JP2000193580A - Optical waveguide type probe, light detecting head and production of them - Google Patents

Optical waveguide type probe, light detecting head and production of them

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JP2000193580A
JP2000193580A JP10368715A JP36871598A JP2000193580A JP 2000193580 A JP2000193580 A JP 2000193580A JP 10368715 A JP10368715 A JP 10368715A JP 36871598 A JP36871598 A JP 36871598A JP 2000193580 A JP2000193580 A JP 2000193580A
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JP
Japan
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light
optical waveguide
optical
probe
waveguide
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JP10368715A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Yamamoto
裕之 山本
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide type probe and a light detecting head low in cost and high in reliability. SOLUTION: The optical waveguide type probe 1 is constituted so that a channel type waveguide 7 having a light incident tip end 7a sharpened so as to be a size of light wavelength or less and having a photodetector 6 and an optical coupling part between the tip end and terminal thereof is formed on a semiconductor substrate on which the photodetector 6 is formed so as to be held between clad layers having a refractive index lower than that of the channel type waveguide 7. This optical waveguide type probe 1 is mounted on a slider 2 to constitute a light detecting head 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体に記録さ
れた情報の再生を近接場光を用いて行う光学的情報再生
装置の光ピックアップとその作製方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup of an optical information reproducing apparatus for reproducing information recorded on a recording medium by using near-field light, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスク装置に代表される光記録再生
装置は、これまで大容量の可換媒体として注目されてき
た。
2. Description of the Related Art An optical recording / reproducing apparatus represented by an optical disk apparatus has been attracting attention as a large-capacity interchangeable medium.

【0003】しかし、近年は、磁気ディスク装置につい
ても急速な大容量化が進展している。
However, in recent years, the capacity of magnetic disk devices has been rapidly increasing.

【0004】そのため、光ディスク装置の更なる高密度
化を目指し、光源の短波長化、微小な情報記録マークの
形成技術、光スポット径より小さい情報記録マークを精
度よく再生する技術、の3つの方向から研究開発が進め
られているが、回折現象のため波長よりも小さい光を集
光できないことが課題となっている。
[0004] Therefore, in order to further increase the density of the optical disk device, there are three directions: shorter wavelength of the light source, technology for forming minute information recording marks, and technology for accurately reproducing information recording marks smaller than the light spot diameter. Although research and development have been promoted since then, the problem is that light smaller than the wavelength cannot be collected due to the diffraction phenomenon.

【0005】この限界を打ち破り、記録密度を現状より
2桁向上する方法として、近接場光学顕微鏡(Scan
ning Near−field Optical M
icroscope:SNOM 以下SNOMと略す)
の構成を利用した光記録再生方法が注目されている。
As a method of overcoming this limitation and improving the recording density by two orders of magnitude from the current state, a near-field optical microscope (Scan) has been proposed.
ning Near-field Optical M
(microscope: SNOM, hereinafter abbreviated as SNOM)
An optical recording / reproducing method using the configuration described above has attracted attention.

【0006】この方式には、一般に、Illumina
tion mode(以下Iモードと略す)と呼ばれる
微小開口から近接場光を放射するものと、Collec
tion mode(以下Cモードと略す)と呼ばれる
試料表面に現れる近接場光をプローブで集光する方法が
知られており、さらには両者の作用を兼ねたハイブリッ
ドモードと呼ばれる構成も知られている。
[0006] This system generally includes Illumina.
one that emits near-field light from a small aperture called a Tion mode (hereinafter abbreviated as I mode);
A method of collecting near-field light appearing on the surface of a sample, which is called a “tion mode” (hereinafter abbreviated as “C mode”), with a probe is known, and a configuration called a hybrid mode having both functions is also known.

【0007】図9(a)は、Iモードの構成を表したも
のである。
FIG. 9A shows the configuration of the I mode.

【0008】光源21に接続されたプローブ22は、樹
脂やガラスからなる透明基板表面に、例えば相変化材料
などの記録膜が成膜され、記録マーク23aの形成され
た記録媒体基板23に対向している。
A probe 22 connected to a light source 21 faces a recording medium substrate 23 on which a recording film such as a phase change material is formed on a transparent substrate surface made of resin or glass and a recording mark 23a is formed. ing.

【0009】プローブは、光ファイバーを加熱伸長やエ
ッチングなどで先鋭加工し、これに金属膜22bを形成
し、プローブ先端22aのみ金属膜を除去することで得
られ、先端には数十nmの光学的開口が形成されてい
る。
The probe is obtained by sharpening an optical fiber by heating, elongating, etching, or the like, forming a metal film 22b thereon, and removing the metal film only at the probe tip 22a. An opening is formed.

【0010】プローブ先端22aと記録媒体基板23と
の間隔は、数十nmに保たれる。
The distance between the probe tip 22a and the recording medium substrate 23 is maintained at several tens of nm.

【0011】記録媒体基板23を挟んで、プローブ22
の反対側には光検出器24が配置されている。
With the recording medium substrate 23 interposed, the probe 22
The photodetector 24 is arranged on the opposite side of the photodetector 24.

【0012】光源21で発生しプローブ22に導かれた
光は、プローブ先端22aで近接場光Nとして滲み出
す。
Light generated by the light source 21 and guided to the probe 22 oozes as near-field light N at the probe tip 22a.

【0013】ところが、プローブ先端22aの近傍には
記録マーク23aの形成された記録媒体基板23が存在
し、滲み出した光の一部はもはや近接場光ではなくな
り、記録媒体基板23を通過する伝搬光となる。
However, the recording medium substrate 23 on which the recording mark 23a is formed is present near the probe tip 22a, and a part of the exuded light is no longer near-field light, and is transmitted through the recording medium substrate 23. It becomes light.

【0014】この近接場光Nから生じた伝搬光が記録マ
ーク23aを通過するとき、記録マーク23aが光と相
互作用し強度変化や位相変化などが起こるので、光検出
器24でその信号の読み出しを行う。
When the propagating light generated from the near-field light N passes through the recording mark 23a, the recording mark 23a interacts with the light to cause a change in intensity and a phase. I do.

【0015】光検出器24は、記録媒体基板23を通過
して発散する光を受光する必要があるので、比較的受光
面の大きい光検出器が必要となるが、その分、記録媒体
基板23を挟んで対向するプローブ先端22aとの位置
合わせが容易になるというメリットがある。
Since the photodetector 24 needs to receive light diverging through the recording medium substrate 23, a photodetector having a relatively large light receiving surface is required. There is a merit that the alignment with the probe tip 22a which is opposed to the other end becomes easy.

【0016】また、近接場光のエネルギーでマークを記
録する場合は、記録パワー確保の点からこのIモードが
採用されることが多い。
When a mark is recorded with the energy of near-field light, this I-mode is often adopted from the viewpoint of securing recording power.

【0017】図9(b)は、Cモードの構成を表したも
のである。
FIG. 9B shows the configuration of the C mode.

【0018】光源21は、樹脂やガラスからなる透明基
板の表面に記録膜が成膜され、記録マーク23aの形成
された記録媒体基板23の裏面から臨界角以上の角度で
光を入射するように配置されている。
The light source 21 is formed such that a recording film is formed on the surface of a transparent substrate made of resin or glass, and light is incident from the back surface of the recording medium substrate 23 on which the recording marks 23a are formed at an angle of a critical angle or more. Are located.

【0019】記録媒体基板23を挟んで光源21の反対
側には、光検出器24に接続されたプローブ22が配置
されている。
On the opposite side of the light source 21 across the recording medium substrate 23, a probe 22 connected to a photodetector 24 is arranged.

【0020】プローブ先端22aと記録媒体基板23と
の間隔は、数十nmに保たれる。
The distance between the probe tip 22a and the recording medium substrate 23 is maintained at several tens of nm.

【0021】光源21から発せられた光は、記録媒体基
板23の裏面から入射し、記録マーク23a付近で全反
射して、再び記録媒体基板の裏面側から外部へ放射され
ていく。
The light emitted from the light source 21 enters from the back surface of the recording medium substrate 23, is totally reflected near the recording mark 23a, and is emitted to the outside again from the back surface side of the recording medium substrate.

【0022】このとき、記録媒体基板23の表面には近
接場光Nが滲み出している。
At this time, near-field light N is seeping out on the surface of the recording medium substrate 23.

【0023】ところが、記録媒体基板23の近傍にはプ
ローブ先端22aが存在し、滲み出した光の一部はもは
や近接場光ではなくなり、プローブ22へと導かれる伝
搬光となる。
However, the probe tip 22 a exists near the recording medium substrate 23, and a part of the exuded light is no longer near-field light, but becomes propagation light guided to the probe 22.

【0024】この近接場光Nから生じた伝搬光は、記録
マーク23aを通過するとき記録マーク23aと相互作
用し強度変化や位相変化などが起こっているので、プロ
ーブ22に接続された光検出器24でその信号の読み出
しを行うことができる。
The propagating light generated from the near-field light N interacts with the recording mark 23a when passing through the recording mark 23a, causing a change in intensity and a phase. Therefore, the photodetector connected to the probe 22 At 24, the signal can be read.

【0025】プローブ22と光検出器24の光学的結合
を効率よくすることにより、Iモードの場合の光検出器
よりも受光面を小さくできるので、高速応答性が良好に
なるというメリットがある。
By making the optical coupling between the probe 22 and the photodetector 24 more efficient, the light receiving surface can be made smaller than that of the photodetector in the case of the I-mode.

【0026】Iモードは、被測定物の局所的な領域にの
み光を照射するので、近接場光のエネルギーを使った微
小な領域での化学反応や加工、物性解析などが可能であ
る。
In the I mode, light is irradiated only to a local region of the object to be measured, so that a chemical reaction, processing, physical property analysis, and the like can be performed in a minute region using the energy of near-field light.

【0027】このことから、SNOMの中でも特に図9
(a)に示したIモードに関する研究・報告が比較的多
く、例えばプローブ22を光導波路で形成し光源と集積
化したものが、特開平9−35318号公報に提案され
ている。
For this reason, FIG.
There are relatively many studies and reports on the I mode shown in (a). For example, a probe 22 formed of an optical waveguide and integrated with a light source is proposed in JP-A-9-35318.

【0028】以下、これについて、図10および図11
を用いて説明する。
This will be described below with reference to FIGS. 10 and 11.
This will be described with reference to FIG.

