JP2000235038A

JP2000235038A - 光検出または光照射用のプローブ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000235038A
Application number: JP11036347A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Shimada; 康弘島田; Akira Kuroda; 亮黒田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2000-08-29
Anticipated expiration: 2019-02-15
Also published as: JP3997029B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、作製プロセスが容易で形状再現性が
良く、安価に製造できると共に、マルチ化に有利であ
り、集光レンズとＳＩＬとの光学的なアライメントが不
要で、装置の小型化が可能な光検出または光照射用のプ
ローブ及びその製造方法を提供することを目的としてい
る。【解決手段】本発明のプローブは、支持体に支持された
片持ち梁の自由端部に、固浸レンズが形成されてなるこ
とを特徴とするものであり、また、本発明の光検出また
は光照射用のプローブの製造方法は、（ａ）逆半球状の
凹部を有する第１の金型を製造する工程と、（ｂ）逆突
起状の凹部を有する第２の金型を製造する工程と、
（ｃ）前記第１の金型と前記第２の金型との間に、光透
過性の樹脂材料を充填して硬化させ、前記第１の金型及
び前記第２の金型から前記樹脂材料を剥離することによ
り、片持ち梁上に半球状レンズと突起部を有するプロー
ブを形成する工程と、を少なくとも有することを特徴と
するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固浸レンズ（Ｓｏ
ｌｉｄＩｍｍｅｒｓｉｏｎＬｅｎｓ）を有するプロ
ーブとその製造方法、及び該プローブによって構成され
てなる顕微鏡装置または記録再生装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、近接場光を用いた半球状の固浸レ
ンズ（ＳｏｌｉｄＩｍｍｅｒｓｉｏｎＬｅｎｓ；以
下ＳＩＬと略す）が提案された（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．
Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．５７Ｎｏ．２４，２６１５（１９９
０））。ＳＩＬにおいては、レンズの屈折率をｎとする
と、波長λでＳＩＬに入射した光は、ＳＩＬ中で波長が
λ／ｎとなり、この結果、光のスポット径を通常の光学
系の１／ｎに絞ることできる。さらに、超半球のＳＩＬ
により光のスポット径を１／ｎ²にすることができる
（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．６５Ｎ
ｏ．４，３８８（１９９４））。これらの技術により、
光学顕微鏡の高分解能化や光記録の高密度化が実現され
ている。さらにＳＩＬをカンチレバーの自由端部に搭載
することが示唆されている（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ．Ｖｏｌ．７２Ｎｏ．２２，２７７９（１９９
８））。ＳＩＬをカンチレバーに搭載することにより、
原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の機能を付与させることがで
きる他、その機能を利用してカンチレバー探針と試料と
の距離制御を容易にすることが可能である。また、探針
と試料との間に必要以上の荷重が加わるのを防止でき
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＳＩＬ
を自由端部に搭載したカンチレバーは、その製造工程に
おいてカンチレバー自由端部に半球状のレンズあるいは
突起を貼りあわせる必要があり、接合時のアライメント
精度を得ることが難しい。また、複数のプローブを大量
に製造する場合の生産性や形状再現性に乏しいという問
題がある。また、ＳＩＬがカンチレバー上にあるため
に、ＳＩＬに光を集光させるための集光用レンズとＳＩ
Ｌとのアライメントが困難であり、また、カンチレバー
の変位により光軸がずれ易いという問題がある。

【０００４】そこで、本発明は、上記従来技術の有する
課題を解決し、作製プロセスが容易で形状再現性が良
く、安価に製造できると共に、マルチ化に有利であり、
集光レンズとＳＩＬとの光学的なアライメントが不要
で、装置の小型化が可能な光検出または光照射用のプロ
ーブ及びその製造方法を提供することを目的とするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために、光検出または光照射用のプローブ及びそ
の製造方法を、つぎのように構成したことを特徴とする
ものである。すなわち、本発明の光検出または光照射用
のプローブは、支持体に支持された片持ち梁の自由端部
に、固浸レンズが形成されてなることを特徴としてい
る。また、本発明の光検出または光照射用のプローブ
は、前記片持ち梁上に、固浸レンズへ光を集光するため
の集光用レンズが配されてなることを特徴としている。
また、本発明の光検出または光照射用のプローブは、前
記集光用レンズが、光透過性の樹脂材料よりなることを
特徴としている。また、本発明の光検出または光照射用
のプローブは、前記固浸レンズが、半球状レンズと突起
部よりなることを特徴としている。また、本発明の光検
出または光照射用のプローブは、前記固浸レンズが、前
記半球状レンズと前記突起部によって超半球レンズとし
て機能するように構成されてなることを特徴としてい
る。また、本発明の光検出または光照射用のプローブ
は、前記固浸レンズが、光透過性の樹脂材料よりなるこ
とを特徴としている。また、本発明の光検出または光照
射用のプローブは、前記片持ち梁が、前記固浸レンズを
含む光透過性の樹脂材料Ａと、前記集光用レンズを含む
光透過性の樹脂材料Ｂとを積層した構造を有することを
特徴としている。また、本発明の光検出または光照射用
のプローブは、前記樹脂材料Ａの屈折率が、前記樹脂材
料Ｂの屈折率よりも大きいことを特徴としている。ま
た、本発明の光検出または光照射用のプローブは、前記
片持ち梁が、前記樹脂材料Ａと、該樹脂材料Ａに積層さ
れた前記樹脂材料Ｂを中間層として、前記集光用レンズ
を含む光透過性の樹脂材料Ｃを積層した構造を有するこ
とを特徴としている。また、本発明の光検出または光照
射用のプローブは、前記樹脂材料Ａおよび前記樹脂材料
Ｃの屈折率が、前記樹脂材料Ｂの屈折率よりも大きいこ
とを特徴としている。また、本発明の光検出または光照
射用のプローブは、前記樹脂材料Ｂが、前記固浸レンズ
と前記集光用レンズの近傍に空隙を有することを特徴と
している。また、本発明の光検出または光照射用のプロ
ーブは、前記片持ち梁上に、撓み検出用の光反射膜を有
することを特徴としている。また、本発明の光検出また
は光照射用のプローブは、前記突起部の周囲に、磁場印
加用のコイルを有することを特徴としている。また、本
発明のプローブを用いた顕微鏡装置は、そのプローブが
上記した本発明のいずれかの光検出または光照射用のプ
ローブからなることを特徴としている。また、本発明の
プローブを用いた記録再生装置は、そのプローブが上記
した本発明のいずれかの光検出または光照射用のプロー
ブからなることを特徴としている。

