜上，再由濺射裝置 (ULVAC制造，RFS-200)蒸鍍Fe薄膜（厚度Inm)。然后，由光刻加工，圖案化為直徑2μm。
[0102] 然后，將該基板載置在30πιπιΦ的石英管內(nèi)，在石英管內(nèi)通30分鐘水分保持 在600ppm的氦/氫（90/50sccm)混合氣體，將管內(nèi)置換。然后，使用管式電爐使管內(nèi)升 溫到765°C，使其穩(wěn)定在765 °C。溫度保持在765 °C的狀態(tài)下，在管內(nèi)填充氦/氫/乙烯 (85/50/5sccm，水分率600ppm)混合氣體，放置10秒鐘，使碳納米管在基板上生長(zhǎng)，得到碳 納米管在長(zhǎng)度方向上取向的碳納米管集合體（2)。
[0103] 碳納米管集合體（2)的長(zhǎng)度為5μm,直徑為2μm。
[0104] 在碳納米管集合體（2)具備的碳納米管的層數(shù)分布中，最頻值存在于2層，相對(duì)頻 率為75%.
[0105] 在鶴針（株式會(huì)社MicroSupport制造，TP-010,前端直徑=10μm)的平滑截面， 使用銀糊劑（DOTITED362,藤倉(cāng)化成株式會(huì)社制造），粘接所得到的碳納米管集合體（2)， 制成顆粒吸附微探頭（2)。
[0106] 在表1中表示評(píng)價(jià)結(jié)果。
[0107] [實(shí)施例3]
[0108] 在作為基板的娃晶片（SiliconTechnologyCo.，Ltd.制造）上，由溉射裝置 (ULVAC制造，RFS-200)形成氧化鋁薄膜（厚度20nm)。在該氧化鋁薄膜上，再由濺射裝置 (ULVAC制造，RFS-200)蒸鍍Fe薄膜（厚度Inm)。然后，由光刻加工，圖案化為直徑5μm。
[0109] 然后，將該基板載置在30πιπιΦ的石英管內(nèi)，在石英管內(nèi)通30分鐘水分保持 在600ppm的氦/氫（90/50sccm)混合氣體，將管內(nèi)置換。然后，使用管式電爐使管內(nèi)升 溫到765°C，使其穩(wěn)定在765 °C。溫度保持在765 °C的狀態(tài)下，在管內(nèi)填充氦/氫/乙烯 (85/50/5sccm，水分率600ppm)混合氣體，放置15秒鐘，使碳納米管在基板上生長(zhǎng)，得到碳 納米管在長(zhǎng)度方向上取向的碳納米管集合體（3)。
[0110] 碳納米管集合體⑶的長(zhǎng)度為5μm，直徑為5μm。
[0111] 在碳納米管集合體（3)具備的碳納米管的層數(shù)分布中，最頻值存在于2層，相對(duì)頻 率為75%。
[0112] 在鶴針（株式會(huì)社MicroSupport制造，TP-010,前端直徑=10μm)的平滑截面， 使用銀糊劑（DOTITED362,藤倉(cāng)化成株式會(huì)社制造），粘接所得到的碳納米管集合體（3)， 制成顆粒吸附微探頭（3)。
[0113] 在表1中表示評(píng)價(jià)結(jié)果。
[0114][比較例1]
[0115]在作為基板的娃晶片（SiliconTechnologyCo.，Ltd.制造）上，由溉射裝置 (ULVAC制造，RFS-200)形成Al薄膜（厚度5nm)。在該Al薄膜上，再由濺射裝置（ULVAC制 造，RFS-200)蒸鍍Fe薄膜（厚度0. 35nm)。然后，由光刻加工，圖案化為直徑30μm。
[0116] 然后，將該基板載置在30πιπιΦ的石英管內(nèi)，在石英管內(nèi)通30分鐘水分保持 在600ppm的氦/氫（90/50sccm)混合氣體，將管內(nèi)置換。然后，使用管式電爐使管內(nèi)升 溫到765°C，使其穩(wěn)定在765 °C。溫度保持在765 °C的狀態(tài)下，在管內(nèi)填充氦/氫/乙烯 (85/50/5sccm，水分率600ppm)混合氣體，放置0. 5分鐘，使碳納米管在基板上生長(zhǎng)，得到碳 納米管在長(zhǎng)度方向上取向的碳納米管集合體（Cl)。
