DE60106548T2 - Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur und zur Herstellung einer Probe für eine optische Nahfeldvorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur und zur Herstellung einer Probe für eine optische Nahfeldvorrichtung Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ausbilden einer optischen Apertur an einer in einer Nahfeld-Licht-Vorrichtung zum Einstrahlen und Detektieren von Nahfeld-Licht verwendeten Sonde ("probe").
  • Ein Raster-Sonden-Mikroskop ("scanning probe microscope", SPM), repräsentiert durch ein Raster-Tunnel-Mikroskop ("scanning tunnel microskope", STM) oder ein Raster-Kraft-Mikroskop ("atomic force microscope", AFM) ist zum Beobachten eines sehr kleinen Bereiches von einer Nanometer-Größenordnung an einer Oberfläche einer Probe in Gebrauch. Obwohl SPM ein Bild in einer von einer Form an einem Vorder-Ende einer Sonde abhängigen Auflösung durch Rastern ("scanning") einer Sonde, welche ein geschärftes Vorder-Ende aufweist, entlang einer Oberfläche einer Probe mit durch einen zwischen der Sonde und der Oberfläche der Probe erzeugten interaktiven Vorgang, wie Tunnel-Strom oder atomarer Kraft, als ein Beobachtungs-Ziel aufnehmen kann, ist eine der zu beobachtenden Probe auferlegte Beschränkung verhältnismäßig streng.
  • Daher zieht derzeit ein Nahfeld-Optik-Mikroskop ("near field optical microscope", SNOM) Aufmerksamkeit auf sich, welche zum Beobachten eines sehr kleinen Bereiches einer Oberfläche einer Probe geeignet ist, indem ein an der Oberfläche der Probe erzeugter interaktiven Vorgang, welcher zwischen Nahfeld-Licht und einer Sonde verursacht wird, ein Beobachtungs-Ziel darstellt.
  • Gemäß dem Nahfeld-Optik-Mikroskop wird Nahfeld-Licht von einer an einem geschärften Vorder-Ende einer optischen Faser bereitgestellten Apertur auf die Oberfläche der Probe eingestrahlt. Die Apertur ist mit einer Größe versehen, welche gleich ist zu oder kleiner ist als eine Beugungs-Grenze einer Wellenlänge von in die optische Faser eingeführtem Licht, welches beispielsweise ein Durchmesser von ungefähr 100 nm ist. Ein Abstand zwischen der am Vorder-Ende der Sonde ausgebildeten Apertur und der Probe wird gemäß der SPM-Technologie gesteuert/geregelt, und sein Wert ist gleich oder kleiner als die Größe der Apertur. In diesem Fall ist ein Fleck-Durchmesser von Nahfeld-Licht auf der Probe im Wesentlichen der gleiche wie die Größe der Apertur. Daher kann mittels Rastern von zu der Oberfläche der Probe eingestrahltem Nahfeld-Licht Beobachten von optischen Eigenschaften der Probe in dem sehr kleinen Bereich ausgeführt werden.
  • Abgesehen von der Verwenden als Mikroskop ist eine Anwendung zum Aufzeichnen eines hoch-dichten optischen Speichers ermöglicht, bei welchem durch Einführen von Licht, welches eine vergleichsweise große Dichte aufweist, zu einer Probe mittels einer optischen Faser-Sonde, Nahfeld-Licht, welches eine hohe Energie-Dichte aufweist, an einer Apertur der optischen Faser-Sonde erzeugt wird, und eine Struktur einer physikalischen Eigenschaft der Oberfläche der Probe wird lokal durch das Nahfeld-Licht verändert. Ein Versuch ist ausgeführt worden, einen Vorder-Enden-Winkel des Vorder-Endes der Sonde zu vergrößern, um Nahfeld-Licht zu erhalten, welches eine große Intensität aufweist.
  • Gemäß den Vorrichtungen, welche Nahfeld-Licht einsetzen, ist das Ausbilden der Apertur äußerst wichtig. Als eines der Verfahren zur Herstellung der Apertur ist ein Verfahren bekannt, welches in dem Japanischen Patent No. 21201-1993 offenbart ist. In diesem Fall wird als eine Probe zum Ausbilden einer Apertur ein Aufbau verwendet, bei welchem eine optische Abschirm-Schicht auf einem geschärften Licht-Wellenleiter aufgebracht wird. Gemäß dem Verfahren zur Herstellung der Apertur wird durch Drücken des geschärften Wellenleiters, welcher die optische Abschirm-Schicht aufweist, gegen eine harte flache Platte mit einem sehr kleinen Ausmaß des Drückens, welches mittels eines Piezoelektrischen Aktuators exzellent gesteuert/geregelt ist, wird die optische Abschirm-Schicht an dem Vorder-Ende plastischer Deformation unterworfen.
  • Ferner ist als ein Verfahren zum Ausbilden einer Apertur in der Japanischen Patent-Offenlegung Nr. 265520/1999 ein Verfahren offenbart. Gemäß dem Verfahren zur Herstellung der Apertur ist ein Objekt zum Ausbilden der Apertur ein Vorder-Ende eines mittels eines fokussierten Ionen-Strahles ("focused ion beam", FIB) auf einer flachen Platte ausgebildeten Vorsprunges. Das Verfahren zum Ausbilden der Apertur wird durch FIB-Einstrahlen von einer Seitenfläche auf eine optische Abschirm-Schicht am Vorder-Ende des Vorsprunges ausgeführt, um hierdurch eine optische Abschirm-Schicht am Vorder-Ende des Vorsprunges zu entfernen.
  • Allerdings kann gemäß dem Japanischen Patent Nr. 21201/1993 die Apertur für nur ein Einzel-Teil beziehungsweise den Licht-Wellenleiter ausgebildet werden. Ferner wird gemäß dem Verfahren des Japanischen Patents Nr. 21201/1993 das Ausmaß des Drückens durch einen piezoelektrischen Aktuator, welcher mehrere nm Bewegungs-Auflösung aufweist, gesteuert/geregelt, und dementsprechend muss eine Apertur-Ausbilde-Vorrichtung in einer Umgebung platziert werden, welche einen unwesentlichen Einfluß durch andere Vorrichtungen oder Luft-Vibration aufweist. Ferner benötigt es Justage-Zeit, um einen Licht-Träger-Stab in senkrechten Kontakt mit der flachen Platte zu bringen. Ferner wird eine mechanische Translations-Basis benötigt, welche ein großes Bewegungs-Ausmaß aufweist, im Gegensatz zu dem piezoelektrischen Aktuator, welcher ein kleines Bewegungs-Ausmaß aufweist. Ferner wird zum Steuern/Regeln des Ausmaßes des Drückens mittels des piezoelektrischen Aktuators, welcher eine kleine Bewegungs-Auflösung aufweist, eine Steuer-/Regel- Vorrichtung benötigt. Ferner benötigt es einen Zeitraum von mehreren Minuten, um das Ausmaß des Drückens zum Ausbilden der Apertur hierdurch zu steuern/regeln. Daher werden großformatige Vorrichtungen, wie eine Hochspannungs-Leistungs-Quelle und eine Rückkopplungs-Schaltung, zum Herstellen der Apertur benötigt. Ferner stellt es ein Problem dar, dass die Kosten des Ausbildens der Apertur erhöht sind.
  • Ferner ist gemäß dem Verfahren der Japanischen Patent-Offenlegungs-Nummer 265520/1999, auch wenn das Ziel des Herstellens der Vorsprung auf der flachen Platte ist, da die Apertur mittels Verwenden von FIB ausgebildet wird, ein zum Ausbilden einer einzelnen der Apertur(en) benötigter Zeitraum so lang wie ungefähr 10 Minuten. Ferner muss die Probe in Vakuum platziert werden, um FIB zu verwenden. Daher stellt es ein Problem dar, dass die zum Ausbilden der Apertur benötigten Herstellungs-Kosten erhöht sind.
  • US-Patent Nummer 5,333,495 erteilt ("issued") am 2.August 1994 offenbart ein Verfahren zum Detektieren eines photoakustischen Signals, wobei die Intensität von Licht, welches von einer Lichtquelle erhalten wird, moduliert wird, eine Probe durch Richten des intensitätsmodulierten Lichtes auf die Probe angeregt wird, wodurch in der Probe ein photoakustischer Effekt erzeugt wird, und wobei das in der Probe erzeugten photoakustischen Effektes zum Erzeugen eines Detektions-Signals detektiert wird. Das intensitätsmodulierte Licht wird von einer Apertur eines optischen Nahfeld-Raster-Mikroskopes emittiert. Das Mikroskop umfasst einen Quartz-Glas-Stab mit einer Spitze, welche auf ungefähr 10 nm poliert ist, und auf welcher eine hoch-leitfähige metallische Dünnschicht aufgebracht ist. Der Stab wird gegen eine flache Fläche gedrückt, um das aufgebrachte Metall auf der Spitze Flach werden zu lassen, und das wirkliche Ende der Spitze freiliegend zu lassen, aus welchem dann Licht auf die Probe gerichtet werden kann.
  • PCT-Anmeldung WO 00/28536, veröffentlicht am 18. Mai 2000 beschreibt einen nahfeldoptischen Kopf, welcher unter Verwenden eines Silikon-Prozesses hergestellt werden kann, und welcher über eine sehr kleine Apertur nahe an einem Medium beleuchten und Licht detektieren kann. Der optische Kopf umfasst eine an einem Scheitelpunkt der Verjüngung ausgebildete sehr kleine Apertur, ein Licht-Einführ-Teil zum Propagieren von Licht in der im Allgemeinen zu dem Medium parallelen Richtung, eine Licht-Reflexions-Schicht zum Reflektieren von durch das Licht-Einführ-Teil propagiertem Licht zu einer sehr kleinen Apertur. Eine Fokussier-Funktion ist ebenfalls bereitgestellt zum Beleuchten des fokussierten Lichtes auf die sehr kleine Apertur.
  • Daher ist es ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Ausbilden der optischen Apertur bei niedrigen Kosten zu realisieren.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur bereitgestellt, wobei eine Fläche eines Schiebe-Körpers einem Apertur-Ausbilde-Objekt gegenüberliegend angeordnet wird, welches umfasst: eine Spitze in einer konischen oder pyramidalen Form, ausgebildet in einem Substrat, einen Anschlag zum Steuern/Regeln des Versatzes des Schiebe-Körpers und in der Nähe der Spitze angeordnet, und eine wenigstens auf der Spitze ausgebildete optische Abschirm-Schicht, und wobei eine optische Apertur an einem Vorder-Ende der Spitze durch Drücken des Schiebe-Körpers auf das Apertur-Ausbilde-Objekt mittels einer Kraft, welche eine auf die Spitze zu gerichtete Komponente aufweist, ausgebildet wird, wobei der Drück-Vorgang des Schiebe-Körpers plastische Deformation der optischen Abschirm-Schicht verursacht, wodurch die optische Apertur ausgebildet wird, und wobei der Anschlag durch Verteilen der angewendeten Kraft den Versatz des Schiebe-Körpers steuert/regelt.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur bereitgestellt, wobei ein Schiebe-Körper, welcher einen Anschlag zum Steuern/Regeln eines Versatzes des Schiebe-Körpers, und vorstehend in einer Richtung eines Objektes zum Apertur-Ausbilden einem Objekt zum Apertur-Ausbilden gegenüberliegend angeordnet wird, welches Objekt umfasst: eine Spitze einer konischen oder pyramidalen Form und eine wenigstens auf der Spitze ausgebildete optische Abschirm-Schicht, und wobei durch Verschieben des Schiebe-Körpers mittels Aufwenden einer Kraft darauf, welche eine auf die Spitze zu gerichtete Komponente aufweist, eine optische Apertur an einem Vorder-Ende der Spitze ausgebildet wird, wobei der Drück-Vorgang des Schiebe-Körpers plastisches Deformieren der optischen Abschirm-Schicht verursacht, wodurch die optische Apertur ausgebildet wird, und wobei der Anschlag den Versatz des Schiebe-Körpers durch Verteilen der aufgewendeten Kraft steuert/regelt.
  • Eine Mehrzahl von Spitzen kann ausgebildet werden, und optische Aperturen können mittels eines Vorganges an Vorder-Enden der Mehrzahl von Spitzen ausgebildet werden.
  • Der Anschlag kann mit einer Funktion des Steuerns/Regelns eines Versatzes des Schiebe-Körpers, welcher weicher sein kann, als ein Material der Spitze, versehen sein.
  • Ein Teil des Schiebe-Körpers kann mit der Spitze in Kontakt gebracht werden, und der Anschlag kann eine im Wesentlichen flache Fläche darstellen. Die Kraft kann an einen Teil des Schiebe-Körpers angelegt werden, welcher oberhalb der Spitze liegt.
  • Der Schiebe-Körper kann ein optisch transparentes Material umfassen, und eine Mehrzahl von Schiebe-Körpern kann auf einem flexiblen Element angeordnet sein.
  • Eine der Spitze gegenüberliegende Fläche des Schiebe-Körpers kann einen Vorsprung umfassen.
  • Eine Höhe der Spitze und eine Höhe des Anschlags können im Wesentlichen einander gleich sein, oder es kann eine Differenz zwischen der Höhe der Spitze und der Höhe des Anschlags geben.
  • Eine Mehrzahl von Spitzen kann auf dem Substrat bereitgestellt werden, und eine Mehrzahl von Anschlägen kann bereitgestellt werden, wobei die Differenzen zwischen den Höhen der Spitzen und den Höhen der Anschläge bereitgestellt sind, um eine gewünschte Verteilung von Optische-Apertur-Größen an den Spitzen auszubilden. Die Verteilung kann eine Verteilung gemäß einer Substrat-Form sein, und eine Form des Schiebe-Körpers kann eine zu einer Form des Substrates korrespondierende Form sein.
  • Eine Mehrzahl von Spitzen kann bereitgestellt sein, und wenn auf einer der Spitzen die Apertur ausgebildet wird, können die Spitzen in deren Nähe als Anschläge dienen.
  • Die Anschläge können regelmäßig um die Spitzen herum angeordnete vorstehende Teile sein.