【０００６】また、本発明の光検出または光照射用のプ
ローブの製造方法は、（ａ）逆半球状の凹部を有する第
１の金型を製造する工程と、（ｂ）逆突起状の凹部を有
する第２の金型を製造する工程と、（ｃ）前記第１の金
型と前記第２の金型との間に、光透過性の樹脂材料を充
填して硬化させ、前記第１の金型及び前記第２の金型か
ら前記樹脂材料を剥離することにより、片持ち梁上に半
球状レンズと突起部を有するプローブを形成する工程
と、を少なくとも有することを特徴としている。また、
本発明の光検出または光照射用のプローブの製造方法
は、（ａ）逆半球状の凹部を有する第１の金型を製造す
る工程と、（ｂ）逆突起状の凹部を有する第２の金型を
製造する工程と、（ｃ）前記第１の金型と前記第２の金
型の間に、光透過性の樹脂材料Ａを充填して硬化させ、
前記第１の金型から樹脂材料Ａを剥離する工程と、
（ｄ）凹レンズ状の凹部を有する第３の金型を製造する
工程と、（ｅ）前記樹脂材料Ａを有する第２の金型と前
記第３の金型との間に、光透過性の樹脂材料Ｂを充填し
て硬化させ、前記第２の金型と前記樹脂材料Ａとの間、
及び、前記第３の金型と前記樹脂材料Ｂとの間で剥離を
行なうことにより、片持ち梁上に樹脂材料Ｂよりなる集
光用レンズ、樹脂材料Ａよりなる半球状レンズ及び突起
部、を有するプローブを形成する工程と、を少なくとも
有することを特徴としている。そして、本発明のこれら
の光検出または光照射用のプローブの製造方法におい
て、前記樹脂材料Ａの屈折率が、前記樹脂材料Ｂの屈折
率よりも大きいことを特徴としている。また、本発明の
光検出または光照射用のプローブの製造方法は、（ａ）
逆半球状の凹部を有する第１の金型を製造する工程と、
（ｂ）逆突起状の凹部を有する第２の金型を製造する工
程と、（ｃ）前記第１の金型と前記第２の金型の間に、
光透過性の樹脂材料Ａを充填して硬化させ、前記第１の
金型から樹脂材料Ａを剥離する工程と、（ｄ）凹レンズ
状の凹部を有する第４の金型を製造すると共に、該第４
の金型によって凸レンズ状の凸部を有する第５の金型を
製造する工程と、（ｅ）前記樹脂材料Ａを有する第２の
金型と前記第５の金型との間に、光透過性の樹脂材料Ｂ
を充填して硬化させ、前記第５の金型から前記樹脂材料
Ｂを剥離する工程と、（ｆ）前記樹脂材料Ｂおよび樹脂
材料Ａを有する前記第２の金型と前記第４の金型との間
に、光透過性の樹脂材料Ｃを充填して硬化させ、前記第
２の金型と前記樹脂材料Ａとの間、及び、前記第４の金
型と樹脂材料Ｃとの間で剥離を行なうことにより、片持
ち梁上に樹脂材料Ｃよりなる集光用レンズ、樹脂材料Ｂ
よりなる中間層、樹脂材料Ａよりなる半球状レンズ及び
突起部、を有するプローブを形成する工程と、を少なく
とも有することを特徴としている。また、本発明の光検
出または光照射用のプローブの製造方法は、前記樹脂材
料Ｂよりなる中間層の一部を除去し、集光レンズと半球
状レンズとの間に空隙を形成する工程を有することを特
徴としている。そして、本発明のこれらの光検出または
光照射用のプローブの製造方法において、前記樹脂材料
Ａおよび前記樹脂材料Ｃの屈折率が、前記樹脂材料Ｂの
屈折率よりも大きいことを特徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、上記構成によって、本
発明によるプローブはＳＩＬにより光のスポット径を従
来の光学系よりも小さくし、高分解能での光学像観察
や、高密度な光記録を行なうことを可能とするものであ
る。本発明によるプローブの第１態様は、図１に示すよ
うに支持体１に支持されたカンチレバー２の自由端部
に、半球状のＳＩＬ３及び突起部４（突起先端に微小な
平坦部を有する）を有している。この態様のプローブは
図４に示すようにＳＩＬ３上部に集光用のレンズを配置
して用いる。また、本発明によるプローブの第２態様
は、図５、図９および図１４に示すように支持体１に支
持されたカンチレバー２の自由端部に、半球状の集光用
レンズ２２、半球状のＳＩＬ３及び突起部４を有してい
る。この態様のプローブを顕微鏡や記録再生装置に使用
する際は、プローブの他に集光用レンズを配置する必要
が無く、装置をコンパクトに構成することが可能であ
る。

【０００８】集光レンズ、ＳＩＬおよび突起部の構成材
料としては光透過性を有することが必要である。レーザ
ー光は集光レンズにより屈折して集光され、ＳＩＬに入
射する際にさらに屈折し、突起部の先端に集光する。Ｓ
ＩＬと突起部の組み合わせは、超半球レンズとして機能
するように設計される。また、光のスポット径を小さく
するためには開口数ＮＡを大きくすることが必要であ
り、材料の屈折率は例えば以下のような組み合わせで選
択される。集光レンズ（低屈折率材料）／ＳＩＬ・突起部（高屈
折率材料）集光レンズ（高屈折率材料）／中間層（低屈折率材
料）／ＳＩＬ・突起部（高屈折率材料）集光レンズ（高屈折率材料）／空隙／ＳＩＬ・突起部
（高屈折率材料）集光レンズとしては球面収差の小さい非球面レンズやグ
レーティングレンズ等を用いることが可能である。ま
た、カンチレバーの撓みを検出するために、カンチレバ
ー上にピエゾ抵抗層や光てこ用の反射膜を形成してもよ
い。これにより原子間力顕微鏡用のプローブとしても用
いることができるとともに、プローブ−試料間距離の調
節を容易にすることができる。

