OLYMPUS*** 代替 AFM プローブ

Olympus*** カンチレバー生産終了製品 代替のご案内

代替製品だけでなく、よりお客様のサンプルに適した商品のご案内も行っております。

Olympus*** プローブ生産終了品 Olympus*** AFM tip shape side view
Olympus*** AFM 探針形状側面イメージ

多様な切り替えオプション

Opus tip shape side view
Opus AFM 探針形状 側面イメージ
AdvancedTEC™ AFM tip shape side view
AdvancedTEC AFM 探 針形状側面イメージ
Arrow AFM tip shape side view
Arrow AFM 探針形状 側面イメージ
Polygon-based AFM tip shape side view
四角錐ベース AFM 探針形状側面イメージ
OMCL-AC160TS代替 AFM プローブ
OMCL-AC160TS代替 AFM プローブ

もしくは Olympus AFM プローブ AC160 (300kHz, 26N/m)

OMCL-AC200TS代替 AFM プローブ
OMCL-AC200TS代替 AFM プローブ

Olympus AFM カンチレバーAC200 (150kHz, 9N/m)

OMCL-AC240TS代替 AFM プローブ
OMCL-AC240TS代替 AFM プローブ

Olympus AFM カンチレバー AC240 (70kHz, 2N/m)

OMCL-AC240TM代替 AFM プローブ
OMCL-AC240TM代替 AFM プローブ

Olympus AC240白金コート電気測定カンチレバー(70kHz, 2N/m)

OMCL-AC55TS代替 AFM プローブ
OMCL-AC55TS代替 AFM プローブ

Olympus AFM カンチレバーAC55 (1600kHz, 85N/m)

Olympus社がAFMカンチレバーの生産を終了しました

オリンパス株式会社により長年販売されてきたAFMプローブ、「Olympus*** Micro Cantilever」は生産終了となりました。
過去数年で、一部の製品で生産終了となっていましたが、2022年9月、残りの下記5種類のシリコンベースのプローブについても生産終了の発表がなされました (https://probe.olympus-global.com/en/support/discon/)

公式にすべてのOlympus*** AFM プローブの生産が終了となりました https://probe.olympus-global.com/en/product/

それに伴い、多くのお客様から別ブランドへの商品切り替えに関するご質問を数多く頂戴していますため、本ページを公開することと致しました。

ここでは、NanoAndMoreジャパンがご提供するAFMプローブと Olympus*** AFM プローブを比較します。

加えて、NanoAndMoreジャパンがご提供している下記のブランド個々について、機械的特性の観点から比較をしてみたいと思います。

お客様のニーズや測定要件に合わせた切り替えを容易にし、選定時間とフラストレーションを軽減するため、それぞれのサブカテゴリでご紹介します。

まず、探針形状の比較する前に言及すべき2つのポイントがあります

 Lateral distance between laser spot and AFM tip for triangular and Pointprobe®-style AFM cantilevers 図1: 三角形状とPointProbe形状それぞれの場合のレーザースポット-AFM探針距離の比較

 

 

Olympus*** AFM 探針 (シリコンベースの場合のみ):
(Olympus*** AFM プローブ AC160, AC240, AC200, AC55, AC240TM)

一般的にシリコンベースの Olympus*** プローブは、AFMカンチレバーの先端にドライエッチングで形成された四面体形状探針を備えています。(側壁約90°)探針の高さは約14umで、曲率半径は7nmです。(Olympus Microlever spec. sheetより引用)

 Olympus*** AFM tip shape side view 図2: Olympus*** AFM 探針形状側面イメージ

最大の特徴は、探針をカンチレバーの先端に配置したことです。これにより、探針をサンプルの関心領域に正確に合わせることができます。これはアプリケーションや試料の組み合わせによっては有効な手段です。探針を12°~13°の角度でAFMヘッドに取り付けると、探針の先端は見えなくなることはあるものの、探針を特定位置に近づけるという特徴は維持できます。
Olympus***Micro Cantilever AFM プローブは、SOIウェハーから作られ、AFMカンチレバーだけでなく探針もドライエッチング工程により製造されていると説明されています。

 

 

OPUS™ AFM探針:

OPUS™ AFM探針は、Olympus製の探針、形状、セットアップ、機能と同等の製品です。OPUS™ は、Olympus製 と同様に、AFMカンチレバーの先端にドライエッチングされた四面体形状の探針をもち(側壁約90°)、探針の高さは約14um、曲率半径は7nmとなっています。

 Opus AFM tip shape side view
図3: Opus 探針形状 側面イメージ
vs
 Olympus*** AFM tip shape side view
図4: Olympus*** AFM 探針形状側面イメージ

AFM 探針形状側面イメージ

OPUS™ AFMプローブはSOIウェハ-から作られ、AFMチップとAFMカンチレバーはドライエッチングで製造されています。

 

 

NANOSENSORS™アドバンストTEC (Advanced Tip at the End of the Cantilever) AFM探針:

NANOSENSORS™のAdvancedTEC (Advanced Tip at the End of the Cantilever) の探針をご紹介します。
探針は、OlympusやOPUS™とは異なり、AFMカンチレバー先端から四面体の探針が前に突き出ているのが特徴です。この特殊な形状により、プローブをAFMヘッドに取り付け、12~13°傾けた状態でも探針をサンプルの特定位置に正確に位置づけることができます(下の模式図を参照)。

AdvancedTEC は、カンチレバー先端から探針が突き出てた形状をしているため、上方から実際に探針を視認することができます。
サンプルの関心領域へ探針を配置できることが理由でオリンパス製カンチレバーを選択していたユーザーの皆様には、最適な代替候補といえます。

