JP2002116131A - Near-field probe and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、近接場顕微鏡およ
び近接場光記録装置に用いられる近接場プローブおよび
その製造方法に関する。The present invention relates to a near-field probe used in a near-field microscope and a near-field optical recording device, and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】走査型プローブ顕微鏡(ＳＰＭ)は、互い
に近接するプローブ(探針)と試料表面の間に働く相互作
用を検出しながら、試料表面に対してプローブを走査す
ることにより、相互作用の二次元マッピングを行なう装
置である。2. Description of the Related Art A scanning probe microscope (SPM) detects an interaction between a probe (probe) and a sample surface which are close to each other, and scans the probe with respect to the sample surface to thereby form an interaction. This is a device for performing two-dimensional mapping.
【０００３】このようなＳＰＭは、例えば、走査型トン
ネル顕微鏡(ＳＴＭ)、原子間力顕微鏡(ＡＦＭ)、磁気間
力顕微鏡(ＭＦＭ)、走査型近接場顕微鏡(ＳＮＯＭ)を代
表的に含んでいる。[0003] Such an SPM typically includes, for example, a scanning tunneling microscope (STM), an atomic force microscope (AFM), a magnetic force microscope (MFM), and a scanning near-field microscope (SNOM). .
【０００４】ＳＮＯＭは、試料あるいはプローブの近傍
に光の場(近接場あるいはエバネッセント場)を発生さ
せ、プローブを利用してこれを検出することにより、試
料表面の像を得る。このＳＮＯＭは、光の回折限界を超
える分解能を有しており、特に１９８０年代後半以降、
生体試料の蛍光測定や、フォトニクス材料、素子の評価
(誘電体光導波路各種特性評価、半導体量子ドットの発
光スペクトルの測定、半導体面発光素子の諸特性の評価
など)への応用が期待され、その開発が盛んに進められ
ている。The SNOM generates an optical field (near-field or evanescent field) near a sample or a probe, and detects this using a probe to obtain an image of the sample surface. This SNOM has a resolution exceeding the diffraction limit of light, and especially since the late 1980s,
Fluorescence measurement of biological samples, evaluation of photonic materials and devices
It is expected to be applied to (evaluation of various characteristics of dielectric optical waveguides, measurement of emission spectrum of semiconductor quantum dots, evaluation of various characteristics of semiconductor surface emitting devices, etc.), and its development is actively pursued.
【０００５】１９９３年１２月２１日付けでBetzig等に
付与された米国特許第５,２７２,３３０号は、先端が細
く加工された、先端に微小開口を有するプローブに光を
導入することにより、プローブ先端の微小開口にエバネ
ッセント場を発生させ、エバネッセント場を試料に接触
させ、エバネッセント場と試料の接触により発生した光
を、試料の下に配置された光検出器で検出し、透過光の
強度の二次元マッピングを行なうＳＮＯＭを開示してい
る。US Pat. No. 5,272,330, issued to Betzig et al. On Dec. 21, 1993, discloses a method of introducing light into a probe having a fine tip and a fine opening at the tip. An evanescent field is generated at a small aperture at the tip of the probe, the evanescent field is brought into contact with the sample, and the light generated by the contact between the evanescent field and the sample is detected by a photodetector located below the sample, and the intensity of the transmitted light is detected. Discloses a two-dimensional mapping of SNOM.
【０００６】図１８は、Applied Optics 36, 1496(199
7)において、物部等によって提案された近接場プローブ
を示している。FIG. 18 shows Applied Optics 36, 1496 (199).
7) shows a near-field probe proposed by an object part or the like.
【０００７】近接場プローブ１０は、先鋭化された光フ
ァイバー１２と、その先端を除いて光ファイバー１２を
被覆する金属膜１４とを備えている。さらに、近接場プ
ローブ１０は、金属膜１４が選択的に除去されたことに
より形成された光学的な開口１６を有しており、そこで
は、光ファイバー１２の先端１８が金属膜１４から突出
している。The near-field probe 10 includes a sharpened optical fiber 12 and a metal film 14 covering the optical fiber 12 except for its tip. Further, the near-field probe 10 has an optical opening 16 formed by selectively removing the metal film 14, where the tip 18 of the optical fiber 12 protrudes from the metal film 14. .
【０００８】この近接場プローブ１０は例えば以下の工
程を経て製造される。まず、先鋭化された光ファイバー
の全体を金属膜で被覆する。次に、これを、樹脂に浸す
ことにより、その先端を除いて、樹脂で被覆する。続い
て、これをエッチング液に浸して金属を溶解させる。最
後に、溶媒に浸して樹脂を取り除く。これにより、光フ
ァイバー１２の先端１８が金属膜１４から突出している
近接場プローブ１０が得られる。The near-field probe 10 is manufactured through, for example, the following steps. First, the entire sharpened optical fiber is covered with a metal film. Next, this is covered with resin except for the tip by immersing it in resin. Subsequently, this is immersed in an etching solution to dissolve the metal. Finally, the resin is removed by immersion in a solvent. Thereby, the near-field probe 10 in which the tip 18 of the optical fiber 12 protrudes from the metal film 14 is obtained.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
製造方法は、工程数が多いため、規格の揃った一定品質
の近接場プローブを量産することが難しい。However, since the above-mentioned manufacturing method has many steps, it is difficult to mass-produce near-field probes of uniform quality with uniform specifications.
【００１０】また、前述の製造方法では、エッチング液
を繰り返し使用した場合に、エッチング液に溶解した金
属が開口部に付着しかねない。この開口部への金属の付
着は、近接場プローブの品質を低下させてしまう。In the above-described manufacturing method, when the etching solution is used repeatedly, the metal dissolved in the etching solution may adhere to the opening. The adhesion of the metal to the opening reduces the quality of the near-field probe.
【００１１】本発明は、このような実状を考慮して成さ
れたものであり、その主な目的は、近接場プローブを高
い一定品質で量産するための製造方法を提供することで
ある。The present invention has been made in view of such circumstances, and a main object of the present invention is to provide a manufacturing method for mass-producing near-field probes with high and constant quality.
【００１２】本発明の別の目的は、高い一定品質で量産
可能な近接場プローブを提供することである。Another object of the present invention is to provide a near-field probe which can be mass-produced with high constant quality.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明の近接場プローブ
の製造方法は、光学的に透明なプローブ母材の特定の表
面を金属または合金の遮光膜で被覆する被覆工程と、プ
ローブ母材を被覆する遮光膜を、その材料と異なる金属
または合金の拡散膜に接触させる接触工程とを有してい
る。SUMMARY OF THE INVENTION A method of manufacturing a near-field probe according to the present invention comprises the steps of: coating a specific surface of an optically transparent probe base material with a metal or alloy light-shielding film; Contacting the light-shielding film to be coated with a diffusion film of a metal or alloy different from the material.
【００１４】本発明の近接場プローブは、光学的に透明
なプローブ母材と、プローブ母材の特定の表面を被覆す
る遮光膜と、少なくとも一つの微小な光学的な開口とを
備えており、遮光膜は金属または合金の膜であり、微小
な光学的な開口は、遮光膜の金属または合金の拡散反応
による、遮光膜の選択的な除去によって形成されてい
る。一例においては、プローブ母材は先鋭な先端を持つ
突出部を有しており、この突出部の先端は遮光膜から突
出している。A near-field probe according to the present invention includes an optically transparent probe base material, a light-shielding film covering a specific surface of the probe base material, and at least one minute optical aperture. The light-shielding film is a metal or alloy film, and the minute optical opening is formed by selectively removing the light-shielding film by a diffusion reaction of the metal or alloy of the light-shielding film. In one example, the probe base material has a protrusion having a sharp tip, and the tip of the protrusion projects from the light shielding film.