  • Struktur-Elemente können mit periodischen Intervallen von ungefähr einer Wellenlänge von der Spitze entfernt angeordnet bereitgestellt sein.
  • Der Anschlag kann die Struktur-Elemente enthalten. Die Struktur-Elemente können zwischen dem Stopper und der Spitze hergestellt werden.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun rein exemplarisch und mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen weiter beschrieben, in welchen:
  • 1 eine Ansicht ist, welche ein Verfahren zum Ausbilden einer Apertur gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung erläutert,
  • 2 eine Ansicht ist, welche das Verfahren zum Ausbilden der Apertur gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung erläutert,
  • 3 eine Ansicht ist, welche das Verfahren zum Ausbilden der Apertur gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung erläutert,
  • 4A und 4B Ansichten sind, welche ein Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes 1000 erklären,
  • 5A und 5B Ansichten sind, welche das Verfahren zur Herstellung des Werkstückes 1000 erklären,
  • 6A und 6B Ansichten sind, welche eine Form eines Vorder-Endes einer Spitze zeigen, hergestellt mittels eines Verfahrens gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung,
  • 7 eine Ansicht ist, welche ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung erläutert,
  • 8 eine Ansicht ist, welche das Verfahren zur Herstellung der optischen Apertur gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung erläutert,
  • 9 eine Ansicht ist, welche eine Tafel 14 zeigt, welches eine in einem Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Ausführungsform 4 der Erfindung verwendete Drück-Platte aufweist,
  • 10 eine Ansicht ist, welche ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Ausführungsform 5 der Erfindung erläutert,
  • 11 eine Ansicht ist, welche ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung erläutert,
  • 12 eine Ansicht ist, welche das Verfahren zur Herstellung der optischen Apertur gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung erläutert,
  • 13 eine Ansicht ist, welche eine Beziehung zwischen Höhen einer Spitze und einem Anschlag gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung erklärt,
  • 14A, 14B und 14C Ansichten zum Erläutern der Beziehung zwischen den Höhen der Spitze und dem Anschlag gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung sind,
  • 15 eine Ansicht zum Erläutern eines Verfahrens zum Ausbilden einer Apertur gemäß Ausführungsform 7 der Erfindung ist,
  • 16A, 16B und 16C Ansichten zum Erläutern eines Verfahrens zum Ausbilden einer Apertur gemäß einer Ausführungsform 8 der Erfindung sind,
  • 17A, 17B und 17C Ansichten zum Erlauten des Verfahrens zum Ausbilden der Apertur gemäß Ausführungsform 8 der Erfindung sind,
  • 18A and 18B Ansichten zum Erläutern des Verfahrens zum Ausbilden der Apertur gemäß Ausführungsform 8 der Erfindung sind,
  • 19A, 19B und 19C Ansichten zum Erläutern eines Verfahrens zum Ausbilden einer Apertur gemäß Ausführungsform 9 der Erfindung sind,
  • 20A und 20B Ansichten zum Erläutern des Verfahrens zum Ausbilden der Apertur gemäß Ausführungsform 9 der Erfindung sind,
  • 21 eine Ansicht zum Erläutern eines Verfahrens zum Ausbilden einer Apertur gemäß Ausführungsform 10 der Erfindung ist,
  • 22 eine Ansicht zum Erläutern eines Verfahrens zum Ausbilden einer Apertur gemäß Ausführungsform 11 der Erfindung ist,
  • 23 eine Ansicht zum Erläutern des Verfahrens zum Ausbilden der Apertur gemäß Ausführungsform 11 der Erfindung ist,
  • 24 eine Ansicht zum Erläutern eines Verfahrens zum Ausbilden einer Apertur gemäß Ausführungsform 12 der Erfindung ist,
  • 25 eine Ansicht zum Erläutern des Verfahrens zum Ausbilden der Apertur gemäß Ausführungsform 12 der Erfindung ist,
  • 26 eine Ansicht zum Erläutern des Verfahrens zum Ausbilden der Apertur gemäß Ausführungsform 12 der Erfindung ist,
  • 27 eine Ansicht zum Erläutern eines Verfahrens zum Ausbilden einer Apertur gemäß Ausführungsform 13 der Erfindung ist,
  • 28 eine Ansicht zum Erläutern des Verfahrens zum Ausbilden der Apertur gemäß Ausführungsform 13 der Erfindung ist,
  • 29 eine Ansicht zum Erläutern des Verfahrens zum Ausbilden der Apertur gemäß Ausführungsform 13 der Erfindung ist,
  • 30 eine Ansicht ist, welche einen Zustand zeigt, in welchem, bei dem Verfahren zum Ausbilden der Apertur gemäß Ausführungsform 13 der Erfindung, nach Anwenden von Kraft F, eine Platte 28000 und ein Drück-Werkzeug 7 entfernt werden,
  • 31A und 31B sind Ansichten, welche einen Zustand zeigen, in welchem, bei dem Verfahren zum Ausbilden der Apertur gemäß Ausführungsform 13 der Erfindung, nach Ausbilden eines transparenten Materials 103 auf einem Substrat-Material 104 eine Maske 101 für Spitze 101 ausgebildet wird, und
  • 32A und 32B sind Ansichten, welche, bei dem Verfahren zum Ausbilden der Apertur gemäß Ausführungsform 13 der Erfindung, einen Zustand des Ausbildens einer Spitze 1 zeigen, Eine detaillierte Beschreibung eines Verfahrens zum Ausbilden einer optischen Apertur gemäß der Erfindung, und einer Nahfeld-Licht-Vorrichtung, welche mittels des Ausbildungs Verfahrens hergestellt wurde, wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen gegeben werden.
  • (Ausführungsform 1)
  • Es wird eine Erklärung eines Verfahrens zum Ausbilden einer optischen Apertur gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung mit Bezug auf 1 bis einschließlich 3 gegeben.
  • 1 ist eine schematische Schnitt-Ansicht, welche einen Umriss des Aufbaus eines Werkstück 1000 zeigt. Eine transparente Schicht 5 wird auf einem Substrat 4 ausgebildet, eine Spitze 1 einer konischen oder pyramidalen Form und ein Anschlag 2 in einer steifen Form werden auf einer transparenten Schicht 5 ausgebildet, und eine optische Abschirm-Schicht 3 wird oberhalb der Spitze 1, des Anschlags 2 und der transparenten Schicht 5 ausgebildet. Ferner wird bei dem Werkstück 1000 die transparente Schicht 5 nicht notwendigerweise gebraucht, und in diesem Fall wird die optische Abschirm-Schicht 3 auf der Spitze 1, dem Anschlag 2 und dem Substrat 4 ausgebildet. Ferner kann die optische Abschirm-Schicht 3 alleine auf der Spitze aufgebracht werden.
  • Eine Höhe H1 der Spitze 1 und eine Höhe H2 des Anschlags 2 sind gleich zu oder kleiner als einige mm. Eine Differenz zwischen der Höhe H1 und der Höhe H2 ist gleich zu oder kleiner als 1000 nm. Ein Intervall zwischen der Spitze 1 und dem Anschlag 2 ist gleich zu oder kleiner als einige nm. Ferner fällt eine Dicke der optischen Abschirm-Schicht 3 in einen Bereich von mehreren 10 nm bis einschließlich einiger 100 nm, obwohl die Dicke bedingt durch ihr Material variiert.
  • Für die Spitze 1, den Anschlag 2 und die transparente Schicht 5 werden Dielektrika verwendet, welche hohe Transmissivität in einem Bereich von sichtbarem Licht aufweisen, wie Silizium- Dioxid, Diamant und dergleichen, Dielektrika, welche hohe Transmissivität in einem Bereich von infrarotem Licht aufweisen, wie SeZn, Silizium ("silicon"), und dergleichen und Materialien, welche eine hohe Transmissivität in einem Ultraviolett-Licht-Bereich aufweisen, wie MgF, CaF oder dergleichen. Ferner kann als ein Material für die Spitze 1 ein Material verwendet werden, welches Licht in einem Wellenlängen-Bereich von Licht transmittiert, welches, wenn auch mit niedrigem Ausmaß, durch die Apertur transmittiert wird. Ferner können die Spitze 1, der Anschlag 2 und die transparente Schicht 5 aus dem gleichen Material bestehen, oder können aus verschiedenen Materialien bestehen. Beispielsweise werden Metalle aus Aluminium, Chrom, Gold, Platin, Silber, Kupfer, Titan, Wolfram, Nickel, Kobalt und dergleichen verwendet, sowie Legierungen aus diesen.
  • 2 ist eine Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem bei dem Verfahren zum Ausbilden der Apertur die optische Abschirm-Schicht 3 plastischer Deformation unterworfen wird. Eine Platte 6, welche die Spitze 1 und wenigstens einen Teil des Anschlags 2 bedeckt, und welche eine flache Fläche an der Seite der Spitze 1 und dem Anschlag 2 bildet, wird an dem in 1 gezeigten Werkstück 1000 befestigt, und ein Drück-Werkzeug 7 ist an der Platte 6 befestigt. Durch Ausüben von Kraft F auf das Drück-Werkzeug 7 in einer Richtung der Zentral-Achse der Spitze 1 wird die Platte auf Spitze 1 zu bewegt. Ein Kontakt-Bereich des Anschlags 2 und der Platte 6 ist mehrere hundert bis einschließlich mehrere zehntausend mal so groß wie ein Kontakt-Bereich der Spitze 1 und des Anschlags 6. Daher wird die Kraft F durch den Anschlag 2 verteilt, und als ein Ergebnis wird Versatz der Platte 6 reduziert. Da der Versatz der Platte 6 klein ist, ist ein Ausmaß von der optischen Abschirm-Schicht 3 zugefügte plastische Deformation sehr klein. Ferner werden die Spitze 1 und der Anschlag 2 nur sehr kleiner elastischer Deformation unterworfen. Als ein Verfahren zum Ausüben der Kraft F gibt es ein Verfahren des Hebens eines ein vorbestimmtes Gewicht aufweisenden Gewichtes um einen vorbestimmten Abstand und Frei-Fallen-Lassen des Gewichtes, ein Verfahren des Anfügens einer eine vorbestimmte Feder-Konstante aufweisenden Feder an dem Drück-Werkzeug 7 und Drücken der Feder über eine vorbestimmte Distanz, oder dergleichen. Wenn Platte 6 ein Material umfasst, welches härter ist als die optische Abschirm-Schicht und weicher ist als die Spitze 1 und der Anschlag 2, wird die von der Spitze 1 und dem Anschlag 2 empfangene Kraft von der Platte 6 absorbiert, und daher wird der Versatz der Platte 6 weiter reduziert, um es hierdurch zu erleichtern, das Ausmaß plastischer Deformation der optischen Abschirm-Schicht 3 zu reduzieren.
  • 3 zeigt einen Zustand, bei welchem nach Ausüben der Kraft F in dieser Weise die Platte 6 und das Drück-Werkzeug 7 entfernt werden. Wie oben beschrieben, ist das Ausmaß plastischer Deformation der optischen Abschirm-Schicht 3 sehr klein, die Spitze 1 und der Anschlag 2 werden nur in einem Plastische-Deformation-Bereich deformiert, und daher wird die Apertur 8 an einem Vorder-Ende der Spitze 1 ausgebildet. Eine Größe der Apertur 8 ist eine Größe von mehreren nm bis ungefähr einer Wellenlänge von durch die Spitze 1 verlaufenden Lichtes. Obwohl ferner in dem Oben-Beschriebenen, wird die Platte 6 zwischen dem Drück-Werkzeug 7 und dem Werkstück 1000 eingefügt wird, kann die Apertur 8 natürlich in ähnlicher Weise auch durch Entfernen der Platte 6 und direktes Drücken des Werkstückes 1000 mittels des Drück-Werkzeuges 7 ausgebildet werden. Um Licht zu der Apertur 8 einzuführen, wird mittels Freilegens wenigstens eines Teils des transparenten Elementes 5 der Spitze 1 mittels Ätzens wenigstens des Substrates 4 von einer zum Ausbilden der Spitze 1 geeigneten Fläche des Substrates 4 gegenüberliegenden Seite, ein Eintritt für Licht zu der Apertur 8 gebildet. Ferner kann durch Ausbilden des Substrates 4 aus einem transparenten Material auf einen Schritt des Ausbildens des Eintritts von Licht auf natürliche Weise verzichtet werden.
  • Wie oben beschrieben worden ist, kann gemäß dem Verfahren zur Herstellung der Apertur gemäß der Erfindung der Versatz der Platte 6 in exzellenter Weise mittels des Anschlags 2 gesteuert/geregelt werden, fernerhin kann der Versatz der Platte 6 sehr klein gemacht werden, und daher kann die Apertur 8, welche eine gleichmäßige und kleine Größe aufweist, leicht an dem Vorder-Ende der Spitze hergestellt werden. Ferner kann mittels Einstrahlen von Licht von der Substrat-Seite Nahfeld-Licht von der Apertur 8 erzeugt werden.
  • Es wird hier eine Erklärung eines Verfahrens zum Herstellen des Werkstückes 1000 mit Bezug zu 4A und 4B und 5A und 5B gegeben. 4A und 4B zeigen einen Zustand, in welchem eine Spitze-Maske 101 und eine Anschlag-Maske 102 auf einem transparenten Material 103 ausgebildet werden, welches auf einem Substrat-Material 104 ausgebildet ist. 4A ist eine Draufsicht und 4B ist eine Schnitt-Ansicht bei einer in 4A durch A-A' angezeigten Position.