【０００９】本発明はまた、上記プローブの製造方法を
含み、具体的には、逆半球状の凹部を有する金型、逆突起状の凹部を有する金型、凹レンズ状の凹部を有する金型、凸レンズ状の凸部を有する金型、等を作製し、これら金型を適宜組み合わせ、２つの金型
の間に光透過性の樹脂を充填して硬化させ、剥離するこ
とにより樹脂の成形を行う。また、この工程を複数回繰
り返すことにより、複数のレンズを有する多層構成のプ
ローブを形成することができる。金型の作製方法として
は各種の切削加工やエッチング法が利用できる。逆半球
状の凹部を有する金型の製法としては、特に［自社件；
ＦＮ１７６３９３］に開示されているマイクロレンズ金
型の製造方法が形状再現性の点で優れている。逆突起状
の凹部を有する金型の製法としては、特に面方位（１０
０）の単結晶シリコンを異方性エッチングする方法が形
状再現性の点で優れている。また、凸レンズ状の凸部を
有する金型の製法としては、レジスト等をリフローさせ
る方法が優れている。凹レンズ状の凹部を有する金型
は、凸レンズ状の凸部を有する金型から製造するのが良
い。本発明はまた、上記プローブを用いた顕微鏡装置お
よび記録再生装置を含む。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明をす
る。［実施例１］実施例１は本発明によるプローブ及びその
製造方法に係るものであり、図１に本実施例におけるプ
ローブの構成を示す。プローブは支持体１に支持された
カンチレバー２の自由端部に、半球状のＳＩＬ３及び突
起部４を有している。ＳＩＬ３、突起部４、及びカンチ
レバー２は全て屈折率ｎ＝１．６の均一な樹脂よりでき
ている。ＳＩＬ３の半径は４μｍ、突起の高さは３μ
ｍ、カンチレバー２の長さは２００μｍである。

【００１１】図２および図３は、本実施例によるプロー
ブの製造工程を示す断面図である。以下、この図に従い
製造方法を説明する。まず、シリコンよりなる第１基板
５の表面にスパッタリング法によりＴｉを５ｎｍ、Ａｕ
を２００ｎｍ成膜し、導電層６とした。次に、絶縁層７
としてフォトレジストを塗布しフォトリソグラフィの手
法により開口部８を形成した（図２（ａ）参照）。開口
部８は円形をしており、その直径は５μｍである。次
に、第１基板５の導電層６を陰極としてＮｉメッキを行
い、Ｎｉよりなる半球部９を形成した（図２（ｂ）参
照）。次に、スパッタリング法によりＴｉを５ｎｍ、Ａ
ｕを２００ｎｍ成膜し第１接合層１０とした（図２
（ｃ）参照）。次に、シリコンよりなる接合用基板１１
に同じくスパッタリング法によりＴｉを５ｎｍ、Ａｕを
２００ｎｍ成膜し、第２接合層１２とした（図２（ｄ）
参照）。次に、第１基板５と接合用基板１１とをアライ
メントし、荷重を加えた後、３００℃に加熱することに
より、第１接合層１０と第２接合層１２との界面で接合
を行った（図２（ｅ）参照）。次に、離型剤を塗布した
後、紫外線硬化するフォトポリマーからなる金型用樹脂
１３を第１基板５上に滴下し、紫外線を照射して金型用
樹脂１３を硬化させ、金型用樹脂１３を剥離して第１金
型１４とした（図２（ｆ）参照）。

【００１２】次に、面方位（１００）の単結晶シリコン
基板よりなる第２基板１５の表面に熱酸化によりＳｉＯ
₂を２００ｎｍ成膜し、マスク層１６とした後、フォト
リソグラフィーとＣＦ₄ガスを用いたドライエッチング
によりレバー用開口部１７を形成しテトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシドの水溶液を用いてシリコンの異方性
エッチングを行った（図３（ａ）参照）。次に、フッ酸
とフッ化アンモニウムの混合水溶液を用いてマスク層１
６をエッチング除去した。次に、再び第２基板１５の表
面に熱酸化によりＳｉＯ₂を２００ｎｍ成膜し、マスク
層１８とした後、フォトリソグラフィーとＣＦ₄ガスを
用いたドライエッチングにより突起用開口部１９を形成
した（図３（ｂ）参照）。次に、テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシドの水溶液を用いてシリコンの異方性エ
ッチングを行った（図３（ｃ）参照）。次に、フッ酸と
フッ化アンモニウムの混合水溶液を用いてマスク層１８
をエッチング除去し、第２金型２０とした（図３（ｄ）
参照）。次に、第２金型２０上に離型剤を塗布した後、
紫外線硬化するエポキシ系樹脂からなる高屈折率樹脂２
１を第２金型２０上に滴下し、この上に離型剤を塗布し
た第１金型１４をアライメントして荷重を加え、余分な
高屈折率樹脂２１を取り除いた後、第１金型１４上部か
ら紫外線を照射して高屈折率樹脂２１を硬化させた（図
３（ｅ）参照）。尚、高屈折率樹脂２１の屈折率ｎは
１．６である。次に、第１金型１４および第２金型２０
から高屈折率樹脂２１を剥離してプローブ１０１を形成
した（図３（ｆ）参照）。

【００１３】図４は、本実施例によるプローブ１０１の
結像を説明したものである。本プローブにおいてはＳＩ
Ｌ３の上方に集光レンズを配置することが必要である。
レーザー光はこの集光レンズにより屈折して集光され、
ＳＩＬ３に入射する際にさらに屈折し、突起部の先端に
集光する。図におけるＳＩＬ３と突起部４との組み合わ
せは超半球のＳＩＬとして作用する。本実施例により、
カンチレバー２上にＳＩＬ３と突起部４を有するプロー
ブの製造方法においてプロセスを簡略化し、高い形状再
現性を得ることができた。

【００１４】［実施例２］実施例２は本発明によるプロ
ーブ及びその製造方法に係るものであり、図５に本実施
例におけるプローブの構成の斜視図を示す。プローブは
支持体１に支持されたカンチレバー２の自由端部に、半
球状の集光レンズ２２、半球状のＳＩＬ３及び突起部４
を有している。ＳＩＬ３及び突起部４は屈折率ｎ＝１．
６の高屈折率材料、集光レンズ２２は屈折率ｎ＝１．４
の低屈折率材料からなる。集光レンズ２２の半径は１０
μｍ、ＳＩＬ３の半径は４μｍ、突起部４の高さは３μ
ｍ、カンチレバー２の長さは２００μｍである。

【００１５】図６及び図７は本実施例によるプローブの
製造工程を示す断面図である。以下、この図に従い製造
方法を説明する。まず、実施例１で示した図２および図
２と同様の方法にて第１金型１４と第２金型２０を作製
し、図２（ｅ）と同様に、第２金型２０上に離型剤を塗
布した後、紫外線硬化するエポキシ系樹脂からなる高屈
折率樹脂２１を第２金型２０上に滴下し、この上に離型
剤を塗布した第１金型１４をアライメントして荷重を加
え、余分な高屈折率樹脂２１を取り除いた後、第１金型
１４上部から紫外線を照射して高屈折率樹脂２１を硬化
させた。次に、第１金型１４から高屈折率樹脂２１を剥
離した。