【００１５】本発明は、一面においては、近接場顕微鏡
および近接場光記録装置に用いられる近接場プローブで
あり、本発明の近接場プローブは、光学的に透明なプロ
ーブ母材と、プローブ母材の特定の表面を被覆する遮光
膜と、少なくとも一つの微小な光学的な開口を備えてお
り、遮光膜はカルコゲンまたはカルコゲン化合物の膜で
あり、微小な光学的な開口は、遮光膜のカルコゲンまた
はカルコゲン化合物の拡散反応による、遮光膜の選択的
な除去によって形成されている。拡散反応は、例えば、
遮光膜で被覆されたプローブ母材を、遮光膜の材料とは
異なる金属または合金の拡散膜に接触させることによっ
て起きる。遮光膜は、一例においては、硫黄またはセレ
ンまたはテルルの単体あるいはそれを一つ以上含んだ化
合物の膜である。拡散膜は、一例においては、銀または
亜鉛または銅の単体あるいはその合金の膜である。The present invention, in one aspect, is a near-field probe for use in near-field microscopes and near-field optical recording devices. The near-field probe of the present invention comprises an optically transparent probe base material and a probe base material. A light-shielding film covering a specific surface of the light-shielding film, and at least one minute optical opening, the light-shielding film is a film of chalcogen or a chalcogen compound, and the minute optical opening is chalcogen or chalcogen of the light-shielding film. It is formed by selectively removing the light-shielding film by a diffusion reaction of a chalcogen compound. The diffusion reaction, for example,
This occurs when the probe base material covered with the light-shielding film is brought into contact with a diffusion film of a metal or alloy different from the material of the light-shielding film. In one example, the light-shielding film is a film of sulfur, selenium, tellurium, or a compound containing at least one of them. In one example, the diffusion film is a film of silver, zinc, copper, or an alloy thereof.
【００１６】本発明の別の近接場プローブは、光学的に
透明なプローブ母材と、ブロープ母材の特定の表面を被
覆する遮光膜と、少なくとも一つの微小な光学的な開口
を備えており、遮光膜は金属または合金の膜であり、微
小な光学的な開口は、遮光膜の金属または合金の拡散反
応による、遮光膜の選択的な除去によって形成されてい
る。拡散反応は、例えば、遮光膜で被覆されたプローブ
母材を、ガラス基板上に形成された、遮光膜の材料とは
異なるカルコゲンまたはカルコゲン化合物の拡散膜に接
触させることによって起きる。遮光膜は、一例において
は、銀または亜鉛または銅の単体あるいは合金の膜であ
る、請求項５に記載の近接場プローブ。拡散膜は、一例
においては、硫黄またはセレンまたはテルルの単体ある
いはそれを一つ以上含む化合物の膜である。Another near-field probe of the present invention comprises an optically transparent probe base material, a light-shielding film covering a specific surface of the probe base material, and at least one small optical aperture. The light-shielding film is a metal or alloy film, and the minute optical aperture is formed by selectively removing the light-shielding film by a diffusion reaction of the metal or alloy of the light-shielding film. The diffusion reaction occurs, for example, by bringing a probe base material covered with a light-shielding film into contact with a diffusion film of chalcogen or a chalcogen compound formed on a glass substrate, which is different from the material of the light-shielding film. The near-field probe according to claim 5, wherein the light-shielding film is, for example, a film of silver, zinc, or copper alone or an alloy. In one example, the diffusion film is a film of sulfur, selenium, tellurium, or a compound containing at least one of them.
【００１７】上述した近接場プローブの各々に関して、
一例においては、プローブ母材は先鋭な先端を持つ突出
部を有しており、この突出部の先端は遮光膜から突出し
ている。また、別の一例においては、近接場プローブ
は、複数の微小な光学的な開口を備えている。For each of the near-field probes described above,
In one example, the probe base material has a protrusion having a sharp tip, and the tip of the protrusion projects from the light shielding film. In another example, the near-field probe has a plurality of minute optical apertures.
【００１８】本発明は、別の一面においては、近接場顕
微鏡および近接場光記録装置に用いられる近接場プロー
ブの製造方法であり、本発明の近接場プローブの製造方
法は、光学的に透明なプローブ母材の特定の表面をカル
コゲンまたはカルコゲン化合物の遮光膜で被覆する被覆
工程と、プローブ母材を被覆する遮光膜を、その材料と
異なる金属または合金の拡散膜と接触させる接触工程と
を有している。According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a near-field probe for use in a near-field microscope and a near-field optical recording device. The method includes a coating step of coating a specific surface of the probe base material with a light-shielding film of chalcogen or a chalcogen compound, and a contact step of bringing the light-shielding film covering the probe base material into contact with a diffusion film of a metal or alloy different from the material. are doing.
【００１９】本発明の別の近接場プローブの製造方法で
あり、光学的に透明なプローブ母材の特定の表面を金属
または合金の遮光膜で被覆する被覆工程と、プローブ母
材を被覆する遮光膜を、その材料と異なるカルコゲンま
たはカルコゲン化合物の拡散膜と接触させる接触工程と
を有している。Another method of manufacturing a near-field probe according to the present invention is a coating step of coating a specific surface of an optically transparent probe base material with a metal or alloy light-shielding film, and a light-shielding step of coating the probe base material. Contacting the membrane with a diffusion membrane of a chalcogen or chalcogen compound different from the material.
【００２０】上述した近接場プローブの製造方法の各々
は、一例においては、遮光膜と拡散膜の接触部分を加熱
する加熱工程をさらに有している。加熱工程は、例え
ば、遮光膜と拡散膜の接触部分に活性光を照射する光照
射工程を含んでいる。Each of the above-described methods for manufacturing a near-field probe further includes, in one example, a heating step of heating a contact portion between the light shielding film and the diffusion film. The heating step includes, for example, a light irradiation step of irradiating active light to a contact portion between the light shielding film and the diffusion film.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２２】第一の実施の形態図１に示されるように、
近接場プローブ１００は、支持部１０２と、支持部１０
２によって片持ち支持されたレバー部１０４と、レバー
部１０４に支持される探針部１０６とを備えており、探
針部１０６は微小な光学的な開口１３２を有している。First Embodiment As shown in FIG.
The near-field probe 100 includes a support 102 and a support 10.
2 includes a lever portion 104 that is cantilevered and a probe portion 106 supported by the lever portion 104. The probe portion 106 has a minute optical opening 132.
【００２３】近接場プローブ１００は、別の見方をすれ
ば、支持部１０２と、光学的に透明なプローブ母材１２
０と、プローブ母材１２０に設けられた遮光膜１３０
と、微小な光学的な開口１３２とを備えている。プロー
ブ母材１２０は、先鋭な先端１２４を持つ突出部１２２
を有しており、突出部１２２の先端１２４は、遮光膜１
３０に被覆されずに露出しており、遮光膜１３０から突
出している。なお、支持部１０２とプローブ母材１２０
から成る構造体は、ＡＦＭカンチレバーチップとして知
られている構造体である。In other words, the near-field probe 100 includes a support 102 and an optically transparent probe base material 12.
0, light shielding film 130 provided on probe base material 120
And a minute optical opening 132. The probe base material 120 has a protrusion 122 having a sharp tip 124.
The tip 124 of the protruding portion 122 is
It is exposed without being covered by 30 and protrudes from the light shielding film 130. The support 102 and the probe base material 120
Is a structure known as an AFM cantilever tip.