【0029】図10に示したその構成によると、記録媒
体基板(図11にて後述)を挟んで対向する2つの浮上
スライダ25および26があり、浮上スライダ25の方
が光照射系、浮上スライダ26の方が受光系である。
According to the configuration shown in FIG. 10, there are two flying sliders 25 and 26 which face each other across a recording medium substrate (described later with reference to FIG. 11), and the flying slider 25 is a light irradiation system and a flying slider. 26 is a light receiving system.

【0030】浮上スライダ25には、半導体レーザ27
と、半導体レーザ27の出力をモニターする光検出器2
8、および誘電体層29が配置されている。
The flying slider 25 has a semiconductor laser 27
And a photodetector 2 for monitoring the output of the semiconductor laser 27
8, and a dielectric layer 29 are disposed.

【0031】誘電体層29の内部には、チャネル導波路
30が形成されており、その先端は先鋭加工されフォト
ンプローブ31を構成している。
A channel waveguide 30 is formed inside the dielectric layer 29, and its tip is sharpened to form a photon probe 31.

【0032】一方、受光系の浮上スライダ26にはプリ
ズム32が配置されており、その取り付け面近傍にプリ
ズム32に隠れて見えない光検出器が配置されている。
On the other hand, a prism 32 is arranged on the flying slider 26 of the light receiving system, and a photodetector which is hidden behind the prism 32 and cannot be seen is arranged near its mounting surface.

【0033】図11は、図10に示した構造の浮上スラ
イダ25、フォトンプローブ31、浮上スライダ26、
プリズム32、およびその周辺部分の断面を拡大して表
示したものである。
FIG. 11 shows a flying slider 25, a photon probe 31, a flying slider 26, and a floating slider 25 having the structure shown in FIG.
The cross section of the prism 32 and its peripheral portion is enlarged and displayed.

【0034】浮上スライダ25には、溝35が設けられ
ており、その表面には絶縁層38が形成されている。
The flying slider 25 is provided with a groove 35, on the surface of which an insulating layer 38 is formed.

【0035】ただし、図の紙面垂直方向の溝35の幅
は、光検出器28および半導体レーザ27の紙面垂直方
向の幅よりも狭くなっている。
However, the width of the groove 35 in the direction perpendicular to the plane of the drawing is smaller than the width of the photodetector 28 and the semiconductor laser 27 in the direction perpendicular to the plane of the drawing.

【0036】浮上スライダ25の溝35および溝部以外
の部位には、配線39および配線44が取り付けられて
いる。
The wiring 39 and the wiring 44 are attached to portions other than the groove 35 and the groove of the flying slider 25.

【0037】また、光検出器28の浮上スライダ25へ
の取り付け面にはパッド42が、半導体レーザ27の浮
上スライダ25への取り付け面にはパッド47が取り付
けられている。
A pad 42 is attached to the surface of the photodetector 28 on the flying slider 25, and a pad 47 is attached to the surface of the semiconductor laser 27 on the flying slider 25.

【0038】パッド42と配線39とは半田43で固定
されており、パッド47と配線44とは半田48で固定
されていて、それぞれ電気的接続が得られている。
The pad 42 and the wiring 39 are fixed by solder 43, and the pad 47 and the wiring 44 are fixed by solder 48, so that electrical connection is obtained.

【0039】また、半田48は、半導体レーザ27で発
生した熱を浮上スライダ25に逃がす役割も有してい
る。
The solder 48 also has a function of releasing heat generated by the semiconductor laser 27 to the flying slider 25.

【0040】光検出器28には、半田43に固定される
パッド42とその反対の面にパッド40が取り付けられ
ていて、活性層41に半導体レーザ27からの光が入射
することにより、活性層内部のPN接合部分に電流が流
れ、これをパッド42およびパッド40により取り出す
ようになっている。
The photodetector 28 has a pad 42 fixed to the solder 43 and a pad 40 attached to a surface opposite to the pad 42. When light from the semiconductor laser 27 enters the active layer 41, the active layer 41 is activated. A current flows through the internal PN junction, and the current is taken out by the pads 42 and 40.

【0041】半導体レーザ27には、半田48で固定さ
れるパッド47と、その反対の面にパッド45が取り付
けられていて、これらを介して電流を流すことにより活
性層46でレーザ光が生成されるようになっている。
The semiconductor laser 27 is provided with a pad 47 fixed by solder 48 and a pad 45 on the surface opposite to the pad 47. When a current flows through these, a laser beam is generated in the active layer 46. It has become so.

【0042】レーザ光の一部は、半導体レーザ27の光
検出器28が取り付けられた側の端面から射出し、光検
出器28でその信号強度が測定される。
A part of the laser light is emitted from the end face of the semiconductor laser 27 on the side where the photodetector 28 is attached, and the signal intensity is measured by the photodetector 28.

【0043】レーザ光の別な一部は、半導体レーザ27
の光検出器が取り付けられたのとは逆の端面から射出
し、先鋭部分50に入射する。
Another part of the laser light is
The light exits from the end face opposite to the side on which the photodetector is mounted, and enters the sharpened portion 50.

【0044】浮上スライダ25には、誘電体層29a、
誘電体層29bが取り付けられており、これらの境界面
近傍にはチャネル導波路30が設けられている。
The flying slider 25 has a dielectric layer 29a,
A dielectric layer 29b is attached, and a channel waveguide 30 is provided near these boundary surfaces.

【0045】また、チャネル導波路30の、半導体レー
ザ27が取り付けられた端面と逆の端面には、先鋭部分
50が設けられている。
A sharp portion 50 is provided on the end face of the channel waveguide 30 opposite to the end face on which the semiconductor laser 27 is mounted.

【0046】また、誘電体層29a、29bおよび先鋭
部分の露出面は、開口部分51を除いて遮光層49が部
分的に設けられている。
On the exposed surfaces of the dielectric layers 29a and 29b and the sharp portion, a light-shielding layer 49 is partially provided except for the opening 51.

【0047】記録媒体基板36の上述の先鋭部分50側
の面には、記録層34、保護層33、潤滑層37aが取
り付けられており、その反対面には潤滑層37bが取り
付けられている。
A recording layer 34, a protective layer 33, and a lubricating layer 37a are attached to the surface of the recording medium substrate 36 on the above-described sharp portion 50 side, and a lubricating layer 37b is attached to the opposite surface.

【0048】ここで、保護層33は、記録層34の酸化
や変質の防止、および浮上スライダ25がクラッシュし
た際の保護膜として機能する。
Here, the protection layer 33 functions as a protection film for preventing the recording layer 34 from being oxidized or deteriorated, and when the flying slider 25 crashes.

【0049】チャネル導波路30を伝搬してきた導波光
の一部は、開口部分51から近接場光として滲み出す。
A part of the guided light propagating through the channel waveguide 30 oozes out from the opening 51 as near-field light.

【0050】開口部分51の近傍には潤滑層37aが存
在し、滲み出した光の一部はもはや近接場光ではなく、
潤滑層37a、保護層33、記録層34、記録媒体基板
36、潤滑層37bを通過する空間光となる。
A lubricating layer 37a exists near the opening 51, and a part of the oozed light is no longer near-field light.
It becomes spatial light passing through the lubricating layer 37a, the protective layer 33, the recording layer 34, the recording medium substrate 36, and the lubricating layer 37b.

【0051】この近接場光から生じた空間光が記録層3
4に達するとき、記録層34が光と相互作用して、情報
の書き込み、読み出しを行う。
The spatial light generated from the near-field light is applied to the recording layer 3.
4, the recording layer 34 interacts with light to write and read information.

【0052】読み出しの場合は、開口部分51を通じて
情報が書き込まれている記録層34に出射光を照射す
る。
In the case of reading, the recording layer 34 on which information is written is irradiated with the emitted light through the opening 51.

【0053】照射光の一部は記録層34を通過し、記録
媒体基板36、潤滑層37bを通過する。
A part of the irradiation light passes through the recording layer 34, and passes through the recording medium substrate 36 and the lubrication layer 37b.

【0054】透過光52は、浮上スライダ26に取り付
けられたプリズム32に入射し、その内部で反射して、
浮上スライダ26に設けられた光検出器54に入射す
る。
The transmitted light 52 enters the prism 32 attached to the flying slider 26, is reflected inside, and
The light enters a photodetector 54 provided on the flying slider 26.

【0055】光検出器54により透過光52は電流に変
換され、配線53a、53bによって図示されない制御
装置基板に与えられ、この検出信号により信号の再生を
行う。
The transmitted light 52 is converted into an electric current by the photodetector 54, applied to a control device board (not shown) by the wirings 53a and 53b, and a signal is reproduced based on the detection signal.

【0056】一方、図9(b)に示したCモードの構成
については、Jpn.J.Appl.Phys.Vol
31(1992)pp.2282−2287にNano
metric Scale Biosample Ob
servation Using a Photon
Scanning Tunneling Micros
copeの中でプローブの形状と光学特性の関係につい
て述べられているものの、Iモードに比べて研究・報告
例が少なく、図11に示したように、集積化された具体
的な構成の提案はなされていない。
On the other hand, regarding the configuration of the C mode shown in FIG. J. Appl. Phys. Vol
31 (1992) pp. Nano at 2282-2287
metric Scale Biosample Ob
Serving Using a Photon
Scanning Tunneling Micros
Although the relationship between the probe shape and the optical characteristics is described in the scope, there are fewer studies and reports than in the I mode, and as shown in FIG. Not done.

【0057】強いて挙げれば、特開平6−259821
号公報において、ハイブリッドモードの構成について提
案されており、プローブと光導波路がグレーティングカ
プラーを介して組み合わされている。
For example, JP-A-6-259821
In Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. Hei 10 (1999), a hybrid mode configuration is proposed, in which a probe and an optical waveguide are combined via a grating coupler.

【0058】以下、これについて、図12および図13
を用いて説明する。
Hereinafter, this will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0059】図12は、特開平6−259821号公報
に示された記録再生装置を表す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a recording / reproducing apparatus disclosed in JP-A-6-259821.

【0060】この装置において、カンチレバー56の先
端には透明探針57が設けられており、透明探針57を
ディスク55の記録面55aに近接または接触させて情
報の記録または再生を行う。
In this apparatus, a transparent probe 57 is provided at the tip of the cantilever 56, and information is recorded or reproduced by bringing the transparent probe 57 close to or in contact with the recording surface 55a of the disk 55.

