JP3513448B2 - 光プローブ - Google Patents

光プローブ

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JP3513448B2
JP3513448B2 JP32144599A JP32144599A JP3513448B2 JP 3513448 B2 JP3513448 B2 JP 3513448B2 JP 32144599 A JP32144599 A JP 32144599A JP 32144599 A JP32144599 A JP 32144599A JP 3513448 B2 JP3513448 B2 JP 3513448B2
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    • G01Q60/18—SNOM [Scanning Near-Field Optical Microscopy] or apparatus therefor, e.g. SNOM probes
    • G01Q60/22—Probes, their manufacture, or their related instrumentation, e.g. holders
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/849—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
    • Y10S977/86—Scanning probe structure
    • Y10S977/862—Near-field probe

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光プローブに関
し、特に、光の回折限界以下の微小構造を観察可能な顕
微鏡、微小記録ビットを形成・検出可能なストレージ装
置、微小構造を形成可能な微細加工装置に好適な近接場
光プローブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＳＴＭ（走査型トンネル顕微鏡）
やＡＦＭ（原子間力顕微鏡）に代表されるＳＰＭ（走査
型プローブ顕微鏡）技術の進展により、先端を尖らせた
プローブを試料に対して１００ｎｍ以下の距離まで近づ
けることにより、顕微鏡としての分解能を飛躍的に向上
させることが可能となり、原子や分子サイズのものを観
察できるようになった。光に関してもＳＰＭのファミリ
ーとして、尖鋭な光プローブ先端の微小開口から惨み出
すエバネッセント光を利用して試料表面状態を調べる近
接場光学顕微鏡（以下ＳＮＯＭと略す）［ＥＰＯ１１２
４０１，Ｄｕｒｉｇ他，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．ｖｏ
ｌ．５９，ｐ．３３１８（１９８６）］や、試料裏面か
らプリズムを介して全反射の条件で光を入射させ、試料
表面へしみ出すエバネッセント光を試料表面から光プロ
ーブで検出して試料表面を調べるフォトンＳＴＭ（以下
ＰＳＴＭと略す）［Ｒｅｄｄｉｃｋ他，Ｐｈｙｓ．Ｒｅ
ｖ．Ｂ ｖｏｌ．３９，ｐ．７６７（１９８９）］も開
発された。上記ＳＮＯＭを用いることにより、１００ｎ
ｍ以下の微小な領域にアクセスし、光学的情報を検出す
ることができる。このようなＳＮＯＭの原理を応用し
て、微小開口から発生するエバネッセント光を記録媒体
やレジストに照射し、従来の光の回折限界を超えた高密
度のストレージ装置や極微細加工装置を開発する試みも
始まっている。
【０００３】さて、このようなＳＮＯＭにおいて核とな
るのが光プローブ作製技術である。従来の代表的光プロ
ーブ作製方法として、光ファイバーにＣＯ2レーザ光を
照射したり、放電電極間に配置することにより、熱的に
溶融させてファイバーの中心軸方向に延伸させて切断
し、先端を尖鋭化した後、中心軸回りに回転させなが
ら、横方向から金属をコーティングすることにより先端
に金属膜厚の薄い部分を形成し、これを微小開口とする
方法がある。また、光ファイバー先端の別の尖鋭化方法
として、コアとクラッドの化学的組成の違いから生じる
エッチング液に対するエッチングレートの違いを利用し
てコア部分を選択的に尖鋭化する方法もある。上記のよ
うにして作製した光プローブをＳＮＯＭ装置やストレー
ジ装置、微細加工装置に搭載して用いる際、微小開口か
ら滲み出すエバネッセント光は、微小開口から遠ざかる
につれて指数関数的に減衰する性質を有するため、光プ
ローブ先端と観察試料、記録媒体、レジストとの間の距
離を実質的には微小開口から１００ｎｍ以下の距離に制
御する必要がある。
【０００４】このような距離制御を行う方法として、光
プローブを横方向に振動させ、光プローブ先端が試料に
近づいたときに作用するファンデルワールス力により生
じる光プローブ振動の振幅の減少量が一定になるように
距離制御を行うシアーフォース制御法や光プローブを曲
げることによりカンチレバー化し、光プローブ先端が試
料に近づいたときに作用するファンデルワールス力によ
り生じるカンチレバーの撓み量を一定になるように距離
制御を行うＡＦＭ制御法がよく用いられている。シアー
フォース制御法やＡＦＭ制御法を用いれば、試料表面形
状を測定することができ、ＳＮＯＭ信号と合わせること
により、さらに高度な装置の動作を実現することが可能
となる。例えば、ＳＮＯＭ装置においては、光学情報と
形状情報から試料の材質に関する情報が得られる。ま
た、ＳＮＯＭを応用したストレージ装置においてもＡＦ
Ｍ信号を用いたトラッキングが可能となる。ＳＮＯＭを
応用した微細加工装置においてもＡＦＭ信号を用いた位
置合わせ（アライメント）が可能となる。
【０００５】ＡＦＭ制御法には、フィードバックループ
の距離制御を行わず、プローブ先端を試料に接触させて
カンチレバーの撓みを利用してプローブ先端を試料表面
にならうようにするコンタクトモードや斥力モードと言
われるオープンループの制御方法がある。これを用いる
と、さらに簡単な装置構成を実現することができるだけ
でなく、フィードバックループの距離制御を行わないた
め、試料表面に対するプローブの走査を高速にすること
が可能となる。この結果、高速な観察像取得が可能なＳ
ＮＯＭや高速記録再生装置、高速微細加工装置が実現で
きる。さて、ＡＦＭ制御を行うために、光プローブを曲
げる方法として、光プローブ先端にＣＯ2レーザ光を照
射したり、放電電極間に配置することにより、熱的に溶
融させて曲げる方法が用いられている（ＵＳＰ５６７７
９７８，Ｌｉｅｂｅｒｍａｎ ｅｔ ａｌ．Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６５，ｐ．６４８（１９９４），
大津元一編 近接場ナノフォトニクスハンドブックｐ．
４２（１９９７））。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】コンタクトモードのＡ
ＦＭを用いた場合、試料や記録媒体、レジストが有機分
子や生体高分子のように比較的柔かいものである場合、
カンチレバーが固いと、プローブ走査中にプローブ先端
と試料・記録媒体・レジスト間に大きな力が作用し、試
料・記録媒体・レジスト表面やプローブ先端が破壊して
しまうことがあった。このような破壊をふせぐために
は、カンチレバーの撓みに関する弾性定数が０．１Ｎ／
ｍ以下、より好ましくは０．０３Ｎ／ｍ以下である必要
があった。
【０００７】光ファイバーは屈折率の高いコア部分と低
いクラッド部分の界面における全反射を利用して光を導
波させるものであるが、上記従来例において、光ファイ
バーの先端を尖鋭化し、曲げることによりカンチレバー
化した光プローブは、図１６に示すようなコア１４０１
とクラッド１４０２が同軸である構造を有する。光ファ
イバーは近赤外光レーザ光を用いた光通信用に開発され
ているため、比較的コア径の小さいシングルモードファ
イバーにおいてもコア直径は２〜１０μｍが一般的であ
る。このため、上記のように光ファイバーを用いて光プ