【００２４】プローブ母材１２０の突出部１２２とその
表面に設けられた遮光膜１３０の部分は前述の探針部１
０６を構成しており、支持部１０２から探針部１０６ま
での平坦なプローブ母材１２０の部分とその表面に設け
られた遮光膜１３０の部分は前述のレバー部１０４を構
成している。The protruding portion 122 of the probe base material 120 and the portion of the light shielding film 130 provided on the surface of the protruding portion 122
The portion of the flat probe base material 120 from the support portion 102 to the probe portion 106 and the portion of the light-shielding film 130 provided on the surface thereof constitute the lever portion 104 described above.
【００２５】遮光膜１３０は、プローブ母材１２０の突
出部１２２の先端１２４の辺りだけ欠落しており、この
欠落が、光学的な開口１３２を規定している。この遮光
膜１３０の欠落部分すなわち開口１３２は、拡散反応に
よって遮光膜１３０が選択的に除去されたことにより形
成されている。The light shielding film 130 is missing only around the tip 124 of the protruding portion 122 of the probe base material 120, and this lack defines the optical opening 132. The missing portion of the light shielding film 130, that is, the opening 132, is formed by selectively removing the light shielding film 130 by a diffusion reaction.
【００２６】プローブ母材１２０の突出部１２２の先端
１２４は、原子間力を検出するために十分な先鋭さを有
しており、また、レバー部１０４は、突出部１２２の先
端１２４が受ける原子間力に十分に反応して弾性的に変
形する柔軟さを有している。従って、この近接場プロー
ブ１００は、ＳＮＯＭ測定だけを行なう装置だけでな
く、ＳＮＯＭ測定と同時にＡＦＭ測定を行なう装置にも
対応可能である。The tip 124 of the protrusion 122 of the probe base material 120 has a sharpness sufficient to detect an atomic force, and the lever 104 It has the flexibility to be elastically deformed in response to the interposed force. Therefore, the near-field probe 100 is applicable not only to a device that performs only SNOM measurement but also to a device that performs AFM measurement simultaneously with SNOM measurement.
【００２７】次に、この近接場プローブ１００の製造方
法について図２と図３を参照して説明する。Next, a method of manufacturing the near-field probe 100 will be described with reference to FIGS.
【００２８】工程１(図２)：まず、支持部１０２とプロ
ーブ母材１２０から成る構造体すなわちＡＦＭカンチレ
バーチップを用意し、そのプローブ母材１２０の特定の
表面を遮光膜１３０で被覆して、近接場プローブの予備
成形品１００'を形成する。ここにおいて、プローブ母
材１２０の特定の表面とは、プローブ母材１２０の表面
のうち、測定の際に試料の近くに配置される表面を言
う。ここでは、突出部１２２が突出している側の表面を
言う。Step 1 (FIG. 2): First, a structure comprising the support portion 102 and the probe base material 120, that is, an AFM cantilever chip is prepared, and a specific surface of the probe base material 120 is covered with a light shielding film 130. Form a near-field probe preform 100 '. Here, the specific surface of the probe base material 120 refers to a surface of the probe base material 120 that is arranged near the sample during measurement. Here, it refers to the surface on the side where the protruding portion 122 protrudes.
【００２９】遮光膜１３０は、例えば、カルコゲンの
膜、例えばテルルの膜であり、例えばスパッタ装置によ
り、例えば１００ｎｍの厚さに形成される。The light-shielding film 130 is, for example, a chalcogen film, for example, a tellurium film, and is formed to a thickness of, for example, 100 nm by, for example, a sputtering device.
【００３０】工程２(図３)：次に、拡散反応用の基板１
４０を用意する。この拡散反応用の基板１４０は、ガラ
ス基板１４２と、その表面に形成された拡散膜１４４と
を備えている。拡散膜１４４は、前述の遮光膜１３０の
材料とは異なる材料、金属または合金の膜であり、例え
ば銀の膜であり、例えばスパッタ装置により、例えば１
００ｎｍの厚さに形成される。Step 2 (FIG. 3): Next, the substrate 1 for the diffusion reaction
Prepare 40. The substrate 140 for the diffusion reaction includes a glass substrate 142 and a diffusion film 144 formed on the surface thereof. The diffusion film 144 is a film of a material, a metal, or an alloy different from the material of the light-shielding film 130 described above, for example, a silver film.
It is formed to a thickness of 00 nm.
【００３１】図２に示される近接場プローブの予備成形
品１００'を原子間力顕微鏡(ＡＦＭ)に取り付け、その
ステージ上に拡散反応用の基板１４０を配置する。ＡＦ
Ｍを用いて、プローブ母材１２０の突出部１２２の先端
１２４を被覆している遮光膜１３０の部分を、ガラス基
板１４２の上に形成された拡散膜１４４に接触させる。The near-field probe preform 100 'shown in FIG. 2 is attached to an atomic force microscope (AFM), and a substrate 140 for diffusion reaction is placed on the stage. AF
Using M, the part of the light-shielding film 130 covering the tip 124 of the protruding part 122 of the probe base material 120 is brought into contact with the diffusion film 144 formed on the glass substrate 142.
【００３２】遮光膜１３０と拡散膜１４４が接触してい
る間、遮光膜１３０の拡散反応が進行し、接触部分の遮
光膜１３０が徐々に除去される。その結果、図２に示さ
れる近接場プローブの予備成形品１００'は、図１に示
される近接場プローブ１００に変わる。While the light-shielding film 130 and the diffusion film 144 are in contact with each other, a diffusion reaction of the light-shielding film 130 proceeds, and the light-shielding film 130 at the contact portion is gradually removed. As a result, the near-field probe preform 100 'shown in FIG. 2 is changed to the near-field probe 100 shown in FIG.
【００３３】５.５時間後、近接場プローブの予備成形
品１００'は近接場プローブ１００に変わっており、Ａ
ＦＭを用いて、近接場プローブ１００を拡散反応用の基
板１４０から引き離す。After 5.5 hours, the near-field probe preform 100 ′ has changed to the near-field probe 100 and
The near-field probe 100 is separated from the substrate 140 for diffusion reaction by using FM.
【００３４】図４は、拡散膜１４４に接触される前の近
接場プローブの予備成形品１００'の探針部１０６の走
査型電子顕微鏡像の写真であり、図５は、拡散膜１４４
に接触された後の近接場プローブ１００の探針部１０６
の走査型電子顕微鏡像の写真である。図４から、接触前
では、探針部１０６が完全にテルルで覆われていること
が分かる。しかし、図５から、接触後では、探針部１０
６の先端部を被覆していたテルルが失われ、そこに直径
２００ｎｍ程度の開口が形成されており、そこからプロ
ーブ母材１２０の突出部１２２の先端１２４が突出して
いることが分かる。FIG. 4 is a scanning electron microscope image of the probe 106 of the near-field probe preform 100 ′ before being brought into contact with the diffusion film 144, and FIG.
Probe section 106 of near-field probe 100 after contact with
5 is a photograph of a scanning electron microscope image of FIG. From FIG. 4, it can be seen that before the contact, the probe portion 106 is completely covered with tellurium. However, from FIG. 5, after contact, the probe 10
The tellurium covering the tip of No. 6 is lost, and an opening having a diameter of about 200 nm is formed therein. It can be seen that the tip 124 of the protrusion 122 of the probe base material 120 protrudes therefrom.
【００３５】この開口が物理的な接触によって形成され
たものでなく、拡散反応によって形成されたものである
ことは、次に述べる比較実験によって証明される。The fact that the opening is formed not by physical contact but by a diffusion reaction is proved by the following comparative experiment.
【００３６】この比較実験は次のように行なった。図６
に示されるように、図２に示される近接場プローブの予
備成形品１００'を原子間力顕微鏡(ＡＦＭ)に取り付
け、ＡＦＭを用いて、プローブ母材１２０の突出部１２
２の先端１２４を被覆している遮光膜１３０の部分を、
今度は直接、ガラス基板１４２に、同じ条件で接触さ
せ、５.５時間後、これをガラス基板１４２から引き離
した。This comparative experiment was performed as follows. FIG.