  • Das transparente Material 103 ist auf dem Substrat-Material 104 mittels Chemisches-Dampfphasen-Beschichten ("chemical vapor deposition", CVD) oder Zentrifugal-Beschichten ("spin coat") ausgebildet. Oder das transparente Material 103 kann auch mittels eines Verfahrens des Festkörper-Binden ("solid state bonding") oder Kleben auf dem Substrat-Material 104 ausgebildet werden. Die Spitze-Maske 101 und die Anschlag-Maske 102 werden in gewünschten Formen auf dem transparenten Material 103 ausgebildet. Die Spitze-Maske 101 und die Anschlag-Maske 102 können simultan ausgebildet werden oder können separat ausgebildet werden. Diese Masken können in gewünschten Formen mittels Photolithographie-Schritten oder dergleichen ausgebildet werden. Ferner wird, als das transparente Material 103 ein Dielektrikum verwendet, welches hohe Transmissivität in einem Bereich des sichtbaren Lichtes aufweist, wie Silizium-Dioxid oder Diamant, ein Dielektrikum, welches hohe Transmissivität in einem Infrarot-Licht-Bereich aufweist, wie SeZn oder Silizium ("silicon"), oder ein Material, welches hohe Transmissivität in einem Ultraviolett-Licht-Bereich aufweist, wie MgF oder CaF. Obwohl normalerweise eine Photolack-Schicht oder ein Nitrid-Schicht für die Spitze-Maske 101 und die Anschlag-Maske 102 verwendet wird, können sie in Übereinstimmung mit einem Material des transparenten Materials 103 und einem in einem nachfolgenden Schritt verwendeten Ätz-Mittel gewählt werden.
  • Ein Durchmesser der Spitze-Maske 101 ist beispielsweise gleich zu oder kleiner als mehrere mm. Eine Breite W1 der Anschlag-Maske 102 kann gleich sein zu dem Durchmesser der Spitze-Maske 101 oder die Breite kann um mehrere 10 nm bis einschließlich mehrere μm weiter oder schmaler sein als die Breite W1. Ferner ist eine Länge der Anschlag-Maske 102 gleich zu oder kleiner als mehrere 10 μm.
  • 5A und 5B zeigen einen Zustand des Ausbildens der Spitze 1 und des Anschlags 2. 5A ist eine Draufsicht und 5B ist eine Schnitt-Ansicht einer durch A-A' in 5A bezeichneten Position. Nach Ausbilden der Spitze-Maske 101 und der Anschlag-Maske 102, wie in 4A gezeigt, wird das transparente Material 103 durch isotropes Ätzen mittels Nass-Ätzen geätzt, und die Spitze 1 und der Anschlag 2 werden wie in 5A und 5B gezeigt ausgebildet. Gemäß einer Beziehung zwischen der Dicke des transparenten Materials 103 und den Höhen der Spitze 1 und des Anschlags 2 wird die transparente Schicht 5 von 1 ausgebildet oder nicht ausgebildet. Hierbei fällt ein Radius des Vorder-Endes von der Spitze 1 in einen Bereich von mehreren nm bis inklusive 100 nm. Danach kann durch Aufbringen der optischen Abschirm-Schicht mittels eines Sputter-Verfahrens oder Vakuum-Verdampfungs-Verfahrens ("method of vacuum evaporation") das in 1 gezeigte Werkstück 1000 ausgebildet werden.
  • Wenn in einem Schritt des Aufbringens der optischen Abschirm-Schicht 3 die optische Abschirm-Schicht 3 von 1 nur auf der Spitze 1 aufgebracht wird, wird ferner eine Metall-Maske, welche eine zum Aufbringen der optischen Abschirm-Schicht 3 auf der Spitze 1 geeignete Form aufweist, montiert, und Sputtern oder Vakuum-Verdampfen ("vacuum evaporation") wird ausgeführt. Ferner kann die optische Abschirm-Schicht 3 natürlich auch nur auf der Spitze 1 ausgebildet werden, indem die optische Abschirm-Schicht 3 auf einer ganzen Fläche einer Fläche des mit der Spitze ausgebildeten Werkstücks 1000 aufgebracht wird, und danach unter Verwenden eines Photolithographie-Schrittes, welcher die optische Abschirmschicht 3 nur auf der Spitze 1 belässt.
  • Wie oben erklärt wurde, kann gemäß Anspruch 1 der Erfindung der Versatz von Platte 6 durch Bereitstellen des Anschlags 2 reduziert werden, und daher kann selbst dann, wenn kein Aktuator mit hoher Auflösung verwendet wird, die Apertur, welche eine gleichmäßige und sehr kleine Größe aufweist, leicht an dem Vorder-Ende der Spitze 1 ausgebildet werden. Gemäß einem Experiment der Erfinder kann die Apertur 8, welche einen Durchmesser gleich oder kleiner als 100 nm aufweist, alleine durch Klopfen an das Drück-Werkzeug 7 mittels eines Hand-gehaltenen Hammers ausgebildet werden. Ferner ist Steuern/Regeln der Höhen der Spitze 1 und des Anschlags erleichtert, und daher ist die Ausbeute der Fabrikation der Apertur 8 verbessert. Ferner kann das in Ausführungsform 1 der Erfindung erklärte Werkstück 1000 durch den Photolithographie- Schritt hergestellt werden, und daher kann eine Mehrzahl von Stücken hiervon hergestellt werden mit einer Probe, welche eine große Fläche aufweist, wie ein Wafer, und dadurch, dass die Kraft F konstant gemacht wird, wobei die Apertur 8, welche einen einheitlichen Apertur-Durchmesser aufweist, an jedem der hergestellten Werkstücke 1000 in einer Mehrzahl von Stücken hiervon ausgebildet werden kann. Es ist ferner sehr einfach, den Betrag der Kraft F zu verändern, und daher können die Aperturen 8, welche individuell verschiedene Apertur-Durchmesser aufweisen, an den hergestellten Werkstücken 1000 in einer Mehrzahl von Stücken hiervon ausgebildet werden. Ferner wird die Apertur 8 einfach durch Ausüben der Kraft F ausgebildet, und daher ist eine Zeit, welche es benötigt, um die Apertur herzustellen, so kurz wie mehrere Sekunden bis einschließlich mehrere zehn Sekunden. Ferner kann gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung irgendeine Herstell-Umgebung verwendet werden. Daher kann das Werkstück 1000 in der Atmosphäre hergestellt werden, und ein hergestellter Zustand davon kann unmittelbar mittels eines optischen Mikroskopes oder dergleichen beobachtet werden. Ferner kann durch Herstellen des Werkstückes 1000 in einem Raster-Elektronen-Mikroskop der hergestellte Zustand auch mit einer höheren Auflösung, als der eines optischen Mikroskopes beobachtet werden. Ferner dient beim Herstellen des Werkstückes 1000 in einer Flüssigkeit, die Flüssigkeit als ein Dämpfer, und daher kann eine Herstell-Bedingung, welche verbesserte Steuerbarkeit/Regelbarkeit aufweist, erreicht werden. Ferner kann Positionieren des Drück-Werkzeuges 7 und der Spitze 1 leicht mittels Verwendens des Anschlags 2 als eine Marke ausgeführt werden.
  • Ferner können mittels gemeinsamem Ausüben der Kraft F auf eine Probe mit einer Mehrzahl von Stücken der Werkstücke 1000 eine Mehrzahl von Stücken der Aperturen 8, welche einen einheitlichen Apertur-Durchmesser aufweisen, in einem Vorgang hergestellt werden. Wenn die Aperturen 8 gemeinsam hergestellt werden, wird ein Zeitraum des Herstellens eines Einzelstückes der Apertur so sehr kurz wie mehrere hundert Millisekunden oder kürzer, obwohl dies von einer Anzahl der Werkstücke 1000 pro Wafer-Tafel abhängt.
  • (Ausführungsform 2)
  • 6A und 6B zeigen Vorder-Enden von Spitzen, welche mittels eines Verfahrens gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung hergestellt worden sind. Ein Unterschied hiervon zu Ausführungsform 1 liegt im Ausführen eines Falles, in welchem das Material der Platte 6 härter ist als das Material der Spitze 1 und in einem Fall, in welchem das Material der Platte 6 weicher ist als das Material der Spitze 1, und wobei andere Schritte die gleichen sind wie in Ausführungsform 1, und wobei daher eine Erklärung hiervon weggelassen wird. 6A zeigt eine Form eines Vorder-Endes einer Spitze, welche hergestellt wird, wenn das Material der Platte 6 härter ist als das Material der Spitze 1, und 6B zeigt eine Form eines Vorder-Endes einer Spitze, welche hergestellt wird, wenn das Material der Platte 6 weicher ist als das Material der Spitze 1. In dem Fall von 6A wird das Vorder-Ende der Spitze abgeflacht, und wenn die Anordnung als eine Nahfeld-Licht-Probe in einem Nahfeld-Licht-Mikroskop oder einer Nahfeld-Licht-Daten-Speicher-Vorrichtung verwendet wird, kann eine optische Apertur sehr nahe an einer Oberfläche einer Probe oder einer Oberfläche eines Speicher-Mediums angeordnet werden. Hierdurch kann ein stärker interaktiver Nahfeld-Licht-Betrieb veranlasst werden, und ein hohes S/N-Verhältnis oder eine Hochgeschwindigkeits-Daten-Übertragung wird ermöglicht. Wenn ferner eine leitfähige Substanz an einer Oberfläche einer Probe oder einer Oberfläche eines Aufzeichnungs-Mediums vorhanden ist, wird ein noch stärker interaktiver Nahfeld-Licht-Betrieb durch Verstärken von interaktivem Betrieb mit einer abgeschnittenen Fläche der optischen Abschirm-Schicht 3 an dem Vorder-Ende der Spitze 1 erreicht. Im Fall von 6B ist währenddessen ein vorstehendes Teil 11 an dem Vorder-Ende der Spitze bereitgestellt. Wenn in der Apertur eine sehr kleine Struktur vorhanden ist, wird Nahfeld-Licht mit einer Auflösung bereitgestellt, welche von einer Größe der Struktur abhängt, und wenn das vorstehende Teil 11, wie in 6B gezeigt, vorhanden ist, wird im Falle eines Mikroskopes ein Verbessern der Auflösung bewirkt, und im Falle einer Daten-Speicher-Vorrichtung ein Verbessern der Daten-Speicher-Dichte bewirkt. In dieser Weise kann durch Verändern des Materials der Platte 6 eine Spitze, welche die gewünschte Form aufweist, leicht hergestellt werden.
  • (Ausführungsform 3)
  • 7 und 8 sind Ansichten zum Erklären eines Verfahrens zum Herstellen einer optischen Apertur gemäß Ausführungsform 3. 7 ist eine Draufsicht eines Teils eines Wafers, gebildet durch ausgerichtete Anzahlen von Spitzen 1 und Anschlägen 2. Eine Unterschied hiervon zu Ausführungsform 1 besteht darin, dass die Apertur mittels Verwenden einer in 8 gezeigten Platte 12 anstelle der Platte 6 hergestellt wird, und die anderen Merkmale bleiben die gleichen und dementsprechend wird auf deren Erklärung verzichtet. Die in 8 gezeigte Platte 12 wird mit einer Größe bereitgestellt, welche im Wesentlichen die gleiche ist wie diejenige des in 7 gezeigten Wafers 7. Gemäß der Ausführungsform wird eine Glasplatte als die Platte verwendet. Die Platte 12 ist vorher mit Positionier-Linien 13 bedruckt worden, und Kreuzungen von vertikalen und horizontalen Linien hiervon sind direkt oberhalb der Vorder-Enden der in 7 gezeigten Spitzen 1 angeordnet. Optische Aperturen werden an den Vorder-Enden der Spitzen 1 durch Befestigen der Platte 12 oberhalb des Wafers, Befestigen des Drück-Werkzeuges (nicht gezeigt) oberhalb der Kreuzungen der Positionier-Linien 13 und Anstoßen der Platte 12 hergestellt.
  • Hierdurch wird das Positionieren des Drück-Werkzeuges erleichtert. Ferner können selbst dann, wenn ein Material, welches nicht transparent ist, beispielsweise ein Metall, für die Platte 12 verwendet wird, die optischen Aperturen, welche eine konstante Größe aufweisen, an den Vorder-Enden der Spitzen 1 akkurat hergestellt werden.
  • (Ausführungsform 4)
  • 9 zeigt eine Tafel 14, welche eine Drück-Platte aufweist, welche in einem Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Ausführungsform 4 der Erfindung verwendet wird. Bei der Tafel 14 wird eine Glas umfassende Platte 16 an ein dünnes Polyethylen umfassendes Blatt 15 angeheftet. Obwohl gemäß der Ausführungsform eine Größe der Platte 16 in einer quadratischen Form von 2 mm im Quadrat beträgt, kann die Größe eine geeignete Größe von mehreren hundert μm bis einschließlich mehrere cm sein. Ein Unterschied hiervon zu Ausführungsform 1 besteht in der Verwendung der Tafel 14, welche eine Drück-Platte anstelle der Platte 6 aufweist. Optische Aperturen werden an den Vorder-Enden der Spitzen 1 durch Montieren der die Drück-Platte aufweisenden Tafel auf einem Wafer, welcher mit den Spitzen 1 derart ausgebildet ist, dass die Drück-Platten bei Teilen der Spitzen (nicht dargestellt) angeordnet sind, und Verwenden eines Drück-Werkzeuges (nicht dargestellt) hergestellt. Ein Wafer besteht nicht aus einer vollständig flachen Fläche und ist mit Wölbung versehen, da Silizium-Dioxid oder dergleichen auf einem Silizium-Substrat laminiert ist. Gemäß der Ausführungsform wird der Aufbau, bei welchem die Platten 16 an dem weichen Blatt 15 angeheftet werden, verwendet, und daher kann die Drück-Platte 16 in der Form entlang der Wölbung des Wafers angeordnet werden, und Druck wird auf die Vorder-Enden der Spitzen mittels der gleichen Kraft an jeder Stelle des Wafers angewendet. Hierdurch können optische Aperturen, welche eine extrem einheitliche Größe aufweisen, stabil hergestellt werden.