ローブを作製すると、光プローブの外径ｄ（図１６参
照）は１０μｍ程度が最小となる。
【０００８】光ファイバーの材質は石英（ＳｉＯ2）を
母材としているものが多く、石英の物性定数を用いて計
算すると、外径が１０μｍ以上の光プローブをカンチレ
バー化したとき、撓みに関する弾性定数を０．１Ｎ／ｍ
以下にするためには、カンチレバーの支持部分からの長
さＬ（図１６参照）を１ｍｍ以上にする必要がある。こ
のとき、カンチレバーの撓み方向の共振周波数は８ｋＨ
ｚ以下と極めて低い値となってしまう。カンチレバーの
共振周波数が低いと、それだけ試料・記録媒体・レジス
ト表面の凹凸に対するプローブの追従周波数特性が低下
し、高速走査を行おうとすると、表面の凹凸に対するプ
ローブ跳びを生じがちになり、観察分解能が低下した
り、記録再生エラーを生じたり、微細加工精度が低下し
てしまうという問題点を有している。
【０００９】このため、高速測定の可能な高分解能ＳＮ
ＯＭ装置、データ転送速度が高くエラーレートの低いス
トレージ装置、スループットの高い高精度微細加工装置
が実現できない。１μｍ以下の小さいコア径を有する光
ファイバーを作製し、これを用いてカンチレバー型光プ
ローブを作製すれば、弾性定数が小さく、かつ、共振周
波数の大きいプローブを作製することができるが、１μ
ｍ以下のコア径では、そのサイズが光波長と同等以下に
なるため、ほとんど光が伝搬できないため、光プローブ
として用いることができない。
【００１０】そこで、本発明は、上記課題を解決し、弾
性定数が低く、共振周波数の高い近接場光プローブとそ
の作製方法、及びこれらを用いた顕微鏡、記録再生装
置、微細加工装置を提供することを目的とするものであ
る。
【００１１】
【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、つぎの（１）〜（８）のように構成した光
プローブを提供するものである。 （１）光を照射または／及び検出するための開口と、該
開口を自由端に支持する弾性変形可能なカンチレバーと
を有する光プローブであって、固定端から導入された光
を該開口ヘ導波させ、または／及び該開口から導入され
た光を固定端に導波させるための表面プラズモンポラリ
トン伝送路が、前記カンチレバーに設けられていること
を特徴とする光プローブ。 （２）前記カンチレバーは、弾性変形方向の厚さが１μ
ｍ以下であることを特徴とする上記（１）に記載の光プ
ローブ。 （３）前記表面プラズモンポラリトン伝送路が、複数の
負誘電体薄膜と該複数の負誘電体薄膜に挟まれた誘電体
薄膜とから構成されることを特徴とする上記（１）に記
載の光プローブ。 （４）前記表面プラズモンポラリトン伝送路が、複数の
誘電体薄膜と該複数の誘電体薄膜に挟まれた負誘電体薄
膜とから構成されることを特徴とする上記（１）に記載
の光プローブ。 （５）前記カンチレバーの固定端を支持する部材に、前
記表面プラズモンポラリトン伝送路に光を入射させるた
めの光源または／及び光検出器が一体形成されているこ
とを特徴とする上記（１）に記載の光プローブ。 （６）前記カンチレバーの固定端または／及び自由端
に、前記表面プラズモンポラリトン伝送路によって伝送
される表面プラズモンポラリトンと三次元光波とを変換
する手段が設けられていることを特徴とする上記（１）
に記載の光プローブ。 （７）前記表面プラズモンポラリトンと三次元光波とを
変換する手段が、グレーティングカプラ、または、表面
プラズモンポラリトン伝送路の端面で散乱し三次元光波
に変換した照射光を反射するようにしたミラー手段、ま
たは、表面プラズモンポラリトン伝送路を構成する表層
の薄膜の一部を取り除いて形成された窓部分で散乱し三
次元光波に変換して散乱するようにした手段、のいずれ
かであることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれ
かに記載の光プローブ。 （８）光を照射または／及び検出するための開口が光の
波長以下の大きさであって、該開口から近接場光を照射
または／及び検出することを特徴とする上記（１）〜
（７）のいずれかに記載の光プローブ。
【００１２】
【発明の実施の形態】以上の構成によって、弾性定数が
低く、共振周波数の高いカンチレバー型光プローブを実
現することが可能となる。この点を更に説明すると、前
述のように、コア径が光波長と同程度以下になると、光
の回折限界のためにコアの内部を通常の光（三次元光
波）は伝搬することができなくなる。したがって、光フ
ァイバー中を三次元光波を伝搬させるためには、コア径
の大きさが光波長の数倍程度（２〜１０μｍ）必要であ
る。これに対し、誘電率が負である負誘電体と誘電体が
接している界面では、界面に沿って表面プラズモンポラ
リトンと呼ばれる表面波が伝搬することができる。負誘
電体表面に垂直な電場を持つ光波が照射されると、表面
電荷を誘起し、電荷の振動が起き、これが表面プラズモ
ンポラリトンとなる。ＡｇやＡｕ等の金属は可視光〜赤
外域の光に対して負の誘電率を持ち、負誘電体となる。
【００１３】さて、このような負誘電体を誘電体で挟ん
だ負誘電体フィルムと誘電体を負誘電体で挟んだ負誘電
体ギャップでは、２つの界面間の厚さが小さくなると、
各界面の表面プラズモンポラリトンの結合が起き、この
結合モードは界面に沿って伝搬することができる。この
ような結合モードをＦａｎｏモードと言う。Ｆａｎｏモ
ードはさらにいくつかのモードに分かれるが、そのうち
に界面間の厚さが（光波長に比べて）いくら小さくなっ
ても結合モードが伝搬可能なモードが存在する。負誘電
体フィルムの奇モードと負誘電体ギャップの偶モードが
これに当たる。したがって、三次元光波をいったん表面
プラズモンポラリトンに変換し、光波長以下の膜厚を有
する伝送路中を表面プラズモンポラリトンの結合モード
として伝送し、伝送後に再び三次元光波に変換するよう
にすれば、光を実質的に薄い伝送路を伝搬させることが
可能となる。
【００１４】光プローブにおけるカンチレバー部分に上
記の表面プラズモンポラリトンを伝送するための伝送路
を形成すれば、伝送路の厚さを光の波長よりも小さくす
ることができ、カンチレバー部分の厚さを１μｍ以下に
することができる。このため、カンチレバーの長さを大
きくすることなしに共振周波数を高く、弾性定数を小さ
くすることができ、しかも表面プラズモンポラリトンに
変換した状態で光を伝送することが可能となる。一例と
して、厚さが１μｍのＳｉでカンチレバーを形成したと
き、Ｓｉの物性定数を用いて計算すると、幅が２０μｍ
のカンチレバーの場合、カンチレバーの支持部分からの
長さを１００μｍ以上にすれば、撓みに関する弾性定数
を０．１Ｎ／ｍ以下とすることができる。このとき、共
振周波数は１００ｋＨｚ程度とすることができ、高速走
査が可能となる。
【００１５】以上のようにすることで、弾性定数が低
く、共振周波数の高いカンチレバー型光プローブを実現
することができ、柔かい表面を有する試料・記録媒体・
レジスト表面に対して光プローブ先端を接触させて、コ
ンタクトモードのＡＦＭ制御方式で走査しても表面やプ
ローブ先端を破壊することがなく、共振周波数も高いた
め、高速な走査が可能となる。
【００１６】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。 ［実施例１］図１は本発明の実施例１の近接場光プロー
ブの構成を表す図面である。同図において１０１は厚さ
３００ｎｍのＳｉカンチレバー、１０２は厚さ１５０ｎ
ｍのＡｇ薄膜、１０３は厚さ１００ｎｍのＰＭＭＡ（ポ
リメタクリル酸メチル）樹脂薄膜、１０４は厚さ１５０
ｎｍのＡｇ薄膜である。この構成において、Ａｇ薄膜１
０２とＰＭＭＡ樹脂薄膜１０３との界面及びＰＭＭＡ樹
脂１０３とＡｇ薄膜１０４との界面が表面プラズモンポ
ラリトンの伝送路１０５となっている。Ｓｉカンチレバ
ー１０１の固定端はＳｉＯ2薄膜１０６を介してＳｉ基
板１０７に固定されている。さらに固定端において、面
発光レーザ１０８がその出射光の波長の長さよりも小さ
い周期を有するグレーティングカプラ１０９を介して表