As shown in FIG. 2, the near-field probe preform 100 ′ shown in FIG. 2 is attached to an atomic force microscope (AFM), and the protrusion 12
The portion of the light shielding film 130 covering the tip 124 of the second
This time, it was brought into direct contact with the glass substrate 142 under the same conditions, and after 5.5 hours, it was separated from the glass substrate 142.
【００３７】図７は、この比較実験の後における近接場
プローブの予備成形品１００'の探針部１０６の走査型
電子顕微鏡像の写真である。図７から、探針部１０６の
先端の左側に、ガラス基板１４２との接触による跡がで
きているが、開口は形成されていないことが分かる。FIG. 7 is a photograph of a scanning electron microscope image of the probe 106 of the near-field probe preform 100 'after the comparative experiment. From FIG. 7, it can be seen that a mark is formed on the left side of the tip of the probe section 106 due to the contact with the glass substrate 142, but no opening is formed.
【００３８】この比較実験から、図５に見られる開口
は、探針部１０６とガラス基板１４２の物理的な接触に
よって形成されたものではなく、遮光膜１３０のテルル
と拡散膜１４４の銀の拡散反応によって形成されたこと
が分かる。According to this comparative experiment, the opening shown in FIG. 5 is not formed by physical contact between the probe portion 106 and the glass substrate 142, but is formed by tellurium of the light shielding film 130 and diffusion of silver of the diffusion film 144. It can be seen that it was formed by the reaction.
【００３９】このように、この近接場プローブの製造方
法は、既存のＡＦＭカンチレバーチップに遮光膜１３０
を形成して近接場プローブの予備成形品１００'を作製
し、これを拡散反応用の基板１４０に接触させるという
少ない工程だけで済むので、大量生産に適している。As described above, this method of manufacturing a near-field probe uses the light shielding film 130 on the existing AFM cantilever chip.
Is formed, and the preform 100 ′ of the near-field probe is manufactured, and the preform 100 ′ is brought into contact with the substrate 140 for the diffusion reaction.
【００４０】固相同士の拡散反応は化学反応であり、そ
の進行の程度は接触時間と反応速度に依存し、反応速度
はアレニウスの式：ｋ＝Ａｅｘｐ(−Ｅ/ＲＴ)で決ま
る。ここに、ｋは化学反応速度、Ｒは気体定数、Ｔは絶
対温度、Ｅは活性化エネルギー、Ａは定数である。The diffusion reaction between the solid phases is a chemical reaction, and the degree of progress depends on the contact time and the reaction rate, and the reaction rate is determined by Arrhenius equation: k = Aexp (-E / RT). Here, k is a chemical reaction rate, R is a gas constant, T is an absolute temperature, E is an activation energy, and A is a constant.
【００４１】このため、近接場プローブ１００の開口１
３２の大きさ(例えば径)は、遮光膜１３０と拡散膜１４
４の接触時間と、遮光膜１３０と拡散膜１４４の接触部
分の温度に依存する。従って、遮光膜１３０と拡散膜１
４４を接触させている時間と、遮光膜１３０と拡散膜１
４４の接触部分の温度とを制御することにより、形成す
る開口１３２の大きさを制御できる。For this reason, the opening 1 of the near-field probe 100
The size (for example, the diameter) of the light-shielding film 130 and the diffusion film 14
4 and the temperature of the contact portion between the light-shielding film 130 and the diffusion film 144. Therefore, the light shielding film 130 and the diffusion film 1
44 and the light shielding film 130 and the diffusion film 1
By controlling the temperature of the contact portion 44, the size of the opening 132 to be formed can be controlled.
【００４２】遮光膜１３０と拡散膜１４４の接触部分の
温度制御は、雰囲気の温度を調整することにより行なわ
れても、また、この部分に活性光を例えば選択的に照射
することにより行なわれてもよい。The temperature of the contact portion between the light-shielding film 130 and the diffusion film 144 can be controlled by adjusting the temperature of the atmosphere or by selectively irradiating this portion with active light, for example. Is also good.
【００４３】この実施の形態では、拡散反応用の基板１
４０は、ガラス基板１４２の上に拡散膜１４４を形成し
た構造体であるが、拡散膜１４４の材料の固体であって
もよい。In this embodiment, the substrate 1 for the diffusion reaction
Reference numeral 40 denotes a structure in which the diffusion film 144 is formed on the glass substrate 142, but may be a solid material of the diffusion film 144.
【００４４】また、近接場プローブの予備成形品１０
０'の元部材として、シリコンプレーナープロセスを用
いて作製されたＡＦＭプローブチップを用いているが、
先端を尖らせた光ファイバーを用いてもよい。Also, a near-field probe preform 10
An AFM probe tip manufactured using a silicon planar process is used as a base member of 0 ′,
An optical fiber having a sharpened tip may be used.
【００４５】第二の実施の形態図８に示されるように、
近接場プローブ２００は、光学的に透明な平板状のプロ
ーブ母材であるプローブ用基板２０２と、プローブ用基
板２０２に設けられた遮光膜２０４と、複数の微小な光
学的な開口２０６とを備えている。Second Embodiment As shown in FIG.
The near-field probe 200 includes a probe substrate 202 which is an optically transparent plate-like probe base material, a light-shielding film 204 provided on the probe substrate 202, and a plurality of minute optical openings 206. ing.
【００４６】プローブ用基板２０２は、例えば、ＳｉＯ
2やＳｉＮなどの光の透過率の高い物質で作られてい
る。遮光膜２０４は、カルコゲンの膜、例えばテルルの
膜であり、例えば１００ｎｍの厚さを有している。遮光
膜２０４は、複数の欠落部分すなわち穴を含んでおり、
これらの欠落部分すなわち穴は、複数の微小な光学的な
開口２０６を規定している。これらの欠落部分すなわち
穴は、プローブ用基板２０２の表面全体に形成された遮
光膜を拡散反応により選択的に除去することによって形
成されている。The probe substrate 202 is made of, for example, SiO 2
It is made of a material having high light transmittance such as 2 or SiN. The light-shielding film 204 is a chalcogen film, for example, a tellurium film, and has a thickness of, for example, 100 nm. The light shielding film 204 includes a plurality of missing portions, that is, holes.
These missing portions or holes define a plurality of minute optical openings 206. These missing portions, ie, holes, are formed by selectively removing the light shielding film formed on the entire surface of the probe substrate 202 by a diffusion reaction.
【００４７】次に、この近接場プローブ２００の製造方
法について図９と図１０を参照して説明する。Next, a method of manufacturing the near-field probe 200 will be described with reference to FIGS.
【００４８】工程１(図９)：まず、光学的に透明なプロ
ーブ母材であるプローブ用基板２０２を用意し、その特
定の表面を遮光膜２０４で被覆して、近接場プローブの
予備成形品２００'を形成する。ここにおいて、プロー
ブ用基板２０２の特定の表面とは、プローブ用基板２０
２の表面のうち、測定の際に試料の近くに配置される表
面を言う。ここでは、プローブ用基板２０２の特定の表
面とは、板状部材の最も大きい一対の平面の一方を言
う。遮光膜２０４は、カルコゲンまたはカルコゲン化合
物の膜、例えばテルルの膜であり、例えば１００ｎｍの
膜厚を有している。Step 1 (FIG. 9): First, a probe substrate 202, which is an optically transparent probe base material, is prepared, a specific surface thereof is covered with a light-shielding film 204, and a near-field probe preform is formed. 200 'is formed. Here, the specific surface of the probe substrate 202 refers to the probe substrate 20.
