專利名稱:用離子束制造納米針探針的方法與由其制造的納米針探針的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用離子束制造掃描探針顯微鏡(SPM)納米針探針的方法和由其制 造的納米針探針。更具體而言，本發(fā)明涉及一種制造SPM納米針探針的方法和由其制造的 SPM納米針探針，該探針能夠容易地被調(diào)整，以使附著于SPM納米針探針尖端上的納米針具 有期望的指向，且該探針能夠容易被準(zhǔn)直，使附著于SPM納米針探針尖端上的納米針沿著 期望的指向。
而且，本發(fā)明涉及一種使用離子束制造臨界尺寸SPM(OT-SPM)納米針探針的方法 和由其制造的CD-SPM，該探針能夠精確地掃描納米尺度的樣品物體的側(cè)壁。更具體而言，本 發(fā)明涉及一種制造⑶-SPM納米針探針的方法和由其制造的⑶-SPM納米針探針，該探針能 夠通過將附著于SPM納米針探針尖端上的納米針末端的一部分向著除了附著于SPM納米針 探針尖端上的納米針?biāo)由斐鋈サ某跏挤较蛑獾奶囟ǚ较驈澢囟ń嵌?，來精確地掃描 納米尺度的樣品物體的側(cè)壁。
背景技術(shù)：
下文中，術(shù)語“納米針”包括術(shù)語“納米管”和“納米線”所指的內(nèi)容。
SPM是一種在納米尺度技術(shù)中使用的裝置，其功能非常強(qiáng)大且有用，而且很精密。 SPM分成多種，例如利用施加于探針和樣品物體之間的原子力的原子力顯微鏡(AFM)、利 用施加于探針和樣品物體之間的磁力的磁力顯微鏡(MFM)、利用施加于探針和樣品物體之 間的靜電力的靜電力顯微鏡(EFM)、以及利用樣品物體的光學(xué)特性的掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡 (SNOM)等。
盡管廣為人知的是這樣的SPM具有原子水平的分辨率，仍然存在著使探針的末端 (或尖端)變尖的需求，以更好地提高SPM的分辨率。因?yàn)槔冒雽?dǎo)體微機(jī)械加工技術(shù)來提 高探針長(zhǎng)寬比的常規(guī)技術(shù)在改善分辨率方面具有固有局限，對(duì)于替代方法的需求一直在增 加以使探針的末端變尖。結(jié)果，出現(xiàn)了使用碳納米管的方法作為新的可選方案。
如所周知，碳納米管具有高長(zhǎng)寬比以及優(yōu)異的電和機(jī)械特性。因此，已經(jīng)展開了一 項(xiàng)研究，研究用于通過附著于SPM探針(母探針)尖端上的碳納米管來掃描樣品物體的方 法。
作為與上述研究相關(guān)的技術(shù)，有美國(guó)專利6，528，785和美國(guó)專利6，759，653，美國(guó) 專利6，528，785披露了一種使用涂層膜將碳納米管附著于SPM探針尖端的技術(shù)，美國(guó)專利 6，759，653披露了一種利用聚焦的離子束將碳納米管附著于SPM探針尖端上且以所需長(zhǎng)度 切斷附著于SPM尖端上的碳納米管的技術(shù)。
然而，在根據(jù)這一系列技術(shù)使用附著于SPM探針尖端上的納米針的時(shí)候，存在幾 個(gè)重要的技術(shù)因素。這些因素如下首先，納米針在SPM探針尖端上的附著強(qiáng)度；第二，附著 于SPM探針尖端上的納米針的長(zhǎng)度調(diào)整；第三，無論SPM探針的形狀如何，附著于SPM探針 尖端上的納米針的指向和形狀的調(diào)整。
上面提到的美國(guó)專利6，528，785和6，759，653成功地滿足了上述這三個(gè)技術(shù)因素