面プラズモンポラリトン伝送路１０５に接続されてい
る。Ｓｉカンチレバー１０１の自由端は面発光レーザ１
０８の出射光の波長の長さよりも小さい周期を有するグ
レーティングカプラ１１０が設けられており、その図の
上部に先端に１００ｎｍ以下の大きさの微小開口１１１
を有する探針１１２が取り付けられている。
【００１７】面発光レーザ１０８には上部電極１１３と
下部電極１１４が絶縁膜１１５を隔てて設けられてお
り、上部電極１１３と下部電極１１４との間に電圧を印
加することにより、面発光レーザ１０８を駆動すると、
グレーティングカプラ１０９に向かう方向にレーザ光が
出射される。このレーザ光はグレーティングカプラ１０
９で散乱され、エバネッセント光となり、Ａｇ薄膜１０
２及びＡｇ薄膜１０４中の自由電子と、ＰＭＭＡ樹脂薄
膜１０３中の誘電分極と相互作用し、表面プラズモンポ
ラリトンを励起する。ここで、グレーティングカプラを
用いることにより、表面プラズモンポラリトンと三次元
光波の間の高効率な変換が可能となるという効果を有す
る。ここで、２つの界面の距離、すなわち、ＰＭＭＡ樹
脂薄膜１０３の膜厚が１００ｎｍ程度まで小さいとき、
各界面の表面プラズモンポラリトンが結合し、Ｆａｎｏ
モードと呼ばれる結合モードとして界面に沿って伝搬す
る。通常、三次元光波は波長より小さい大きさの導波路
を伝搬することはできないが、上記の表面プラズモンポ
ラリトンの結合モードに変換することにより、波長より
ずっと小さい大きさの伝送路を伝搬することが可能とな
る。
【００１８】励起された表面プラズモンポラリトンの結
合モードは、Ａｇ薄膜１０２とＰＭＭＡ樹脂薄膜１０３
との界面及びＰＭＭＡ樹脂薄膜１０３とＡｇ薄膜１０４
との界面に沿ってＳｉカンチレバー１０１の自由端方向
に伝搬する。伝搬した表面プラズモンポラリトンの結合
モードは、グレーティングカプラ１１０で散乱され、三
次元光波に変換され、探針１１２内部に出射される。出
射された光波は探針１１２内部のテーパー形状部分で反
射・集光されて微小開口１１１の内側に入射する。微小
開口１１１の大きさは入射光波の波長よりも小さいの
で、開口から出射される伝搬光成分は小さいが、開口近
傍にはエバネッセント光が局在している。このエバネッ
セント光は、その大きさが開口からの距離に対して指数
関数的に減衰する性質を有している。このようなエバネ
ッセント光を照射するタイプの近接場光プローブを後に
詳述するような顕微鏡やストレージ装置や微細加工装置
に応用する。
【００１９】［実施例２］前述の実施例１においては、
表面プラズモンポラリトンの伝送路として、１００ｎｍ
程度の薄い誘電体薄膜を金属で挟んだ構成を示したが、
この他に本発明の実施例２に示すように、１００ｎｍ程
度の薄い金属薄膜を誘電体で挟んだ構成の伝送路も表面
プラズモンポラリトンを伝送することができる。以下に
図２を用いて、本実施例の近接場光プローブの構成を説
明する。
【００２０】図２において、２０１は厚さ１５０ｎｍの
ＰＭＭＡ樹脂薄膜、２０２は厚さ１００ｎｍのＡｇ薄
膜、２０３は厚さ１５０ｎｍのＰＭＭＡ樹脂薄膜であ
る。この構成において、ＰＭＭＡ樹脂薄膜２０１とＡｇ
薄膜２０２との界面及びＡｇ薄膜２０２とＰＭＭＡ樹脂
薄膜２０３との界面が表面プラズモンポラリトンの伝送
路２０４となっている。この構成においても２つの界面
の距離、すなわち、Ａｇ薄膜２０２の膜厚が１００ｎｍ
程度まで小さいとき、各界面の表面プラズモンポラリト
ンが結合し、Ｆａｎｏモードと呼ばれる結合モードとし
て界面に沿って伝搬する。グレーティングカプラ１０９
における面発光レーザ１０８から出射される光との結合
やグレーティングカプラ１１０における探針１１２内部
への出射光への変換に関しては、実施例１と同様であ
る。
【００２１】上記実施例１及び実施例２において、表面
プラズモンポラリトン伝送路１０５、２０４に面発光レ
ーザ１０８のような光源を接合して光を導入し、表面プ
ラズモンポラリトンとして伝送路を伝送する構成を示し
たが、本発明の概念はこれに限定されるものでなく、フ
ォトダイオードのような光検出器を接合し、伝送路を伝
送した表面プラズモンポラリトンを検出するようにして
もよい。
【００２２】以下、図３を用いて光検出器を接合した例
を示す。図３において、１００ｎｍ以下の大きさの微小
開口１１１から探針１１２内部に入るエバネッセント光
が散乱されることにより、伝搬光に変換され、グレーテ
ィングカプラ１１０に照射される。グレーティングカプ
ラ１１０で散乱され、エバネッセント光となり、Ａｇ薄
膜１０２及びＡｇ薄膜１０４中の自由電子と、ＰＭＭＡ
樹脂薄膜１０３中の誘電分極と相互作用し、表面プラズ
モンポラリトンを励起する。ここで、前述と同様に、励
起された表面プラズモンポラリトンはＡｇ薄膜１０２と
ＰＭＭＡ樹脂薄膜１０３の界面及びＰＭＭＡ樹脂薄膜１
０３とＡｇ薄膜１０４の界面をＦａｎｏモードとして結
合し、Ｓｉカンチレバー１０１の固定端の方向に向かっ
て伝搬する。伝搬した表面プラズモンポラリトンはグレ
ーティングカプラ１０９で散乱され、三次元光波に変換
され、フォトダイオード３０１でその強度が検出され
る。ここで、３０２はフォトダイオード３０１の光電流
取り出しのための上部電極、３０３は下部電極、３０４
は絶縁膜である。ここで、グレーティングカプラ１０９
を用いることにより、表面プラズモンポラリトンと三次
元光波の間の高効率な変換が可能となるという効果を有
する。このようなエバネッセント光を検出するタイプの
近接場光プローブを後に詳述するような顕微鏡やストレ
ージ装置や微細加工装置に応用する。
【００２３】上記実施例において、表面プラズモンポラ
リトンを三次元光波へ変換し、微小開口１１１に照射す
る部分にグレーティングカプラ１１０を用いた例を示し
た。グレーティングカプラを用いることにより、表面プ
ラズモンポラリトンと三次元光波の間の高効率な変換が
可能となるという効果を有する。他の例として、図４に
示すように探針１１２の内部に取り付けたミラー４０１
を用いても良いし、図５に示すように探針１１２の内部
において表面プラズモンポラリトン伝送路１０５を構成
する上部のＡｇ薄膜１０４を取り除いた窓部分５０１を
設けるようにしても良い。
【００２４】図４において表面プラズモンポラリトン伝
送路を伝送した表面プラズモンポラリトンが伝送路のＳ
ｉカンチレバー１０１自由端方向の端面４０２で散乱さ
れて三次元光波となり、ミラー４０１で反射されて微小
開口１１１方向に照射される。ここで、ミラー４０１を
用いることにより、グレーティングカプラを用いる場合
に比較して作製時のプロセス精度が緩くなるため、歩留
まりが向上するという効果を有する。また、図５におい
て表面プラズモンポラリトン伝送路を伝送した表面プラ
ズモンポラリトンが伝送路の窓部分５０１で散乱されて
三次元光波となり、散乱光として微小開口１１１方向に
照射される。ここで、窓部分５０１を用いることによ
り、グレーティングカプラやミラーを用いる場合に比較
して、さらに作製プロセスが単純になり、作製時の歩留
まりがさらに向上するという効果を有するが、グレーテ
ィングカプラやミラーを用いる場合に比較し、表面プラ
ズモンポラリトンと三次元光波との間の変換効率がやや
低下する。
【００２５】さて、本発明の近接場光プローブの作製方
法を図６〜図１１を用いて説明する。出発基板として、
ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）
ウェハを用いる。図６ａにＳＯＩウェハの構成を示す。
６０１は厚さ３００ｎｍのＳｉ薄膜、６０２はＳｉＯ2
薄膜、６０３はＳｉ基板である。Ｓｉ薄膜６０１上にス
パッタ法により、厚さ１５０ｎｍのＡｇ薄膜を成膜し、
光リソグラフィーにより表面プラズモンポラリトン伝送
路の形状にパターニングを行う。その上に溶媒に溶かし
たＰＭＭＡ樹脂をスピンコートにより塗布し、厚さ１０
０ｎｍのＰＭＭＡ樹脂薄膜６０５を形成し、同様にパタ
ーニングを行う。さらにその上に再びスパッタ法によ
り、厚さ１５０ｎｍのＡｇ薄膜を成膜し、同様にパター
ニングを行う（図６ｂ）。
【００２６】次にＡｇ薄膜６０６に電子線加工法によ