[0117] 碳納米管集合體（Cl)的長(zhǎng)度為10μm，直徑為30μm。
[0118] 在碳納米管集合體（Cl)具備的碳納米管的層數(shù)分布中，最頻值存在于1層，相對(duì) 頻率為61% ·
[0119] 在鶴針（株式會(huì)社MicroSupport制造，TP-010,前端直徑=10μm)的平滑截面， 使用銀糊劑（D0TITED362,藤倉(cāng)化成株式會(huì)社制造），粘接所得到的碳納米管集合體（C1)， 制成顆粒吸附微探頭（Cl)。
[0120] 在表1中表示評(píng)價(jià)結(jié)果。
[0121] [比較例2]
[0122] 在作為基板的娃晶片（SiliconTechnologyCo.，Ltd.制造）上，由溉射裝置 (ULVAC制造，RFS-200)形成氧化鋁薄膜（厚度20nm)。在該氧化鋁薄膜上，再由濺射裝置 (ULVAC制造，RFS-200)蒸鍍Fe薄膜（厚度Inm)。然后，由光刻加工，圖案化為直徑20μm。
[0123] 然后，將該基板載置在30πιπιΦ的石英管內(nèi)，在石英管內(nèi)通30分鐘水分保持 在600ppm的氦/氫（90/50sccm)混合氣體，將管內(nèi)置換。然后，使用管式電爐使管內(nèi)升 溫到765°C，使其穩(wěn)定在765 °C。溫度保持在765 °C的狀態(tài)下，在管內(nèi)填充氦/氫/乙烯 (85/50/5sCCm，水分率600ppm)混合氣體，放置2. 5分鐘，使碳納米管在基板上生長(zhǎng)，得到碳 納米管在長(zhǎng)度方向上取向的碳納米管集合體（C2)。
[0124] 碳納米管集合體（C2)的長(zhǎng)度為30μm，直徑為20μm。
[0125] 在碳納米管集合體（C2)具備的碳納米管的層數(shù)分布中，最頻值存在于2層，相對(duì) 頻率為75% ·
[0126] 在鶴針（株式會(huì)社MicroSupport制造，TP-010,前端直徑=10μm)的平滑截面， 使用銀糊劑（D0TITED362,藤倉(cāng)化成株式會(huì)社制造），粘接所得到的碳納米管集合體（C2)， 制成顆粒吸附微探頭（C2)。
[0127] 在表1中表示評(píng)價(jià)結(jié)果。
[0128][表1]
[0129]

【權(quán)利要求】
1. 一種顆粒吸附微探頭，其特征在于： 具有具備多個(gè)碳納米管的碳納米管集合體， 僅吸附1個(gè)直徑為10 y m以下的顆粒。
2. 如權(quán)利要求1所述的顆粒吸附微探頭，其特征在于： 所述碳納米管集合體的直徑為10Um以下。
3. 如權(quán)利要求1所述的顆粒吸附微探頭，其特征在于： 所述碳納米管集合體的長(zhǎng)度為10Um以下。
4. 如權(quán)利要求1所述的顆粒吸附微探頭，其特征在于： 所述碳納米管具有多層，該碳納米管的層數(shù)分布的分布幅度為10層以上，該層數(shù)分布 的最頻值的相對(duì)頻率為25%以下。
5. 如權(quán)利要求1所述的顆粒吸附微探頭，其特征在于： 所述碳納米管具有多層，該碳納米管的層數(shù)分布的最頻值存在于層數(shù)10層以下，該最 頻值的相對(duì)頻率為30%以上。
6. 如權(quán)利要求1所述的顆粒吸附微探頭，其特征在于： 所述碳納米管集合體被設(shè)置在軸狀基材上。
【文檔編號(hào)】G01N1/00GK104380076SQ201380032273
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月18日
【發(fā)明者】前野洋平 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社