Of the two surfaces, the surface located near the sample during measurement. Here, the specific surface of the probe substrate 202 refers to one of the largest pair of planes of the plate member. The light-shielding film 204 is a chalcogen or chalcogen compound film, for example, a tellurium film, and has a thickness of, for example, 100 nm.
【００４９】工程２(図１０)：次に、拡散反応用の基板
２２０を用意する。この拡散反応用の基板２２０は、ガ
ラス基板２２２と、その表面に離散して形成された複数
の拡散膜２２４とを備えている。複数の拡散膜２２４
は、ガラス基板２２２上に、二次元的に等間隔で配置さ
れている。拡散膜２２４は、遮光膜２０４の材料とは異
なる金属または合金の膜、例えば銀の膜であり、例えば
１００ｎｍの膜厚を有している。Step 2 (FIG. 10): Next, a substrate 220 for a diffusion reaction is prepared. The substrate 220 for the diffusion reaction includes a glass substrate 222 and a plurality of diffusion films 224 formed discretely on the surface thereof. Multiple diffusion films 224
Are two-dimensionally arranged at equal intervals on the glass substrate 222. The diffusion film 224 is a metal or alloy film different from the material of the light shielding film 204, for example, a silver film, and has a thickness of, for example, 100 nm.
【００５０】図９に示される近接場プローブの予備成形
品２００'の遮光膜２０４を、拡散反応用の基板２２０
の拡散膜２２４と接触させる。遮光膜２０４と拡散膜２
２４が接触している間、遮光膜２０４の拡散反応が進行
し、接触部分の遮光膜２０４が徐々に除去され、図９に
示される近接場プローブの予備成形品２００'は、図８
に示される近接場プローブ２００に変わる。The light-shielding film 204 of the near-field probe preform 200 ′ shown in FIG.
With the diffusion film 224. Light shielding film 204 and diffusion film 2
While the contact is in progress, the diffusion reaction of the light-shielding film 204 progresses, and the light-shielding film 204 at the contact portion is gradually removed, so that the near-field probe preform 200 ′ shown in FIG.
To the near-field probe 200 shown in FIG.
【００５１】このように、この近接場プローブの製造方
法は、プローブ用基板２０２に遮光膜２０４を形成して
近接場プローブの予備成形品２００'を作製し、これを
拡散反応用の基板２２０に接触させるという少ない工程
だけで済むので、大量生産に適している。As described above, in the method of manufacturing the near-field probe, the light-shielding film 204 is formed on the probe substrate 202 to form a preform 200 ′ of the near-field probe, and this is formed on the substrate 220 for the diffusion reaction. It is suitable for mass production because it requires only a few steps of contact.
【００５２】この実施の形態では、近接場プローブ２０
０は複数の光学的な開口２０６を備えているが、開口２
０６の数は一つであってもよい。この場合、その製造に
は、ガラス基板２２２上に一つの拡散膜２２４を備えて
いる拡散反応用の基板２２０が用いられる。In this embodiment, the near-field probe 20
0 has a plurality of optical apertures 206,
The number of 06 may be one. In this case, a substrate 220 for diffusion reaction having one diffusion film 224 on a glass substrate 222 is used for the production.
【００５３】また、この実施の形態では、拡散反応用の
基板２２０は、ガラス基板２２２上に二次元的に等間隔
で配置された複数の拡散膜２２４を備えているが、拡散
反応用の基板の構成は、これに限らず、様々に変形され
てもよい。In this embodiment, the diffusion reaction substrate 220 has a plurality of diffusion films 224 two-dimensionally arranged on the glass substrate 222 at equal intervals. Is not limited to this, and may be variously modified.
【００５４】拡散反応用の基板の第一の変形例において
は、図１１に示されるように、拡散反応用の基板２３０
は、二次元的に等間隔で配置された複数の凸部２３４を
有する基板２３２と、凸部２３４を含む基板２３２の表
面全体を被覆している拡散膜２３６とを備えている。In the first modification of the substrate for the diffusion reaction, as shown in FIG.
Includes a substrate 232 having a plurality of protrusions 234 arranged two-dimensionally at equal intervals, and a diffusion film 236 covering the entire surface of the substrate 232 including the protrusions 234.
【００５５】拡散反応用の基板の第二の変形例において
は、図１２に示されるように、拡散反応用の基板２４０
は、二次元的に等間隔で配置された複数の錐体部２４４
を有する基板２４２と、錐体部２４４を含む基板２４２
の表面全体を被覆している拡散膜２４６とを備えてい
る。In a second modification of the substrate for the diffusion reaction, as shown in FIG.
Is a plurality of cones 244 arranged two-dimensionally at equal intervals.
And a substrate 242 including a cone 244
And a diffusion film 246 covering the entire surface of the substrate.
【００５６】また、図１３に示されるように、近接場プ
ローブの予備成型品２１０'が、二次元的に等間隔で配
置された複数の凸部２１４を有するプローブ用基板２１
２と、プローブ用基板２１２の凸部側の表面全体を被覆
している遮光膜２１６とを備えていてもよい。この場
合、拡散反応用の基板２５０は、平板状の基板２５２
と、その一表面の全体を被覆している拡散膜２５４とを
備えているとよい。As shown in FIG. 13, a near-field probe preform 210 'is a probe substrate 21 having a plurality of projections 214 arranged two-dimensionally at equal intervals.
2 and a light-shielding film 216 covering the entire surface of the probe substrate 212 on the convex portion side. In this case, the substrate 250 for the diffusion reaction is a flat substrate 252.
And a diffusion film 254 covering the entire surface.
【００５７】なお、遮光膜を金属または合金とし、拡散
膜をカルコゲンまたはカルコゲン化合物として、遮光膜
と拡散膜の材料を逆にした場合でも、拡散反応は本実施
形態と同様に進行し、プローブの遮光膜に開口が形成さ
れる。Even when the light-shielding film is made of a metal or an alloy and the diffusion film is made of chalcogen or a chalcogen compound and the materials of the light-shielding film and the diffusion film are reversed, the diffusion reaction proceeds in the same manner as in this embodiment, and An opening is formed in the light shielding film.
【００５８】第三の実施の形態 光の波長以下の微小開口を持つプローブのほかに、固浸
レンズ（Solid Immersion Lens）を用いた近接場光記録
も注目を集めている。このような固浸レンズを用いた光
ピックアップの基本構成を図１４に示す。図１４におい
て、ビームスプリッター３５２を透過したレーザービー
ムは、プリフォーカスレンズ３５４で収束され、さらに
固浸レンズ３５８で収束され、固浸レンズ３５８の底面
に集光する。固浸レンズ３５８の内部では、光の波長が
媒体の屈折率に反比例して短くなるため、微小径のレー
ザースポットが形成される。レーザービームに含まれる
一部（比較的外側）のレーザー光は、固浸レンズ３５８
の底面で全反射する。レーザー光の全反射により、固浸
レンズ３５８の底面のうちのレーザー光の照射された微
小領域のみにエバネッセント場が発生する。固浸レンズ
３５８はディスクに１０〜１００ｎｍまで近づけて配置
され、エバネッセント場はディスクの記録マークで散乱
され、その有無に応じた散乱光が発生する。この散乱光
をビームスプリッター３５２で分離して検出することに
より、光の回折限界を超えた分解能での記録マークの記
録・再生を実現している。Third Embodiment In addition to a probe having a small aperture smaller than the wavelength of light, near-field optical recording using a solid immersion lens has attracted attention. FIG. 14 shows a basic configuration of an optical pickup using such a solid immersion lens. In FIG. 14, the laser beam transmitted through the beam splitter 352 is converged by the prefocus lens 354, further converged by the solid immersion lens 358, and condensed on the bottom surface of the solid immersion lens 358. Inside the solid immersion lens 358, since the wavelength of light becomes shorter in inverse proportion to the refractive index of the medium, a laser spot with a small diameter is formed. A part (relatively outer) of the laser beam included in the laser beam is transmitted to the solid immersion lens 358.