  • (Ausführungsform 5)
  • 10 ist eine Ansicht, welche, in einem Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Ausführungsform 5 der Erfindung, einen Zustand des Unterwerfens der optischen Abschirm-Schicht 3 auf der Spitze 1 unter plastische Deformation zeigt. Ein Unterschied hiervon zu Ausführungsform 1 besteht im Ausbilden eines Vorsprunges 21 an der Platte 6, und die anderen Merkmale bleiben die selben, und daher wird eine Erklärung von diesen weggelassen. Der Vorsprung 21 wird mit einer geeigneten Größe von mehreren zehn nm bis mehreren zehn um ausgebildet. Durch ein Ausbilden dieser Art kann selbst dann, wenn ein Abstand zwischen benachbarten von den Anschlägen 2 kurz ist, das Vorder-Ende der Spitze 1 plastischer Deformation mittels der Vorsprünge 21 unterworfen werden. Hierdurch kann eine größere Anzahl von Spitzen aus einer Tafel des Wafer einteilig ausgebildet werden. Selbst wenn eine große Differenz von einer Mikrometer-Größenordnung angenommenerweise zwischen Höhen der Spitze und des Anschlags vorhanden ist, kann ferner mittels Einstellen der Höhe des Vorsprungs 21 die optische Apertur stabil hergestellt werden.
  • (Ausführungsform 6)
  • Es wird eine Erklärung eines Verfahrens zum Ausbilden einer Apertur gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung mit Bezug zu 11 und 12 gegeben. Die Ausführungsform weicht von Ausführungsform 1 dahingehend ab, dass eine Differenz zwischen der Höhe der Spitze und der Höhe des Anschlags besteht. Eine Erklärung von Teilen davon, die gleichen wie von Ausführung 1, wird teilweise weggelassen oder vereinfacht.
  • 11 zeigt ein Werkstück, bei welchem eine Höhe einer Spitze 61 niedriger ist als die Höhe des Anschlags 2. Wie dargestellt, wird die transparente Schicht 5 auf dem Substrat 4 ausgebildet, und die Spitze 61 und des Anschlags 2, in der steifen Form, sind auf der transparenten Schicht 5 ausgebildet, und die optische Abschirmschicht 3 ist oberhalb der Spitze 61, des Anschlags 2 und der transparenten Schicht 5 ausgebildet. Ferner wird die transparente Schicht 5 nicht notwendigerweise benötigt, und in diesem Falle wird die optische Abschirm-Schicht 3 oberhalb der Spitze 61, des Anschlages 2 und des Substrates 4 ausgebildet. Ferner kann die optische Abschirm-Schicht 3 auch nur auf der Spitze 61 aufgebracht werden.
  • Die Höhe H16 der Spitze 61 ist gleich zu oder kleiner als mehrere mm, und die Höhe H26 des Anschlags 2 ist gleich zu oder kleiner als mehrere mm. Die Differenz zwischen der Höhe H16 und der Höhe H26 ist gleich zu oder kleiner als 1000 nm.
  • Dielektrika, welche eine hohe Transmissivität in einem Bereich von sichtbarem Licht aufweisen, wie Silizium-Dioxid oder Diamant, Dielektrika, welche eine hohe Transmissivität in einem Bereich von Infrarot-Licht aufweisen, wie SeZn oder Silizium ("silicon"), oder Materialien, welche eine hohe Transmissivität in einem Bereich von Ultraviolett-Licht aufweisen, wie MgF oder CaF, werden für die Spitze 61, den Anschlag 2 und die transparente Schicht 5 verwendet. Ferner kann als das Material der Spitze 61 ein Material verwendet werden, welches in einem Wellenlängen-Bereich von durch die Apertur hindurchgehendem Licht Licht durch die Spitze 61 hindurchgehen lässt, wenn auch nur zu einem kleinen Teil. Ferner können die Spitze 61, der Anschlag 2 und die transparente Schicht 5 aus dem gleichen Material bestehen, oder können aus verschiedenen Materialien bestehen. Es werden beispielsweise Metalle aus Aluminium, Chrom, Gold, Platin, Silber, Kupfer, Titan, Wolfram Nickel, Kobalt und so weiter oder Legierungen aus diesen für die optische Abschirm-Schicht verwendet werden.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer Apertur bei einem solchen Werkstück 2000 ist ziemlich das gleiche wie das in Ausführungsform 1 beschriebene Verfahren, und daher wird auf deren Erklärung verzichtet. Allerdings wird das Ausmaß an plastischer Deformation, dem die optische Abschirm-Schicht 3 oberhalb der Spitze 61 ausgesetzt ist, kleiner als das Ausmaß an plastischer Deformation, dem die optische Abschirm-Schicht 3 oberhalb des Anschlags 2 ausgesetzt ist. Dadurch wird die Apertur an dem Vorder-Ende der Spitze 61 ausgebildet, und die Apertur-Größe wird kleiner als diejenige, wenn die Höhen der Spitze und des Anschlags die selben sind wie in Ausführungsform 1 beschrieben.
  • Ferner zeigt 12 eine Ausführungsform, bei welcher die Spitze höher ist als der Anschlag, im Gegensatz zu der Ausführungsform von 11. Andere(r) Teil(e) ist/sind ziemlich gleich zu der Ausführungsform von 11, und daher wird auf eine Erklärung hiervon verzichtet.
  • Da eine Höhe H17 einer Spitze 71 höher ist als eine Höhe H27 des Anschlags 2, wird beim Herstellen der Apertur das Ausmaß an plastischer Deformation, dem die optische Abschirm-Schicht 3 oberhalb der Spitze 71 ausgesetzt wird, größer als das Ausmaß an plastischer Deformation, dem die optische Abschirm-Schicht 3 oberhalb des Anschlags 2 ausgesetzt wird. Daher wird die Apertur an dem Vorder-Ende der Spitze 71 ausgebildet, und die Apertur-Größe wird größer als diejenige, wenn die Höhen der Spitze und des Anschlags die selben sind wie in Ausführungsform 1 erklärt.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann durch Steuern/Regeln der Differenzen von der Höhe der Spitze und der Höhe des Anschlags, die Größe der an dem Vorder-Ende der Spitze hergestellten Apertur leicht gesteuert/geregelt werden.
  • Wenn ferner Mehrzahlen von Stücken der Werkstücke 2000 und 3000 auf einer Wafer-Tafel hergestellt werden, gibt es einen Fall, in welchem der Wafer gewölbt ist. Mittels Bereitstellen von Differenzen zwischen den Höhen der Spitzen und den Höhen der Anschläge, können in einem solchen Fall Ausmaße von plastischer Deformation, welcher die optischen Abschirm-Schichten oberhalb der Spitzen der jeweiligen Werkstücke ausgesetzt werden, konstant gemacht werden, und Größen von an den Vorder-Enden der Spitzen hergestellter Aperturen können konstant gemacht werden.
  • 13 und 14A, 14B und 14C sind Ansichten zum Erläutern einer Beziehung zwischen den Höhen der Spitze und des Anschlags in dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung des Werkstückes. Im Folgenden wird ferner eine Erklärung für einen Fall gegeben, in welchem die Höhe der Spitze niedriger ist als die Höhe des Anschlags gemäß der Ausführungsform von 11.
  • 13 ist eine Ansicht, welche nur eine Spitze 61 und den Anschlag 2 in einem Zustand vor Aufbringen der optischen Abschirm-Schicht in 11 zeigt. 14A, 14B und 14C sind Ansichten, welche sowohl einen Schnitt der Spitze 61 bei einer durch B-B' in 13 angezeigten Position, als auch einen Schnitt des Anschlags 2 bei einer durch C-C' in 13 angezeigten Position zeigen. 14A zeigt einen Zustand, in welchem isotropes Ätzen fortgeschritten ist, und die Spitze 61 in einer konischen oder pyramidalen Form ausgebildet ist. Wenn die Spitze 61 präzise in einer konischen oder pyramidalen Form ausgebildet ist, bleibt in dem Fall, dass eine Weite der Anschlag-Maske 102 größer ist als ein Durchmesser der Spitze-Maske, ein flacher Teil an einer oberen Fläche des Anschlags übrig. Wie in 14A gezeigt, wird die Anschlag-Maske 102 oberhalb des flachen Teils verbleiben gelassen. Währenddessen wird die Spitze-Maske hiervon entfernt, da der Kontakt-Bereich mit der Spitze 61 sehr klein wird.
  • In dem Zustand von 14A sind eine Höhe H11 der Spitze 61 und eine Höhe H21 des Anschlags 2 dieselbe. 14B zeigt einen Zustand, in welchem Ätzen gegenüber einem Zustand von 14A weiter fortgeschritten ist, und wenn der flache Teil an der oberen Fläche des Anschlags 2 gerade entfernt worden ist. Wenn gegenüber dem Zustand von 14A weiteres Ätzen ausgeführt wird, wird die Höhe H12 der Spitze 61, welche nicht mit der Spitze-Maske versehen ist, allmählich erniedrigt. Währenddessen verbleibt die Höhe 22 des Anschlags 2, bei welcher die Stop-Maske verbleibt, ungeändert von H21. Die Breite des flachen Teils der oberen Fläche des Anschlags 2 wird allmählich verschmälert und die Abschnitts-Form wird eine dreieckige Form, wie in 14B gezeigt. Eine Differenz ΔH zwischen den Höhen von Spitze 61 und Anschlag 2 ist hierbei ungefähr gleich zu oder kleiner als 1000 nm, obwohl die Differenz in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen einem Durchmesser der Spitze-Maske und der Breite der Anschlag-Maske 102 und Winkeln der Vorder-Enden der Spitze 61 und des Anschlags 2 abweicht.
  • 14C zeigt einen Zustand, in welchem Ätzen gegenüber dem Zustand von 14B weiter fortgeschritten ist. Eine Höhe H13 der Spitze 61 wird niedriger als die Höhe H11. In ähnlicher Weise wird eine Höhe H23 des Anschlags kleiner als die Höhe H22. Allerdings werden Ausmaße des Reduzierens der Höhe H13 und der Höhe 23 dieselben, und daher bleibt die Differenz ΔH zwischen den Höhen von Spitze 61 und Anschlag unverändert.
  • Wenn ferner die Breite der Anschlag-Maske 102 schmaler ist als die Spitze-Maske, wird die Beziehung zwischen den Höhen der Spitze und des Anschlags umgekehrt, und es wird die Form des Werkstückes 3000 ausgebildet, wenn die Spitze höher ist als der Anschlag, wie in 12 gezeigt.
  • Wenn ferner die Breite der Spitze-Maske und die Breite der Anschlag-Maske einander gleich sind, werden die Höhen der Spitze und des Anschlags natürlich einander gleich.
  • Gemäß dem Verfahren zur Herstellung des Werkstückes gemäß der Erfindung, kann die Differenz zwischen den Höhen der Spitze und des Anschlags in exzellenter Weise durch den Photolithographie-Schritt gesteuert/geregelt werden.
  • Wie oben erklärt, kann gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung, zusätzlich zu einem Effekt von Ausführungsform 1, die Höhe der Spitze und die Höhe des Anschlags in exzellenter Weise gesteuert/geregelt werden, und die Größe der an dem Vorder-Ende der Spitze hergestellten sehr kleinen Apertur kann in exzellenter Weise mittels der Differenz zwischen der Höhe der Spitze und der Höhe des Anschlag gesteuert/geregelt werden.
  • Ferner können mittels gemeinsamem Ausüben der Kraft F auf einer Wafer-Tafel, hergestellt mit Mehrzahlen von Stücken der Werkstücke 2000 und 3000, eine Mehrzahl von Stücken von mehreren Arten von Aperturen, welche gewünschte Apertur-Größen aufweisen, ebenfalls in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Wenn die Aperturen gleichzeitig hergestellt werden, obwohl abhängig von einer Anzahl von Werkstücken pro Wafer-Tafel, wird ein Herstellungs-Zeitraum pro Apertur-Stück sehr klein, wie mehrere hundert Millisekunden oder kleiner.
  • Wenn ferner Mehrzahlen von Stücken der Werkstücke 2000 und 3000 auf einer Wafer-Tafel hergestellt werden, gibt es einen Fall, in welchem der Wafer gewölbt ist. Auch in einem solchen Fall können mittels geeignetem Steuern/Regeln der Höhen der Spitzen in Übereinstimmung mit der Wölbung, die Größen der an den Vorder-Enden der Spitzen hergestellten Aperturen konstant gemacht werden, und dementsprechend kann eine Anzahl von akzeptierbaren Produkten, welche von einer Wafer-Tafel erhalten wird, erhöht werden, und die sehr kleinen Aperturen können mit niedrigen Kosten hergestellt werden.
  • (Ausführungsform 7)
  • Es wird eine Erklärung für ein Verfahren zur Herstellung einer Apertur gemäß Ausführungsform 7 der Erfindung mit Bezug auf 15 gegeben. Die Ausführungsform ist eine Ausführungsform, bei welcher einer Mehrzahl von Spitzen zwischen Anschlägen angeordnet sind, und bei welcher ein Substrat gewölbt ist. Daher wird bezüglich Teilen, welche mit denjenigen in Ausführungsform 1 oder Ausführungsform 6 übereinstimmen, eine Erklärung teilweise weggelassen oder vereinfacht.
  • Wie in 15 gezeigt, wird die transparente Schicht 5 auf dem Substrat 4 ausgebildet, und eine Mehrzahl von Spitzen 1701 und Anschlägen 2 werden an der transparenten Schicht 5 an äußeren Seiten davon ausgebildet. Ferner wird die optische Abschirm-Schicht 3 oberhalb einer Mehrzahl von Spitzen 1701, der Anschläge 2 und der transparenten Schicht 5 ausgebildet. Ferner wird die transparente Schicht 5 nicht notwendigerweise benötigt, und in diesem Fall wird die optische Abschirmschicht 3 oberhalb der Mehrzahl von Spitzen 1701, der Anschläge 2 und dem Substrat 4 ausgebildet. Ferner kann auch nur auf der Mehrzahl von Spitzen 1701 die optische Abschirm-Schicht 3 aufgebracht werden.
  • Das mit einer solchen Struktur versehene Substrat 4 ist gewölbt, wie in 15 gezeigt, aufgrund einer Differenz zwischen Spannungen an der Oberfläche und der hinteren Fläche des Substrates. Wenn Höhen der Mehrzahl von Spitzen 1701 auf gleiche Höhe bezüglich dem Substrat 4 gebracht werden, wird ein Ausmaß an plastischer Deformation, welchem die optische Abschirm-Schicht 3 oberhalb der Spitze 1701 in der Nähe eines Zentrums ausgesetzt wird, größer als Ausmaße an plastischer Deformation, welchen die optische Abschirm-Schicht oberhalb von einer der Spitzen 1701 ausgesetzt wird, und die Größe der an dem Vorder-Ende der Spitze 1701 in der Nähe des Zentrums hergestellten Apertur wird größer.