り、グレーティングカプラ形状加工部分６０７、６０８
を形成する（図６ｃ）。次に面発光レーザを接合するた
めのＡｕ接合層６０９及び面発光レーザ駆動用のＡｕ下
部電極を蒸着法により形成したＡｕ膜をパターニングし
て形成し、これをプローブ基板とする（図６ｄ）。ここ
で、接合するための面発光レーザは次のようにして作製
する。ＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長）法を用いてｎ−
ＧａＡｓ基板７０１上にＡｌＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層膜
ミラー層７０２で挟まれたＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重
量子井戸活性層とＡｌＧａＡｓスペーサ層からなる一波
長共振器層７０３をエピタキシャル成長して形成する
（図７ａ）。次に、接合するためのＡｕ接合層を形成し
たのち、ダイシングカッターで接合に適した大きさに切
断し、これをレーザ基板とする（図７ｂ）。
【００２７】また、接合するための微小開口を有する探
針は以下のようにして作製する。面方位が（１００）で
あるＳｉ基板８０１に低圧ＣＶＤ法を用いてＳｉ3Ｎ4薄
膜８０２を形成し矩形の開口部８０３を形成する。続い
てＫＯＨ溶液を用いて異方性エッチングを行うことによ
り、Ｖ溝８０４を形成する（図８ａ）。次に、Ｓｉ3Ｎ4
薄膜８０２を除去した後、Ｓｉ基板８０１表面の法線を
回転軸８０５として回転しながら斜め方向からＡｕを蒸
着することにより、Ｖ溝先端に開口８０７を有するＡｕ
膜８０６を形成する（図８ｂ）。最後にパターニング
し、被接合探針８０８の形状を形成し、これを探針基板
とする（図８ｃ）。
【００２８】さて、上記のように作製した３種の基板を
用いて以下のように近接場光プローブを作製する。ま
ず、図６ｄで形成したプローブ基板９０１上のＡｕ接合
層９０２とＡｕ下部電極９０３に対し、図７ｂで形成し
たレーザ基板９０４上のＡｕ接合層９０５とを向かい合
わせて接合する（図９ａ、図９ｂ）。次に、面発光レー
ザの形状にパターニングした後、レーザ駆動のための絶
縁膜９０６及び上部電極９０７を形成する（図９ｃ）。
続いて、探針を接合するためのＡｕ接合層９０８を蒸着
法により形成したＡｕ膜をパターニングして形成する
（図１０ｄ）。このＡｕ接合層９０８と図８ｃで形成し
た探針基板９０９上の被接合探針９１０とを向かい合わ
せて接合し、探針基板９０９を取り除く（図１０ｅ、図
１０ｆ）。
【００２９】最後にカンチレバー化するためにＳＯＩ基
板９１１の裏面に開口を有するＳｉ 3Ｎ4膜マスク９１３
を形成し（図１１ｇ）、表面を保護膜で覆った後、ＫＯ
Ｈ溶液を用いて異方性エッチングを行って裏面からＳｉ
基板９１５を除去した後、ＨＦ溶液を用いて開口部分の
ＳｉＯ2薄膜９１４を除去し、近接場光プローブを形成
する（図１１ｈ）。
【００３０】さて、上記のようにして作製した近接場光
プローブを用いた応用例について、図１２〜図１５を用
いて説明する。図１２は本発明の近接場光プローブをイ
ルミネーション（照射）モードの近接場光学顕微鏡（Ｓ
ＮＯＭ）に応用した装置構成を示す図である。図１２に
おいて、レーザ駆動回路１００１によって駆動された面
発光レーザ１００２から出射されたレーザ光が表面プラ
ズモンポラリトンに変換され、近接場光プローブ１００
３中の伝送路を伝送して先端の微小開口からエバネッセ
ント光として出射される。このエバネッセント光を基板
１００４上の試料１００５表面に対して１００ｎｍ以下
の距離まで近接させて照射した結果生じる散乱光を集光
レンズ１００６で集光し、光電子増倍管１００７で検出
し、これをＳＮＯＭ信号とし、計測制御コンピュータ１
００８に入力する。一方、ＡＦＭ用レーザ１００９から
出射されるレーザ光を近接場光プローブのカンチレバー
部分の裏面に照射し、その反射光の角度変化を二分割セ
ンサ１０１０で検出し、カンチレバーの撓み量を検出し
て試料表面形状を反映した原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）信
号とし、計測制御コンピュータ１００８に入力する。
【００３１】計測制御コンピュータ１００８からはｘｙ
ｚステージ１０１１を駆動するための駆動信号がステー
ジ駆動回路１０１３を介して出力され、ｘｙｚステージ
１０１１の三次元位置制御を行う。計測制御コンピュー
タ１００８では、ｘｙｚステージ１０１１を駆動するこ
とにより、試料１００５に対する近接場光プローブ１０
０３先端を走査し、その位置に応じてＳＮＯＭ信号及び
ＡＦＭ信号を三次元プロットすることにより、試料表面
のＳＮＯＭ像及びＡＦＭ像を形成し、これをディスプレ
イ１０１３に表示する。本発明の近接場光プローブを用
いてイルミネーションモードＳＮＯＭ装置を構成するこ
とにより、生体分子などの柔らかい試料に対してプロー
ブ先端が接触した走査を行っても試料表面を破壊するこ
となく、安定したＳＮＯＭ像及びＡＦＭ像を観察するこ
とができた。
【００３２】図１３は本発明の近接場光プローブをコレ
クション（集光）モードのＳＮＯＭに応用した装置構成
を示す図である。ＳＮＯＭ用レーザ１１０１から照射さ
れるレーザ光を直角プリズム１１０２上に取り付けた基
板１００４上の試料１００５に対して裏面から全反射の
角度で入射する。これにより、試料表面に生じるエバネ
ッセント光を近接場光プローブ１１０３の先端の微小開
口で検出し、表面プラズモンポラリトンに変換後、近接
場光プローブ中の伝送路を伝送させてフォトダイオード
１１０４で検出し、ＳＮＯＭ信号として計測制御コンピ
ュータ１００８に入力する。上記以外については前述の
イルミネーションモードのＳＮＯＭと同様に動作する。
本発明の近接場光プローブを用いてコレクションモード
のＳＮＯＭ装置を構成することにより、生体分子などの
柔かい試料に対してプローブ先端が接触した走査を行っ
ても試料表面を破壊することなく、安定したＳＮＯＭ像
及びＡＦＭ像を観察することができた。
【００３３】図１４は本発明の近接場光プローブをスト
レージ装置に応用した構成を示す図である。前述のイル
ミネーションモードのＳＮＯＭと同様に近接場光プロー
ブ１００３先端の微小開口から発生させたエバネッセン
ト光を基板上の記録媒体１２０１に照射し、記録再生を
行う。レーザ光の強度を増大させることにより強度の大
きいエバネッセント光を用いて記録を行い、レーザ光の
強度を弱めることにより、強度の小さいエバネッセント
光を記録媒体１２０１に照射してその散乱透過光を集光
レンズ１００６で集光してアバランシェフォトダイオー
ド１２０２で強度を検出して再生信号とし、記録再生制
御コンピュータ１２０３に入力する。記録再生制御コン
ピュータ１２０３から回転モータ駆動回路１２０５を介
して回転モータ１２０４を駆動し、近接場光プローブ１
００３に対して記録媒体１２０１を回転させる。前述の
イルミネーションモードのＳＮＯＭと同様に得るＡＦＭ
信号は位置合わせ（トラッキング）用の制御信号として
記録再生制御コンピュータ１２０３に入力し、近接場光
プローブ１００３に対する記録媒体１２０１の位置合わ
せを行うために用いられる。本発明の近接場光プローブ
を用いてストレージ装置を構成することにより、有機材
料などの柔らかい記録媒体に対してプローブ先端が接触
した走査を行っても記録媒体表面を破壊することなく、
安定した記録再生を行うことができた。
【００３４】図１５は本発明の近接場光プローブを微細
加工装置に応用した構成を示す図である。前述のイルミ
ネーションモードのＳＮＯＭと同様に近接場光プローブ
１００３先端の微小開口から発生させたエバネッセント
光を基板上のレジスト１３０１に照射し、レジスト１３
０１への露光（潜像形成）を行う。ここで、露光用の面
発光レーザ１３０２としては、レジスト１３０１を露光
する波長の光を発生するものを用いる。前述のイルミネ
ーションモードのＳＮＯＭと同様に得るＡＦＭ信号は位
置合わせ（アライメント）用の制御信号として位置合わ