It is totally reflected at the bottom of. Due to the total reflection of the laser light, an evanescent field is generated only in the minute area of the bottom surface of the solid immersion lens 358 irradiated with the laser light. The solid immersion lens 358 is arranged close to the disc from 10 to 100 nm, and the evanescent field is scattered by the recording marks on the disc, and scattered light is generated according to the presence or absence. By separating and detecting this scattered light by the beam splitter 352, recording / reproduction of a recording mark with a resolution exceeding the diffraction limit of light is realized.
【００５９】このような固浸レンズを用いた近接場記録
においては、プローブに微小開口を設けることにより、
染み出すエバネッセント場の利用効率を向上できるとと
もに、エバネッセント場を開口に集中できることが知ら
れている。例えば、１９９８年３月１７付けでLee等に
付与された米国特許第５，７２９，３９３号には、固浸
レンズをＵＶ光を吸収する材料で被覆し、強力なＵＶを
照射して上記材料を除去して形成された、微小開口を持
つ固浸レンズが開示されている。In near-field recording using such a solid immersion lens, a micro opening is provided in the probe,
It is known that the use efficiency of the seeping evanescent field can be improved and the evanescent field can be concentrated at the opening. For example, U.S. Pat. No. 5,729,393 issued to Lee et al. There is disclosed a solid immersion lens having a minute opening formed by removing the above.
【００６０】また、Milster等は、上記プローブによる
分解能は開口の形を最適化することによって、向上でき
ることを計算で示している（International symposium
on optical memory 2000 technical digest p.186）。Also, Milster et al. Have shown by calculation that the resolution by the above probe can be improved by optimizing the shape of the aperture (International symposium).
on optical memory 2000 technical digest p.186).
【００６１】以下、本発明の第三実施形態の近接場プロ
ーブとして、微小開口を持つ固浸レンズについて説明す
る。Hereinafter, a solid immersion lens having a minute aperture will be described as a near-field probe according to the third embodiment of the present invention.
【００６２】図１５に示されるように、近接場プローブ
３００は、光学的に透明なプローブ母材である固浸レン
ズ（Solid Immersion Lens）３０２と、固浸レンズ３０
２に設けられた遮光膜３０４と、微小な光学的な開口３
０６とを備えている。As shown in FIG. 15, the near-field probe 300 includes a solid immersion lens (Solid Immersion Lens) 302, which is an optically transparent probe base material, and a solid immersion lens 30.
2, a light-shielding film 304 and a minute optical opening 3
06.
【００６３】固浸レンズ３０２は、例えば、半球形状の
ＳｉＯ2で作られており、その一部に平面部を有してお
り、この平面部に遮光膜３０４が設けられている。遮光
膜３０４は、カルコゲンの膜、例えばテルルの膜であ
り、例えば１００ｎｍの厚さを有している。遮光膜２０
４は、欠落部分すなわち穴を含んでおり、この欠落部分
すなわち穴は、微小な光学的な開口３０６を規定してい
る。この欠落部分すなわち穴は、固浸レンズ３０２の平
面部の表面全体に形成された遮光膜を拡散反応により選
択的に除去することによって形成されている。The solid immersion lens 302 is made of, for example, hemispherical SiO 2 , has a flat surface in a part thereof, and a light shielding film 304 is provided on the flat surface. The light-shielding film 304 is a chalcogen film, for example, a tellurium film, and has a thickness of, for example, 100 nm. Light shielding film 20
4 includes a missing portion or hole, which defines a minute optical aperture 306. The missing portion or hole is formed by selectively removing the light shielding film formed on the entire surface of the flat portion of the solid immersion lens 302 by a diffusion reaction.
【００６４】次に、この近接場プローブ３００の製造方
法について図１６を参照して説明する。Next, a method of manufacturing the near-field probe 300 will be described with reference to FIG.
【００６５】工程１：まず、プローブ母材である固浸レ
ンズ３０２を用意し、その特定の表面すなわち平面部の
表面全体を遮光膜３０４で被覆して、近接場プローブの
予備成形品３００'を形成する。遮光膜３０４は、カル
コゲンの単体または化合物の膜、例えばテルルの膜であ
り、例えばスパッタ装置によって、例えば１００ｎｍの
膜厚に形成されている。Step 1: First, a solid immersion lens 302 serving as a probe base material is prepared, and a specific surface, that is, the entire surface of a plane portion is covered with a light-shielding film 304, and a near-field probe preform 300 'is formed. Form. The light-shielding film 304 is a film of chalcogen alone or a compound, for example, a tellurium film, and is formed to a thickness of, for example, 100 nm by, for example, a sputtering device.
【００６６】工程２：次に、拡散反応用の基板３１０を
用意する。この拡散反応用の基板３１０は、凸部３１４
を有するガラス基板３１２と、その表面を覆う拡散膜３
１６とで構成されている。拡散膜３１６は、前述の遮光
膜３０４の材料とは異なる材料、金属または合金の膜で
あり、例えば銀の膜であり、例えばスパッタ装置によ
り、例えば１００ｎｍの膜厚に形成されている。Step 2: Next, a substrate 310 for a diffusion reaction is prepared. The substrate 310 for the diffusion reaction has a convex portion 314.
Glass substrate 312 having diffusion and diffusion film 3 covering the surface thereof
16. The diffusion film 316 is a film of a material, a metal, or an alloy different from the material of the light-shielding film 304 described above, for example, a silver film, and is formed to a thickness of, for example, 100 nm by, for example, a sputtering apparatus.
【００６７】近接場プローブの予備成形品３００'の遮
光膜３０４を、拡散反応用の基板３１０の拡散膜３１６
と接触させる。遮光膜３０４と拡散膜３１６が接触して
いる間、遮光膜３０４の拡散反応が進行し、接触部分の
遮光膜３０４が徐々に除去され、図１６に示される近接
場プローブの予備成形品３００'は、図１５に示される
近接場プローブ３００に変わる。The light-shielding film 304 of the preform 300 ′ of the near-field probe is replaced with the diffusion film 316 of the substrate 310 for the diffusion reaction.
Contact. While the light-shielding film 304 and the diffusion film 316 are in contact with each other, the diffusion reaction of the light-shielding film 304 proceeds, and the light-shielding film 304 at the contact portion is gradually removed, and the near-field probe preform 300 ′ shown in FIG. Changes to a near-field probe 300 shown in FIG.
【００６８】このように、この近接場プローブの製造方
法は、固浸レンズ３０２に遮光膜３０４を形成して近接
場プローブの予備成形品３００'を作製し、これを拡散
反応用の基板３１０に接触させるという少ない工程だけ
で済むので、大量生産に適している。As described above, according to the method of manufacturing the near-field probe, a light-shielding film 304 is formed on the solid immersion lens 302 to prepare a near-field probe preform 300 ′, which is formed on the substrate 310 for diffusion reaction. It is suitable for mass production because it requires only a few steps of contact.
【００６９】さらに、この近接場プローブの製造方法に
よって作られた開口３０６の形状は、拡散反応用基板３
１０の凸部３１４の形状によって決まる。従って、凸部
３１４の形状を変更することにより、開口３０６の形状
を容易に任意の形状に制御できる。Further, the shape of the opening 306 formed by this method of manufacturing a near-field probe is different from that of the substrate 3 for diffusion reaction.
It is determined by the shape of the ten convex portions 314. Therefore, by changing the shape of the convex portion 314, the shape of the opening 306 can be easily controlled to an arbitrary shape.