【0061】情報を記録する場合には、レーザ光源60
から出射した平行光を偏光子または波長板61によって
偏光または円偏光とし、この光を偏光ビームスプリッタ
62および1/2波長板63を経由させて、カンチレバ
ー56に設けた光導波路膜68(図13にて後述)に導
き、透明探針57を経由させて、ディスク55の記録面
55aに照射する。
When recording information, the laser light source 60
13 is converted into polarized light or circularly polarized light by a polarizer or a wave plate 61, and the light passes through a polarizing beam splitter 62 and a half-wave plate 63, and passes through an optical waveguide film 68 (FIG. 13) provided on a cantilever 56. Irradiates the recording surface 55a of the disk 55 via the transparent probe 57.

【0062】ディスク55は、平滑なガラス基板または
シリコン基板の表面に、例えばコバルト、白金の多層構
造の磁性体薄膜をスパッタ蒸着したものであり、磁石6
4によって透明探針57の近傍にバイアス磁界を印加し
ながら、上記のように透明探針57の先端から光を照射
することにより、光照射領域に相当する微小部分を磁化
して情報を記録することができる。
The disk 55 is formed by depositing a magnetic thin film having a multilayer structure of, for example, cobalt or platinum on a smooth glass or silicon substrate by sputtering.
By irradiating light from the tip of the transparent probe 57 as described above while applying a bias magnetic field in the vicinity of the transparent probe 57 by 4, information is recorded by magnetizing a minute portion corresponding to the light irradiation area. be able to.

【0063】情報の再生は、記録時よりも小さな光量の
レーザ光を上記の光学系で照射し、その反射光を透明探
針57で捕らえ、偏光ビームスプリッタ62で分岐さ
せ、偏光子65を通して光検出器66で検出することに
より、ディスク55の磁化に応じた反射光の偏光角の回
転(カー効果)を検知することができる。
For reproducing information, a laser beam having a smaller light amount than that at the time of recording is irradiated by the above-mentioned optical system, the reflected light is captured by the transparent probe 57, branched by the polarization beam splitter 62, and passed through the polarizer 65. By detecting with the detector 66, the rotation (Kerr effect) of the polarization angle of the reflected light according to the magnetization of the disk 55 can be detected.

【0064】図13は、カンチレバー56の詳細を示し
ており、図13(a)は断面図、図13(b)は平面図
を表している。
FIG. 13 shows details of the cantilever 56. FIG. 13 (a) is a sectional view and FIG. 13 (b) is a plan view.

【0065】カンチレバー56は、酸化珪素膜67に窒
化珪素からなる光導波路膜68を設けたものであり、カ
ンチレバー56の可動部には透明探針57が設けられて
いる。
The cantilever 56 is provided with an optical waveguide film 68 made of silicon nitride on a silicon oxide film 67, and a movable probe of the cantilever 56 is provided with a transparent probe 57.

【0066】ここで透明探針57には、その先端に光の
波長に比べて十分小さな微小開口部74が設けられてお
り、透明探針57は前記微小開口部74を除いて遮光膜
75で覆われている。
Here, the transparent probe 57 is provided at its tip with a small opening 74 sufficiently smaller than the wavelength of light, and the transparent probe 57 is covered with the light shielding film 75 except for the small opening 74. Covered.

【0067】これにより、余分な光が透明探針57の先
端部分以外に照射したり、逆に、余分な光を検出したり
する不都合を回避することができるので、高精度な記録
再生を行うことができる。
Thus, it is possible to avoid inconvenience of irradiating extra light to the portion other than the tip portion of the transparent probe 57 and, conversely, to detect extra light, thereby performing highly accurate recording and reproduction. be able to.

【0068】なお、光導波路膜68の厚みおよび屈折率
は、使用する光の波長に対して波面が保存されるよう適
切に選択される。
The thickness and the refractive index of the optical waveguide film 68 are appropriately selected so that the wavefront is preserved with respect to the wavelength of the light to be used.

【0069】カンチレバー56の可動端には、光導波路
膜68の表面に透明探針57の軸69を中心として略同
心円状のグレーティング70が設けられており、光導波
路膜68と透明探針57の間を結ぶカプラーを構成して
いる。
At the movable end of the cantilever 56, a substantially concentric grating 70 is provided around the axis 69 of the transparent probe 57 on the surface of the optical waveguide film 68. It constitutes a coupler connecting them.

【0070】これにより、光導波路膜68を通過した光
を効率よく透明探針57に導くことができるとともに、
透明探針57の先端の近接視野部で検出した微弱光を効
率よく光導波路膜68に導くことができる。
Thus, the light that has passed through the optical waveguide film 68 can be efficiently guided to the transparent probe 57, and
The weak light detected in the near visual field at the tip of the transparent probe 57 can be efficiently guided to the optical waveguide film 68.

【0071】また、使用する光の波長に対してグレーテ
ィングピッチを適切に選択することにより、透明探針5
7の微小開口部74に焦点を結ばせることができるの
で、情報の高密度記録が可能となる。
Also, by appropriately selecting the grating pitch for the wavelength of the light to be used, the transparent probe 5
Since the focus can be focused on the small aperture 74 of the seventh embodiment, high-density recording of information becomes possible.

【0072】カンチレバー56の固定端には、固定のた
めの透明ガラス基板71が接着されており、この部分に
位置する光導波路膜68の表面には、透明探針57の軸
69を中心とする略同心円状のグレーティングカプラー
72が設けられている。
At the fixed end of the cantilever 56, a transparent glass substrate 71 for fixing is adhered. On the surface of the optical waveguide film 68 located at this portion, the axis 69 of the transparent probe 57 is centered. A substantially concentric grating coupler 72 is provided.

【0073】これにより、光導波路膜68に垂直な方向
73から平行光をグレーティングカプラー72に入射さ
せると、この入射光は波面を保ったまま透明探針57の
軸69に向かって集光する。
When parallel light enters the grating coupler 72 from the direction 73 perpendicular to the optical waveguide film 68, the incident light is focused toward the axis 69 of the transparent probe 57 while maintaining the wavefront.

【0074】そして、この導波光は前記した透明探針5
7に導かれる。
The guided light is transmitted to the transparent probe 5 described above.
It is led to 7.

【0075】[0075]

【発明が解決しようとする課題】光ファイバーを加工し
たプローブを用いる場合、プローブの加工にコストがか
かり、大量生産には向かない。
When a probe formed by processing an optical fiber is used, the processing of the probe is costly and is not suitable for mass production.

【0076】そこで、プローブを光導波路で形成し、光
検出器と集積化するのが望ましいが、プローブの形成さ
れた光導波路が光検出器と光学的に結合されている構成
の光学系については提案されていなかった。
Therefore, it is desirable to form the probe with an optical waveguide and integrate it with the photodetector. However, regarding an optical system in which the optical waveguide with the probe is optically coupled to the photodetector, Had not been proposed.

【0077】一部、ハイブリッドモードの光学系として
透明探針と光導波路膜の集積化が提案されているが、光
検出器の集積化はなされていない。
In some cases, as a hybrid mode optical system, integration of a transparent probe and an optical waveguide film has been proposed, but integration of a photodetector has not been made.

【0078】さらに、従来のチャネル導波路を加工した
先鋭なプローブでは先端が依然として突出した構造とな
っていた。
Furthermore, the conventional sharp probe formed by processing a channel waveguide has a structure in which the tip still protrudes.

【0079】これは、顕微鏡が不規則な大きさの突起物
あるいは陥没形状の測定を前提としているためであった
り、金属膜を選択的に除去しプローブ先端に光学的開口
部を形成しやすくするためであるが、この先鋭化された
プローブは破損しやすいという問題点があった。
This is because the microscope is premised on measurement of irregularly sized projections or depressions, or the metal film is selectively removed to facilitate formation of an optical opening at the probe tip. However, there is a problem that the sharpened probe is easily broken.

【0080】本発明はこれらの課題を解決し、低コスト
で高信頼性の光導波路型プローブおよび受光ヘッドを提
供することを目的としている。
An object of the present invention is to solve these problems and to provide a low-cost and highly reliable optical waveguide probe and light receiving head.

【0081】[0081]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の光導波
路型プローブは、光検出器の形成された半導体基板上
に、光の入射する先端が光の波長以下に先鋭加工され終
端との間に前記光検出器と光学的結合部を有するチャネ
ル型導波路が、前記チャネル型導波路よりも屈折率の低
いクラッド層に挟まれて形成されていることを特徴とす
る請求項2に記載の光導波路型プローブは、請求項1に
記載の光導波路型プローブにおいて、前記チャネル型導
波路および前記光検出器が形成されているのと同じ半導
体基板上に、前記光検出器からの出力を処理するICが
形成されていることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical waveguide probe comprising: a semiconductor substrate on which a photodetector is formed; The channel-type waveguide having the optical detector and the optical coupling portion therebetween is formed between cladding layers having a lower refractive index than the channel-type waveguide. The optical waveguide probe according to claim 1, wherein the output from the photodetector is provided on the same semiconductor substrate on which the channel type waveguide and the photodetector are formed. An IC to be processed is formed.

【0082】請求項3に記載の光導波路型プローブは、
請求項1または2に記載の光導波路型プローブにおい
て、前記チャネル型導波路が、前記半導体基板と窒化珪
素膜を介して形成されていることを特徴とする。
The optical waveguide probe according to claim 3 is
3. The optical waveguide probe according to claim 1, wherein the channel waveguide is formed via the semiconductor substrate and a silicon nitride film.

【0083】請求項4に記載の光導波路型プローブは、
請求項1乃至3のいずれかに記載の光導波路型プローブ
において、前記チャネル型導波路の先鋭加工された先端
は誘電体材料に覆われて光学的開口をなし、前記光学的
開口が略平面に形成されていることを特徴とする。
The optical waveguide probe according to the fourth aspect is
4. The optical waveguide probe according to claim 1, wherein a sharpened tip of the channel waveguide is covered with a dielectric material to form an optical opening, and the optical opening is substantially flat. It is characterized by being formed.

【0084】請求項5に記載の光導波路型プローブは、
請求項4に記載の光導波路型プローブにおいて、前記誘
電体材料が、SOG(spin on glass)で
あることを特徴とする。
An optical waveguide probe according to a fifth aspect of the present invention
The optical waveguide probe according to claim 4, wherein the dielectric material is SOG (spin on glass).