せ／露光制御コンピュータ１３０３に入力し、近接場光
プローブ１００３に対するレジスト１３０１の位置合わ
せを行うために用いられる。本発明の近接場光プローブ
を用いて微細加工装置を構成することにより、柔かいレ
ジストに対してプローブ先端が接触した走査を行っても
レジスト表面を破壊することなく、安定した微細加工を
行うことができた。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
近接場光プローブにおけるカンチレバー部分に上記の表
面プラズモンポラリトンを伝送するための伝送路を形成
し、表面プラズモンポラリトンに変換した状態で光を伝
送することにより、共振周波数が高く、弾性定数の小さ
いカンチレバー型近接場光プローブを実現できるため、
柔かい表面を有する試料・記録媒体・レジスト表面に対
して近接場光プローブ先端を接触させて、コンタクトモ
ードのＡＦＭ制御方式で走査しても表面やプローブ先端
を破壊することがなく、共振周波数も高いため、高速な
走査が可能となる。このため、高速測定の可能な高分解
能ＳＮＯＭ装置、データ転送速度が高くエラーレートの
低いストレージ装置、スループットの高い高精度微細加
工装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の近接場光プローブの構成を
示す図である。
【図２】本発明の実施例２の近接場光プローブの構成を
示す図である。
【図３】本発明の近接場光プローブに光検出器を接合し
た例を示す図である。
【図４】探針の内部に取り付けたミラーを示す図であ
る。
【図５】探針の内部において表面プラズモンポラリトン
伝送路を構成する上部のＡｇ薄膜を取り除いて設けた窓
部分を示す図である。
【図６】本発明の近接場光プローブの作製方法のうち、
プローブ基板の作製方法を示す図である。
【図７】本発明の近接場光プローブの作製方法のうち、
レーザ基板の作製方法を示す図である。
【図８】本発明の近接場光プローブの作製方法のうち、
探針基板の作製方法を示す図である。
【図９】本発明の近接場光プローブの作製方法を示す図
である。
【図１０】本発明の近接場光プローブの作製方法を示す
図である。
【図１１】本発明の近接場光プローブの作製方法を示す
図である。
【図１２】本発明の近接場光プローブをイルミネーショ
ン（照射）モードの近接場光学顕微鏡（ＳＮＯＭ）に応
用した装置構成を示す図である。
【図１３】本発明の近接場光プローブをコレクション
（集光）モードのＳＮＯＭに応用した装置構成を示す図
である。
【図１４】本発明の近接場光プローブをストレージ装置
に応用した構成を示す図である。
【図１５】本発明の近接場光プローブを微細加工装置に
応用した構成を示す図である。
【図１６】従来例である光ファイバーから作製された光
プローブの構成を説明する図である。
【符号の説明】
１０１：Ｓｉカンチレバー １０２：Ａｇ薄膜 １０３：ＰＭＭＡ樹脂薄膜 １０４：Ａｇ薄膜 １０５：表面プラズモンポラリトン伝送路 １０６：ＳｉＯ2薄膜 １０７：Ｓｉ基板 １０８：面発光レーザ １０９：グレーティングカプラ １１０：グレーティングカプラ １１１：微小開口 １１２：探針 １１３：上部電極 １１４：下部電極 １１５：絶縁膜 ２０１：ＰＭＭＡ樹脂薄膜 ２０２：Ａｇ薄膜 ２０３：ＰＭＭＡ樹脂薄膜 ２０４：表面プラズモンポラリトン伝送路 ３０１：フォトダイオード ３０２：上部電極 ３０３：下部電極 ３０４：絶縁膜 ４０１：ミラー ４０２：伝送路の端面 ５０１：上部のＡｇ薄膜を取り除いた窓部分 ６０１：Ｓｉ薄膜 ６０２：ＳｉＯ2薄膜 ６０３：Ｓｉ基板 ６０４：Ａｇ薄膜 ６０５：ＰＭＭＡ樹脂薄膜 ６０６：Ａｇ薄膜 ６０７：グレーティングカプラ形状加工部分 ６０８：グレーティングカプラ形状加工部分 ６０９：Ａｕ接合層 ６１０：Ａｕ下部電極 ７０１：ｎ−ＧａＡｓ基板 ７０２：ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層膜ミラー層 ７０３：共振器層 ７０４：Ａｕ接合層 ８０１：Ｓｉ基板 ８０２：Ｓｉ3Ｎ4薄膜 ８０３：矩形開口部 ８０４：Ｖ溝 ８０５：回転軸 ８０６：Ａｕ膜 ８０７：Ｖ溝先端の開口 ８０８：被接合探針 ９０１：プローブ基板 ９０２：Ａｕ接合層 ９０３：Ａｕ下部電極 ９０４：レーザー基板 ９０５：Ａｕ接合層 ９０６：絶縁膜 ９０７：上部電極 ９０８：Ａｕ接合層 ９０９：探針基板 ９１０：被接合探針 ９１１：ＳＯＩ基板 ９１２：開口 ９１３：Ｓｉ3Ｎ4膜マスク ９１４：ＳｉＯ2薄膜 ９１５：Ｓｉ基板 １００１：レーザ駆動回路 １００２：面発光レーザ １００３：近接場光プローブ １００４：基板 １００５：試料 １００６：集光レンズ １００７：光電子増倍管 １００８：計測制御コンピュータ １００９：ＡＦＭ用レーザ １０１０：二分割センサ １０１１：ｘｙｚステージ１０１２：ステージ駆動回路 １０１３：ディスプレイ １１０１：ＳＮＯＭ用レーザ １１０２：直角プリズム １１０３：近接場光プローブ １１０４：フォトダイオード １２０１：記録媒体 １２０２：アバランシェフォトダイオード １２０３：記録再生制御コンピュータ １２０４：回転モータ １２０５：回転モータ駆動回路 １３０１：レジスト １３０２：露光用面発光レーザ １３０３：位置合わせ／露光制御コンピュータ １４０１：コア １４０２：クラッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−239549（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−293134（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−264917（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−72607（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−259821（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−306933（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−5686（ＪＰ，Ａ) 特開2001−133618（ＪＰ，Ａ) 米国特許5677978（ＵＳ，Ａ) 米国特許5846843（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 13/10 - 13/24 G11B 7/00 - 7/30 G12B 21/00 - 21/24 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光を照射または／及び検出するための開口
    と、該開口を自由端に支持する弾性変形可能なカンチレ
    バーとを有する光プローブであって、固定端から導入された 光を該開口ヘ導波させ、または／
    及び該開口から導入された光を固定端に導波させるため
    の表面プラズモンポラリトン伝送路が、前記カンチレバ
    ーに設けられていることを特徴とする光プローブ。
  2. 【請求項２】前記カンチレバーは、弾性変形方向の厚さ
    が１μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の
    光プローブ。
  3. 【請求項３】前記表面プラズモンポラリトン伝送路が、
    複数の負誘電体薄膜と該複数の負誘電体薄膜に挟まれた
    誘電体薄膜とから構成されることを特徴とする請求項１
    に記載の光プローブ。
  4. 【請求項４】前記表面プラズモンポラリトン伝送路が、
    複数の誘電体薄膜と該複数の誘電体薄膜に挟まれた負誘
    電体薄膜とから構成されることを特徴とする請求項１に
    記載の光プローブ。
  5. 【請求項５】前記カンチレバーの固定端を支持する部材
    に、前記表面プラズモンポラリトン伝送路に光を入射さ