【００１６】次に、シリコンよりなる第３基板３０の表
面にスパッタリング法によりＴｉを５ｎｍ、Ａｕを２０
０ｎｍ成膜し、導電層６とした。次に、第１絶縁層３１
として熱酸化によりＳｉＯ₂を２００ｎｍ成膜し、フォ
トリソグラフィとＣＦ₄ガスを用いたドライエッチング
により第１開口部３２及び第２開口部３３を形成した。
第１開口部３２は円形をしており、その直径は５μｍで
ある。第２開口部３３はカンチレバー形状をしている。
次に、第２絶縁層３４としてフォトレジストを塗布し、
フォトリソグラフィの手法により第２開口部３３を覆っ
た（図６（ａ）参照）。次に、第３基板３０の導電層６
を陰極としてＮｉメッキを行い、Ｎｉよりなる直径１０
μｍの半球部９を形成した（図６（ｂ）参照）。次に、
アセトンをもちいて第２絶縁層３４を除去し、第２開口
部３３を露出させた。次に、再び第３基板３０の導電層
６を陰極としてＮｉメッキを行い、直径２０μｍの半球
部９およびカンチレバーに対応する部分を形成した（図
６（ｃ）参照）。次に、第３絶縁層３５としてフォトレ
ジストを塗布し、フォトリソグラフィの手法によりカン
チレバーの支持部１に対応する部分に開口部を形成し
た。次に、再び第３基板３０の導電層６を陰極としてＮ
ｉメッキを行い、支持部１に対応する部分を形成した
（図６（ｄ）参照）。

【００１７】次に、第３基板３０に離型剤を塗布した
後、紫外線硬化するフォトポリマーからなる第３金型用
樹脂３６を第１基板５上に滴下し、紫外線を照射して第
３金型用樹脂３６を硬化させ（図６（ｅ）参照）、第３
金型用樹脂３６を剥離して第３金型３７とした（図６
（ｆ）参照）。次に、紫外線硬化するアクリル系樹脂よ
りなる低屈折率樹脂３８を第２金型２０上の高屈折率樹
脂２１上に塗布し、この上に離型剤を塗布した第３金型
３７をアライメントして荷重を加え、余分な低屈折率樹
脂３８を取り除いた後、第３金型３７上部から紫外線を
照射して低屈折率樹脂３８を硬化させた（図７（ａ）参
照）。尚、低屈折率樹脂３８の屈折率ｎは１．４であ
る。次に、第３金型３７および第２金型２０から低屈折
率樹脂３８を剥離してプローブ１０２を形成した（図７
（ｂ）参照）。

【００１８】図８は、本実施例によるプローブ１０２の
結像を説明したものである。レーザー光は集光レンズ２
２により屈折して集光され、ＳＩＬ３に入射する際にさ
らに屈折し、突起部の先端に集光する。図におけるＳＩ
Ｌ３と突起部４との組み合わせは超半球のＳＩＬとして
作用する。本実施例によるプローブ１０２の開口数ＮＡ
は約０．５である。また、入射光の波長をλとすると、
ビームスポット径は約０．８λである。本実施例によ
り、カンチレバー２上に集光レンズ２２、ＳＩＬ３およ
び突起部４を有するプローブの製造方法においてプロセ
スを簡略化し、高い形状再現性を得ることができた。

【００１９】［実施例３］実施例３は本発明によるプロ
ーブ及びその製造方法に係るものであり、図９にその構
成を示す。図９（ａ）は断面図、図９（ｂ）は上面図で
ある。プローブは支持体１に支持されたカンチレバー２
の自由端部に、半球状の集光レンズ２２、半球状のＳＩ
Ｌ３及び突起部４を有している。集光レンズ２２、ＳＩ
Ｌ３及び突起部４は屈折率ｎ＝１．６の高屈折率材料か
らなる。集光レンズ２２とＳＩＬ３の間には屈折率ｎ＝
１．４の低屈折率材料からなる中間層がある。集光レン
ズ２２の半径は９μｍ、ＳＩＬ３の半径は４μｍ、突起
部４の高さは３μｍ、カンチレバー２の長さは２００μ
ｍである。また、突起部の周囲には磁場を発生させるた
めのコイル５１を有する。また、カンチレバー２上にカ
ンチレバー２の撓みを検出するための反射膜５２を有す
る。

【００２０】図１０、図１１、図１２は本実施例による
プローブの製造工程を示す断面図である。以下、この図
に従い製造方法を説明する。まず、実施例１で示した図
２（ａ）〜（ｆ）と同様の方法で、第１金型１４を作製
した。次に、実施例１で示した図３（ａ）〜（ｄ）と同
様の方法で、第２金型２０を作製した（図１０（ａ）〜
（ｄ）参照）。次に、第２金型２０上に真空蒸着法によ
りＡｕを１００ｎｍ成膜し、フォトリソグラフィーとド
ライエッチングによりパターニングし、コイル５１を形
成した（図１０（ｅ）参照）。次に、第２金型２０上に
離型剤を塗布した後、紫外線硬化するエポキシ系樹脂か
らなる高屈折率樹脂２１を第２金型２０上に滴下し、こ
の上に離型剤を塗布した第１金型１４をアライメントし
て荷重を加え、余分な高屈折率樹脂２１を取り除いた
後、第１金型１４上部から紫外線を照射して高屈折率樹
脂２１を硬化させた（図１０（ｆ）参照）。次に、第１
金型１４から高屈折率樹脂２１を剥離した（図１０
（ｇ）参照）。

【００２１】次に、透明なポリマーからなる基板を切削
加工することにより凹レンズ状の凹部４１を有する第４
金型４２を作製した（図１１（ａ）参照）。次に第４金
型４２の凹部４１を有する面に離型剤を塗布し、紫外線
硬化するフォトポリマーからなる第５金型用樹脂４３を
滴下し、紫外線を照射して第５金型用樹脂４３を硬化さ
せた（図１１（ｂ）参照）。次に、第４金型４２から第
５金型用樹脂４３を剥離することにより凸レンズ状の凸
部４４を有する第５金型４５を作製した。（図１１
（ｃ）参照）。