【0085】請求項6に記載の光導波路型プローブは、
請求項4に記載の光導波路型プローブにおいて、前記誘
電体材料が、CVDで形成された二酸化珪素であること
を特徴とする。
The optical waveguide probe according to claim 6 is
The optical waveguide probe according to claim 4, wherein the dielectric material is silicon dioxide formed by CVD.

【0086】請求項7に記載の光導波路型プローブは、
請求項3乃至6のいずれかに記載の光導波路型プローブ
において、前記チャネル型導波路、前記光検出器、前記
ICのうち、少なくともいずれかに外部から入射する導
波光以外の光を遮断するように、遮光膜が形成されてい
ることを特徴とする。
The optical waveguide probe according to claim 7 is
The optical waveguide probe according to any one of claims 3 to 6, wherein light other than guided light that is externally incident on at least one of the channel waveguide, the photodetector, and the IC is blocked. A light-shielding film is formed thereon.

【0087】請求項8に記載の受光ヘッドは、請求項1
乃至7のいずれかに記載の光導波路型プローブがスライ
ダに搭載されており、情報の記録された記録媒体に別の
光学系から光が照射されたとき、記録マーク近傍に発生
する近接場光を前記光導波路型プローブで検出して記録
情報を再生することを特徴とする。
The light receiving head according to the eighth aspect is the first aspect.
7. The optical waveguide probe according to any one of claims 1 to 7, wherein the optical waveguide probe is mounted on a slider, and when a recording medium on which information is recorded is irradiated with light from another optical system, near-field light generated near a recording mark is generated. The recorded information is reproduced by detecting with the optical waveguide type probe.

【0088】請求項9に記載の受光ヘッドは、請求項8
に記載の受光ヘッドにおいて、請求項1乃至7のいずれ
かに記載の光導波路型プローブが、同一基板上に複数形
成され、マルチプローブを構成していることを特徴とす
る。
The light receiving head according to the ninth aspect provides the light receiving head according to the eighth aspect.
In the light receiving head described in (1), a plurality of the optical waveguide probes according to any one of claims 1 to 7 are formed on the same substrate to constitute a multi-probe.

【0089】請求項10に記載の光導波路型プローブの
作製方法は、請求項1乃至7のいずれかに記載の光導波
路型プローブの作製方法において、前記チャネル型導波
路の先鋭加工された先端部分の光学的開口形成を、前記
チャネル型導波路の形成された前記半導体基板のへき開
により行うことを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an optical waveguide type probe according to any one of the first to seventh aspects, wherein the sharpened tip portion of the channel type waveguide is provided. Forming an optical aperture by cleaving the semiconductor substrate on which the channel waveguide is formed.

【0090】請求項11に記載の光導波路型プローブの
作製方法は、請求項1乃至7のいずれかに記載の光導波
路型プローブの作製方法において、前記チャネル型導波
路の先鋭加工された先端部分の光学的開口形成を、ダイ
シングにより行うことを特徴とする。
The method of manufacturing an optical waveguide probe according to claim 11 is the method of manufacturing an optical waveguide probe according to any one of claims 1 to 7, wherein the sharpened tip portion of the channel type waveguide is provided. Forming an optical opening by dicing.

【0091】請求項12に記載の光導波路型プローブの
作製方法は、請求項7に記載の光導波路型プローブの作
製方法において、前記遮光膜の形成を無電解めっきによ
り行うことを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an optical waveguide probe according to the seventh aspect, the light shielding film is formed by electroless plating.

【0092】請求項13に記載の光導波路型プローブの
作製方法は、請求項8または9に記載の受光ヘッドの作
製方法において、前記光導波路型プローブの先端部分の
光学的開口形成を、前記浮上型スライダーの面加工と同
時に行うことを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a light receiving head according to the eighth or ninth aspect, the optical opening is formed at the tip portion of the optical waveguide type probe by the floating. It is characterized in that it is performed simultaneously with the surface processing of the mold slider.

【0093】[0093]

【発明の実施の形態】(実施例1)本発明の第1の実施
例について、以下、図を用いて説明する。
(Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0094】図1は、本発明による光導波路型プローブ
1と、これを空気浮上型スライダ2に搭載して構成され
ている受光ヘッド3の斜視図を表している。
FIG. 1 is a perspective view of an optical waveguide type probe 1 according to the present invention and a light receiving head 3 configured by mounting the probe on an air floating type slider 2.

【0095】受光ヘッド3は、記録媒体基板4の記録マ
ーク4aが形成されている側に対向配置されている。
The light receiving head 3 is disposed on the side of the recording medium substrate 4 on which the recording mark 4a is formed.

【0096】また、記録媒体基板4を挟んで反対側に
は、光源やレンズなどで構成される光照射系5が配置さ
れている。
On the opposite side of the recording medium substrate 4, a light irradiation system 5 including a light source and a lens is disposed.

【0097】光導波路型プローブ1には、光検出器6
と、光検出器6と一部で光学的に結合されたチャネル導
波路7、および信号処理用のIC8が、同一素子上にモ
ノリシックに形成されている。
The optical waveguide probe 1 has a photodetector 6
And a channel waveguide 7 optically coupled to the photodetector 6 and an IC 8 for signal processing are monolithically formed on the same element.

【0098】チャネル導波路7は、先端が光の波長以下
に先鋭加工されており、先端7aを構成している。
The tip of the channel waveguide 7 is sharpened below the wavelength of light, and constitutes the tip 7a.

【0099】光照射系5から発せられた入射光Lは、記
録媒体基板4の記録マーク4aが形成されていない側か
ら入射し、記録媒体基板4の記録マーク4aが形成され
ている側に近接場光Nを発生させる。
The incident light L emitted from the light irradiation system 5 enters from the side of the recording medium substrate 4 where the recording marks 4a are not formed, and approaches the side of the recording medium substrate 4 where the recording marks 4a are formed. A field light N is generated.

【0100】このとき、入射光Lは、記録マーク4a部
分を通過しているので、例えば透過率や屈折率の変化と
して記録マーク4aが記録されていると、近接場光Nの
強度や滲み出しの距離などが変化する。
At this time, since the incident light L passes through the recording mark 4a, if the recording mark 4a is recorded as a change in transmittance or refractive index, for example, the intensity of the near-field light N or seepage Changes the distance of the object.

【0101】記録媒体基板4の表面には、光導波路型プ
ローブ1を構成するチャネル導波路7における先端7a
が距離数十nmに近接しているため、近接場光Nは伝搬
光となってチャネル導波路7の中を光検出器6へと進ん
でいく。
On the surface of the recording medium substrate 4, the tip 7a of the channel waveguide 7 constituting the optical waveguide probe 1 is formed.
Is near a distance of several tens of nm, the near-field light N becomes propagation light and travels through the channel waveguide 7 to the photodetector 6.

【0102】光検出器6によって、チャネル導波路内を
伝わってきた伝搬光は光電変換され、その電気信号は、
図示されない半導体基板9上の配線を介して光導波路プ
ローブ1を構成する信号処理用のIC8へと導かれ、記
録マーク4aの情報が再生される。
The light propagating through the channel waveguide is photoelectrically converted by the photodetector 6, and the electric signal is
The signal is guided to a signal processing IC 8 constituting the optical waveguide probe 1 via a wiring on a semiconductor substrate 9 (not shown), and the information of the recording mark 4a is reproduced.

【0103】この光導波路型プローブ1は、被測定物で
ある記録マーク4a近傍に発生する近接場光Nを光プロ
ーブで受光して信号を検出する、いわゆるCモードのS
NOMである。
The optical waveguide type probe 1 detects the near-field light N generated in the vicinity of the recording mark 4a as an object to be measured by an optical probe and detects a signal.
NOM.

【0104】次に、図2を用いて、本発明の光導波路型
プローブ1について説明する。
Next, the optical waveguide probe 1 of the present invention will be described with reference to FIG.

【0105】図2(a)は平面図、図2(b)は断面図
を示している。
FIG. 2A is a plan view, and FIG. 2B is a sectional view.

【0106】半導体基板9には、光検出器6およびIC
8が形成されている。
The semiconductor substrate 9 has a photodetector 6 and an IC
8 are formed.

【0107】断面図(b)においては、光検出器6のみ
が示されている。
In the sectional view (b), only the photodetector 6 is shown.

【0108】そして、この光検出器6およびIC8を覆
うように、全面に窒化珪素膜10が成膜されている。
Then, a silicon nitride film 10 is formed on the entire surface so as to cover the photodetector 6 and the IC 8.

【0109】窒化珪素膜10は、後述する作製工程の際
のダメージや、導波路材料や外部から侵入する不純物イ
オンなどから光検出器6とIC8を保護する役割があ
る。
The silicon nitride film 10 has a role of protecting the photodetector 6 and the IC 8 from damage during the later-described fabrication process, and from the waveguide material and impurity ions entering from the outside.

【0110】この窒化珪素膜10としては、低圧CVD
膜が緻密なため適している。
The silicon nitride film 10 is formed by low pressure CVD.
Suitable because the film is dense.

【0111】さらにこの上には、下部クラッド11b、
チャネル導波路7、上部クラッド11a、遮光膜12、
誘電体層13がこの順序で積層されている。
Further, a lower clad 11b,
Channel waveguide 7, upper cladding 11a, light shielding film 12,
The dielectric layers 13 are stacked in this order.

【0112】ただし、図2に示した実施例ではテーパ導
波路型の光カプラーを構成しているので、下部クラッド
11bは、光検出器6の受光部上で除去され、開口が形
成されている。
However, in the embodiment shown in FIG. 2, since the optical coupler of the tapered waveguide type is formed, the lower clad 11b is removed on the light receiving portion of the photodetector 6 to form an opening. .

【0113】また、チャネル導波路7の先端7aとは反
対側の端は、一部で除去され終端7bとなっている。
The end of the channel waveguide 7 on the side opposite to the tip 7a is partially removed to form a termination 7b.

【0114】こうすることにより、遮光膜12がこの終
端7b近傍にも形成できるので、この終端7bから入射
する外部からの光を遮断することができる。
In this way, the light-shielding film 12 can be formed in the vicinity of the terminal end 7b, so that external light incident from the terminal end 7b can be blocked.