  • Daher werden gemäß der Ausführungsform die Höhen der jeweiligen Spitzen korrespondierend zu einem Wölbungs-Ausmaß des Substrates 4 geändert. In dem Fall der Ausführungsform von 15 wird die Höhe der Spitze in der Nähe des Zentrums erniedrigt, und die Höhen der Spitzen werden auf die Spitzen in der Nähe der Anschläge 2 zu allmählich erhöht. Ein solches Verfahren zur Herstellung von Werkstücken ist dasselbe wie in Ausführungsform 6, bis auf dass die Breiten der Spitze-Masken für die jeweiligen Spitzen verändert werden, und daher wird auf eine Erklärung hiervon verzichtet.
  • Durch Einstellen der Höhen der Spitzen in dieser Weise wird die Platte 6, welche wenigstens eine Mehrzahl von Spitzen 1701 und Teile der Anschläge 2 abdeckt, und welche eine flache Fläche bildet, auf der Mehrzahl von Spitzen 1701 und der Anschläge 2 befestigt. Ferner wird das Drück-Werkzeug 7 oberhalb der Platte 6 befestigt. Durch Ausüben der Kraft F auf das Drück-Werkzeug 7 in Richtungen der Zentral-Achsen der Spitzen 1701 drückt die Platte 6 simulaten die optischen Abschirm-Schichten 3 oberhalb aller Spitzen 1701, da die Höhen der Spitzen 1701 gemäß dem Durchbiegungs-Ausmaß des Substrates 4 verändert werden. Ein Kontakt-Bereich der Anschläge 2 und der Platte 6 ist mehrere hundert bis mehrere zehntausend mal so groß wie ein Kontakt-Bereich der Spitzen 1701 und der Platte 6. Daher wird die ausgeübte Kraft F von den Anschlägen 2 verteilt, und als ein Ergebnis wird der Versatz der Platte 6 reduziert. Da der Versatz der Platte 6 klein ist, ist ein Ausmaß an plastischer Deformation, welches der optischen Abschirm-Schicht 3 zugefügt wird, sehr klein. Die Spitzen 1701 und die Anschläge 2 werden nur sehr kleiner plastischer Deformation unterworfen. Da das Ausmaß an plastischer Deformation der optischen Abschirmschicht 3 sehr klein ist, und da alle der Spitzen 1701 und der Anschläge 2 nur in einem Plastische-Deformation-Bereich versetzt werden, werden daher Aperturen, welche eine einheitliche Größe aufweisen, an den Vorder-Enden aller Spitzen ausgebildet. Die Apertur-Größe ist eine Größe von mehreren nm bis im Wesentlichen zu einer Beugungs-Grenze einer Wellenlänge von durch die Spitzen 1701 hindurchlaufendem Licht. Obwohl ferner, gemäß dem oben Beschriebenen, die Platte 6 zwischen dem Drück-Werkzeug 7 und dem Werkstück eingefügt wird, kann selbst dann, wenn die Platte 6 entfernt wird, und das Werkstück direkt mittels des Drück-Werkzeuges 7 gedrückt wird, die Apertur natürlich in ähnlicher Weise ausgebildet werden.
  • Um Licht zu der Apertur zuzuführen, wird mittels Ätzens des Substrates 4 von einer Seite hiervon, welche einer Fläche zum Ausbilden der Spitze 1701 gegenüberliegt, wenigstens ein Teil des transparenten Elementes 5 oder der Spitze 1701 freigelegt, und ein Eintritt für Licht zu der Apertur wird gebildet.
  • Ferner kann durch Ausbilden des Substrates 4 durch ein transparentes Material, auf einen Schritt des Ausbildens des Licht-Eintritts natürlich verzichtet werden.
  • Obwohl 15 eine Ausführungsform 15 zeigt, bei welcher das Substrat 4 in eine vorstehenden Form gewölbt ist, ist die Ausführungsform auch in ähnlicher Weise anwendbar, wenn das Substrat 4 in einer zurückgehenden ("recessed") Form gewölbt ist. In diesem Fall kann die Höhe der Spitze in der Nähe des Zentrums vergrößert sein, und die Höhen der Spitzen in der Nähe der Anschläge kann vermindert sein.
  • Ferner ist die Ausführungsform natürlich in ähnlicher Weise anwendbar, selbst wenn das Substrat 4 wellig ist.
  • Ferner können alle Apertur-Größen gleich gemacht werden, indem die Höhen aller Spitzen konstant gemacht werden, und die Form der Platte 6 oder des Drück-Werkzeuges 7 gleich gemacht wird wie bei Wölbung des Substrates, wie oben beschrieben.
  • Wenn ferner mehrere Arten von Apertur-Größen dazu vorgesehen sind, eine einzelne Wafer-Tafel zu bilden, ist die Ausführungsform anwendbar mittels geeignetem Steuern/Regeln der Höhen der Spitzen oder der Höhen der Anschläge, in ähnlicher Weise wie bei Ausführungsform 1.
  • Wie oben beschrieben, können gemäß Ausführungsform 7 der Erfindung, mittels Steuern/Regeln der Höhen der Spitzen oder der Form der Platte oder des Drück-Werkzeuges, Ausmaße von plastischer Deformation, welchen die optische Abschirm-Schicht oberhalb der auf dem durch Wölbung oder dergleichen deformierten Substrat hergestellten Mehrzahl von Spitzen ausgesetzt werden, konstant gemacht werden, und alle Größen von an den Vorder-Enden der Spitzen hergestellten Aperturen können konstant gemacht werden. Daher wird eine Ausbeute von von einer einzelnen Wafer-Tafel erhaltenen Aperturen bemerkenswert verbessert.
  • Ferner können durch geeignetes Steuern/Regeln der Höhen der Spitzen Aperturen, welche mehrere Arten von Größen aufweisen, auf einer einzelnen Wafer-Tafel stabil hergestellt werden.
  • Daher kann über die Effekte der Ausführungsform 1 und der Ausführungsform 6 hinaus eine Anzahl von Anschlägen für eine Anzahl von Aperturen reduziert werden, eine Anzahl von Elementen mit sehr kleinen Aperturen, welche aus einer einzelnen Wafer-Tafel erhalten werden, kann erhöht werden, und daher wird ein weiteres Niedrig-Kosten-Herstellen erreicht.
  • Da ferner eine Anzahl von Aperturen, welche zusammen hergestellt werden können, erhöht ist, kann ein Herstell-Zeitraum pro Apertur-Stück auf ein Teil des Herstell-Zeitraumes gemäß Ausführungsform 1 oder Ausführungsform 6 verkürzt werden.
  • (Ausführungsform 8)
  • Als nächstes wird eine Erklärung eines Verfahrens zum Ausbilden einer Apertur gemäß Ausführungsform 8 der Erfindung mit Bezug zu 16A bis 18B gegeben. Ferner wird eine Erklärung von Teilen, welche gegenüber solchen der Ausführungsform 1 dupliziert sind, unter Verwendung der gleichen Notationen gegeben.
  • 16A zeigt einen Zustand des Anordnens einer Mehrzahl von Spitzen 51 auf dem Substrat 4. In 16A wird eine repräsentative der Spitzen 51 als die Spitze 1 bezeichnet. 16B ist eine Schnitt-Ansicht, welche mit einer Stellung A-A' in 16A korrespondiert. Die Höhe der Spitze 51 ist eine Höhe, welcher derjenigen von Spitze 1 gleicht. Ein jeweiliges Intervall zwischen den Spitzen 51 fällt in einen Bereich von 100 nm bis zu mehreren 10 mm, wenn auch abhängig von der Höhe der Spitze 51. Die Spitze 1 und die Spitzen 51 werden unter Verwendung eines mit der Mehrzahl von Spitze-Masken 101 anstelle der Anschlag-Maske 102 angeordneten Musters mit den Schritten der mit Bezug auf 4A bis 5B erklärten Ausführungsform 1 hergestellt.
  • Als nächstes wird die optische Abschirm-Schicht 3 auf die Spitze 1 und die Spitzen 51 aufgebracht, wie in 16C gezeigt.
  • Als nächstes wird, wie in 17A gezeigt, die Platte 6 auf der optischen Abschirm-Schicht 3 befestigt, und eine vorbestimmte Kraft F wird auf die Spitze 1 angewendet. Hierbei haben die Spitzen 51 in einer Umgebung der Spitze 1 die Funktion, als die Anschläge 2, erklärt in Ausführungsform 1, zu dienen, und wie in 17B gezeigt, wird die Apertur 8 an dem Vorder-Ende der Spitze 1 ausgebildet.
  • Nach Ausbilden der Apertur 8 an dem Vorder-Ende der Spitze 1, wie in 17C gezeigt, können durch Ausüben der Kraft F auf die zu Spitze 1 benachbarten Spitzen 51 die Aperturen 8 auch an den Vorder-Enden der zu Spitze 1 benachbarten Spitzen 51 ausgebildet werden. Daher können durch sukzessives Ausüben der Kraft F auf die Spitzen 51 die Aperturen 8 an den Vorder-Enden der jeweiligen Spitzen 51 ausgebildet werden.
  • Ferner wird, wie in 18A und 18B gezeigt, mittels Montieren der Platte 6 oberhalb eines mit einer Mehrzahl von Spitzen 51 und der Spitze 1 ausgebildeten Werkstückes 5000, Ausüben der vorbestimmten Kraft F auf eine Walze 52 und Drehen der Walze 52 in eine Richtung einer Pfeil-Markierung 54, die optische Abschirm-Schicht 3 an den Vorder-Enden der Spitzen 51 und der Spitze 1 derart gedrückt, dass sie zerquetscht wird, und die Aperturen 8 können an den Vorder-Enden der jeweiligen Spitzen 51 und der Spitze 1 ausgebildet werden.
  • Wie oben beschrieben, haben gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung die Spitzen 51 in der Umgebung von der Spitze 1 die Funktion der Anschläge, die Apertur 8 kann einfach an dem Vorder-Ende der Spitze 1 ausgebildet werden, und durch Wiederholen eines ähnlichen Vorganges können die Aperturen 8 an den jeweiligen Spitzen 51 ausgebildet werden. Ferner können durch Ausüben der Kraft F auf die Mehrzahl von Spitzen 51 und die Spitze 1 in einem Arbeitsgang mittels der Walze 52, die Aperturen 8 jeweils an den Vorder-Enden der Spitzen 51 und der Spitze 1 ausgebildet werden, und die Aperturen 8 können in einem kürzeren Zeitraum ausgebildet werden, als beim Einzelstück-weisen Ausüben der Kraft.
  • (Ausführungsform 9)
  • Als nächstes wird eine Erklärung eines Verfahrens zum Ausbilden einer Apertur gemäß Ausführungsform 9 der Erfindung, und von einer mittels dem Apertur-Ausbilde-Verfahren hergestellten Nahfeld-Licht-Vorrichtung gegeben. Ferner wird eine Erklärung von Teilen, welche gegenüber solchen der Ausführungsform 1 dupliziert sind, unter Verwendung der gleichen Notationen gegeben. Ein in 19A und 19B, welches eine Schnittansicht in Korrespondenz zu einer Stellung A-A' von 19A sind, gezeigtes Werkstück 6000, wird gebildet durch: das Substrat 4, das auf dem Substrat 4 ausgebildete transparente Element 5, und die auf dem transparenten Element 5 ausgebildete Spitze 1 und die Anschläge 62. Eine Form der Anschläge 62 ist eine Form eines Kegelstumpfes eines rechtwinkligen Kegels, und seine Höhe H6 ist gleich einer Höhe der Spitze 1 oder höher als die Höhe der Spitze 1 um ungefähr 100 nm. Ferner beträgt ein Intervall L6 zwischen den Anschlägen 62 ungefähr 100 bis einschließlich 500 nm, und die Anschläge 62 sind die Spitze 1 umgebend regelmäßig angeordnet. Ferner muss das transparente Element 5 nicht in bestimmenden Elementen des Werkstückes 6000 vorhanden sein.
  • Wie 19C zeigt, wird eine optische Abschirm-Schicht 63 auf dem Werkstück 6000 ausgebildet. Ein Material der optischen Abschirm-Schicht 63 ist ein Metall wie Gold, Silber oder Kupfer. Eine Dicke der optischen Abschirm-Schicht 63 beträgt ungefähr 10 bis einschließlich 200 nm, obwohl abhängig von einem verwendeten Material.
  • Wie in Ausführungsform 1 erläutert, wie in 20A gezeigt, wird die Platte 6 auf der optischen Abschirm-Schicht 3 befestigt, die optische Abschirm-Schicht 63 an dem Vorder-Ende der Spitze 1 wird derart gedrückt, dass sie zerquetscht wird, und wie in 20B gezeigt, wird die Apertur 8 an dem Vorder-Ende der Spitze 1 ausgebildet. Zum Einführen von Licht zu Apertur 8 wird ein Eintritt für Licht zu der Apertur 8 durch Freilegen des transparenten Elementes 5 oder der Spitze 1 und der Anschläge 62, mit Blick auf ihre hintere Fläche, mittels Ätzen des Substrates 4 von einer Seite hiervon, welche einer zum Ausbilden der Spitze 1 vorgesehenen Fläche gegenüberliegt, ausgebildet. Ferner kann mittels Ausbilden des Substrates 4 als ein transparentes Material 103, auf ein Schritt des Ausbildens eines Licht-Eintritts verzichtet werden.
  • Mittels Einstrahlen von Licht von der Seite des Substrates 4 zu der Spitze 1 und den Anschlägen 62 wird von der Apertur 8 Nahfeld-Licht erzeugt. Hierbei wird Oberflächen-Plasmonen-Effekt von den regelmäßig angeordneten Anschlägen 62 und der auf den Anschlägen 62 ausgebildeten optische Abschirm-Schicht 63 erzeugt, und von der Apertur 8 wird eine Licht-Menge der doppelten Größe oder größer als im Falle nur der Apertur 8 alleine emittiert.