【００２２】次に、図１０（ｇ）に示した第２金型２０
上の高屈折率樹脂２１上に紫外線硬化するアクリル系樹
脂よりなる低屈折率樹脂３８を塗布し、この上に凸部４
４側に離型剤を塗布した第５金型４５をアライメントし
て荷重を加え、余分な低屈折率樹脂３８を取り除いた
後、第５金型４５上部から紫外線を照射して低屈折率樹
脂３８を硬化させた（図１１（ｄ）参照）。この際、第
２金型２０及び第５金型４５の間隔調整の為に厚さ１０
μｍのスペーサー（不図示）を用いた。尚、低屈折率樹
脂３８の屈折率ｎは１．４である。次に、第２金型２０
および低屈折率樹脂３８から第５金型４５を剥離した
（図１１（ｅ）参照）。

【００２３】次に、低屈折率樹脂３８上に再び紫外線硬
化するエポキシ系樹脂よりなる高屈折率樹脂２１を塗布
し、この上に凹部４１側に離型剤を塗布した第４金型４
２をアライメントして荷重を加え、余分な高屈折率樹脂
２１を取り除いた後、第４金型４２上部から紫外線を照
射して高屈折率樹脂２１を硬化させた（図１２（ａ）参
照）。この際、低屈折率樹脂３８及び第４金型４２の間
隔調整の為に厚さ４μｍのスペーサー（不図示）を用い
た。尚、高屈折率樹脂２１の屈折率ｎは１．６である。
次に、Ａｌを１００ｎｍ成膜した後、フォトリソグラフ
ィーとウェットエッチングによりパターニングし、これ
をマスク層４６としてＯ₂ガスを用いたドライエッチン
グにより高屈折率樹脂２１及び低屈折率樹脂３８のエッ
チングを行った（図１２（ｂ）参照）。次に、レジスト
を塗布し、フォトリソグラフィーとウェットエッチング
によりマスク層４６パターニングし、反射膜５２を形成
した。次に、高屈折率樹脂２１上に接着剤を用いて支持
体１を接合した（図１２（ｃ）参照）。最後に、第２金
型２０と高屈折率樹脂２１との界面で剥離してプローブ
１０３とした（図１２（ｄ）参照）。

【００２４】図１３は、本実施例によるプローブ１０３
の結像を説明したものである。レーザー光は集光レンズ
２２により屈折して集光され、ＳＩＬ３に入射する際に
さらに屈折し、突起部の先端に集光する。図におけるＳ
ＩＬ３と突起部４との組み合わせは超半球のＳＩＬとし
て作用する。また、集光レンズ２２は球面収差の小さい
非球面レンズである。本実施例によるプローブ１０３の
開口数ＮＡは約０．７である。また、入射光の波長をλ
とすると、ビームスポット径は約０．６λである。本実
施例においては、プローブを高屈折率材料／低屈折率材
料／高屈折率材料の３層構造とすることにより、実施例
２と比較して大きなＮＡを得ることができた。また、カ
ンチレバー２上に集光レンズ２２、ＳＩＬ３および突起
部４を有するプローブの製造方法においてプロセスを簡
略化し、高い形状再現性を得ることができた。また、コ
イル５１を有することにより、光磁気記録用プローブと
して用いることが可能となった。また、反射膜５２を有
することにより、カンチレバーの撓みを検知することが
可能となり、原子間力顕微鏡用のプローブとしても用い
ることができるとともに、この手法を用いてプローブ−
試料間距離の調節を容易にすることが可能となった。

【００２５】［実施例４］実施例４は、本発明によるプ
ローブ及びその製造方法に係るものであり、図１４にそ
の構成を示す。図１４（ａ）は断面図、図１４（ｂ）は
上面図である。プローブは支持体１に支持されたカンチ
レバー２の自由端部に、半球状の集光レンズ２２、半球
状のＳＩＬ３及び突起部４を有している。集光レンズ２
２、ＳＩＬ３及び突起部４は屈折率ｎ＝１．６の高屈折
率材料からなり、集光レンズ２２とＳＩＬ３の間に空隙
５５を有する。集光レンズ２２の半径は１０μｍ、ＳＩ
Ｌ３の半径は４μｍ、突起部４の高さは３μｍ、カンチ
レバー２の長さは２００μｍである。また、カンチレバ
ー２上にカンチレバー２の撓みを検出するための反射膜
５２を有する。

【００２６】図１５、図１６、図１７は本実施例による
プローブの製造工程を示す断面図である。以下、この図
に従い製造方法を説明する。まず、実施例１で示した図
２（ａ）〜（ｆ）と同様の方法で、第１金型１４を作製
した。次に、実施例１で示した図２（ａ）〜（ｄ）とほ
ぼ同様の方法で、第２金型２０を作製した（図１５
（ａ）〜（ｄ）参照）。実施例１と異なる点は、第２基
板１５上のマスク層１６をパターニングしてレバー用開
口部１７を形成する際に、後工程で低屈折率樹脂をエッ
チングする際の貫通穴５４となる部分に島状部５３を形
成した。

【００２７】次に、第２金型２０上に離型剤を塗布した
後、紫外線硬化するエポキシ系樹脂からなる高屈折率樹
脂２１を第２金型２０上に滴下し、この上に離型剤を塗
布した第１金型１４をアライメントして荷重を加え、余
分な高屈折率樹脂２１を取り除いた後、第１金型１４上
部から紫外線を照射して高屈折率樹脂２１を硬化させた
（図１５（ｅ）参照）。尚、高屈折率樹脂２１の屈折率
ｎは１．６である。次に、第１金型１４から高屈折率樹
脂２１を剥離した（図１５（ｆ）参照）。

【００２８】次に、実施例３で示した図１１（ａ）〜
（ｃ）と同様の方法で第４金型４２及び第５金型４５を
作製した（図１６（ａ）〜（ｃ）参照）。次に、図１５
（ｆ）に示した第２金型２０上の高屈折率樹脂２１上に
紫外線硬化するアクリル系樹脂よりなる低屈折率樹脂３
８を塗布し、この上に凸部４４側に離型剤を塗布した第
５金型４５をアライメントして荷重を加え、余分な低屈
折率樹脂３８を取り除いた後、第５金型４５上部から紫
外線を照射して低屈折率樹脂３８を硬化させた（図１６
（ｄ）参照）。この際、第２金型２０及び第５金型４５
の間隔調整の為に厚さ８μｍのスペーサー（不図示）を
用いた。尚、低屈折率樹脂３８の屈折率ｎは１．４であ
る。次に、第２金型２０および低屈折率樹脂３８から第
５金型４５を剥離した。次に、Ａｌを１００ｎｍ成膜し
た後、フォトリソグラフィーとウェットエッチングによ
りパターニングし、これをマスクとしてＯ₂ガスを用い
たドライエッチングによりカンチレバー周囲２０μｍの
低屈折率樹脂３８をエッチング除去した。次に、ウェッ
トエッチングにより上記のＡｌを除去した（図１６
（ｅ）参照）。