【0115】チャネル導波路7の一端は光の波長よりも
小さく先鋭加工されており、この部分にも遮光膜12が
設けられているが、先端7aのみ遮光膜12は除去さ
れ、光学的開口が形成されている。
One end of the channel waveguide 7 is sharpened so as to be smaller than the wavelength of light, and a light-shielding film 12 is also provided at this portion. However, the light-shielding film 12 is removed only at the tip 7a, and an optical aperture is formed. Is formed.

【0116】先端7aの周囲と遮光膜12の上は誘電体
層13で覆われており、先端7aが突出しないような構
造となっている。
The periphery of the tip 7a and the top of the light-shielding film 12 are covered with a dielectric layer 13, so that the tip 7a does not protrude.

【0117】フォトン顕微鏡の場合、被測定物の形状は
任意であり、その表面形状に沿ってプローブをスキャン
する必要がある。
In the case of a photon microscope, the shape of the object to be measured is arbitrary, and it is necessary to scan the probe along the surface shape.

【0118】これに対して、記録媒体基板の表面はほぼ
平坦であり、厚み方向への運動の必要がない。
On the other hand, the surface of the recording medium substrate is almost flat, and does not need to move in the thickness direction.

【0119】先鋭化され突出した先端は破損しやすいの
で、本発明では先端の周囲を誘電体で覆って保護してあ
る。
Since the sharpened and protruded tip is easily damaged, the periphery of the tip is protected by covering with a dielectric material in the present invention.

【0120】チャネル導波路7の上下にある上部クラッ
ド11aおよび下部クラッド11bは、導波路内部を伝
わる光が外部へ漏れないようにするものであり、光導波
路材料よりも屈折率の小さい透明材料、た例えば二酸化
珪素で形成されている。
The upper cladding 11a and the lower cladding 11b above and below the channel waveguide 7 are for preventing light transmitted through the inside of the waveguide from leaking to the outside, and include a transparent material having a smaller refractive index than the material of the optical waveguide. For example, silicon dioxide.

【0121】図2(b)において、下部クラッド11b
は光検出器6に近づくにつれて徐々に薄くなっており、
これに積層されるチャネル導波路7および上部クラッド
11aと合わせてテーパ導波路を構成している。
In FIG. 2B, the lower clad 11b
Gradually becomes thinner as it approaches the photodetector 6,
The tapered waveguide is formed by combining the channel waveguide 7 and the upper clad 11a laminated thereon.

【0122】先端7aから入射しチャネル導波路7内部
を図中右方向に伝わる光は、この下部クラッドが薄くな
るにつれて徐々に半導体基板9側へと漏れていく。
Light incident from the tip 7a and propagating inside the channel waveguide 7 in the right direction in the figure gradually leaks toward the semiconductor substrate 9 as the thickness of the lower clad becomes thinner.

【0123】その光を受けるような位置に光検出器6は
形成されており、チャネル導波路7内部を伝わる光は効
率よく光検出器6へと導かれる。
The light detector 6 is formed at a position where the light is received, and the light transmitted inside the channel waveguide 7 is efficiently guided to the light detector 6.

【0124】光検出器6へ漏れ出る光の光検出器6に対
する入射角は、後述の窒化珪素膜10による反射防止作
用との兼ね合いで、例えば70°が入射光の強度ピーク
となるよう設計されている。
The incident angle of the light leaking to the photodetector 6 with respect to the photodetector 6 is designed so that, for example, 70 ° becomes the intensity peak of the incident light in consideration of the antireflection effect of the silicon nitride film 10 described later. ing.

【0125】この条件を考慮して、窒化珪素膜10の厚
みを適当に設定することで、光検出器6へ導かれる光に
対する反射防止構造とすることが可能である。
By appropriately setting the thickness of the silicon nitride film 10 in consideration of these conditions, an anti-reflection structure for light guided to the photodetector 6 can be obtained.

【0126】反射防止作用の詳細については、出願人ら
が先に提案した特願平9−063614号(「導波光検
出器及びその製造方法」)に説明されている。
The details of the antireflection function are described in Japanese Patent Application No. 9-063614 (“guided light detector and manufacturing method thereof”) previously proposed by the present applicants.

【0127】これを引用すれば、例えばチャネル導波路
7の屈折率を1.53、下部クラッド11bの屈折率を
1.45とすれば、導波路から放射される光の角度が約
70°の導波路構造に対して、屈折率1.9の窒化珪素
膜10の厚みを450〜550nmとすると、入射角約
70°の光に対して反射防止の効果が発揮される。
To quote this, for example, if the refractive index of the channel waveguide 7 is 1.53 and the refractive index of the lower cladding 11b is 1.45, the angle of light emitted from the waveguide is about 70 °. When the thickness of the silicon nitride film 10 having a refractive index of 1.9 is 450 to 550 nm with respect to the waveguide structure, an antireflection effect is exhibited for light having an incident angle of about 70 °.

【0128】ここで、図3および図4を用いて、上記の
光導波路型プローブの作製方法について説明する。図3
(a)に示すように、半導体基板9には予め光検出器6
が形成され、これに窒化珪素膜10が積層されている。
Here, a method of manufacturing the above-described optical waveguide probe will be described with reference to FIGS. FIG.
As shown in (a), the semiconductor substrate 9 has a photodetector 6 in advance.
Is formed, and the silicon nitride film 10 is laminated thereon.

【0129】また、これらの断面図には記されていない
が、同一の半導体基板内に信号処理用のICも形成され
ており、そのICもまた窒化珪素膜で覆われている。
Although not shown in these cross-sectional views, an IC for signal processing is also formed in the same semiconductor substrate, and the IC is also covered with a silicon nitride film.

【0130】窒化珪素膜10には、誘電体膜からなる下
部クラッド11bが積層されている。
On the silicon nitride film 10, a lower clad 11b made of a dielectric film is laminated.

【0131】下部クラッド11bの成膜には、スパッタ
リングやCVDなどの方法が利用できる。
For forming the lower cladding 11b, a method such as sputtering or CVD can be used.

【0132】SOG(Spin On Glass)を
塗布後焼成してもよい。
After application of SOG (Spin On Glass), baking may be performed.

【0133】なお、後でプローブを形成するときのため
に、下部クラッドのエッチングレートはチャネル導波路
よりも大きくなっている。
Note that the etching rate of the lower clad is higher than that of the channel waveguide for later forming the probe.

【0134】次に、図3(b)に示すように、導波光を
光検出器6に結合させるための光結合器を形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, an optical coupler for coupling the guided light to the photodetector 6 is formed.

【0135】ここでは、先に述べたテーパ導波路の場合
を示している。
Here, the case of the above-described tapered waveguide is shown.

【0136】テーパ導波路の作製工程としては、まず、
光検出器6上の下部クラッド11bをエッチングにより
除去し、これに研磨処理を施して、最大斜度10°以下
の緩やかかつ滑らかなテーパ形状に仕上げる。
First, as a manufacturing process of the tapered waveguide, first,
The lower cladding 11b on the photodetector 6 is removed by etching, and this is polished to finish it in a gentle and smooth taper shape having a maximum inclination of 10 ° or less.

【0137】エッチング工程で予めテーパ形状に仕上が
るよう工夫すれば、続く研磨処理の負担は小さくできる
が、研磨により稜や突出部は速く除去されるので、必ず
しも必要な工夫ではない。
If the tapering shape is designed in advance in the etching step, the burden of the subsequent polishing process can be reduced, but the ridges and protrusions are quickly removed by the polishing, so this is not always necessary.

【0138】研磨によるテーパの形成については、特開
平9−152528号公報に記されている。
The formation of the taper by polishing is described in JP-A-9-152528.

【0139】また、テーパの斜度については、前述の特
願平9−063614号(「導波光検出器及びその製造
方法」)に示されているように、10°以下にするのが
望ましい。
It is desirable that the inclination of the taper be 10 ° or less, as described in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 9-063614 (“guided light detector and manufacturing method thereof”).

【0140】続いて、図3(c)に示すように、チャネ
ル導波路7を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 3C, a channel waveguide 7 is formed.

【0141】具体的には、ガラスのスパッタリング膜や
Si−O−NのCVD膜などの、上部・下部クラッドよ
りも屈折率の高い材料を成膜し、これをパターニングす
ることで得られる。
Specifically, a material having a higher refractive index than the upper and lower claddings, such as a glass sputtering film or a Si—O—N CVD film, is formed and patterned.

【0142】ここで、チャネル導波路7の先鋭化されな
い他端は、一部が除去され、端面7bが露出するように
なっている。
Here, the other end of the channel waveguide 7, which is not sharpened, is partially removed so that the end face 7b is exposed.

【0143】これは、後の工程で積層する遮光膜の効果
をチャネル導波路7の終端にも利用し、外部から侵入す
る光を遮断するためである。
This is because the effect of the light-shielding film laminated in a later step is also used at the end of the channel waveguide 7 to block light entering from the outside.

【0144】パターニングは、レジストパターンを利用
したエッチングでもリフトオフでもよい。
The patterning may be etching using a resist pattern or lift-off.

【0145】このチャネル導波路形成の段階で、図中奥
行き方向の幅を変化させて、平面投影図におけるくさび
形状にチャネル導波路7の先端を面内方向で先鋭化して
おく。
In the step of forming the channel waveguide, the width of the channel waveguide in the depth direction is changed, and the tip of the channel waveguide 7 is sharpened in an in-plane direction in a wedge shape in a plan projection view.

【0146】そして、さらにこの上から上部クラッド1
1aを積層する。
Further, the upper clad 1
1a is laminated.

【0147】後でプローブを形成するときのために、上
部クラッドのエッチングレートはチャネル導波路よりも
大きくなるようにそれぞれの材料を選定している。
Each material is selected so that the etching rate of the upper clad is higher than that of the channel waveguide for later forming the probe.

【0148】さらに、図3(d)に示すように、プロー
ブを形成する部分に開口がパターニングされたレジスト
層14を形成し、図3(e)に示すように、このパター
ンをマスクにし、それ以下の層にドライエッチングを施
す。
Further, as shown in FIG. 3D, a resist layer 14 having an opening patterned at a portion where a probe is to be formed is formed. As shown in FIG. 3E, this pattern is used as a mask. The following layers are subjected to dry etching.

【0149】このエッチングはサイドエッチングの少な
いイオンミリングなどが適している。
For this etching, ion milling with less side etching is suitable.