中的兩個(gè)因素，即附著強(qiáng)度和長(zhǎng)度調(diào)整。然而，迄今為止，任何方法都未解決第三個(gè)因素。[0011]由本發(fā)明的申請(qǐng)人提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2002-0052591號(hào)披露了調(diào)整附著 于SPM探針尖端上的納米針的指向的制造設(shè)備和用于制造這種納米針的方法。然而，韓國(guó) 專利申請(qǐng)第10-2002-0052591號(hào)仍具有制造納米針SPM探針?biāo)璧奶幚頃r(shí)間長(zhǎng)和成本高以 及低產(chǎn)出的技術(shù)劣勢(shì)，因?yàn)樵搶＠暾?qǐng)使用了附著于探針尖端的納米操縱器和介質(zhì)來調(diào)整 納米針的指向。
此外，盡管附著于SPM探針尖端上的納米針的指向變化必須要在2到3度之內(nèi)來 以臨界尺寸(CD)進(jìn)行掃描，但常規(guī)方法幾乎不可能以這種精度正確調(diào)整納米針的指向。此 外應(yīng)當(dāng)指出，不僅如上所述以CD掃描需要調(diào)整納米針的指向的精度，為了使用一般納米針 SPM探針獲得正確的掃描圖像也需要調(diào)整該精度。特別是在附著于探針尖端上的納米針長(zhǎng) 的情況下，調(diào)整納米針指向精度成為更為重要的技術(shù)因素。
此外，在一些情況下，由于某些制造問題，附著于SPM探針尖端上的納米針被弄彎 或卷曲。因此，對(duì)于這種情況需要一種技術(shù)手段來使附著于SPM探針尖端上的納米針變直。
而且，具有直線形末端的常規(guī)SPM探針或SPM納米針探針在掃描具有納米尺度級(jí) 的不規(guī)則的樣品物體的時(shí)候具有局限。換言之，在使用如圖12所示的探針掃描具有納米尺 度級(jí)的不規(guī)則的樣品物體的側(cè)壁的情況下，因?yàn)樘结槖呙枞鐖D13所示的側(cè)壁，所以如圖14 所示獲得了不同于樣品物體側(cè)壁的實(shí)際形狀的扭曲圖像。
盡管美國(guó)專利6，M6，OM披露了具有如圖15所示的形狀的末端的SPM探針，它仍 具有一缺點(diǎn)，即，制造這種探針的方法和掃描方法太復(fù)雜。此外，在掃描將被掃描的樣品物 體的側(cè)壁時(shí)的精度方面其具有一定局限。
由于上述問題，需要一種替代方法來解決與SPM納米針探針相關(guān)的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種制造SPM納米針探針的方法和由其制造的SPM 納米針探針，該探針能夠容易地被調(diào)整，以使附著于SPM納米針探針尖端上的納米針具有 期望的指向，且該探針能夠容易被準(zhǔn)直，使附著于SPM納米針探針尖端上的納米針沿著期 望的指向。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種制造CD-SPM納米針探針的方法以及由其制造 的CD-SPM納米針探針，該探針能夠精確地掃描樣品物體的側(cè)壁。
本發(fā)明的目的是通過使用離子束制造掃描探針顯微鏡(SPM)納米針探針的方法 實(shí)現(xiàn)的，該方法包括向著輻照所述離子束的方向定位其上附著有納米針的SPM探針的尖 端；以及通過沿著其上附著有所述納米針的所述探針的尖端的方向輻照所述離子束，采用 所述離子束平行地排列附著于所述探針的所述尖端上的所述納米針，其中所述排列所述納 米針包括沿著輻照所述離子束的方向準(zhǔn)直附著于所述SPM探針的尖端上的納米針。
優(yōu)選制造SPM納米針探針的方法還包括以相對(duì)于附著于平行于所述離子束排列 的所述探針的尖端上的所述納米針的特定角度，輻照聚焦離子束來以預(yù)定長(zhǎng)度切斷附著于 所述探針的尖端上的所述納米針。
而且，優(yōu)選在排列所述納米針中使用的離子束為聚焦的離子束。
此外，優(yōu)選所述聚焦的離子束的加速電壓應(yīng)當(dāng)在5kV和30kV之間，電流量應(yīng)當(dāng)在 IpA和InA之間，且納米針暴露于FIB的時(shí)間在1和60秒之間。[0023]此外，優(yōu)選所述聚焦的離子束為( 離子束、Au離子束、Ar離子束、Li離子束、Be 離子束、He離子束和Au-Si-Be離子束之一。