【００２９】次に、低屈折率樹脂３８上に再び紫外線硬
化するエポキシ系樹脂よりなる高屈折率樹脂２１を塗布
し、この上に凹部４１側に離型剤を塗布した第４金型４
２をアライメントして荷重を加え、余分な高屈折率樹脂
２１を取り除いた後、第４金型４２上部から紫外線を照
射して高屈折率樹脂２１を硬化させた（図１７（ａ）参
照）。この際、低屈折率樹脂３８及び第４金型４２の間
隔調整の為に厚さ２μｍのスペーサー（不図示）を用い
た。尚、高屈折率樹脂２１の屈折率ｎは１．６である。
次に、Ａｌを１００ｎｍ成膜した後、フォトリソグラフ
ィーとウェットエッチングによりパターニングし、これ
をマスク層４６としてＯ₂ガスを用いたドライエッチン
グにより高屈折率樹脂２１及び低屈折率樹脂３８のエッ
チングを行った（図１７（ｂ）参照）。次に、レジスト
を塗布し、フォトリソグラフィーとウェットエッチング
によりマスク層４６をパターニングし、反射膜５２を形
成した。次に、高屈折率樹脂２１上に接着剤を用いて支
持体１を接合した（図１７（ｃ）参照）。次に、第２金
型２０と高屈折率樹脂２１との界面で剥離した。最後
に、貫通穴５４からアセトンを用いて低屈折率樹脂３８
の一部を除去することにより空隙５５を形成し、プロー
ブ１０４とした（図１７（ｄ）参照）。本実施例におい
て、エポキシ系樹脂よりなる高屈折率樹脂２１の耐薬品
性を向上させるために樹脂表面にスパッタリング等によ
り酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機物をコーティ
ングしても良い。

【００３０】図１８は、本実施例によるプローブ１０４
の結像を説明したものである。レーザー光は集光レンズ
２２により屈折して集光され、ＳＩＬ３に入射する際に
さらに屈折し、突起部の先端に集光する。図におけるＳ
ＩＬ３と突起部４との組み合わせは超半球のＳＩＬとし
て作用する。また、集光レンズ２２は球面収差の小さい
非球面レンズである。本実施例によるプローブ１０４の
開口数ＮＡは約０．９である。また、入射光の波長をλ
とすると、ビームスポット径は約０．４λである。本実
施例においては、プローブを高屈折率材料／空隙／高屈
折率材料の３層構造とすることにより、実施例２および
実施例３と比較して大きなＮＡを得ることができた。ま
た、カンチレバー２上に集光レンズ２２、ＳＩＬ３およ
び突起部４を有するプローブの製造方法においてプロセ
スを簡略化し、高い形状再現性を得ることができた。ま
た、反射膜５２を有することにより、カンチレバーの撓
みを検知することが可能となり、原子間力顕微鏡用のプ
ローブとしても用いることができるとともに、この手法
を用いてプローブ−試料間距離の調節を容易にすること
が可能となった。

【００３１】［実施例５］実施例５は、実施例４のプロ
ーブを用いた顕微鏡装置である。図２０にその構成を示
す。まず、近接場光による試料観察機構について説明す
る。レーザー光源Ａ２００から出た光がハーフミラー２
０２を通ってプローブ１０４の集光レンズ２２で集光さ
れてＳＩＬ３に続く突起部４の先端部に焦点を結ぶ。こ
こから記録媒体２０９に染み出した近接場光が試料２０
３に作用して発生する戻り光が、再びＳＩＬ３及び集光
レンズ２２を通り、ハーフミラー２０２で反射され、受
光素子２０４で検出される。検出された光信号は制御装
置２０６で試料２０３表面の光学的情報として処理さ
れ、その結果は表示装置２０８に表示される。次に、プ
ローブと試料とのＺ方向位置制御機構について説明す
る。レーザー光源Ｂ２０１から出た光が、プローブの反
射膜５２で反射され四分割センサー２０５で検出され
る。検出された光信号は制御装置２０６でカンチレバー
の撓み信号として計算され、この結果をＸＹＺ走査機構
２０７にフィードバックしてプローブと試料とのＺ方向
位置を制御する。

【００３２】本実施例においては、制御装置２０６でＸ
ＹＺ走査機構２０７のＸＹ走査信号を発生するとともに
これに同期してカンチレバーの撓み信号及び試料の光学
的情報を表示装置２０８に表示させることにより、原子
間力顕微鏡と走査型光学顕微鏡との複合装置として用い
ることができる。本実施例においては、集光レンズ２２
とＳＩＬ３とが一体となったカンチレバー型プローブを
用いることにより、装置をコンパクトにすることがで
き、また、集光レンズ２２とＳＩＬ３とのアライメント
機構も不要とすることが可能となった。尚、本実施例で
は実施例４のプローブを用いたが、実施例３に示したプ
ローブも同様に用いることが可能である。

【００３３】［実施例６］実施例６は実施例３のプロー
ブを用いた記録再生装置である。図２１にその構成を示
す。まず、記録機構について説明する。記録信号に基づ
く制御装置２０６の信号によりレーザー光源Ａ２００か
ら出た光がハーフミラー２０２を通ってプローブ１０４
の集光レンズ２２で集光されてＳＩＬ３に続く突起部４
の先端部に焦点を結ぶ。これにより光磁気記録媒体２０
９の表面の微小領域の温度が磁気相転移温度より高くな
る。同時に制御装置２０６の信号により電圧印加回路２
１０から電圧が印加され、コイル５１に磁場が発生す
る。これにより熱せられた微小領域のみに磁化が生じ、
記録が行われる。