【0150】そして、図3(f)に示すように、このま
まの状態でフッ酸などを含む酸溶液で等方性エッチング
を行えば、エッチングレートの大きい上部クラッド11
aおよび下部クラッド11bが先にエッチングされ、チ
ャネル導波路7が残るようになる。
Then, as shown in FIG. 3F, if isotropic etching is performed in this state with an acid solution containing hydrofluoric acid or the like, the upper cladding 11 having a large etching rate can be obtained.
a and the lower cladding 11b are etched first so that the channel waveguide 7 remains.

【0151】このとき、上部クラッド11aおよび下部
クラッド11bのサイドエッチングの進む速度によっ
て、チャネル導波路の端面がエッチャントに接する積算
時間に差が出るので、エッチング時間を適当に制御する
ことで図3(f)に示したような形状に先鋭化すること
ができる。
At this time, the accumulated time during which the end face of the channel waveguide contacts the etchant varies depending on the speed of the side etching of the upper clad 11a and the lower clad 11b. Therefore, by appropriately controlling the etching time, FIG. The shape can be sharpened as shown in f).

【0152】その後、図4(a)に示すように、レジス
ト層14を除去して遮光膜12を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 4A, the resist layer 14 is removed to form the light shielding film 12.

【0153】遮光膜としては金属が適しており、なおか
つ、図3(e)で形成したエッチング溝Gの壁面に遮光
膜を設けるため、方法としては無電解めっきがふさわし
い。
Metal is suitable for the light-shielding film, and since a light-shielding film is provided on the wall surface of the etching groove G formed in FIG. 3E, electroless plating is suitable as a method.

【0154】蒸着では陰になる部分への金属粒子の回り
込みが不十分であり、この工程には応用できない。
In the vapor deposition, the metal particles are not sufficiently wrapped around the shaded portion, and cannot be applied to this step.

【0155】この上から、図4(b)に示すように誘電
体層13を形成し、エッチング溝Gを埋め込む。
From above, a dielectric layer 13 is formed as shown in FIG.

【0156】この埋め込む深さは数十μm程度になるの
で、成膜方法としては、SOGの塗布・焼成、あるい
は、CVDによる二酸化珪素膜を設けるのがよい。
Since the burying depth is about several tens of μm, it is preferable to form a silicon dioxide film by applying and firing SOG or CVD.

【0157】CVDによる成膜の場合、原料にTEOS
(珪酸エチル)を用いると段差被覆性が良好になる。
In the case of film formation by CVD, TEOS is used as a raw material.
The use of (ethyl silicate) improves the step coverage.

【0158】最後に、図4(c)に示すように、半導体
基板9を分断することでチャネル導波路の先端7aに光
の波長よりも小さな光学的開口が形成され、光導波路型
プローブ1が作製される。
Finally, as shown in FIG. 4C, by dividing the semiconductor substrate 9, an optical aperture smaller than the wavelength of light is formed at the tip 7a of the channel waveguide. It is made.

【0159】分断部分とチャネル導波路の先端7aとを
位置合わせする必要があるため、半導体基板9の裏面か
らエッチングで溝を形成し、これを利用して半導体基板
をへき開することで分断できる。
Since it is necessary to align the divided portion with the tip 7a of the channel waveguide, a groove is formed by etching from the back surface of the semiconductor substrate 9 and the semiconductor substrate can be divided by cleaving using the groove.

【0160】へき開を利用すると、半導体基板の結晶面
に従った平面で分断することができるので、端面の平面
度が良好となる。
When the cleavage is used, the semiconductor substrate can be divided along a plane according to the crystal plane of the semiconductor substrate, so that the flatness of the end face is improved.

【0161】また、別な方法としては、パターニングさ
れたレジストをマスクとして、表側からドライエッチン
グを施し、誘電体層13を越えてエッチングしてもよ
い。
As another method, dry etching may be performed from the front side using the patterned resist as a mask, and etching may be performed beyond the dielectric layer 13.

【0162】半導体基板9をドライエッチングだけで分
断するのは困難なので、予め裏面からアルカリ溶液で分
断部分の半導体基板9をエッチングして薄くしておくと
よい。
Since it is difficult to divide the semiconductor substrate 9 only by dry etching, it is preferable to previously thin the portion of the semiconductor substrate 9 from the rear surface with an alkaline solution to make it thinner.

【0163】その他の方法としては、通常の半導体デバ
イスの作製で行われるダイシングを利用することもで
き、例えば分断部分を目の細かいダイヤモンドブレード
で切断すればよい。
As another method, dicing performed in the production of a normal semiconductor device can be used. For example, the cut portion may be cut with a fine diamond blade.

【0164】この場合も、半導体基板9を目の細かいブ
レードだけで分断するのは困難なので、予め裏面からア
ルカリ溶液で分断部分の半導体基板9をエッチングして
薄くしておくとよい。
In this case as well, it is difficult to cut the semiconductor substrate 9 with only a fine blade, so it is preferable to previously thin the cut portion of the semiconductor substrate 9 with an alkaline solution from the back surface.

【0165】目の粗いブレードで大部分をダイシング
し、そのあと目の細かいブレードで切断するなど、ブレ
ードを使い分けるのも効果的である。
It is also effective to use different blades, for example, dicing most with a coarse blade and then cutting with a fine blade.

【0166】なお、図2では、導波光を光検出器6へ結
合する光結合器としてテーパ導波路を例に挙げている
が、図5(a)に示した端面ミラー型や、図5(b)に
示したグレーティング型でもよい。
In FIG. 2, a tapered waveguide is taken as an example of the optical coupler for coupling the guided light to the photodetector 6, but the end face mirror type shown in FIG. The grating type shown in b) may be used.

【0167】図5(a)において、チャネル導波路7の
先端7aから入射した光は、導波光となってチャネル導
波路7を伝搬し、端面ミラー15で反射されて半導体基
板9に形成された光検出器6へ導かれ光電変換される。
In FIG. 5A, light incident from the tip 7a of the channel waveguide 7 becomes guided light, propagates through the channel waveguide 7, is reflected by the end face mirror 15, and is formed on the semiconductor substrate 9. The light is guided to the photodetector 6 and photoelectrically converted.

【0168】端面ミラー15は、光の全反射を利用した
臨界角ミラーでも、金属膜によるミラーでもよい。
The end face mirror 15 may be a critical angle mirror utilizing total reflection of light or a mirror made of a metal film.

【0169】また、反射面を凹面とすることで、光検出
器まで導かれる光の発散を抑えることもできる。
Also, by making the reflecting surface concave, it is possible to suppress the divergence of the light guided to the photodetector.

【0170】一方、図5(b)においては、チャネル導
波路7の先端7aから入射した光は、導波光となってチ
ャネル導波路7を伝搬し、グレーティング16で回折さ
れて半導体基板9に形成された光検出器6へ導かれ、光
電変換される。
On the other hand, in FIG. 5B, light incident from the tip 7a of the channel waveguide 7 becomes guided light, propagates through the channel waveguide 7, is diffracted by the grating 16, and is formed on the semiconductor substrate 9. The photodetector 6 is guided to the photodetector 6 and photoelectrically converted.

【0171】グレーティング16は、例えばチャネル導
波路7上に格子状の形状を設けることで作製される。チ
ャネル導波路7とは別の材料で積層してもよいし、チャ
ネル導波路7を掘り込んで加工してもよい。
The grating 16 is manufactured by providing a lattice shape on the channel waveguide 7, for example. The channel waveguide 7 may be laminated with a different material, or the channel waveguide 7 may be dug and processed.

【0172】また、グレーティング16を曲線にした
り、ピッチを変化させて集光グレーティングカプラとす
れば、光検出器まで導かれる光の発散を抑えることもで
きる。
If the grating 16 is formed into a curved line or the pitch is changed to form a condensing grating coupler, the divergence of the light guided to the photodetector can be suppressed.

【0173】これら図5に示された実施例では、光検出
器6に導かれる光の入射角が変わるため、それぞれに対
応して窒化珪素膜10の厚みは最適化され、反射防止効
果をもたせてある。
In the embodiment shown in FIGS. 5A and 5B, since the incident angle of the light guided to the photodetector 6 changes, the thickness of the silicon nitride film 10 is optimized corresponding to each of them, and an antireflection effect is obtained. It is.

【0174】また、図4(c)に示した光導波路型プロ
ーブ1を浮上型スライダに固定すれば、図1に示した本
発明の受光ヘッド3が得られるが、浮上型スライダを形
成するセラミック基板の上に本発明の光導波路型プロー
ブを形成することもできる。この場合の作製工程につい
て、図6および図7を用いて説明する。
If the optical waveguide probe 1 shown in FIG. 4C is fixed to a flying slider, the light receiving head 3 of the present invention shown in FIG. 1 can be obtained. The optical waveguide probe of the present invention can be formed on a substrate. The manufacturing process in this case will be described with reference to FIGS.

【0175】図6(a)は、浮上型スライダ2を構成す
るセラミック基板17を示している。
FIG. 6A shows a ceramic substrate 17 constituting the flying slider 2.

【0176】この材料は、加工性、放熱性、熱膨張率な
どを考慮して決定され、例えばチタン酸カルシウムなど
が用いられる。
This material is determined in consideration of workability, heat dissipation, thermal expansion coefficient, etc., and for example, calcium titanate is used.

【0177】図6(b)に示すように、このセラミック
基板17に半導体材料9’を積層する。
As shown in FIG. 6B, a semiconductor material 9 ′ is laminated on the ceramic substrate 17.

【0178】方法としては、アモルファス半導体膜を形
成してもよいが、続く工程で作製する光検出器の性能を
良くするには、単結晶基板を接合するほうがよい。
As a method, an amorphous semiconductor film may be formed. However, in order to improve the performance of a photodetector manufactured in a subsequent step, it is better to bond a single crystal substrate.

【0179】例えば、表面を鏡面加工したセラミック基
板17と半導体材料9’を真空容器中でさらにイオンエ
ッチングして表面を活性化し、これをそのまま真空容器
中で圧着することで常温接合することができる。
For example, the ceramic substrate 17 having a mirror-finished surface and the semiconductor material 9 ′ are further ion-etched in a vacuum vessel to activate the surface, and are pressed as they are in a vacuum vessel to perform room temperature bonding. .

【0180】常温接合については、例えば特開平10−
92702号公報に一例が述べられている。
For the room temperature bonding, see, for example,
One example is described in Japanese Patent No. 92702.