而且，本發(fā)明的目的是通過使用離子束制造的SPM的納米針探針而實(shí)現(xiàn)的，其特 征在于通過沿著朝向其上附著有納米針的SPM探針的尖端的方向輻照所述離子束，附著于 所述SPM探針的尖端上的納米針與所述離子束平行排列，且在于通過朝向所述SPM探針的 尖端輻照的所述離子束，沿著所述離子束的方向準(zhǔn)直附著于SPM探針尖端上的納米針。
優(yōu)選通過與離子束平行排列的附著于所述SPM探針的尖端上的納米針成特定角 度輻照離子束，以預(yù)定長(zhǎng)度切斷附著于所述SPM探針的尖端上的納米針。
此外，本發(fā)明的另一目的是通過使用離子束制造⑶-SPM納米針探針的方法以及 由其制造的CD-SPM納米針探針實(shí)現(xiàn)的，該方法包括使用掩模屏蔽附著于SPM探針的尖端 上的納米針的特定部分；通過在暴露于所述掩模之外的納米針的部分上輻照所述離子束， 彎曲暴露于所述掩模之外的納米針的所述部分，以在所輻照的離子束的方向排列所述納米 針的所述部分。


本發(fā)明的這些目的將通過下文所述的實(shí)施方式變得明顯且被其闡明，盡管本發(fā)明 不限于所述實(shí)施方式。
在附圖中
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的在掃描探針顯微鏡(SPM)中使用的 納米針探針的制造方法。
圖2和圖3分別為輻照離子束之前和輻照離子束之后附著有納米針的掃描電子顯 微鏡(SEM)的尖端的照片。
圖4示意性地示出了分配聚焦的離子束(FIB)系統(tǒng)的構(gòu)圖區(qū)域。
圖5和圖6為在圖3所示的構(gòu)圖區(qū)域上輻照離子束之后的SEM的照片。
圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式制造⑶-SPM納米針探針的方法。
圖8示意性地示出了圖7所示的方法處理的⑶-SPM納米針探針的形狀。
圖9為用圖7所示的方法處理之前的SPM納米針探針的照片。
圖10為用圖7所示的方法處理之后的SPM納米針探針的照片。
圖11示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明制造的CD-SPM納米針探針是如何掃描樣品物體 的凹入側(cè)壁的。
圖12到圖14示意性地示出了使用常規(guī)SPM探針掃描凹入側(cè)壁的工藝和掃描獲得 的結(jié)果。
圖15示出了為了掃描樣品物體的不同側(cè)壁特征而制造的常規(guī)SPM探針的末端的 各種形狀。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的諸方面，其實(shí)例在附圖中示出，其中類似的附圖標(biāo)記通 篇表示類似的元件。以下通過參考附圖描述諸方面以便解釋本發(fā)明。
如上所述，下文所用的術(shù)語“納米針”包括術(shù)語“納米管”和“納米線”所指的內(nèi)容。
6而且，根據(jù)本發(fā)明的制造SPM納米針探針或CD-SPM納米針探針的方法能夠用于所有種類的 納米管，其包括諸如碳納米管的通用納米管、BCN納米管或BN納米管、單壁納米管、雙壁納 米管、或多壁納米管，而無論納米管的種類如何。
在下文中，將參考附圖作為實(shí)例詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
由于上述現(xiàn)有的專利文獻(xiàn)已經(jīng)披露了在SPM探針的尖端上附著納米針的方法，本 申請(qǐng)省略對(duì)這類方法的詳細(xì)技術(shù)的描述。
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式在掃描探針顯微鏡(SPM)中使用的納米 針探針的制造方法。圖1底部示出了 SPM，其具體描述了原子力顯微鏡(AFM)的尖端，該原 子力顯微鏡包括懸臂14和從懸臂14突出的尖端13，以及附著于尖端13的末端的納米針 15’或15。稍后將會(huì)解釋為什么一個(gè)納米針被表示為兩個(gè)數(shù)字15’和15。通常，通過用雜 質(zhì)16焊接的方法將附著于尖端13上的納米針15’或15附著于探針的尖端13的末端上。 圖1的頂部示意性地示出了離子柱11以及從離子柱11向納米針15’或15輻照的離子束 12。