  • Wie oben beschrieben, wird gemäß Ausführungsform 9 der Erfindung der Oberflächen-Plasmonen-Effekt von den regelmäßig angeordneten Anschlägen 62 und der auf deren Oberflächen ausgebildeten optische Abschirm-Schicht 63 erzeugt, und das Ausmaß an von der Apertur 8 emittiertem Nahfeld-Licht wird erhöht.
  • (Ausführungsform 10)
  • 21 ist eine Ansicht, welche eine Form eines Werkstückes 21000 zeigt, zum Erläutern eines Verfahrens zum Herstellen einer optischen Apertur gemäß Ausführungsform 10 der Erfindung. In 21 wird zum Vereinfachen der Erklärung auf eine optische Abschirm-Schicht verzichtet. Ferner ist auf einem Substrat (nicht dargestellt) ein transparentes Material 103 ausgebildet.
  • Die Ausführungsform ist eine Ausführungsform für einen Fall, bei welchem gemäß einer Form des Werkstückes 21000 im Vergleich zu der Form des in Ausführungsform 1 beschriebenen Werkstückes 1000 es eine Mehrzahl von Stücken von Spitzen gibt (vier in 21). Daher wird bezüglich Teilen, welche mit denen von Ausführungsform 1 übereinstimmen, auf eine Erklärung teilweise verzichtet oder diese vereinfacht.
  • Gemäß einem Verfahren zur Herstellung des Werkstückes 21000 von 21, kann das Werkstück 21000 ähnlich hergestellt werden wie das Werkstück 1000 in Ausführungsform 1. Das Werkstück 1000 in Ausführungsform 1 wird durch Ausbilden einer Maske für ein Stück Spitze hergestellt, allerdings werden im Falle des Werkstückes 21000 von 21 nach Ausbilden der Masken 101 für vier Stück Spitzen und der Anschlag-Masken 102 vier Spitzen 601 und die Anschläge 2 durch isotropes Ätzen mittels Nass-Ätzen ausgebildet. Ein Vorder-Enden-Radius der vier Spitzen 601 fällt in einen Bereich von mehreren nm bis einschließlich mehrere 100 nm. Danach wird mittels eines Sputter-Verfahrens oder Vakuum-Verdampfungs-Verfahrens ("method of vacuum evaporation") die optische Abschirm-Schicht aufgebracht. Wenn ferner in einem Schritt des Aufbringens der optischen Abschirm-Schicht die optische Abschirm-Schicht nur auf den Spitzen 601 aufgebracht ist, wird Sputtern oder Vakuum-Verdampfen mittels Befestigen einer Metall-Maske ausgeführt, welche eine Aufbring-Form der optischen Abschirmung auf den Spitzen 601 aufweist. Ferner kann die optische Abschirm-Schicht natürlich auch nur auf den Spitzen 601 ausgebildet werden, indem ein Photolithographie-Schritt derart verwendet wird, dass die optische Abschirm-Schicht nach dem Aufbringen der optischen Abschirm-Schicht auf einer gesamten Fläche oder einer Fläche des Werkstückes 21000 mit ausgebildeten Spitzen nur an den Spitzen 601 verbleiben gelassen wird. Ferner werden beispielsweise Metalle aus Aluminium, Chrom, Gold, Platin, Silber, Kupfer, Titan, Wolfram, Nickel, Kobalt und so weiter oder Legierungen von diesen als optische Abschirm-Schicht verwendet.
  • Ein Verfahren zum Ausbilden von Aperturen in der optischen Abschirm-Schicht an den Spitzen 601 bezüglich dem in dieser Weise hergestellten Werkstück 21000 ist ziemlich dasselbe wie dasjenige von Ausführungsform 1 und daher wird auf eine Erklärung hiervon verzichtet.
  • Zum Einführen von Licht in die in der optischen Abschirm-Schicht an den Spitzen 601 erzeugten Aperturen wird ein Eintritt für Licht zu der Apertur durch Freilegen wenigstens eines Teils des transparenten Materials 103 oder der Spitze 601 mittels Ätzen des Substrates von einer Seite ausgebildet, welche der Fläche zum Ausbilden der Spitze 601 gegenüberliegt. Ferner kann durch Ausbilden des Substrates als ein transparentes Material, auf einen Schritt des Bildens des Eintritts für Licht natürlich verzichtet werden.
  • Daher werden die Aperturen simultan an der jeweiligen optischen Abschirm-Schicht oberhalb der Spitzen-Mehrzahl ausgebildet. Die Größe der jeweiligen Aperturen kann mittels der Höhe der jeweiligen Spitze gesteuert/geregelt werden, und auch wenn die Größen aller Aperturen nicht gleich gemacht werden, kann eine Mehrzahl von verschiedenen Aperturen, welche willkürliche Größen aufweisen, simultan hergestellt werden.
  • Wie oben erklärt, können gemäß Ausführungsform 10 der Erfindung, zusätzlich zu dem Effekt von Ausführungsform 1 der Erfindung durch Ausbilden einer Mehrzahl von mit Anschlägen zu umgebenden Spitzen Aperturen an Vorder-Enden einer Mehrzahl von Spitzen simultan und auf einfache Weise hergestellt werden.
  • Durch Ausüben der Kraft F auf ein mit einer Mehrzahl von Stücken von Werkstücken 21000 ausgebildetes einzelnes Wafer-Stück, kann ferner eine große Anzahl von Aperturen in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Wenn die Aperturen gemeinsam hergestellt werden, wenn auch abhängig von einer Anzahl von Werkstücken pro Wafer-Tafel, wird ein Herstellungs-Zeitraum pro Apertur-Stück sehr klein, so dass er einen kleinen Teil dessen aus Ausführungsform 1 bildet, und die Herstellungs-Kosten pro Apertur können ebenfalls wesentlich erniedrigt werden.
  • (Ausführungsform 11)
  • 22 ist eine Ansicht, welche eine Form eines Werkstückes 22000 zeigt, zum Erläutern eines Verfahrens zum Herstellen einer optischen Apertur gemäß Ausführungsform 11 der Erfindung. In 22 wird zum Vereinfachen der Erklärung auf eine optische Abschirm-Schicht verzichtet. Ferner wird das transparente Material 103 auf einem Substrat (nicht dargestellt) ausgebildet.
  • Das Werkstück 22000 gemäß der Ausführungsform ist mit sehr kleinen Struktur-Elementen 702 zwischen der Spitze und den Anschlägen versehen. Die sehr kleinen Struktur-Elemente 702 sind periodisch mit Abständen von ungefähr einer Wellenlänge angeordnet. Der andere Aufbau ist ähnlich zu demjenigen des in Ausführungsform 1 erklärten Werkstückes 1000, und dementsprechend wird bezüglich Teilen, welche mit denjenigen von Ausführungsform 1 übereinstimmen, auf eine Erklärung teilweise verzichtet, oder diese wird vereinfacht.
  • Gemäß einem Verfahren zur Herstellung des Werkstückes 22000 von 22 kann das Werkstück 22000 bezüglich der Spitze 1 und der Anschläge recht ähnlich hergestellt werden wie das Werkstück 1000 von Ausführungsform 1. Zum Herstellen des Werkstückes 22000 von 22 werden ferner die sehr kleinen Struktur-Elemente ausgebildet, welche periodisch mit Abständen von ungefähr einer Wellenlänge zwischen Spitze 1 und Anschlag 2 angeordnet werden. Gemäß dem Herstellungs-Verfahren, ähnlich dem Verfahren des Ausbildens der Spitze oder des Anschlages, wird das sehr kleine Struktur-Element 702 mittels Ätzen nach Ausbilden einer Maske für jedes sehr kleine Struktur-Element 702 ausgebildet. Natürlich kann das sehr kleine Struktur-Element 702 auch simultan mit dem Ausbilden der Spitze 1 und der Anschläge 2 ausgebildet werden. Oder die sehr kleinen Struktur-Elemente 702 können auch durch Ausbilden der Spitze 1 und der Anschläge 2 und anschließendem physischen Ausrichten der sehr kleinen Struktur-Elemente 702 unter Verwendung einer Mikro-Manipulations-Technologie zwischen der Spitze 1 und den Anschlägen 2 ausgebildet werden. Sowohl die Spitze 1, die Anschläge 2 und die sehr kleinen Struktur-Elemente 702 können ferner separat ausgebildet werden. Hierbei wird eine Höhe der sehr kleinen Struktur-Elemente 702 derart ausgebildet, dass sie kleiner ist als diejenige der Spitze 1 und des Anschlag 2. Anschließend wird eine optische Abschirm-Schicht mittels eines Sputter-Verfahrens oder Vakuum-Verdampfungs-Verfahrens aufgebracht.
  • Das auf diese Weise hergestellte Werkstück 22000 betreffend ist ein Verfahren zum Ausbilden einer Apertur in der optischen Abschirm-Schicht der Spitze 1 ziemlich dasselbe wie dasjenige von Ausführungsform 1 und daher wird auf eine Erklärung hiervon verzichtet.
  • Die Höhe der sehr kleinen Struktur-Elemente 702 ist niedriger als die Spitze 1 und der Anschlag 2, und dementsprechend wird die Apertur nur in der optischen Abschirm-Schicht an der Spitze 1 ausgebildet.
  • Zum Einführen von Licht in die in der optischen Abschirm-Schicht an Spitze 1 hergestellte Apertur, wird ein Eintritt für Licht zu der Apertur mittels Freilegens von wenigstens einem Teil des transparenten Materials 103 oder der Spitze 1 mittels Ätzens des Substrates von einer Seite davon, welche einer Fläche zum Ausbilden der Spitze 1 gegenüberliegt ausgebildet. Ferner kann durch Ausbilden das Substrat durch ein transparentes Material, auf einen Schritt des Bildens des Eintritts für Licht natürlich verzichtet werden.
  • Durch periodisches Anordnen der sehr kleinen Struktur-Elemente bei Abständen von ungefähr einer Wellenlänge in einer Nähe der Apertur wie bei Werkstück 22000 von 22, wird von der Apertur bereitgestellte Intensität von Nahfeld-Licht durch den Plasmonen-Effekt merklich erhöht.
  • Ferner ist 23 eine Ansicht, welche eine Form eines Werkstückes 23000 zeigt, zum Erklären eines Verfahrens zum Herstellen eines anderen Nahfeld-Licht-Erzeuge-Elementes gemäß
  • Ausführungsform 11 der Erfindung. In 23 wird auf eine optische Abschirm-Schicht zum Vereinfachen der Erklärung verzichtet. Ferner ist das transparente Material 103 auf einem Substrat (nicht dargestellt) ausgebildet.
  • Gemäß der Form des Werkstückes 23000 von 23, ähnlich der bei dem Werkstück 22000 von 22 erklärten Form, sind sehr kleine Struktur-Elemente periodisch in einer Nähe einer Apertur bereitgestellt. Allerdings wird in dem Fall von Werkstück 23000 von 23 eine Ausführungsform für einen Fall bereitgestellt, in welchem ein Teil einer in eine Nähe der Apertur angeordneten Anschlags als eine Anschlag 802, welcher eine sehr kleine Struktur aufweist, mit einer periodischen sehr kleinen Struktur bereitgestellt ist. Daher wird bezüglich der Teile ("portions"), welche gleich sind wie diejenigen der Erklärung des Werkstückes 22000 von 22 auf eine Erklärung teilweise verzichtet oder diese wird vereinfacht.
  • Eine Erklärung eines Verfahrens zum Herstellen des Werkstückes 23000 von 23 wird im Folgenden gegeben.
  • Ähnlich zu Ausführungsform 1 oder Ausführungsform 10, werden eine Maske für die Spitze 1 und eine Anschlag-Maske 802, welche eine sehr kleine Struktur aufweisen, oberhalb des transparenten Materials 103 mittels eines photolithographischen Schrittes ausgebildet. Die Maske für die Spitze 1 und die Maske für den Anschlag 802 welche eine sehr kleine Struktur aufweisen, können simultan ausgebildet werden, oder können separat ausgebildet werden. Hierbei wird eine sehr kleine periodische Struktur von ungefähr einer Wellenlänge bei der Maske für den Anschlag 802, welche eine sehr kleine Struktur aufweise, ausgebildet.
  • Als nächstes werden die Spitze 1 und der Anschlag 802, welche die sehr kleine Struktur aufweisen, mittels isotropem Ätzen mittels Nass-Ätzen ausgebildet. Anschließend wird eine optische Abschirm-Schicht mittels eines Sputter-Verfahrens oder Vakuum-Verdampfungs-Verfahrens aufgebracht. Wenn ferner bei einem Schritt des Aufbringens der optischen Abschirm-Schicht die optische Abschirm-Schicht nur auf der Spitze 1 aufgebracht wird, wird Sputtern oder Vakuum-Verdampfen mittels Montieren einer Metall-Maske ausgeführt, welche eine zum Aufbringen der optischen Abschirm-Schicht auf der Spitze 1 geeignete Form aufweist. Ferner kann auch mittels Verwendens eines Photolithographie-Schrittes, welcher nach dem Aufbringen der optischen Abschirm-Schicht auf der gesamten Fläche oder einer Fläche des mit der Spitze 1 ausgebildeten Werkstückes 23000 die optische Abschirm-Schicht nur auf der Spitze 1 belässt, die optische Abschirm-Schicht natürlich auch nur auf der Spitze 1 ausgebildet werden.
  • Bezüglich dem in dieser Weise hergestellten Werkstück 23000 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Apertur in der optischen Abschirm-Schicht an der Spitze 1 recht ähnlich zu demjenigen von Ausführungsform 1, und daher wird auf eine Erklärung hiervon verzichtet.
  • Zum Einführen von Licht zu den in der optischen Abschirm-Schicht an der Spitze 1 hergestellten Apertur, wird eine Eintritt von Licht zu der Apertur mittels Freilegens wenigstens eines Teils des transparenten Materials 103 oder der Spitze 1 mittels Ätzens des Substrates von einer Seite hiervon, welche einer Fläche zum Ausbilden der Spitze 1 gegenüberliegt, ausgebildet. Ferner kann durch Ausbilden des Substrates durch ein transparentes Material, auf einen Schritt des Ausbildens des Licht-Eintritts natürlich verzichtet werden.