【００３４】次に、再生機構について説明する。レーザ
ー光源Ａ２００から出た光がハーフミラー２０２を通っ
てプローブ１０４の集光レンズ２２で集光されてＳＩＬ
３に続く突起部４の先端部に焦点を結び、光磁気記録媒
体２０９の表面で反射された光が、再びＳＩＬ３及び集
光レンズ２２を通り、ハーフミラー２０２で反射され、
受光素子２０４で検出される。検出された光信号は制御
装置２０６で光カー効果による偏向回転角として処理さ
れ、その結果は再生信号として出力される。次に、プロ
ーブと試料とのＺ方向位置制御機構について説明する。
レーザー光源Ｂ２０１から出た光が、プローブの反射膜
５２で反射され四分割センサー２０５で検出される。検
出された光信号は制御装置２０６でカンチレバーの撓み
信号として計算され、この結果をＸＹＺ走査機構２０７
にフィードバックしてプローブと試料とのＺ方向位置を
制御する。

【００３５】本実施例においては、制御装置２０６でＸ
ＹＺ走査機構２０７のＸＹ走査信号を発生するとともに
これに同期してカンチレバーの撓み信号及び試料の光学
的情報を表示装置２０８に表示させることにより、記録
再生装置として用いることができる。本実施例において
は、集光レンズ２２とＳＩＬ３とが一体となったカンチ
レバー型プローブを用いることにより、装置をコンパク
トにすることができ、また、集光レンズ２２とＳＩＬ３
とのアライメント機構も不要とすることが可能となっ
た。

【００３６】尚、本実施例では実施例３のプローブを用
いたが、熱や光により相変化する記録媒体を用いて、実
施例４に示したプローブを用いることも可能である。例
えば、熱により記録し、記録媒体表面の光反射率により
再生することが可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明による
と、カンチレバー上に集光レンズ、ＳＩＬおよび突起部
が形成されたプローブの構成によって、作製プロセスが
容易で形状再現性が良く、安価に製造できると共に、マ
ルチ化に有利であり、集光レンズとＳＩＬとの光学的な
アライメントが不要で、装置の小型化が可能な光検出ま
たは光照射用のプローブ及びその製造方法を実現するこ
とができる。また、本発明によると、プローブを低屈折
率材料／高屈折率材料の２層構造、あるいは高屈折率材
料／低屈折率材料（または空隙）／高屈折率材料の３層
構造とすることにより、大きなＮＡを得ることが可能と
なる。また、本発明によると、片持ち梁上に、撓み検出
用の光反射膜を有する構成を採ることによって、カンチ
レバーの撓みを検知することが可能となり、原子間力顕
微鏡用のプローブとしても用いることができるととも
に、この手法を用いてプローブ−試料間距離の調節を容
易にすることができる。また、本発明によると、突起部
の周囲に、磁場印加用のコイルを有する構成を採ること
によって、光磁気記録用プローブとして用いることが可
能となる。また、本発明のプローブを用いることによ
り、顕微鏡装置や記録再生装置をコンパクトに構成する
ことができ、またその際、集光レンズとＳＩＬとのアラ
イメント機構も不要とすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１によるプローブを示す斜視
図。

【図２】本発明の実施例１によるプローブの製造方法を
示す断面図。

【図３】本発明の実施例１によるプローブの製造方法を
示す断面図。

【図４】本発明の実施例１によるプローブの使用形態を
示す図。

【図５】本発明の実施例２によるプローブを示す斜視
図。

【図６】本発明の実施例２によるプローブの製造方法を
示す断面図。

【図７】本発明の実施例２によるプローブの製造方法を
示す断面図。

【図８】本発明の実施例２によるプローブの使用形態を
示す図。

【図９】本発明の実施例３によるプローブを示す図。

【図１０】本発明の実施例３によるプローブの製造方法
を示す断面図。

【図１１】本発明の実施例３によるプローブの製造方法
を示す断面図。

【図１２】本発明の実施例３によるプローブの製造方法
を示す断面図。

【図１３】本発明の実施例３によるプローブの使用形態
を示す図。

【図１４】本発明の実施例４によるプローブを示す図。

【図１５】本発明の実施例４によるプローブの製造方法
を示す断面図。

【図１６】本発明の実施例４によるプローブの製造方法
を示す断面図。

【図１７】本発明の実施例４によるプローブの製造方法
を示す断面図。

【図１８】本発明の実施例４によるプローブの使用形態
を示す図。

【図１９】本発明の実施例５による顕微鏡装置を示す
図。

【図２０】本発明の実施例６による記録再生装置を示す
図。

【符号の説明】

１：支持体２：カンチレバー３：ＳＩＬ（ＳｏｌｉｄＩｍｍｅｒｓｉｏｎＬｅｎ
ｓ、固浸レンズ）４：突起部５：第１基板６：導電層７：絶縁層８：開口部９：半球部１０：第１接合層１１：接合用基板１２：第２接合層１３：第１金型用樹脂１４：第１金型１５：第２基板１６：マスク層１７：レバー用開口部１８：マスク層１９：突起用開口部２０：第２金型２１：高屈折率樹脂２２：集光レンズ２３：試料３０：第３基板３１：第１絶緑層３２：第１開口部３３：第２開口部３４：第２絶縁層３５：第３絶縁層３６：第３金型用樹脂３７：第３金型３８：低屈折率樹脂４１：凹部４２：第４金型４３：第５金型用樹脂４４：凸部４５：第５金型４６：マスク層５１：コイル５２：反射膜５３：島状部５４：貫通穴５５：空隙１０１、１０２、１０３、１０４：プローブ２００：レーザー光源Ａ２０１：レーザー光源Ｂ２０２：ハーフミラー２０３：試料２０４：受光素子２０５：四分割センサー２０６：制御装置２０７：ＸＹＺ走査機構２０８：表示装置２０９：光磁気記録媒体２１０：電圧印加回路