如以上在背景技術(shù)的說明所述，在使用雜質(zhì)16將納米針15’附著于探針的尖端13 的末端上時(shí)不容易調(diào)整納米針15’的指向，因?yàn)樘结樀募舛?3具有如金字塔或錐形的形 狀。
前述韓國(guó)專利文獻(xiàn)披露了一種方法，其特征在于在探針的尖端上附著介質(zhì)，使得 在附著納米針之前，能夠準(zhǔn)備將要附著納米針的表面，以便調(diào)整納米針的指向，或者其特征 在于使用納米針操縱器調(diào)整納米針的指向。然而，這種方法不同提供附著于探針尖端上的 納米針的方向的所需精度(大約2到3度)，而這一精度是掃描臨界尺寸(CD)所需的。此 外，即使偶然能夠獲得所需精度，也將需要很多次的試驗(yàn)和失敗。因此產(chǎn)出極低。
同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的制造SPM中所用的納米針探針的方法可以解決與現(xiàn)有技術(shù)相 比如此基本的問題。
在圖1中，數(shù)字15’表示納米針，其附著于探針的尖端13上并具有在從離子柱11 向納米針15’輻照離子束12之前的方向和形狀。數(shù)字15表示納米針，其附著于探針的尖 端13上并具有在從離子柱11向納米針15’輻照離子束12之后的方向和形狀。
如圖所示，可以指出，不僅因?yàn)殡x子束12納米針15’的方向變得平行于離子束12， 而且附著于探針尖端上的彎曲的納米針15’被準(zhǔn)直。
換言之，在放置探針的尖端13使得探針的尖端13面對(duì)將要輻照離子束12的方向 之后，向其上附著于納米針15’的探針的尖端13輻照離子束12。然后，附著于探針尖端13 上的納米針15’與離子束12平行排列。此外，圖中明顯示出，沿著輻照離子束12的方向準(zhǔn) 直了附著于探針尖端13上的納米針15’。
圖2和圖3為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的照片，更為清晰地支持了上述事實(shí)。圖2示出了在輻照 離子束之前其上附著有納米針的掃描電子顯微鏡(SEM)的尖端的照片，而圖3示出了輻照 離子束之后SEM的照片。
如圖2和3所示，可以看出，不僅附著于探針的尖端13上的納米針沿輻照離子束 的方向排列，而且納米針被沿著離子束的方向準(zhǔn)直。使用聚焦的離子束(FIB)系統(tǒng)進(jìn)行展 示了附圖結(jié)果的實(shí)驗(yàn)，且用Ga離子束作為離子束。
本發(fā)明的發(fā)明人通過若干次實(shí)驗(yàn)改變離子束的加速電壓、離子束的電流量和納米針暴露于離子束的時(shí)間，以獲得制造具有最佳特性的SPM納米針探針?biāo)璧淖顑?yōu)條件。
從這種實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以看出，隨著加速電壓和離子束電流量變大且暴露時(shí)間變 長(zhǎng)，容易向著輻照離子束的方向改變納米針的指向。除了這些一般結(jié)果之外，本發(fā)明的發(fā)明 人發(fā)現(xiàn)，優(yōu)選離子束的加速電壓應(yīng)當(dāng)為5kV到30kV，離子束的電流量為IpA到InA，且納米 針暴露于離子束的時(shí)間為1到60秒。
可以用在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式制造SPM納米針探針的方法中的離子束包括各種 離子束，例如Au離子束、Ar離子束、Li離子束、Be離子束、He離子束、和Au-Si-Be離子束 以及( 離子束。