【0181】そして、図6(c)に示すように、半導体
材料9’に光検出器6を形成し、さらに、図4(c)に
おける窒化珪素膜10から誘電体層13までの構造を形
成する。
Then, as shown in FIG. 6C, the photodetector 6 is formed on the semiconductor material 9 ', and further, the structure from the silicon nitride film 10 to the dielectric layer 13 in FIG. I do.

【0182】つまり、半導体材料9’より上層部分の作
製工程は、図3および図4にて説明した方法と同じであ
り、図6(c)の状態は、図4(b)の状態に対応して
いる。
That is, the manufacturing process of the portion above the semiconductor material 9 'is the same as the method described with reference to FIGS. 3 and 4, and the state of FIG. 6C corresponds to the state of FIG. are doing.

【0183】ただし、図6における窒化珪素膜10、上
部クラッド11a、下部クラッド11bは図を省略して
いる。
However, the silicon nitride film 10, the upper clad 11a, and the lower clad 11b in FIG. 6 are not shown.

【0184】この後、図6(d)に示すように、セラミ
ック基板17を浮上型スライダ2の形状に合わせて切断
し、切断品18を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 6D, the ceramic substrate 17 is cut in accordance with the shape of the flying slider 2 to form a cut product 18.

【0185】この状態では、チャネル導波路7の先端7
aには、まだ光学的開口は形成されていない。
In this state, the tip 7 of the channel waveguide 7
In a, no optical aperture has been formed yet.

【0186】図7(a)は切断品18の斜視図を表して
いる。
FIG. 7A is a perspective view of the cut product 18.

【0187】最後に、図7(b)に示したように、切り
欠き19や溝20などの必要な形状を加工し、表面を研
磨して受光ヘッド3が完成する。
Finally, as shown in FIG. 7B, necessary shapes such as the notch 19 and the groove 20 are processed, and the surface is polished to complete the light receiving head 3.

【0188】この研磨の際に、チャネル導波路の先端7
aに光の波長より小さい光学的開口が形成される。
At the time of this polishing, the tip of the channel waveguide 7
An optical aperture smaller than the wavelength of light is formed in a.

【0189】このように、光導波路型プローブの先端部
分の光学的開口形成を、浮上型スライダの面加工と同時
に行うことにより、浮上型スライダと該光導波路型プロ
ーブの先端部分の光学的開口との高さ方向の位置合わせ
が不要となるので、作製が容易になる。
As described above, by forming the optical opening at the tip portion of the optical waveguide type probe at the same time as the surface processing of the flying type slider, the optical opening at the tip portion of the floating type slider and the optical waveguide type probe is formed. Since the alignment in the height direction is not required, the fabrication becomes easy.

【0190】(実施例2)本発明の別の実施例につい
て、図8を用いて説明する。
Embodiment 2 Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0191】図8に示した光導波路型プローブ1’に
は、複数の光検出器6’、光検出器6’と光学的に結合
されたチャネル導波路7’が形成されており、マルチプ
ローブを構成している。
The optical waveguide probe 1 'shown in FIG. 8 includes a plurality of photodetectors 6' and a channel waveguide 7 'optically coupled to the photodetectors 6'. Is composed.

【0192】さらに、同一素子上には信号処理用のIC
8’がモノリシックに形成されている。
Further, an IC for signal processing is provided on the same element.
8 'is formed monolithically.

【0193】チャネル導波路7’は、先端が光の波長以
下に先鋭加工されており、先端7a’を構成している。
The channel waveguide 7 'has a tip which is sharpened below the wavelength of light to form a tip 7a'.

【0194】この光導波路型プローブ1’を上述したよ
うな浮上型スライダに搭載した受光ヘッドを構成し、マ
ルチプローブで同時に複数のトラックの情報を再生する
ことにより、再生速度が向上する。
By forming a light receiving head in which the optical waveguide type probe 1 'is mounted on the above-mentioned flying type slider and reproducing information on a plurality of tracks simultaneously by the multi-probe, the reproduction speed is improved.

【0195】また、このマルチプローブをトラッキング
サーボに利用することも可能である。
It is also possible to use this multi-probe for tracking servo.

【0196】例えば、外側2つのチャネル導波路7’に
光学的に結合された光検出器6’の出力から、トラッキ
ングエラー信号を検出することができ、3ビーム法と同
じようなサーボが可能である。
For example, a tracking error signal can be detected from the output of the photodetector 6 'optically coupled to the outer two channel waveguides 7', and servo similar to the three-beam method can be performed. is there.

【0197】[0197]

【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、光検出
器の形成された半導体基板上に、光の入射する先端が光
の波長以下に先鋭加工され終端との間に前記光検出器と
光学的結合部を有するチャネル型導波路が、前記チャネ
ル型導波路よりも屈折率の低いクラッド層に挟まれて形
成されていることにより、近接場光を用いた高密度情報
の再生ができるので、微小マークからなる大容量記録情
報の再生が可能となる。
According to the first aspect of the present invention, on the semiconductor substrate on which the photodetector is formed, the front end on which light is incident is sharpened below the wavelength of light, and the light detection is performed between the front end and the end. The channel-type waveguide having the optical coupler and the optical coupling portion is formed between the cladding layers having a lower refractive index than that of the channel-type waveguide, whereby high-density information can be reproduced using near-field light. As a result, it is possible to reproduce a large amount of recorded information composed of minute marks.

【0198】請求項2に記載の発明によれば、前記チャ
ネル型導波路および前記光検出器が形成されているのと
同じ半導体基板上に前記光検出器からの出力を処理する
ICを形成することにより、配線を短縮して光電変換と
信号処理を同一素子内で行うことができるので、信号の
クロストークや外乱ノイズの影響が低減され、素子特性
が向上する。
According to the second aspect of the present invention, an IC for processing an output from the photodetector is formed on the same semiconductor substrate on which the channel type waveguide and the photodetector are formed. Accordingly, since the wiring can be shortened and the photoelectric conversion and the signal processing can be performed in the same element, the influence of signal crosstalk and disturbance noise is reduced, and the element characteristics are improved.

【0199】請求項3に記載の発明によれば、前記チャ
ネル型導波路は、前記半導体基板と窒化珪素膜を介して
形成されることにより、前記光検出器および前記ICを
外部からの不純物や加工のダメージから保護することが
できるので、素子特性が安定し、信頼性が向上する。
According to the third aspect of the present invention, the channel type waveguide is formed through the semiconductor substrate and the silicon nitride film, so that the photodetector and the IC can be connected to external impurities or impurities. Since it can be protected from processing damage, the element characteristics are stabilized and the reliability is improved.

【0200】請求項4に記載の発明によれば、光の波長
以下に細く加工された前記チャネル型導波路の先端を誘
電体材料で覆い、光学的開口部を略平面に形成すること
により、プローブ先端の保護が可能となるので、信頼性
が向上する。
According to the fourth aspect of the present invention, the tip of the channel-type waveguide processed to be thinner than the wavelength of light is covered with a dielectric material, and the optical opening is formed substantially in a plane. Since the tip of the probe can be protected, reliability is improved.

【0201】請求項5、6に記載の発明によれば、前記
誘電体材料をSOGあるいはCVDによる二酸化珪素と
することにより、溝部分への埋め込みが良好となるの
で、前記チャネル型導波路の先端の該誘電体材料による
被覆が容易となり、コストダウンと信頼性向上につなが
る。
According to the fifth and sixth aspects of the present invention, since the dielectric material is made of silicon dioxide by SOG or CVD, the embedding in the groove becomes good, so that the tip of the channel type waveguide is formed. Can be easily coated with the dielectric material, which leads to cost reduction and improvement in reliability.

【0202】請求項7に記載の発明によれば、前記チャ
ネル型導波路、フォトダイオード、ICのうちいずれか
に入射する外部からの導波光以外の光を遮断するように
遮光膜を形成することにより、外部の不要な光を遮断す
ることができるので、素子特性が向上する。
According to the seventh aspect of the present invention, a light shielding film is formed so as to block light other than externally guided light incident on one of the channel type waveguide, photodiode and IC. As a result, unnecessary external light can be blocked, so that the element characteristics are improved.

【0203】請求項8に記載の発明によれば、上記の光
導波路型プローブを空気浮上型のスライダに搭載して受
光ヘッドを構成することにより、ヘッドを小型にするこ
とができるので、高速アクセスが可能となる。
According to the eighth aspect of the present invention, the optical waveguide probe is mounted on an air-floating slider to form a light receiving head, so that the head can be downsized. Becomes possible.

【0204】請求項9に記載の発明によれば、受光ヘッ
ドにおいて、同一基板上に複数の光導波路型プローブを
形成しマルチプローブを構成することにより、情報再生
速度が大きくなるので、大容量の情報再生が可能とな
る。
According to the ninth aspect of the present invention, in the light receiving head, by forming a plurality of optical waveguide type probes on the same substrate to constitute a multi-probe, the information reproducing speed is increased. Information can be reproduced.

【0205】請求項10に記載の発明によれば、前記チ
ャネル型導波路の先端部分の光学的開口形成を、前記チ
ャネル型導波路の形成された半導体基板のへき開で行う
ことにより、前記半導体基板の結晶面に従った平面で開
口を形成することができるので、研磨などの端面処理が
不要となりコストダウンにつながる。
According to the tenth aspect of the present invention, the formation of the optical opening at the tip portion of the channel-type waveguide is performed by cleaving the semiconductor substrate on which the channel-type waveguide is formed. Since the opening can be formed on a plane conforming to the crystal plane, the end face treatment such as polishing is not required, which leads to cost reduction.

【0206】請求項11に記載の発明によれば、前記チ
ャネル型導波路の先端部分の光学的開口形成を、ダイシ
ングによって行うことで、加工の工程を削減することが
できるので、コストダウンが図られる。
According to the eleventh aspect of the present invention, by forming the optical opening at the tip portion of the channel type waveguide by dicing, the number of processing steps can be reduced, so that the cost can be reduced. Can be

【0207】請求項12に記載の発明によれば、前記遮
光膜の形成を無電解めっきにより行うことで、溝部分の
陰になる領域への膜形成が可能となるので、素子特性が
安定し信頼性が向上する。
According to the twelfth aspect of the present invention, by forming the light-shielding film by electroless plating, it becomes possible to form a film in a region shadowed by the groove, so that the device characteristics are stabilized. Reliability is improved.