【００７０】本実施形態では、プローブ母材として、半
球形状の固浸レンズを用いているが、他の形状の固浸レ
ンズ、例えばワイエルストラス形固浸レンズを用いても
よい。これをプローブ母材に用いた近接場プローブを図
１７に示す。図１７に示されるように、この近接場プロ
ーブ３２０は、ワイエルストラス形固浸レンズすなわち
超半球形状の固浸レンズ３２２と、固浸レンズ３２２の
平面部に設けられた遮光膜３２４と、拡散反応による遮
光膜３２４の選択的な除去によって形成された微小な光
学的な開口３２６とを備えている。In this embodiment, a hemispherical solid immersion lens is used as a probe base material, but a solid immersion lens of another shape, for example, a Weierstrass-type solid immersion lens may be used. FIG. 17 shows a near-field probe using this as a probe base material. As shown in FIG. 17, the near-field probe 320 includes a Weierstrass-type solid immersion lens, that is, a super hemispherical solid immersion lens 322, a light shielding film 324 provided on a plane portion of the solid immersion lens 322, A minute optical opening 326 formed by selective removal of the light shielding film 324 by a reaction.
【００７１】[0071]
【図１】本発明の第一実施形態の近接場プローブの断面
を示している。FIG. 1 shows a cross section of a near-field probe according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１に示される近接場プローブの製造方法の最
初の工程を示しており、近接場プローブの予備成形品の
断面図である。2 shows a first step of the method of manufacturing the near-field probe shown in FIG. 1 and is a cross-sectional view of a preform of the near-field probe.
【図３】図１に示される近接場プローブの製造方法の図
２に続く最終の工程を示している。FIG. 3 shows a final step following FIG. 2 of the method for manufacturing the near-field probe shown in FIG. 1;
【図４】拡散膜に接触される前における近接場プローブ
の予備成形品の探針部の走査型電子顕微鏡像の写真であ
る。FIG. 4 is a photograph of a scanning electron microscope image of a probe portion of a preform of a near-field probe before being brought into contact with a diffusion film.
【図５】拡散膜に接触された後における近接場プローブ
の探針部の走査型電子顕微鏡像の写真である。FIG. 5 is a photograph of a scanning electron microscope image of a probe portion of a near-field probe after being brought into contact with a diffusion film.
【図６】図１の近接場プローブの開口が拡散反応によっ
て形成されたことを証明するための比較実験を示してい
る。FIG. 6 shows a comparative experiment to prove that the aperture of the near-field probe of FIG. 1 was formed by a diffusion reaction.
【図７】図６に示される比較実験の後における近接場プ
ローブの予備成形品の探針部の走査型電子顕微鏡像の写
真である。7 is a photograph of a scanning electron microscope image of a probe portion of a preform of a near-field probe after the comparative experiment shown in FIG. 6;
【図８】本発明の第二実施形態の近接場プローブの断面
を示している。FIG. 8 shows a cross section of a near-field probe according to a second embodiment of the present invention.
【図９】図８に示される近接場プローブの製造方法の最
初の工程を示しており、近接場プローブの予備成形品の
断面図である。FIG. 9 shows a first step of the method for manufacturing the near-field probe shown in FIG. 8, and is a cross-sectional view of a preform of the near-field probe.
【図１０】図８に示される近接場プローブの製造方法の
図９に続く最終の工程を示している。FIG. 10 shows a final step subsequent to FIG. 9 of the method for manufacturing the near-field probe shown in FIG. 8;
【図１１】図１０に示される拡散反応用の基板の代わり
に適用可能な第一の変形例の拡散反応用の基板の断面を
示している。FIG. 11 shows a cross section of a substrate for diffusion reaction according to a first modified example applicable to the substrate for diffusion reaction shown in FIG.
【図１２】図１０に示される拡散反応用の基板の代わり
に適用可能な第二の変形例の拡散反応用の基板の断面を
示している。FIG. 12 shows a cross section of a substrate for a diffusion reaction according to a second modified example applicable to the substrate for a diffusion reaction shown in FIG. 10;
【図１３】図１０に示されるプローブ用基板の代わりに
適用可能な別のプローブ用基板と、それを用いた製造に
適用される別の拡散反応用の基板とを断面で示してい
る。FIG. 13 is a cross-sectional view showing another probe substrate applicable to the probe substrate shown in FIG. 10 and another diffusion reaction substrate applied to manufacturing using the probe substrate.
【図１４】固浸レンズを用いた光ピックアップを示して
いる。FIG. 14 shows an optical pickup using a solid immersion lens.
【図１５】本発明の第三実施形態の近接場プローブの断
面を示している。FIG. 15 shows a cross section of a near-field probe according to a third embodiment of the present invention.
【図１６】図１５に示される近接場プローブの製造の工
程を示しており、近接場プローブの予備成形品と拡散反
応用の基板の断面を示している。16 shows a process of manufacturing the near-field probe shown in FIG. 15, and shows a cross-section of a preform of the near-field probe and a substrate for a diffusion reaction.
【図１７】ワイエルストラス形固浸レンズをプローブ母
材に用いて作製された別の近接場プローブを断面で示し
ている。FIG. 17 shows, in cross section, another near-field probe fabricated using a Weierstrass-type solid immersion lens as the probe preform.
【図１８】近接場プローブの一従来例を示している。FIG. 18 shows a conventional example of a near-field probe.
１２０ プローブ母材 １３０ 遮光膜 １４０ 拡散反応用の基板 １４４ 拡散膜 Reference Signs List 120 probe base material 130 light shielding film 140 substrate for diffusion reaction 144 diffusion film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 隆志 茨城県つくば市東１−１−１ 独立行政法 人産業技術総合研究所つくばセンター内 (72)発明者 阿刀田 伸史 茨城県つくば市東１−１−１ 独立行政法 人産業技術総合研究所つくばセンター内 (72)発明者 鈴木 良政 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takashi Nakano 1-1-1 Higashi, Tsukuba City, Ibaraki Pref. 1-1 Independent Administrative Law Tsukuba Center, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (72) Inventor Yoshimasa Suzuki 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Co., Ltd.
Claims (16)
用いられる近接場プローブであり、 光学的に透明なプローブ母材と、 プローブ母材の特定の表面を被覆する遮光膜と、 少なくとも一つの微小な光学的な開口を備えており、 遮光膜はカルコゲンまたはカルコゲン化合物の膜であ
り、微小な光学的な開口は、遮光膜のカルコゲンまたは
カルコゲン化合物の拡散反応による、遮光膜の選択的な
除去によって形成されている、近接場プローブ。1. A near-field probe used in a near-field microscope and a near-field optical recording device, comprising: an optically transparent probe base material; a light-shielding film covering a specific surface of the probe base material; The light shielding film is made of chalcogen or chalcogen compound, and the minute optical opening is selectively removed by the diffusion reaction of chalcogen or chalcogen compound in the light shielding film. Near-field probe formed by.
ブ母材を、遮光膜の材料とは異なる金属または合金の拡
散膜に接触させることによって起きる、請求項１に記載
の近接場プローブ。2. The near-field probe according to claim 1, wherein the diffusion reaction is caused by bringing the probe base material covered with the light-shielding film into contact with a diffusion film of a metal or an alloy different from the material of the light-shielding film.
ルの単体あるいはそれを一つ以上含んだ化合物の膜であ
る請求項１に記載の近接場プローブ。3. The near-field probe according to claim 1, wherein the light-shielding film is a film of sulfur, selenium, tellurium, or a compound containing at least one of them.
あるいはその合金の膜である、請求項２に記載の近接場
プローブ。4. The near-field probe according to claim 2, wherein the diffusion film is a film of silver, zinc, copper, or an alloy thereof.