本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了另一個(gè)實(shí)驗(yàn)以更為明確地確認(rèn)附著于探針尖端上的納米 針的指向和形狀按照需要改變的現(xiàn)象。圖4示意性地示出了在FIB系統(tǒng)輻照之前指定離子 束將要通過的構(gòu)圖區(qū)域。在圖4中，構(gòu)圖區(qū)域被表示為橫貫探針尖端上附著的納米針的矩 形。換言之，在實(shí)驗(yàn)中，在如圖4所示分配完構(gòu)圖區(qū)域之后向著矩形上部輻照離子束。
圖5為在分配完構(gòu)圖區(qū)域之后由FIB系統(tǒng)向納米針輻照聚焦離子束之后的SEM照 片。圖6為在附著有納米針的探針尖端的末端的放大的SEM的照片。
如圖5和圖6所示，明確地看出，不僅附著于探針尖端上的納米針沿著離子束的方 向排列，而且納米針被沿著離子束的方向準(zhǔn)直。
利用這種結(jié)果，即如上所述，附著于探針尖端上的納米針平行于所輻照的離子束 排列，附著于探針尖端上的納米針的指向必然會(huì)實(shí)現(xiàn)所需的精度(在2到3度的范圍之 間)，這是不能由常規(guī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。而且，利用同樣的結(jié)果，必然會(huì)實(shí)現(xiàn)這樣的納米針探針， 其具有精確度足以能以臨界尺寸(CD)掃描的形狀和指向。
本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)具有精確度好到足以掃描臨界尺寸(CD)的指向和形狀的納米針 探針，這是常規(guī)技術(shù)所未解決的。
本發(fā)明的發(fā)明人在如圖4所示分配構(gòu)圖區(qū)域之后以增大強(qiáng)度的聚焦離子束進(jìn)行 了同樣的實(shí)驗(yàn)。在這種情況下，要指出如美國(guó)專利6，759，653所述切斷納米針。
利用這種結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人得出結(jié)論盡管在輻照于納米針上的離子束的強(qiáng) 度的特定閾值之內(nèi)，由離子束的效應(yīng)調(diào)整了納米針的指向和形狀，在閾值之上納米針被切 斷。
因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠清楚地理解通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整輻照到附著于SPM探 針的尖端上的納米針上的離子束的加速電壓、電流量和暴露時(shí)間，調(diào)整納米針的指向和形 狀。
在實(shí)驗(yàn)得到的這種結(jié)果的基礎(chǔ)上，圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方 式制造CD-SPM納米針探針的方法。以與圖1所示相同的方式，在圖7的底部示出了 SPM探 針，圖7示意性地示出了 AFM的尖端，該AFM包括懸臂14和從懸臂14突出的尖端13，以及 附著于尖端13的末端上的納米針15’或15。如上所述，通過利用雜質(zhì)16焊接的方法將附 著于探針尖端13上的納米針15附著于探針尖端的末端上。
以和圖1所示相同的方式，在圖7的左側(cè)示出了離子柱11和從離子柱11向納米 針15輻照的離子束。與圖1唯一的不同之處在于圖7包括掩模17，以屏蔽納米針特定部分 之下的部分。
照此一來，如圖7所示，如果附著于探針的尖端13上的納米針15的特定部分被掩模17屏蔽且從一側(cè)輻照離子束，暴露于離子束的納米針15的部分如圖8所示彎曲。
可以通過調(diào)整由掩模17屏蔽的納米針15的區(qū)域來調(diào)整納米針15的彎曲部分的 長(zhǎng)度L。而且，可以通過調(diào)整離子柱11輻照離子束12的角度來調(diào)整納米針15彎曲的角度θ .