  • Ähnlich wie bei dem Werkstück 22000 von 22 ist das Werkstück 23000 von 23 in einer Apertur-Nähe mit sehr kleinen Struktur-Elementen periodisch mit Abständen von ungefähr einer Wellenlänge versehen, und daher wird von der Apertur bereitgestellte Nahfeld-Licht-Intensität durch den Plasmonen-Effekt merklich erhöht. Darüberhinaus können gemäß dem Werkstück 23000 von 23 im Vergleich zu dem Werkstück 22000 von 22 die Anschläge und die sehr kleinen Struktur-Elemente auf einer einzelnen Masken-Tafel ausgeführt werden, und daher kann eine Anzahl von Tafeln von Photomasken reduziert werden.
  • Wie oben beschrieben, kann gemäß der Ausführungsform 11 der Erfindung über einen Effekt der Ausführungsform 1 oder der Ausführungsform 10 der Erfindung hinaus, durch Herstellen der sehr kleinen Strukturen periodisch mit Abständen von ungefähr einer Wellenlänge in der Nähe der Apertur, die Intensität von Nahfeld-Licht durch den Plasmonen-Effekt merklich erhöht werden. Durch Erhöhen der Intensität von Nahfeld-Licht kann Laser-Ausgabe einer Vorrichtung, welche das Nahfeld-Licht-Erzeuge-Element verwendet, reduziert werden, und es kann für die Vorrichtung Reduktion von Wärme-Erzeugungs-Ausmaß, niedriger Leistungs-Verbrauch und Ausbilden mit kleiner Größe erwartet werden.
  • Ferner können gemäß dem Werkstück 23000 von 23 im Vergleich zu dem Werkstück 22000 von 22 der Anschlag und die sehr kleinen Struktur-Teile mit einer einzelnen Masken-Tafel ausgebildet werden, und eine Anzahl von Photomasken-Tafeln kann reduziert werden. Daher kann das Nahfeld-Licht-Element mit niedrigeren Kosten hergestellt werden.
  • Ferner können von den drei Schritten eines Schrittes der Herstellung der Spitze, eines Schrittes der Herstellung des Anschlages und eines Schrittes der Herstellung der periodischen sehr kleinen Struktur-Elemente, zwei Schritte oder alle drei Schritte durch einen einzelnen Schritt realisiert werden, und dementsprechend können die Herstellungs-Schritte des Nahfeld-Licht-Elementes reduziert werden, und ein Vereinfachen der Herstellungs-Schritte zum Herstellen des Nahfeld-Licht-Elementes, ein Reduzieren des Herstellungs-Zeitraumes und ein weiteres Reduzieren der Herstellungs-Kosten kann realisiert werden.
  • (Ausführungsform 12)
  • 24 bis einschließlich 26 sind Ansichten, welche Werkstücke 24000, 25000 und 26000 zeigen, zum Erklären eines Verfahrens zum Herstellen einer optischen Apertur gemäß Ausführungsform 12 der Erfindung. In 24 bis einschließlich 26 wird zwecks einfacherer Erklärung auf die optischen Abschirm-Schichten verzichtet. Ferner ist das transparente Material 103 auf einem (nicht dargestellten) Substrat ausgebildet.
  • In der Ausführungsform 12 sind eine Mehrzahl von Baugruppen ("chips") auf dem Werkstück 1000 und Anschläge, beschrieben in Ausführungsform 1, angeordnet, und ein Teil der Erklärung gemäß derer von Ausführung 1 wird teilweise weggelassen oder vereinfacht.
  • Das Werkstück 24000 von 24 ist eine Ausführungsform, bei welcher Spitze 1 umgeben ist von einer Mehrzahl von Anschlägen 2. Im Falle von Werkstück 24000 sind eine Mehrzahl der Spitzen 1 zweidimensional angeordnet, und die Anschläge 2 sind dazwischen angeordnet. Obwohl in diesem Fall, Spitzen an Scheitelpunkten einer quadratischen Form angeordnet sind, kann eine polygonale Form, wie Anordnen der Spitzen an Scheitelpunkten einer triangulären Form ausgebildet werden.
  • Ferner ist das Werkstück 25000 von 25 eine Ausführungsform, bei welcher eine Mehrzahl von Stücken von Anordnungen ausgerichtet sind, welche jeweils mit einem einzelnen Anschlag 1002 angeordnet sind, um Spitze 1 zu umgeben. Im Falle des Werkstücks 25000 bilden die Anschläge 1002 eine quadratische Form in deren Inneren eine einzelne der Spitze 1 angeordnet ist. Die Anschläge 1002 können zu einer anderen als einer quadratischen Form, wie einer runden Form, korrespondieren. Ferner kann eine Mehrzahl von Spitzen im Innern der Anschläge 1002 angeordnet werden.
  • Ferner wird das Werkstück 26000 von 26 von einer Anordnung gebildet, welche die Anordnung sowohl des Werkstücks 24000 von 24 als auch des Werkstücks 25000 von 25 aufweist. Das heißt, die Spitze 1 und die Anschläge sind sehr dicht angeordnet.
  • Ein Verfahren zum Ausbilden des Anschlags und der Spitze und das Verfahren zum Ausbilden der optischen Abschirm-Schicht bei Werkstück 24000, Werkstück 25000 und Werkstück 26000 ist ziemlich das gleiche wie dasjenige des Falles von Ausführungsform 1, und daher wird auf eine Erklärung desselben verzichtet.
  • Wie erklärt worden ist, werden gemäß Ausführungsform 12 der Erfindung die Anschläge 2 in Nähen der Spitze 1 bereitgestellt, und eine Mehrzahl von Stücken der Spitzen werden zweidimensional angeordnet, und daher kann der Versatz der Platte, welche einen Schiebe-Körper bildet, reduziert werden, und daher ist es selbst dann, wenn kein Aktuator mit hoher Auflösung verwendet wird, einfach, simultan sehr kleine Strukturen mit einheitlicher Größe an Vorder-Enden einer Mehrzahl von Spitzen auszubilden. Daher kann durch simultanes Herstellen von Aperturen an einer Mehrzahl von Spitzen, wenn auch abhängig von einer Anzahl von Spitzen pro Wafer-Tafel, ein Herstell-Zeitraum pro Apertur-Stück sehr kurz gemacht werden, und eine große Menge von Aperturen kann bei niedrigen Kosten hergestellt werden.
  • Wenn ferner die zweidimensional angeordneten Spitzen und Anschläge periodisch sehr kleine Strukturen mit Abständen von ungefähr einer Wellenlänge bilden, ähnlich wie im Fall von Ausführungsform 3, kann Nahfeld-Licht-Intensität mittels des Plasmonen-Effektes merklich erhöht werden. Daher kann ähnlich wie bei Ausführungsform 11 durch Erhöhen der Intensität von Nahfeld-Licht die/eine Laser-Ausgabe einer Vorrichtung, welche das Nahfeld-Licht-Erzeuge-Element verwendet, reduziert werden, und Reduzieren von Wärme-Erzeugungs-Ausmaß, Ausbilden mit niedrigem Leistungs-Verbrauch und Ausbilden mit kleiner Größe kann für die Vorrichtung erwartet werden.
  • (Ausführungsform 13)
  • 27 bis einschließlich 29 sind Ansichten, welche ein Verfahren zum Ausbilden einer Apertur gemäß Ausführungsform 13 der Erfindung erklären. Ein in 27 gezeigtes Werkstück 27000 ist mit der auf dem Substrat 4 ausgebildeten transparenten Schicht 5 versehen, die Spitze 1 von einer konischen oder pyramidalen Form ist an der transparenten Schicht 5 und dem optischen Abschirm-Schicht 3 ausgebildet. Ferner wird bei dem Werkstück 27000 die transparente Schicht 5 nicht notwendigerweise gebraucht, und in diesem Fall ist die optische Abschirm-Schicht 3 oberhalb der Spitze 1 und dem Substrat 4 ausgebildet. Ferner kann die optische Abschirm-Schicht 3 alleine auf der Spitze 1 aufgebracht werden. Eine in 28 gezeigte Platte 28000 ist mit dem Anschlag 2 ausgebildet. Obwohl in 28 zwei Stücke Anschläge ausgebildet sind, kann eine große Zahl von Stücken hiervon ausgebildet werden. Ein Intervall zwischen den Anschlägen ist derart ausgebildet, dass es länger ist als eine Länge einer Basis der Spitze 1 in 27 und dass es beispielsweise um mehrere hundert Mikrometer länger ist. Eine Höhe H1 der Spitze 1 ist gleich zu oder kleiner als mehrere nm und eine Höhe H2 des Anschlags 2 ist gleich zu oder kleiner als mehrere mm. Eine Differenz zwischen der Höhe H1 und der Höhe H2 ist gleich zu oder kleiner als 1000 nm. Ferner fällt eine Dicke der optischen Abschirm-Schicht 3 in einen Bereich von mehreren 10 nm bis einschließlich mehrere 100 nm, auch wenn sich die Dicke abhängig vom Material der optischen Abschirm-Schicht 3 ändert.
  • Für die Spitze 1, den Anschlag 2 und die transparente Schicht 5 werden Dielektrika verwendet, welche hohe Transmissivität in einem Bereich von sichtbarem Licht aufweisen, wie Silizium-Dioxid, Diamant und dergleichen, Dielektrika, welche hohe Transmissivität in einem Bereich von infrarotem Licht aufweisen, wie SeZn, Silizium ("silicon"), und dergleichen und Materialien, welche eine hohe Transmissivität in einem Ultraviolett-Licht-Bereich aufweisen, wie MgF, CaF und dergleichen. Ferner kann als Material für die Spitze 1 ein Material verwendet werden, welches Licht eines Wellenlängen-Bereiches transmittiert, welcher, wenn auch nur zu einem kleinen Teil, durch die Apertur transmittiert wird. Ferner können die Spitze 1, der Anschlag 2 und die transparente Schicht 5 aus dem gleichen Material bestehen oder aus separaten Materialien bestehen. Für die optische Abschirm-Schicht 3 werden Metalle aus Aluminium, Chrom, Gold, Platin, Silber, Kupfer, Titan, Wolfram, Nickel, Kobalt und dergleichen, sowie Legierungen aus diesen verwendet.
  • 29 ist eine Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem in einem Verfahren zum Ausbilden einer Apertur die optische Abschirm-Schicht 3 auf der Spitze 1 plastischer Deformation unterworfen wird. Die Platte 28000, welche die Anschläge 2 aufweist, wird an dem in 27 gezeigten Werkstück 27000 befestigt, und ferner wird das Drück-Werkzeug an der Platte 28000 befestigt. In diesem Fall wird transparentes Glas für die Platte 28000 verwendet. Selbst nach Befestigen der Platte 28000 kann eine Position der Spitze 1 mittels eines Mikroskopes oder optischer Beobachtung verifiziert werden. Gemäß der Ausführungsform werden Positionen der Spitze 1 und des Drück-Werkzeuges 7 für zwei Richtungen mittels eines Mikroskopes verifiziert, und das Drück-Werkzeug wird direkt ("right") oberhalb der Spitze 1 angeordnet. Durch Ausüben der Kraft F auf das Drück-Werkzeug 7 in einer Richtung einer Zentral-Achse der Spitze 1 wird die Platte 28000 auf die Spitze 1 zu bewegt. Ein Kontakt-Bereich des Anschlags 2 und der Platte 28000 ist mehrere hundert bis mehrere zehntausend mal so groß wie ein Kontakt-Bereich der Spitze 1 und der Platte 28000. Daher wird die ausgeübte Kraft F durch den Anschlag 2 verteilt, und als ein Ergebnis wird ein/der Versatz der Platte 28000 reduziert. Da der Versatz der Platte 28000 klein ist, ist ein von der optischen Abschirm-Schicht bereitgestelltes Ausmaß an plastischer Deformation sehr klein. Ferner werden die Spitze 1 und der Anschlag 2 nur sehr kleiner elastischer Deformation unterworfen. Als Verfahren zum Ausüben der Kraft F gibt es ein Verfahren des Hebens eines ein vorbestimmtes Gewicht aufweisenden Gewichtes um einen vorbestimmten Abstand und Frei-Fallen-Lassen des Gewichtes, ein Verfahren des Anbringens einer eine vorbestimmte Feder-Konstante aufweisenden Feder an dem Drück-Werkzeug 7 und Drücken der Feder über eine vorbestimmte Distanz, und dergleichen. Wenn die Platte 28000 ein Material umfasst, welches härter ist als die optische Abschirm-Schicht und weicher ist als die Spitze 1 und der Anschlag 2, wird die von der Spitze 1 und den Anschlägen 2 aufgenommene Kraft von der Platte 28000 absorbiert, und dementsprechend wird der Versatz der Platte 28000 weiter reduziert, und eine Ausmaß an plastischer Deformation der optischen Abschirm-Schicht 3 kann leicht reduziert werden.
  • 30 ist eine Ansicht, welche einen Zustand des Entfernens der Platte 28000 und des Drück-Werkzeuges 7 nach Ausüben der Kraft F zeigt. Das Ausmaß an plastischer Deformation der optischen Abschirm-Schicht 3 ist sehr klein, die Spitze 1 und der Anschlag 2 werden nur in dem Plastische-Deformation-Bereich versetzt ("displaced"), und daher wird die Apertur 8 an dem Vorder-Ende der Spitze 1 ausgebildet. Die Größe der Apertur 8 ist eine Größe von mehreren nm bis ungefähr zur Beugungs-Grenze einer Wellenlänge von durch die Spitze 1 hindurchgehendem Licht. Um Licht zu der Apertur 8 einzuführen, wird ein Eintritt für Licht zu der Apertur 8 mittels Freilegen wenigstens eines Teils des transparenten Elementes 5 oder der Spitze 1 durch Ätzen des Substrates 4 von einer einer Ausbilde-Fläche der Spitze 1 gegenüberliegenden Seite hiervon aus ausgebildet. Ferner kann mittels Ausbilden das Substrat 4 als ein transparentes Material 103 auf einen Schritt des Ausbildens des Licht-Eintrittes verzichtet werden.