    せるための光源または／及び光検出器が一体形成されて
    いることを特徴とする請求項１に記載の光プローブ。
  6. 【請求項６】前記カンチレバーの固定端または／及び自
    由端に、前記表面プラズモンポラリトン伝送路によって
    伝送される表面プラズモンポラリトンと三次元光波とを
    変換する手段が設けられていることを特徴とする請求項
    １に記載の光プローブ。
  7. 【請求項７】前記表面プラズモンポラリトンと三次元光
    波とを変換する手段が、グレーティングカプラ、また
    は、表面プラズモンポラリトン伝送路の端面で散乱し三
    次元光波に変換した照射光を反射するようにしたミラー
    手段、または、表面プラズモンポラリトン伝送路を構成
    する表層の薄膜の一部を取り除いて形成された窓部分で
    散乱し三次元光波に変換して散乱するようにした手段、
    のいずれかであることを特徴とする請求項１〜６のいず
    れか１項に記載の光プローブ。
  8. 【請求項８】光を照射または／及び検出するための開口
    が光の波長以下の大きさであって、該開口から近接場光
    を照射または／及び検出することを特徴とす る請求項１
    〜７のいずれか１項に記載の光プローブ。
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Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6852968B1 (en) * 1999-03-08 2005-02-08 Canon Kabushiki Kaisha Surface-type optical apparatus
JP3942785B2 (ja) * 2000-01-26 2007-07-11 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 光ファイバープローブおよび微小開口付カンチレバーと、それらの開口形成方法
JP2004505294A (ja) * 2000-07-21 2004-02-19 マイクロ　マネージド　フォトンズ　アクティーゼルスカブ 表面プラズモン・ポラリトン・バンドギャップ構造
JP2002296169A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Canon Inc 近接場光プローブ、及び該近接場光プローブを有する近接場光学顕微鏡、近接場光リソグラフィー装置、近接場光ストレージ装置
US20030129545A1 (en) * 2001-06-29 2003-07-10 Kik Pieter G Method and apparatus for use of plasmon printing in near-field lithography
JP4681162B2 (ja) * 2001-07-16 2011-05-11 セイコーインスツル株式会社 近視野光発生素子の作製方法
JP3793430B2 (ja) * 2001-07-18 2006-07-05 株式会社日立製作所 近接場光を用いた光学装置
US6714370B2 (en) 2002-01-07 2004-03-30 Seagate Technology Llc Write head and method for recording information on a data storage medium
US7106935B2 (en) * 2002-01-07 2006-09-12 Seagate Technology Llc Apparatus for focusing plasmon waves
KR100441894B1 (ko) * 2002-01-26 2004-07-27 한국전자통신연구원 마이크로 집적형 근접장 광기록 헤드 및 이를 이용한광기록 장치
US20040208788A1 (en) * 2003-04-15 2004-10-21 Colton Jonathan S. Polymer micro-cantilevers and their methods of manufacture
JP3817498B2 (ja) * 2002-06-14 2006-09-06 キヤノン株式会社 近接場光用の探針を有するプローブの製造方法
DE10228123B4 (de) * 2002-06-24 2011-09-15 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Verfahren und Vorrichtungen zur Erfassung von optischen Nahfeldwechselwirkungssignalen
US7412143B2 (en) * 2002-06-28 2008-08-12 Seagate Technology Llc Heat assisted magnetic recording with heat profile shaping
WO2004003932A2 (en) 2002-06-28 2004-01-08 Seagate Technology Llc Apparatus and method for producing a small spot of optical energy
JP3862623B2 (ja) * 2002-07-05 2006-12-27 キヤノン株式会社 光偏向器及びその製造方法
JP3668779B2 (ja) * 2002-07-25 2005-07-06 国立大学法人岐阜大学 光導波装置
AU2003285734A1 (en) * 2002-12-09 2004-06-30 Oree, Advanced Illumination Solutions Inc. Flexible optical device
DE10303927B4 (de) * 2003-01-31 2005-03-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Sonde für ein optisches Nahfeldmikroskop mit verbesserter Streulichtunterdrückung und Verfahren zu deren Herstellung
DE10303961B4 (de) * 2003-01-31 2005-03-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Sonde für ein optisches Nahfeldmikroskop und Verfahren zu deren Herstellung
US7155732B2 (en) * 2003-09-05 2006-12-26 Seagate Technology Llc Heat assisted magnetic recording head and method
US20070253051A1 (en) * 2003-09-29 2007-11-01 Kunihiko Ishihara Optical Device
TWI225923B (en) * 2003-11-21 2005-01-01 Tatung Co Ltd Fiber vibration sensor
EP1728065A1 (en) * 2003-11-28 2006-12-06 Lumiscence A/S An examination system for examination of a specimen; sub-units and units therefore, a sensor and a microscope
JP2005173411A (ja) * 2003-12-12 2005-06-30 Canon Inc 光偏向器
JP4027359B2 (ja) * 2003-12-25 2007-12-26 キヤノン株式会社 マイクロ揺動体、光偏向器、画像形成装置