因此，可以通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整掩模17的屏蔽程度以及輻照離子束12的角度來制造 期望形狀的⑶-SPM納米針探針。
而且，可以在根據(jù)圖1所示的方法使用離子束排列附著于探針尖端13上的納米針 之后通過圖7所示的工藝制造CD-SPM納米針探針，或者可以無需如此排列納米針而僅僅通 過圖7所示的工藝制造該探針。
圖9為用圖7所示的方法處理之前的SPM納米針的照片，而圖10為用圖7所示的 方法處理之后的SPM納米針探針的照片。如圖10所示，可以明顯發(fā)現(xiàn)，納米針的末端彎曲 了。
圖11示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明制造的CD-SPM納米針探針是如何掃描具有不規(guī) 則21的樣品物體的側(cè)壁22的。如上所述，根據(jù)圖7所示的方法，根據(jù)樣品物體的不規(guī)則程 度，通過適當(dāng)調(diào)整納米針彎曲部分的長(zhǎng)度和角度，能夠精確地掃描樣品物體具有不規(guī)則性 的側(cè)壁。以上述方式制造的CD-SPM納米針探針可以用來獲得樣品物體具有不規(guī)則性的側(cè) 壁的精確圖像，而沒有樣品物體的側(cè)壁表面的圖像上的任何失真。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)在于通過提供制造SPM納米針探針的方法以及提供由該方法 制造的納米針探針，改善了 SPM納米針探針的指向和形狀的精確度，在該方法中，探針能夠 容易地被調(diào)整，以使附著于SPM納米針探針尖端上的納米針具有期望的指向，且該探針能 夠容易被準(zhǔn)直，使附著于SPM納米針探針尖端上的納米針沿著期望的指向。此外，本發(fā)明具 有利用這種方法提高SPM納米針探針產(chǎn)出的優(yōu)點(diǎn)。
此外，本發(fā)明通過提供制造⑶-SPM納米針探針的方法和由其制造的⑶-SPM納米 針探針，該探針能夠精確地掃描樣品物體的側(cè)壁，從而具有以下優(yōu)點(diǎn)能夠精確地掃描納米 尺度的樣品物體的側(cè)壁。
盡管已經(jīng)展示和描述了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不 背離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以在這些方面中做出變化，本發(fā)明的范圍在所附權(quán)利 要求及其等同物中界定。
權(quán)利要求
1.一種使用離子束制造掃描探針顯微鏡納米針探針的方法，包括定位所述探針，使得其上附著有所述納米針的所述探針的尖端面向輻照所述離子束的 方向；以及通過向其上附著有所述納米針的所述探針的尖端輻照所述離子束，與所述離子束輻照 方向平行地排列附著于所述探針的所述尖端上的所述納米針；其中所述的方法還包括使用掩模屏蔽由所述離子束排列的所述納米針的特定部分；以及相對(duì)于所述納米針的排列方向成特定角度，通過在暴露于所述掩模之外的所述納米針 的部分上再次輻照所述離子束，沿著所述再次輻照的離子束的方向，彎曲暴露于所述掩模 之外的所述納米針的部分，以排列所述納米針的所述部分；所述納米針為納米管。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于排列所述納米針包括沿著輻照所述離子 束的方向準(zhǔn)直附著于所述探針的所述尖端上的所述納米針。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或權(quán)利要求
2所述的方法，還包括以相對(duì)于附著于平行于所述離子 束排列的所述探針的尖端上的所述納米針的特定角度，輻照聚焦離子束來以預(yù)定長(zhǎng)度切斷 附著于所述探針的尖端上的所述納米針。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或權(quán)利要求
2所述的方法，其特征在于所述離子束為聚焦的離子束。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的方法，其特征在于所述聚焦的離子束的加速電壓為5kV到 30kV，電流量為IpA到InA，且所述納米針暴露于所述聚焦的離子束的時(shí)間為1到60秒。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的方法，其特征在于所述聚焦的離子束為( 離子束、Au離子 束、Ar離子束、Li離子束、Be離子束、He離子束和Au-Si-Be離子束之一。
