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2009年08月07日

　オリンパスは、半導体や磁気ディスクなどの加工材料表面の研究、工場での検査、故障解析に使われる走査型プローブ顕微鏡に取付け使用することにより、試料表面の微細な凹凸形状を忠実に測定することができるカーボン・ナノ・ファイバー探針マイクロカンチレバー「OMCL-AC160FS-B2」および「OMCL-AC240FS-B2」を発売した。従来型のマイクロカンチレバーはMEMS技術により作製され、探針は根元から先端に向かい徐々に細くなるテーパー形状をしているが、同製品は更にその先端に約200ナノメートル長さの柱状突起をナノテクノロジーを応用して形成した。柱状突起は直径20から50ナノメートル程度の細さであり、より狭い溝や急峻な角度をもつ微細構造の表面形状測定を可能にする。
　
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　また、従来型は走査につれ先端部が磨耗する際の形状の変化度合が大きく、初期測定画像からの解像度の低下が目立つことがあったが、同製品は先端部が柱状であるため磨耗してもすぐに画像が劣化せず、消耗品であるマイクロカンチレバーの交換頻度を低減することが可能。
　マイクロカンチレバーが装着される走査型プローブ顕微鏡（SPM）は、試料表面に探針先端を接触させなぞる（走査する）ことにより表面凹凸形状をとらえて三次元画像化することができる装置製品で、半導体や磁気ディスク、光ディスク、液晶パネル、有機EL素子等の薄膜電子デバイスの、加工材料表面の研究、工場での品質検査、故障解析に使用されている。この用途では表面形状の計測データを複数画面にわたってあるいは長時間にわたって安定的に取得できることが求められるが、従来型のマイクロカンチレバーの探針では十分な注意を払わないと短期間で先端部が磨耗し太くなってしまうため、安定的なデータ取得が測定者の熟練度に左右され、チップの交換が頻繁になることがあった。
　そこでオリンパスでは、名古屋工業大学 種村眞幸教授との共同研究により、カーボン・ナノ・ファイバーをマイクロカンチレバーの探針とし、探針が磨耗しても先端径の変化の度合いが小さくて済む先端部が略柱状のナノ・ファイバーの選択成長技術を開発した。また一部、経済産業省平成19年地域新生コンソーシアム研究開発事業（委託事業）を利用して量産技術の開発も進め、カーボン・ナノ・ファイバー探針をもつマイクロカンチレバー「OMCL-AC160FS-B2」および「OMCL-AC240FS-B2」の製品化を実現した。
　走査型プローブ顕微鏡は、比較的平坦な試料の表面をナノレベルに尖った細い針（探針）でなぞる（走査する）ことにより、表面凹凸形状を測定できる顕微鏡。 SPM（Scanning Probe Microscope）ともいう。マイクロカンチレバーは光学顕微鏡であれば対物レンズに相当し、画質を左右するキーパーツ。探針部と、それを保持するカンチレバー部を主要構成としてもち、探針部は10から20マイクロメートル高さ、カンチレバー部は数百マイクロメートル長さであって、MEMS半導体プロセスを用いて作製される。カーボン・ナノ・ファイバー探針は、カーボンを主成分とした非晶質材料からなる柱状のナノ構造体を先端部に形成した探針。CNF探針。1ナノメートルは百万分の1mm。
　カーボン・ナノ・ファイバー探針マイクロカンチレバー（18チップ入り） OMCL-AC160FS-B2（レバー機械特性：300kHz, 42N/m）は、メーカ希望小売価格378,000円（税込み）、OMCL-AC240FS-B2（レバー機械特性：70kHz, 2N/m）は同378,000円（同）。