WO2005111584A2 (en) * 2004-04-06 2005-11-24 Solaris Nanosciences, Inc. Method and apparatus for enhancing plasmon-polariton and phonon polariton resonance
US7760421B2 (en) * 2004-04-06 2010-07-20 Solaris Nanosciences, Inc. Method and apparatus for enhancing plasmon polariton and phonon polariton resonance
KR100566810B1 (ko) * 2004-04-20 2006-04-03 한국전자통신연구원 근접광 탐침의 제작 방법
US7272079B2 (en) * 2004-06-23 2007-09-18 Seagate Technology Llc Transducer for heat assisted magnetic recording
US7381950B2 (en) * 2004-09-29 2008-06-03 Texas Instruments Incorporated Characterizing dimensions of structures via scanning probe microscopy
US7843570B2 (en) * 2004-10-04 2010-11-30 Niigata University Crystal oscillator sensor and substance adsorption detection method using the sensor
KR100584987B1 (ko) 2004-10-11 2006-05-29 삼성전기주식회사 표면 플라즈몬파를 이용한 피라미드 형상의 근접장 탐침
US8215815B2 (en) 2005-06-07 2012-07-10 Oree, Inc. Illumination apparatus and methods of forming the same
US8128272B2 (en) 2005-06-07 2012-03-06 Oree, Inc. Illumination apparatus
US8272758B2 (en) 2005-06-07 2012-09-25 Oree, Inc. Illumination apparatus and methods of forming the same
US7355704B2 (en) * 2005-06-13 2008-04-08 Solaris Nanosciences, Inc. Chemical and biological sensing using metallic particles in amplifying and absorbing media
US7149395B1 (en) * 2005-08-09 2006-12-12 Instrument Technology Research Center Light-enhancing component and fabrication method thereof
JP4855040B2 (ja) * 2005-10-14 2012-01-18 富士フイルム株式会社 赤外線遮蔽フィルタ
US7817318B2 (en) * 2005-12-09 2010-10-19 Canon Kabushiki Kaisha Oscillating system and optical deflector
KR100722555B1 (ko) 2005-12-23 2007-05-28 한국기계연구원 개구부와 나노 스케일의 팁을 구비하는 다기능 주사 탐침의제조 방법
US20070200276A1 (en) * 2006-02-24 2007-08-30 Micron Technology, Inc. Method for rapid printing of near-field and imprint lithographic features
JP4236673B2 (ja) * 2006-04-12 2009-03-11 株式会社日立製作所 近接場光発生器及び近接場光記録再生装置
DE102006020727B4 (de) * 2006-04-27 2010-09-16 Technische Universität Dresden Abtastausleger für die optische Nahfeldmikroskopie
JP5170983B2 (ja) * 2006-05-30 2013-03-27 キヤノン株式会社 光偏向器、及びそれを用いた光学機器
JP4881073B2 (ja) * 2006-05-30 2012-02-22 キヤノン株式会社 光偏向器、及びそれを用いた光学機器
US20100017922A1 (en) * 2006-05-31 2010-01-21 Heungjoo Shin Integrated sensing probes, methods of fabrication thereof, and methods of use thereof
US7592826B1 (en) * 2006-05-31 2009-09-22 Lockheed Martin Corporation Method and apparatus for detecting EM energy using surface plasmon polaritons
EP2038894A2 (en) * 2006-06-21 2009-03-25 University Of Dayton Methods of polarization engineering and their applications
US7894308B2 (en) * 2006-06-27 2011-02-22 Seagate Technology Llc Near-field optical transducers having a tilted metallic pin
FR2908186B1 (fr) * 2006-11-03 2012-08-03 Commissariat Energie Atomique Structure amelioree de detection optique pour capteur par resonance plasmon
KR100889588B1 (ko) 2006-11-29 2009-03-19 한국생명공학연구원 표면 플라즈몬 공명 기반 외팔보 센서 및 이를 이용한시료의 검출 및 정량방법
WO2008146290A2 (en) * 2007-05-29 2008-12-04 Oree, Advanced Illumination Solutions Inc. Method and device for providing circumferential illumination
JP2009042737A (ja) * 2007-07-13 2009-02-26 Canon Inc 揺動体装置、及びそれを用いた光偏向器
US8172447B2 (en) 2007-12-19 2012-05-08 Oree, Inc. Discrete lighting elements and planar assembly thereof
US20090161369A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Keren Regev Waveguide sheet and methods for manufacturing the same
EP2260341A2 (en) * 2008-03-05 2010-12-15 Oree, Advanced Illumination Solutions INC. Illumination apparatus and methods of forming the same
US8297786B2 (en) 2008-07-10 2012-10-30 Oree, Inc. Slim waveguide coupling apparatus and method