7.一種使用離子束制造的掃描探針顯微鏡納米針探針，其特征在于，通過向其上附著 有納米針的所述探針的尖端輻照所述離子束，從而平行于所述離子束輻照方向排列附著于 所述探針的尖端上的所述納米針；其中，由所述離子束排列的所述納米針的特定部分被掩模屏蔽；且通過相對(duì)于所述納米針的排列方向成特定角度在所述納米針暴露于所述掩模之外的 部分上再次輻照離子束，沿著所述再次輻照的離子束的方向，彎曲所述納米針暴露于所述 掩模之外的部分，以排列所述納米針的所述部分；所述納米針為納米管。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的掃描探針顯微鏡納米針探針，其特征在于通過向所述探針 的所述尖端輻照的所述離子束，沿著所述離子束的方向準(zhǔn)直附著于所述探針的所述尖端上 的所述納米針。
9.根據(jù)權(quán)利要求
7或權(quán)利要求
8所述的掃描探針顯微鏡納米針探針，其特征在于通 過相對(duì)于附著于所述探針的尖端上的所述納米針成特定角度輻照聚焦的離子束，以預(yù)定長(zhǎng) 度切斷附著于所述探針的尖端上的所述納米針，并平行于所述離子束排列所述納米針。
10.根據(jù)權(quán)利要求
7或權(quán)利要求
8所述的掃描探針顯微鏡納米針探針，其特征在于所述 離子束為聚焦的離子束。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的掃描探針顯微鏡納米針探針，其特征在于所述聚焦的離子 束的加速電壓為5kv到30kV，電流量為IpA到InA，且所述納米針暴露于所述聚焦的離子束的時(shí)間為1到60秒。
12.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的掃描探針顯微鏡納米針探針，其特征在于所述聚焦的離子 束為Ga離子束、Au離子束、Ar離子束、Li離子束、Be離子束、He離子束和Au-Si-Be離子 束之一。
13.一種使用離子束制造臨界尺寸掃描探針顯微鏡納米針探針的方法，包括使用掩模屏蔽附著于所述探針的尖端上的所述納米針的特定部分；以及通過在暴露于所述掩模之外的所述納米針的部分上輻照所述離子束，從而沿著所述輻 照的離子束的方向彎曲暴露于所述掩模之外的所述納米針的所述部分，以排列所述納米針 的所述部分；所述納米針為納米管。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13所述的方法，其特征在于所述離子束為聚焦的離子束。
15.根據(jù)權(quán)利要求
14所述的方法，其特征在于所述聚焦的離子束的加速電壓為5kV到 30kV，電流量為IpA到InA，且所述納米針暴露于所述聚焦的離子束的時(shí)間為1到60秒。
16.根據(jù)權(quán)利要求
14所述的方法，其特征在于所述聚焦的離子束為Ga離子束、Au離子 束、Ar離子束、Li離子束、Be離子束、He離子束和Au-Si-Be離子束之一。
17.一種使用離子束制造的臨界尺寸掃描探針顯微鏡納米針探針，其特征在于用掩 模屏蔽附著于所述探針的尖端上的所述納米針的特定部分；且其特征在于通過在暴露于所述掩模之外的所述納米針的部分上輻照所述離子束，從而沿著所述輻 照的離子束的方向彎曲暴露于所述掩模之外的所述納米針的所述部分，以排列所述納米針 的所述部分；所述納米針為納米管。
18.根據(jù)權(quán)利要求
17所述的臨界尺寸掃描探針顯微鏡納米針探針，其特征在于所述離 子束為聚焦的離子束。
19.根據(jù)權(quán)利要求
18所述的臨界尺寸掃描探針顯微鏡納米針探針，所述聚焦的離子束 的加速電壓為5kV到30kV，電流量為1pA到1nA，且所述納米針暴露于所述聚焦的離子束的 時(shí)間為1到60秒。
20.根據(jù)權(quán)利要求
18所述的臨界尺寸掃描探針顯微鏡納米針探針，其特征在于所述聚 焦的離子束為Ga離子束、Au離子束、Ar離子束、Li離子束、Be離子束、He離子束和Au-Si-Be 離子束之一。
專利摘要
本發(fā)明涉及用離子束制造納米針探針的方法與由其制造的納米針探針。具體說，本發(fā)明涉及一種制造納米針探針的方法，包括定位所述探針，使得其上附著有所述納米針的所述探針的尖端面向輻照所述離子束的方向；通過向其上附著有所述納米針的所述探針的尖端輻照所述離子束，與所述離子束輻照方向平行地排列附著于所述探針的所述尖端上的所述納米針。
文檔編號(hào)G01Q70/16GKCN1993609 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 200580025743
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2005年7月1日
發(fā)明者吳范煥, 安商丁, 宋元永, 樸丙天, 洪在完, 鄭基永 申請(qǐng)人:韓國(guó)標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (6), 非專利引用 (3),