 AdvancedTEC™ AFM tip shape side view
図5: AdvancedTEC™ AFM 探 針形状側面イメージ
vs
 Olympus*** AFM tip shape side view
図6: Olympus*** AFM 探針形状側面イメージ

さらに、先端形状はウェットエッチングで製造されているため、結晶面を利用した再現性の高い形状と非常に滑らかな表面を実現しています。

 Other commercially available AFM tip shapes.
図7:他の一般的なAFM探針形状
vs
 End of AFM cantilever AFM tip Position
図8: 13度傾斜がある状態でAFMヘッドに取り付けられた時のAFMカンチレバー末端の探針位置

 

 

NanoWorld® Arrow AFM 探針:

Arrowシリーズの探針は、Olympus***製やOPUS™の探針と同じく四面体形状で、AFMカンチレバーの先端に配置されています。
Olympus***やOPUS™ AFM探針と異なるのは、Arrow 探針にはドライエッチングで形成される90°の側面がなく、ウェットエッチング工法によるわずかに傾斜したシリコン面がArrow AFMチップの先端を形成しています。

 Arrow AFM tip shape side view
図9: Arrow AFM探針形状 側面イメージ
vs
 Olympus*** AFM tip shape side view
図10: Olympus*** AFM 探針形状側面イメージ

Arrow プローブの探針は先端に配置してあるため、サンプルの目標位置に簡単に配置できることに加え、AFMのヘッドへ探針が12°~13°傾いた状態で取り付けた時に、すべてのシリコンAFM探針の中で、最も対称性に優れたXY方向のトレースとリトレースのスキャンが可能です。これは、Arrow 探針の特殊な先鋭化により、探針先端がわずかに曲がり、探針先端が正しい方向に傾き、取り付け角度を補正しているためです(概略図参照)

Special tip shape leads to extremely symmetric scan image in x- and y- direction when probe is tilted due to its mounting on the AFM head.
図11: 特殊な先端形状により、プローブを傾斜した状態でAFMヘッドに取り付けると、X軸方向とY軸方向に極めて対称なスキャン画像を取得することができます。

Arrow探針の高さは10-15μm(Arrow UHF AFMプローブ-高速バージョンでは3.5μm)、曲率半径は通常<10nmです。AFM先端部およびカンチレバーはウェットエッチングにより形成されており、非常に滑らかで再現性の高い先端形状を特徴としています。Arrow AFMプローブシリーズは、特殊な高ドープ単結晶シリコンウエハーから作られています。

 

 

NANOSENSORS™, NanoWorld®, MikroMasch®, BudgetSensors® 製多面体ピラミッド状エッチングシリコンAFMプローブ探針

 Polygon-based AFM tip shape side view
図12: 多面体ピラミッド状AFM探針側面イメージ
vs
 Olympus*** AFM tip shape side view
図13: Olympus*** AFM 探針形状側面イメージ

標準的な多面体ピラミッド状エッチングシリコンAFM探針は、その名の通り、ピラミッドのような形状をしています。巨視的に見たハーフコーンアングルは、カンチレバー軸に沿って見た場合20°~25°、側面から見た場合25°~30°、AFM探針先端部ではほぼゼロとなっています。このAFM探針はウェットエッチングされており、非常に滑らかで再現性の高い表面をしています。

Olympus***製のカンチレバーや、 OPUS™、 Arrow、 AdvancedTEC の探針とは異なり、すべてのピラミッド状探針はセットバックしています。つまりカンチレバーの先端が、探針の位置より張り出しています。そのため、探針をサンプルの関心領域に正確に配置したい場合、若干操作性を損ないますが、(AFMセットアップ時には光学カメラの解像度限界にご注意ください!)一方で、ディフレクションレーザーがサンプルに当たることを避けることができるので、サンプルがレーザーの影響を受けるような一部のアプリケーションや測定モードの測定に適しているといえます。

また、レーザーの反射率を上げるためのコーティングや、その他の背面コーティングにおいては、PointProbe形状のAFM探針のシャドー効果(探針セットバック)は必要不可欠です。なぜならコーティングが探針に到達したり、金属クラスターやパーティクルで探針がコンタミすることを防ぐ効果があるからです。
もし付着した場合、探針の曲率半径が大きくなったりその他の想定外の不要な効果や、測定中の不良が発生する可能性があります。
カンチレバーの先端の探針が90°またはさらに複雑な形状で突出している場合、例えばOlympus製プローブや、OPUS™、AdvancedTEC カンチレバーの背面コーティングは非常に難しいのです。(Arrow 探針は、傾斜した、ウェットエッチングによるシリコン探針があるため、これには当てはまりません)

ピラミッド状エッチングシリコン探針高さは 10~15μmです。 ( NANOSENSORS™ Special Developments List では、最大 50umの高い寸法のバージョンもあります)先端曲率半径は、超高解像度イメージング用の曲率半径2nmから、標準の半径<7nm、<8nm、<10nm、…、最大半径 200nmのナノメカニカル測定用の製品など、各種ブランド、プローブタイプやモデルごとに多種準備がございます。 PointProbe形状のAFMプローブは、特殊な単結晶高ドープシリコンウェハーにより製造されています。

一部ブランド (MikroMasch®、BudgetSenors®) は、PointPobe形状の探針を反転させた (探針が180°逆向きに取り付けてあることを意味します) タイプを標準品として販売し、他のブランド (NANOSENSORS™、NanoWorld®) では一部商品でオプションとしてご提供いたします。

PointProbeの探針形状は、世界で最も汎用性が高く、最適化され、改善されてきたものです。ここでは紹介しきれないほど、多種多様な探針、形状、コーティングがございます。もし特別なものをお探しであれば、是非当社へご連絡ください。取り扱いの商品だけでなく過去の特注事例などからもご紹介いたします。



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