US8301002B2 (en) 2008-07-10 2012-10-30 Oree, Inc. Slim waveguide coupling apparatus and method
US20100098377A1 (en) * 2008-10-16 2010-04-22 Noam Meir Light confinement using diffusers
US8059354B2 (en) 2009-01-29 2011-11-15 Seagate Technology Llc Transducer for data storage device
US8624527B1 (en) 2009-03-27 2014-01-07 Oree, Inc. Independently controllable illumination device
US8328406B2 (en) 2009-05-13 2012-12-11 Oree, Inc. Low-profile illumination device
WO2010150202A2 (en) 2009-06-24 2010-12-29 Oree, Advanced Illumination Solutions Inc. Illumination apparatus with high conversion efficiency and methods of forming the same
FR2953607B1 (fr) * 2009-12-09 2012-05-18 Commissariat Energie Atomique Dispositif de couplage d'une onde electromagnetique entre un guide d'onde et un guide metallique a fente, procede de fabrication dudit dispositif
JP5455781B2 (ja) * 2010-05-19 2014-03-26 キヤノン株式会社 温度測定用プローブ、温度測定装置および温度測定方法
JP2012047539A (ja) * 2010-08-25 2012-03-08 Hitachi High-Technologies Corp Ｓｐｍプローブおよび発光部検査装置
US8591072B2 (en) 2011-11-16 2013-11-26 Oree, Inc. Illumination apparatus confining light by total internal reflection and methods of forming the same
US9857519B2 (en) 2012-07-03 2018-01-02 Oree Advanced Illumination Solutions Ltd. Planar remote phosphor illumination apparatus
US9041690B2 (en) * 2012-08-06 2015-05-26 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Channel waveguide system for sensing touch and/or gesture
US9134481B2 (en) 2013-03-08 2015-09-15 International Business Machines Corporation Graphene plasmonic communication link
JP6565455B2 (ja) * 2015-08-05 2019-08-28 セイコーエプソン株式会社 光スキャナー、光スキャナーの製造方法、画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイ
US10088424B2 (en) 2016-08-24 2018-10-02 Industrial Technology Research Institute Tapered optical needle
US10663485B1 (en) * 2018-07-10 2020-05-26 Actoprobe Llc VCSEL-based resonant-cavity-enhanced atomic force microscopy active optical probe
US11302836B2 (en) * 2020-01-14 2022-04-12 Hoon Kim Plasmonic field-enhanced photodetector and image sensor using light absorbing layer having split conduction band and valence band
CN111505342B (zh) * 2020-04-26 2021-07-13 西安交通大学 一种锥形光纤结合纳米线的等离激元探针及其工作方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0112401B1 (en) 1982-12-27 1987-04-22 International Business Machines Corporation Optical near-field scanning microscope
US4915482A (en) * 1988-10-27 1990-04-10 International Business Machines Corporation Optical modulator
US5583643A (en) * 1991-04-12 1996-12-10 British Technology Group Ltd. Methods of and apparatus for measurement using acousto-optic devices
US5677978A (en) 1993-08-08 1997-10-14 Lewis; Aaron Bent probe microscopy
US5485277A (en) * 1994-07-26 1996-01-16 Physical Optics Corporation Surface plasmon resonance sensor and methods for the utilization thereof
AU7526496A (en) * 1995-10-25 1997-05-15 University Of Washington Surface plasmon resonance electrode as chemical sensor
US5729641A (en) * 1996-05-30 1998-03-17 Sdl, Inc. Optical device employing edge-coupled waveguide geometry
JPH10293134A (ja) 1997-02-19 1998-11-04 Canon Inc 光検出または照射用のプローブ、及び該プローブを備えた近視野光学顕微鏡・記録再生装置・露光装置、並びに該プローブの製造方法
US6034809A (en) * 1998-03-26 2000-03-07 Verifier Technologies, Inc. Optical plasmon-wave structures
US6282005B1 (en) * 1998-05-19 2001-08-28 Leo J. Thompson Optical surface plasmon-wave communications systems

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Publication number Publication date
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