用いられる近接場プローブであり、 光学的に透明なプローブ母材と、 ブロープ母材の特定の表面を被覆する遮光膜と、 少なくとも一つの微小な光学的な開口を備えており、 遮光膜は金属または合金の膜であり、微小な光学的な開
口は、遮光膜の金属または合金の拡散反応による、遮光
膜の選択的な除去によって形成されている、近接場プロ
ーブ。5. A near-field probe used in a near-field microscope and a near-field optical recording device, comprising: an optically transparent probe base material; a light-shielding film covering a specific surface of a probe base material; It has a minute optical opening, and the light-shielding film is a metal or alloy film. The minute optical opening is formed by the selective removal of the light-shielding film by the diffusion reaction of the metal or alloy of the light-shielding film. Are near-field probes.
ブ母材を、ガラス基板上に形成された、遮光膜の材料と
は異なるカルコゲンまたはカルコゲン化合物の拡散膜に
接触させることによって起きる、請求項５に記載の近接
場プローブ。6. The diffusion reaction is caused by bringing a probe base material covered with a light-shielding film into contact with a diffusion film of chalcogen or a chalcogen compound different from a material of the light-shielding film formed on a glass substrate. Item 6. A near-field probe according to Item 5.
あるいは合金の膜である、請求項５に記載の近接場プロ
ーブ。7. The near-field probe according to claim 5, wherein the light-shielding film is a single or alloy film of silver, zinc, or copper.
ルの単体あるいはそれを一つ以上含む化合物の膜であ
る、請求項６に記載の近接場プローブ。8. The near-field probe according to claim 6, wherein the diffusion film is a film of sulfur, selenium, tellurium, or a compound containing at least one of them.
を有しており、この突出部の先端は遮光膜から突出して
いる、請求項１または請求項５に記載の近接場プロー
ブ。9. The near-field probe according to claim 1, wherein the probe base material has a projection having a sharp tip, and the tip of the projection projects from the light-shielding film.
口を備えている、請求項１または請求項５に記載の近接
場プローブ。10. The near-field probe according to claim 1, wherein the probe has a plurality of minute optical apertures.
に用いられる近接場プローブの製造方法であり、 光学的に透明なプローブ母材の特定の表面をカルコゲン
またはカルコゲン化合物の遮光膜で被覆する被覆工程
と、 プローブ母材を被覆する遮光膜を、その材料と異なる金
属または合金の拡散膜と接触させる接触工程とを有して
いる、近接場プローブの製造方法。11. A method for producing a near-field probe used in a near-field microscope and a near-field optical recording device, wherein a specific surface of an optically transparent probe base material is coated with a chalcogen or chalcogen compound light-shielding film. A method for manufacturing a near-field probe, comprising: a step of contacting a light-shielding film covering a probe base material with a diffusion film of a metal or an alloy different from the material.
に用いられる近接場プローブの製造方法であり、 光学的に透明なプローブ母材の特定の表面を金属または
合金の遮光膜で被覆する被覆工程と、 プローブ母材を被覆する遮光膜を、その材料と異なるカ
ルコゲンまたはカルコゲン化合物の拡散膜と接触させる
接触工程とを有している、近接場プローブの製造方法。12. A method for manufacturing a near-field probe used in a near-field microscope and a near-field optical recording device, wherein a coating step of coating a specific surface of an optically transparent probe base material with a metal or alloy light-shielding film. And a contacting step of contacting a light-shielding film covering the probe base material with a diffusion film of chalcogen or a chalcogen compound different from the material.
加熱工程をさらに有している、請求項１３または請求項
１４に記載の近接場プローブの製造方法。13. The method for manufacturing a near-field probe according to claim 13, further comprising a heating step of heating a contact portion between the light-shielding film and the diffusion film.
分に活性光を照射する光照射工程を含んでいる、請求項
１３または請求項１４に記載の近接場プローブの製造方
法。14. The method for manufacturing a near-field probe according to claim 13, wherein the heating step includes a light irradiation step of irradiating a contact portion between the light shielding film and the diffusion film with active light.
り、またプローブ母材はその一部に平面部を有してお
り、遮光膜はプローブ母材の平面部に設けられている、
請求項１または請求項５に記載の近接場プローブの製造
方法。15. The probe base material has a light condensing function, the probe base material has a flat part in a part thereof, and the light shielding film is provided on the flat part of the probe base material.
A method for manufacturing a near-field probe according to claim 1.
求項１５に記載の近接場プローブの製造方法。16. The method according to claim 15, wherein the probe base material is a solid immersion lens.
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007003309A (en) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Seiko Instruments Inc | Aperture forming device and aperture forming method |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07260458A (en) * | 1994-03-22 | 1995-10-13 | Seiko Instr Inc | Through hole formation method for light propagating body probe, and scanning probe microscope with through hole forming means |
| JPH09269329A (en) * | 1996-03-29 | 1997-10-14 | Canon Inc | Method of manufacturing probe having minute opening, composite device of scanning proximity field optical microscope and scanning tunnel microscope using the probe and recorder/reproducer using the probe |
| JPH11166935A (en) * | 1997-09-25 | 1999-06-22 | Canon Inc | Light probe for light detection or irradiation, near-field optical microscope provided with the probe, manufacture of the light probe and substrate used for its manufacture |
| JP2000199737A (en) * | 1998-10-28 | 2000-07-18 | Canon Inc | Optical probe and its production |
| JP2001004645A (en) * | 1999-06-25 | 2001-01-12 | Agency Of Ind Science & Technol | Near field probe and manufacture thereof |
| JP2001056279A (en) * | 1999-08-19 | 2001-02-27 | Agency Of Ind Science & Technol | Near-field probe and preparation of near-field probe |
-
2001
- 2001-08-03 JP JP2001236668A patent/JP2002116131A/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07260458A (en) * | 1994-03-22 | 1995-10-13 | Seiko Instr Inc | Through hole formation method for light propagating body probe, and scanning probe microscope with through hole forming means |
| JPH09269329A (en) * | 1996-03-29 | 1997-10-14 | Canon Inc | Method of manufacturing probe having minute opening, composite device of scanning proximity field optical microscope and scanning tunnel microscope using the probe and recorder/reproducer using the probe |
| JPH11166935A (en) * | 1997-09-25 | 1999-06-22 | Canon Inc | Light probe for light detection or irradiation, near-field optical microscope provided with the probe, manufacture of the light probe and substrate used for its manufacture |
| JP2000199737A (en) * | 1998-10-28 | 2000-07-18 | Canon Inc | Optical probe and its production |
| JP2001004645A (en) * | 1999-06-25 | 2001-01-12 | Agency Of Ind Science & Technol | Near field probe and manufacture thereof |
| JP2001056279A (en) * | 1999-08-19 | 2001-02-27 | Agency Of Ind Science & Technol | Near-field probe and preparation of near-field probe |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JPN6010051261, ＳＵＺＵＫＩ Ｙ （Ｏｌｙｍｐｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｔｏｋｙｏ， ＪＰＮ）， ＦＵＪＩ Ｈ （Ｓｈａｒｐ Ｃｏ．， Ｔｅｎｒｉ， ＪＰＮ）， ＴＯＭＩＮＡＧＡ Ｊ， ＮＡＫＡＮＯ, "Ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ ａｐｅｒｔｕｒｅ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｂｙ ｓｏｌｉｄ−ｓｏｌｉｄ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ．", Ａｐｐｌ Ｐｈｙｓ Ｌｅｔｔ, 20001204, Ｖｏｌ．７７， Ｎｏ．２３, Ｐａｇｅ．３７１０−３７１２ * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007003309A (en) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Seiko Instruments Inc | Aperture forming device and aperture forming method |
| JP4527614B2 (en) * | 2005-06-23 | 2010-08-18 | セイコーインスツル株式会社 | Aperture manufacturing apparatus and aperture manufacturing method |
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