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）Ｇ１１Ｂ 11/10 ５６６Ｇ１１Ｂ 11/10 ５６６Ｂ // Ｇ０１Ｂ 11/30 Ｇ０１Ｂ 11/30 ＺＦターム(参考） 2F065 AA06 AA49 BB01 DD02 FF00 FF09 GG04 HH04 HH12 HH13 JJ01 JJ05 JJ08 JJ09 JJ22 LL00 LL10 LL11 NN20 PP01 PP12 PP24 SS02 SS13 5D075 CC04 CC12 CD01 CD17 CF03 CF08 EE03 5D119 AA01 AA11 AA22 AA38 BA01 CA06 CA10 JA44 JB03 JC03 JC05 JC06 NA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体に支持された片持ち梁の自由端部
に、固浸レンズが形成されてなることを特徴とする光検
出または光照射用のプローブ。
【請求項２】前記片持ち梁上に、固浸レンズへ光を集光
するための集光用レンズが配されてなることを特徴とす
る請求項１に記載の光検出または光照射用のプローブ。
【請求項３】前記集光用レンズが、光透過性の樹脂材料
よりなることを特徴とする請求項２に記載の光検出また
は光照射用のプローブ。
【請求項４】前記固浸レンズが、半球状レンズと突起部
よりなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
に記載の光検出または光照射用のプローブ。
【請求項５】前記固浸レンズが、前記半球状レンズと前
記突起部によって超半球レンズとして機能するように構
成されてなることを特徴とする請求項４に記載の光検出
または光照射用のプローブ。
【請求項６】前記固浸レンズが、光透過性の樹脂材料よ
りなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に
記載の光検出または光照射用のプローブ。
【請求項７】前記片持ち梁が、前記固浸レンズを含む光
透過性の樹脂材料Ａと、前記集光用レンズを含む光透過
性の樹脂材料Ｂとを積層した構造を有することを特徴と
する請求項２〜６のいずれか１項に記載の光検出または
光照射用のプローブ。
【請求項８】前記樹脂材料Ａの屈折率が、前記樹脂材料
Ｂの屈折率よりも大きいことを特徴とする請求項７に記
載の光検出または光照射用のプローブ。
【請求項９】前記片持ち梁が、前記樹脂材料Ａと、該樹
脂材料Ａに積層された前記樹脂材料Ｂを中間層として、
前記集光用レンズを含む光透過性の樹脂材料Ｃを積層し
た構造を有することを特徴とする請求項２〜６のいずれ
か１項に記載の光検出または光照射用のプローブ。
【請求項１０】前記樹脂材料Ａおよび前記樹脂材料Ｃの
屈折率が、前記樹脂材料Ｂの屈折率よりも大きいことを
特徴とする請求項９に記載の光検出または光照射用のプ
ローブ。
【請求項１１】前記樹脂材料Ｂが、前記固浸レンズと前
記集光用レンズの近傍に空隙を有することを特徴とする
請求項１０に記載の光検出または光照射用のプローブ。
【請求項１２】前記片持ち梁上に、撓み検出用の光反射
膜を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか
１項に記載の光検出または光照射用のプローブ。
【請求項１３】前記突起部の周囲に、磁場印加用のコイ
ルを有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか
１項に記載の光検出または光照射用のプローブ。
【請求項１４】プローブを用いた顕微鏡装置において、
前記プローブが請求項１〜１３のいずれか１項に記載の
光検出または光照射用のプローブからなることを特徴と
する顕微鏡装置。
【請求項１５】プローブを用いた記録再生装置におい
て、前記プローブが請求項１〜１３のいずれか１項に記
載の光検出または光照射用のプローブからなることを特
徴とする記録再生装置。
【請求項１６】光検出または光照射用のプローブの製造
方法であって、（ａ）逆半球状の凹部を有する第１の金
型を製造する工程と、（ｂ）逆突起状の凹部を有する第
２の金型を製造する工程と、（ｃ）前記第１の金型と前
記第２の金型との間に、光透過性の樹脂材料を充填して
硬化させ、前記第１の金型及び前記第２の金型から前記
樹脂材料を剥離することにより、片持ち梁上に半球状レ
ンズと突起部を有するプローブを形成する工程と、を少
なくとも有することを特徴とする光検出または光照射用
のプローブの製造方法。
【請求項１７】光検出または光照射用のプローブの製造
方法であって、（ａ）逆半球状の凹部を有する第１の金
型を製造する工程と、（ｂ）逆突起状の凹部を有する第
２の金型を製造する工程と、（ｃ）前記第１の金型と前
記第２の金型の間に、光透過性の樹脂材料Ａを充填して
硬化させ、前記第１の金型から樹脂材料Ａを剥離する工
程と、（ｄ）凹レンズ状の凹部を有する第３の金型を製
造する工程と、（ｅ）前記樹脂材料Ａを有する第２の金
型と前記第３の金型との間に、光透過性の樹脂材料Ｂを
充填して硬化させ、前記第２の金型と前記樹脂材料Ａと
の間、及び、前記第３の金型と前記樹脂材料Ｂとの間で
剥離を行なうことにより、片持ち梁上に樹脂材料Ｂより
なる集光用レンズ、樹脂材料Ａよりなる半球状レンズ及
び突起部、を有するプローブを形成する工程と、を少な
くとも有することを特徴とする光検出または光照射用の
プローブの製造方法。
【請求項１８】前記樹脂材料Ａの屈折率が、前記樹脂材
料Ｂの屈折率よりも大きいことを特徴とする請求項１７
に記載の光検出または光照射用のプローブの製造方法。
【請求項１９】光検出または光照射用のプローブの製造
方法であって、（ａ）逆半球状の凹部を有する第１の金
型を製造する工程と、（ｂ）逆突起状の凹部を有する第
２の金型を製造する工程と、（ｃ）前記第１の金型と前
記第２の金型の間に、光透過性の樹脂材料Ａを充填して
硬化させ、前記第１の金型から樹脂材料Ａを剥離する工
程と、（ｄ）凹レンズ状の凹部を有する第４の金型を製
造すると共に、該第４の金型によって凸レンズ状の凸部
を有する第５の金型を製造する工程と、（ｅ）前記樹脂
材料Ａを有する第２の金型と前記第５の金型との間に、
光透過性の樹脂材料Ｂを充填して硬化させ、前記第５の
金型から前記樹脂材料Ｂを剥離する工程と、（ｆ）前記
樹脂材料Ｂおよび樹脂材料Ａを有する前記第２の金型と
前記第４の金型との間に、光透過性の樹脂材料Ｃを充填
して硬化させ、前記第２の金型と前記樹脂材料Ａとの
間、及び、前記第４の金型と樹脂材料Ｃとの間で剥離を
行なうことにより、片持ち梁上に樹脂材料Ｃよりなる集
光用レンズ、樹脂材料Ｂよりなる中間層、樹脂材料Ａよ
りなる半球状レンズ及び突起部、を有するプローブを形
成する工程と、を少なくとも有することを特徴とする光
検出または光照射用のプローブの製造方法。
【請求項２０】前記樹脂材料Ｂよりなる中間層の一部を
除去し、集光レンズと半球状レンズとの間に空隙を形成
する工程を有することを特徴とする請求項１９に記載の
光検出または光照射用のプローブの製造方法。
【請求項２１】前記樹脂材料Ａおよび前記樹脂材料Ｃの
屈折率が、前記樹脂材料Ｂの屈折率よりも大きいことを
特徴とする請求項１９または請求項２０に記載の光検出
または光照射用のプローブの製造方法。