【0208】請求項13に記載の発明によれば、前記チ
ャネル型導波路の先端部分の光学的開口形成を、浮上型
スライダの面加工と同時に行うことにより、前記浮上型
スライダと前記光導波路型プローブのチャネル型導波路
の先端部分の光学的開口との高さ方向の位置合わせが不
要となるので、作製が容易になりコストダウンが図られ
る。
According to the thirteenth aspect of the present invention, the formation of the optical opening at the tip portion of the channel type waveguide is performed simultaneously with the surface processing of the floating type slider, so that the floating type slider and the optical waveguide type are formed. Since it is not necessary to align the tip of the channel type waveguide of the probe with the optical aperture in the height direction, the fabrication is easy and the cost is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例を示す平面図および断面図であ
る。
FIGS. 2A and 2B are a plan view and a sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例の作製工程を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process according to an example of the present invention.

【図4】本発明の実施例の作製工程を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process according to an example of the present invention.

【図5】本発明の別の実施例を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の別の実施例の作製工程を示す断面図で
ある。
FIG. 6 is a sectional view showing a manufacturing process of another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の別の実施例の作製工程を示す斜視図で
ある。
FIG. 7 is a perspective view showing a manufacturing process of another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の別の実施例を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing another embodiment of the present invention.

【図9】従来の技術を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a conventional technique.

【図10】従来例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a conventional example.

【図11】従来例を示す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing a conventional example.

【図12】別の従来例を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing another conventional example.

【図13】別の従来例を示す断面図および平面図であ
る。
FIG. 13 is a sectional view and a plan view showing another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1’ 光導波路型プローブ 2 スライダ 3 受光ヘッド 4 記録媒体基板 4a 記録マーク 5 光照射系 6,6’ 光検出器 7,7’ チャネル型導波路 7a,7a’ チャネル型導波路先端 7b チャネル型導波路終端 8,8’ IC 9 半導体基板 9’ 半導体材料 10 窒化珪素膜 11a 上部クラッド 11b 下部クラッド 12 遮光膜 13 誘電体層 14 レジスト 15 端面ミラー 16 グレーティング 17 セラミック基板 18 切断品 19 切り欠き 20 溝 21 光源 22 プローブ 22a プローブ先端 22b 金属膜 23 記録媒体基板 23a 記録マーク 24 光検出器 L 入射光 L’ 導波光 N 近接場光 G エッチング溝 1, 1 'Optical waveguide probe 2 Slider 3 Light receiving head 4 Recording medium substrate 4a Recording mark 5 Light irradiation system 6, 6' Photodetector 7, 7 'Channel waveguide 7a, 7a' Channel waveguide tip 7b Channel Type waveguide termination 8, 8 'IC 9 Semiconductor substrate 9' Semiconductor material 10 Silicon nitride film 11a Upper cladding 11b Lower cladding 12 Light shielding film 13 Dielectric layer 14 Resist 15 End face mirror 16 Grating 17 Ceramic substrate 18 Cutout 19 Notch 20 Groove 21 Light source 22 Probe 22a Probe tip 22b Metal film 23 Recording medium substrate 23a Recording mark 24 Photodetector L Incident light L 'Guided light N Near-field light G Etching groove

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 27/14 H01L 27/14 D 31/0232 31/02 D Fターム(参考) 2H037 AA04 BA11 CA34 CA40 DA06 2H047 KA03 KA13 KA15 KB08 MA07 PA04 PA05 PA21 PA24 QA04 RA04 TA05 TA27 TA44 4M118 AA10 AB10 BA02 CA02 EA01 GA09 GB11 5D119 AA11 AA22 BA01 CA05 CA06 CA11 DA01 DA05 FA05 JA37 JA64 KA02 MA06 5F088 BA15 BB10 EA06 HA10 HA12Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H01L 27/14 H01L 27/14 D 31/0232 31/02 DF term (reference) 2H037 AA04 BA11 CA34 CA40 DA06 2H047 KA03 KA13 KA15 KB08 MA07 PA04 PA05 PA21 PA24 QA04 RA04 TA05 TA27 TA44 4M118 AA10 AB10 BA02 CA02 EA01 GA09 GB11 5D119 AA11 AA22 BA01 CA05 CA06 CA11 DA01 DA05 FA05 JA37 JA64 KA02 MA06 5F088 BA15 BB10 EA06 HA10 HA12

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光検出器の形成された半導体基板上に、
光の入射する先端が光の波長以下に先鋭加工され終端と
の間に前記光検出器と光学的結合部を有するチャネル型
導波路が、前記チャネル型導波路よりも屈折率の低いク
ラッド層に挟まれて形成されていることを特徴とする、
光導波路型プローブ。
1. A semiconductor substrate having a photodetector formed thereon,
A channel type waveguide having a photodetector and an optical coupling portion between the end where light is incident is sharpened to a wavelength equal to or less than the wavelength of light and the end is formed in a cladding layer having a lower refractive index than the channel type waveguide. Characterized by being sandwiched and formed,
Optical waveguide probe.
【請求項2】 前記チャネル型導波路および前記光検出
器が形成されているのと同じ半導体基板上に、前記光検
出器からの出力を処理するICが形成されていることを
特徴とする、請求項1に記載の光導波路型プローブ。
2. An IC for processing an output from the photodetector is formed on the same semiconductor substrate on which the channel type waveguide and the photodetector are formed. The optical waveguide probe according to claim 1.
【請求項3】 前記チャネル型導波路は、前記半導体基
板と窒化珪素膜を介して形成されていることを特徴とす
る、請求項1または2に記載の光導波路型プローブ。
3. The optical waveguide probe according to claim 1, wherein the channel waveguide is formed via the semiconductor substrate and a silicon nitride film.
【請求項4】 前記チャネル型導波路の先鋭加工された
先端は誘電体材料に覆われて光学的開口をなし、前記光
学的開口が略平面に形成されていることを特徴とする、
請求項1乃至3のいずれかに記載の光導波路型プロー
ブ。
4. A sharpened tip of the channel type waveguide is covered with a dielectric material to form an optical opening, and the optical opening is formed substantially in a plane.
The optical waveguide probe according to claim 1.
【請求項5】 前記誘電体材料が、SOG(spin
on glass)であることを特徴とする、請求項4
に記載の光導波路型プローブ。
5. The method according to claim 1, wherein the dielectric material is SOG (spin
5. The method according to claim 4, wherein
2. The optical waveguide probe according to claim 1.
【請求項6】 前記誘電体材料が、CVDで形成された
二酸化珪素であることを特徴とする、請求項4に記載の
光導波路型プローブ。
6. The optical waveguide probe according to claim 4, wherein said dielectric material is silicon dioxide formed by CVD.
【請求項7】 前記チャネル型導波路、前記光検出器、
前記ICのうち、少なくともいずれかに外部から入射す
る導波光以外の光を遮断するように、遮光膜が形成され
ていることを特徴とする、請求項3乃至6のいずれかに
記載の光導波路型プローブ。
7. The channel waveguide, the photodetector,
The optical waveguide according to any one of claims 3 to 6, wherein a light-shielding film is formed so as to block light other than guided light incident on at least one of the ICs from the outside. Type probe.
【請求項8】 請求項1乃至7のいずれかに記載の光導
波路型プローブがスライダに搭載されており、情報の記
録された記録媒体に別の光学系から光が照射されたと
き、記録マーク近傍に発生する近接場光を前記光導波路
型プローブで検出して記録情報を再生することを特徴と
する、受光ヘッド。
8. An optical waveguide probe according to claim 1, wherein said probe is mounted on a slider, and when a recording medium on which information is recorded is irradiated with light from another optical system, a recording mark is formed. A light-receiving head, wherein near-field light generated in the vicinity is detected by the optical waveguide probe to reproduce recorded information.
【請求項9】 請求項1乃至7のいずれかに記載の光導
波路型プローブが、同一基板上に複数形成され、マルチ
プローブを構成していることを特徴とする、請求項8に
記載の受光ヘッド。
9. The light receiving device according to claim 8, wherein a plurality of the optical waveguide type probes according to claim 1 are formed on the same substrate to constitute a multi-probe. head.
【請求項10】 請求項1乃至7のいずれかに記載の光
導波路型プローブの作製方法において、前記チャネル型
導波路の先鋭加工された先端部分の光学的開口形成を、
前記チャネル型導波路の形成された前記半導体基板のへ
き開により行うことを特徴とする、光導波路型プローブ
の作製方法。
10. The method of manufacturing an optical waveguide probe according to claim 1, wherein an optical opening is formed in a sharpened tip portion of the channel waveguide.
A method for producing an optical waveguide probe, wherein the method is performed by cleaving the semiconductor substrate on which the channel waveguide is formed.
【請求項11】 請求項1乃至7のいずれかに記載の光
導波路型プローブの作製方法において、前記チャネル型
導波路の先鋭加工された先端部分の光学的開口形成を、
ダイシングにより行うことを特徴とする、光導波路型プ
ローブの作製方法。
11. The method of manufacturing an optical waveguide probe according to claim 1, wherein an optical opening is formed in a sharpened tip portion of the channel waveguide.
A method for producing an optical waveguide probe, which is performed by dicing.
【請求項12】 請求項7に記載の光導波路型プローブ
の作製方法において、前記遮光膜の形成を無電解めっき
により行うことを特徴とする、光導波路型プローブの作
製方法。
12. The method of manufacturing an optical waveguide probe according to claim 7, wherein the light shielding film is formed by electroless plating.
【請求項13】 請求項8または9に記載の受光ヘッド
の作製方法において、前記光導波路型プローブの先端部
分の光学的開口形成を、前記浮上型スライダーの面加工
と同時に行うことを特徴とする、受光ヘッドの作製方
法。
13. The method for manufacturing a light receiving head according to claim 8, wherein the optical opening of the tip portion of the optical waveguide probe is formed simultaneously with the surface processing of the floating slider. , A method of manufacturing a light receiving head.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6930975B2 (en) 2002-06-27 2005-08-16 Fujitsu Limited Optical irradiation head and information recording/reproducing device
WO2006129501A1 (en) * 2005-05-31 2006-12-07 Nippon Sheet Glass Company, Limited Waveguide element
US7974043B2 (en) * 2006-08-31 2011-07-05 Tdk Corporation Thermally assisted magnetic head

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