  • Wie oben beschrieben, kann gemäß dem Verfahren zur Herstellung der Apertur gemäß der Erfindung der Versatz der Platte 28000 in exzellenter Weise mittels der Anschläge 2 gesteuert/geregelt werden, ferner kann der Versatz der Platte 28000 sehr klein gemacht werden, und daher kann die Apertur 8, welche eine einheitliche und kleine Größe aufweist, leicht an einem Vorder-Ende der Spitze 1 hergestellt werden. Ferner kann durch Einstrahlen von Licht von der Substrat-Seite von der Apertur 8 Nahfeld-Licht erzeugt werden.
  • Als nächstes wird eine Erklärung eines Verfahrens zum Herstellen des Werkstückes 27000 gegeben. 31A und 31B zeigen einen Zustand, in welchem nach Ausbilden des transparenten Materials 103 auf dem Substrat-Material 104 die Maske 101 für die Spitze ausgebildet wird. Figur ...A zeigt eine Draufsicht und 31B zeigt eine Schnitt-Ansicht bei einer in 31A mit A-A' bezeichneten Positich. Das transparente Material 103 wird auf dem Substrat-Material 104 mittels Chemischem-Dampfphasen-Beschichten ("chemical vapor deposition", CVD) oder Zentrifugal-Beschichten ("spin coat") ausgebildet. Ferner kann das transparente Material 103 auf dem Substrat-Material 104 auch mittels eines Verfahrens des Festkörper-Bindens ("solid state bonding") oder des Klebens ausgebildet werden. Anschließend wird die Spitze-Maske 101 auf dem transparenten Material 103 mittels eines Photolithographie-Schrittes ausgebildet.
  • Als die Spitze-Maske 101 wird eine Photolack-Schicht oder eine Nitrid-Schicht verwendet, obwohl dies abhängig ist von einem Material des transparenten Materials 103 und eines in einem nachfolgenden Schritt verwendeten Ätz-Mittels. Für das transparente Material 103 werden Dielektrika verwendet, welche hohe Transmissivität in einem Bereich von sichtbarem Licht aufweisen, wie Silizium-Dioxid oder Diamant, Dielektrika, welche hohe Transmissivität in einem Bereich von infrarotem Licht aufweisen, wie SeZn oder Silizium ("silicon") oder Materialien, welche eine hohe Transmissivität in einem Ultraviolett-Licht-Bereich aufweisen, wie Mg F, CaF oder dergleichen.
  • Ein Durchmesser der Spitze-Maske 101 ist beispielsweise gleich zu oder kleiner als mehrere mm. 32A und 32B zeigen einen Zustand des Ausbildens der Spitze 1. 32A ist eine Draufsicht und 32B ist eine Schnitt-Ansicht bei einer durch A-A' in 32A bezeichneten Position. Nach Ausbilden der Spitze-Maske 101 wird die Spitze 1 mittels isotropem Ätzen mittels Nass-Ätzen gebildet. Durch Anpassen einer Beziehung zwischen einer Dicke des transparenten Materials 103 und einer Höhe der Spitze 1 wird die in 1 gezeigte transparente Schicht 5 ausgebildet oder nicht ausgebildet. Ein Radius eines Vorder-Endes der Spitze 1 fällt in einen Bereich von mehreren nm bis einschließlich mehreren 100 nm. Anschließend kann mittels Aufbringens der optischen Abschirm-Schicht mittels eines Sputter-Verfahrens oder Vakuum-Verdampfungs-Verfahrens das in 27 gezeigte Werkstück 27000 ausgebildet werden. Wenn in einem Schritt des Aufbringens der optischen Abschirm-Schicht die optische Abschirm-Schicht 3 nur auf der Spitze 1 aufgebracht wird, wird ferner Sputtern oder Vakuum-Verdampfen mittels Montieren einer Metall-Maske ausgeführt, welche eine zum Aufbringen der optische Abschirm-Schicht auf der Spitze 1 geeignete Form aufweist. Die optische Abschirm-Schicht 3 kann ferner auch nur auf der Spitze 1 ausgebildet werden, indem ein Photolithographie-Schritt verwendet wird, welcher die optische Abschirm-Schicht 3 nach Aufbringen der optischen Abschirm-Schicht 3 über eine gesamte Fläche von einer Fläche des mit der Spitze ausgebildeten Werkstückes 27000 nur an der Spitze 1 belässt.
  • Die in 28 gezeigte Platte 27000 kann mittels eines Verfahrens ähnlich demjenigen des Werkstückes 27000 hergestellt werden. Einziger Unterschied ist die Form der Maske, und daher umfassen das Werkstück 27000 und die Platte 28000, obwohl auf eine Erklärung eines Verfahrens zum Herstellen der Platte 27000 verzichtet wird, beispielsweise das gleiche Material, und werden mittels Ätzen des Materials mit dem gleichen Ätz-Ausmaß des Materials über den gleichen Zeitraum mit dem gleichen Ätzmittel hergestellt. Durch Verwenden einer Maske, welche eine andere Größe aufweist, kann eine Differenz zwischen der Höhe H1 der Spitze 1 und der Höhe H2 des Anschlags 2 mit einem gewünschten Wert ausgebildet werden.
  • Wie oben beschrieben, können gemäß Ausführungsform 13 der Erfindung die Höhen der Spitze 1 und des Anschlags 2 in exzellenter Weise gesteuert/geregelt werden, ferner kann mittels Bereitstellen des Anschlags 2, Versatz der Platte 28000 reduziert werden, und dementsprechend kann selbst dann, wenn ein Aktuator mit einer hohen Auflösung nicht verwendet wird, die Apertur, welche eine einheitliche und sehr kleine Größe aufweist leicht an dem Vorder-Ende der Spitze 1 ausgebildet werden. Gemäß einem Experiment der Erfinder kann alleine durch Klopfen gegen das Drück-Werkzeug 7 mit einem handgehaltenen Hammer die Apertur 8, welche einen Durchmesser aufweist, welcher gleich ist zu oder kleiner ist als 100 nm ausgebildet werden. Da ferner die Höhen der Spitze 1 und des Anschlags 2 in exzellenter Weise gesteuert/geregelt sind, wird eine Ausbeute der Herstellung der Apertur 8 verbessert. Ferner kann das in Ausführungsform 13 der Erfindung erklärte Werkstück 27000 mittels eines Photolithographie-Schrittes hergestellt werden, und dementsprechend kann eine Mehrzahl von Stücken hiervon in einer Probe, welche eine große Fläche aufweist, wie einem Wafer, hergestellt werden, und dadurch, dass Kraft F konstant gemacht wird, können die Aperturen 8, welche einen einheitlichen Apertur-Durchmesser aufweisen, an jeweiligen der Werkstücke 27000, hergestellt in einer Mehrzahl von Stücken hiervon, hergestellt werden. Da es ferner sehr einfach ist, die Stärke der Kraft F zu ändern, können die Aperturen 8 mit verschiedenen Apertur-Durchmessern individuell für die Werkstücke 27000, hergestellt in einer Mehrzahl von Stücken hiervon, ausgebildet werden. Ferner wird die Apertur 8 durch einfaches Ausüben der Kraft F ausgebildet, und dementsprechend ist ein Zeitraum, welcher zum Herstellen der Apertur benötigt wird, so sehr kurz wir mehrere Sekunden bis einschließlich mehrere zehn Sekunden. Ferner kann gemäß Ausführungsform 13 der Erfindung irgendeine Herstellungs-Umgebung verwendet werden. Daher kann Ausführungsform 13 in der Atmosphäre hergestellt werden, und der hergestellte Zustand kann unmittelbar mittels eines optischen Mikroskopes betrachtet werden. Ferner kann durch Ausführen der Herstellung in einem Raster-Elektronen-Mikroskop der hergestellte Zustand mit einer Auflösung, welche höher ist als diejenige des optischen Mikroskopes, betrachtet werden Ferner dient beim Ausführen der Herstellung in einer Flüssigkeit die Flüssigkeit als ein Dämpfer, und daher können die Herstellungs-Bedingungen, welche weiter verbesserte Steuerbarkeit/Regelbarkeit aufweisen, erreicht werden.
  • Ferner kann durch simultane Anwenden der Kraft F auf eine mit einer Mehrzahl von Stücken der Werkstücke 27000 ausgebildetes Probe auch eine Mehrzahl von Stücken der Aperturen 8, welche einheitliche Apertur-Durchmesser aufweisen, in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Wenn gemeinsam hergestellt, wenn auch abhängig von einer Anzahl von Werkstücken pro Wafer-Tafel, kann ein Herstell-Zeitraum pro Apertur-Stück so sehr klein gemacht werden wie mehrere hundert Millisekunden oder kürzer.
  • Da es ferner gemäß Ausführungsform 13 der Erfindung über einen in Ausführungsform 1 erklärten Effekt hinaus, nicht notwendig ist, den Anschlag 2 an dem Werkstück 27000 auszubilden, durch Herstellen einer Vorrichtung, welche den Anschlag 2 nicht aufweist, wird auf einen Schritt des Entfernens des Anschlags 2 verzichtet, und die Apertur 8 kann kostengünstig hergestellt werden.

Claims (21)

  1. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur: wobei eine Fläche eines Schiebe-Körpers (6) derart ausgebildet ist, dass sie einem Objekt zum Ausbilden einer Apertur gegenüberliegt, welches umfasst: eine Spitze (1), welche in einer konischen oder pyramidenförmigen Form auf einem Substrat (4) ausgebildet ist, einen Anschlag (2) zum Verschiebungs-Steuern/Regeln des Schiebe-Körpers, welcher in der Nähe der Spitze angeordnet ist, und eine wenigstens an der Spitze ausgebildete optische Abschirm-Schicht (3), und wobei eine optische Apertur (8) an einem Vorderende der Spitze durch Schieben des Schiebe-Körpers auf das Objekt durch eine Kraft (F) ausgebildet wird, welche eine auf die Spitze zu weisende Komponente aufweist, wobei der Schiebe-Vorgang des Schiebe-Körpers plastische Deformation des optischen Abschirm-Filmes bewirkt, um hierdurch eine optische Apertur auszubilden, und wobei der Anschlag die Verschiebung des Schiebe-Körpers durch Verteilen der angewandten Kraft steuert/regelt.
  2. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur: wobei ein Schiebe-Körper (6), welcher einen Anschlag (2) zum Verschiebungs-Steuern/Regeln des Schiebe-Körpers aufweist, und welcher in eine Richtung eines Objektes zum Apertur-Ausbilden angeordnet ist, derart ausgebildet ist, dass er dem Objekt zum Apertur-Ausbilden gegenüberliegt, welches Objekt umfasst: eine Spitze (1) einer konischen oder pyramidenförmigen Form und eine wenigstens an der Spitze ausgebildete optische Abschirm-Schicht (3), und wobei eine optische Apertur (8) an einem Vorderende der Spitze durch Schieben des Schiebe-Körpers durch Ausbilden einer Kraft (F) darauf, welche eine auf die Spitze zu weisende Komponente aufweist, ausgebildet wird, wobei der Schiebe-Vorgang des Schiebe-Körpers plastische Deformation des optischen Abschirm-Filmes bewirkt, um hierdurch die optische Apertur auszubilden, und wobei der Anschlag die Verschiebung des Schiebe-Körpers durch Verteilen der angewandten Kraft steuert/regelt.
  3. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Mehrzahl von den Spitzen und optischen Aperturen in einem Arbeitsgang an Vorderenden der Mehrzahl von Spitzen ausgebildet werden.
  4. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Anschlag mit einer Funktion des Steuerns/Regelns einer Verschiebung des Schiebe-Körpers versehen ist.
  5. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schiebe-Körper weicher ist als ein Material der Spitze.
  6. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei ein mit der Spitze und dem Anschlag in Kontakt gebrachter Abschnitt des Schiebe-Körpers eine im Wesentlichen flache Fläche bildet.
  7. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kraft auf einen oberhalb der Spitze liegenden Abschnitt des Schiebe Körpers angewendet wird.
  8. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Schiebe-Körper ein optisch transparentes Material umfasst.
  9. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Anspruch 3, wobei eine Mehrzahl von Schiebe-Körpern an einem flexiblen Element (15) vorgesehen sind.
  10. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine der Spitze gegenüberliegende Fläche des Schiebe-Körpers einen Vorsprung (21) aufweist.
  11. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Höhe der Spitze und eine Höhe des Anschlages im Wesentlichen einander gleich sind.
  12. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei zwischen der Höhe der Spitze und der Höhe des Anschlags eine Differenz besteht.
  13. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Anspruch 12, wobei eine Mehrzahl von Spitzen auf dem Substrat vorgesehen ist, und eine Mehrzahl von Anschlägen vorgesehen ist, und wobei die Differenzen zwischen den Höhen der Spitzen und den Höhen der Anschläge vorgesehen sind, um eine gewünschte Verteilung der optischen Apertur-Größen an den Spitzen zu bilden.
  14. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Anspruch 13, wobei die Verteilung eine mit einer Form des Substrates im Einklang stehende Verteilung ist.
  15. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Anspruch 1, wobei eine Form des Schiebe-Körpers eine mit einer Form des Substrates korrespondierende Form ist.
  16. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 3 bis 15, wobei eine Mehrzahl von Spitzen vorgesehen ist, und wobei beim Formen der Apertur an einer der Spitzen die in deren Nähe befindlichen Spitzen (51) als die Anschläge wirken.
  17. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Anspruch 16, wobei ebenfalls eine Apertur an wenigstens einer der als die Anschläge wirkenden Spitzen (51) ausgebildet ist.
  18. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Anspruch 1, wobei die Anschläge (62) rings der Spitzen regelmäßig angeordnete vorstehende Abschnitte sind.
  19. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Anspruch 1, wobei Struktur-Elemente (702) unter periodischen Intervallen von ungefähr einer Wellenlänge von der Spitze vorgesehen sind.
  20. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Anspruch 19, wobei der Anschlag die Struktur-Elemente enthält.
  21. Verfahren zur Herstellung einer optischen Apertur gemäß Anspruch 19, wobei die Struktur-Elemente zwischen dem Anschlag und der Spitze ausgebildet sind.
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