JP4020392B2 - 近接場光プローブ作製装置及びその作製方法 - Google Patents

Description

本発明は、走査型近接場光顕微鏡で用いるプローブに関するものであり、その微小開口を簡便に作製するための作製装置及びその作製方法である。
本発明に従って作製されるプローブは、半導体の構造解析や生体分子の計測等、近接場光顕微鏡で測定される全ての試料に対して適用可能である。

物質表面の表面形状等の測定を行う際、光学顕微鏡では回折限界のため、その分解能は使用する光の波長もしくはその半分程度に留まってしまうことが知られている。しかし、近年の科学技術の進歩に伴い、例えば、半導体等の微細形状を有する製品の検査や、ＤＮＡ等の生体組織の測定に要求される分解能は、ナノメートルオーダーになっている。
このナノメートルオーダーの測定を可能とするものとして、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）や走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）、そして、前述の回折限界を打破した走査型近接場光顕微鏡（ＳＮＯＭ）などが挙げられる。
これらナノメートルオーダーでの測定が可能な顕微鏡のうち、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）や走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）が被測定物の表面形状しか測定できないのに対して、走査型近接場光顕微鏡（ＳＮＯＭ）はその光学特性、更には物質の組成分析も行うことができる利点がある。

以上で述べたような近接場光を利用した顕微鏡の測定分解能は、プローブ開口形状によって決定される。即ち、プローブ先端に設けられた微小開口径とほぼ同じ領域に近接場光が存在するため、その分解能は開口径に等しくなる。そのため、この微小開口をいかに精度良く作製し得るかどうかが、走査型近接場光顕微鏡（ＳＮＯＭ）の性能を決定するといっても過言ではない。また、プローブは数回の測定を行うと、試料との接触等によって開口部が破損し、交換することが必要となる消耗品であるため、より簡便に微小開口を作製することができる装置や方法が求められている。

現在一般に用いられている微小開口の作製方法について、以下に紹介する。
先ず、第１の方法は、ＦＩＢ(Focused Ion Beam)を用いる方法である。これは予めエッチング等によって光ファイバを先鋭化し、漏光防止のために金属膜を成膜する。その後プローブにイオンビームを照射することにより、その先端部分を削って微小開口を作製するものである。操作方法に多少の熟練を必要とするが、慣れれば数１０ｎｍの開口を精度良く作製することができる。
しかし、このＦＩＢを用いた方法では装置設備が非常に高額であり、またイオンビームを照射するための調整工程も複雑であるため、熟練者でなければ所望の開口を精度良く作製することができないという大きな欠点がある。

第２の方法は、押し付け法と呼ばれているものであり、先鋭化されたプローブを平面に軽く押し付けることにより、先端を平坦にして開口を作製する方法である。この方法の利点としては、高額な設備を必要としないことであり、また、試料に押し付けるため開口が試料に対して平行になり、シアフォース等を利用して試料プローブ間距離の制御がかけ易いことである。
しかし、この押し付け法の場合は、充分な硬度を備えていない試料では、その表面を傷付けてしまうという大きな問題がある。また、プローブと試料を把持する治具に温度膨張などが発生した場合、意図するだけの押し込みを実現することができず、所望の開口径を形成し得ない事態も発生する。

次に、第３の方法は、第１及び第２の方法と同様に先鋭化したプローブを回転させ、斜め後方から金属を蒸着させるというものである。このような方法を用いることにより、先端部のみ金属が成膜されていないプローブ、もしくは膜厚が薄いプローブを得ることができる。また、先端が先鋭化されたままであるためシアフォース等を利用した形状測定を行う場合、高い横分解能で測定することができるという利点がある。
しかし、前記のプローブを回転させながら斜め後方から金属膜を成膜する方法（第３の方法）では、均一な膜を得ることは難しい。また、複数のプローブを一度に作製しようとする場合、プローブをセットした位置によって膜厚に差異が生じてしまう。
このように、従来の装置や方法では、製作工程が多く製作効率も低いためコスト高を招くばかりでなく、試料にダメージを与えてしまうという大きな問題点もあった。

上記押し付け法（第２の方法）によりプローブ開口を作製するものは、特開２００３−６５９３４号公報に記載されている。この公報に記載されているものは、プローブを試料に押し付けたとき、プローブ先端から反射してくる光量を検出し、この光量が所望の値となるように押し付ける量を制御することにより、所望の大きさの開口をもつ近接場光プローブを作製するものである。
また、本発明の近接場光顕微鏡及び近接場光プローブに関連するものとして、特開２００２−３６５１９６号公報に記載されたものがある。この公報に記載されたものは、シリコン層を近接場光プローブとして加工するものであり、シリコンからなる円錐台状の光導波部に開口を作製すべく、その光導波部の周囲に遮光膜を形成するように工夫を凝らしたものである。

以上に述べた方法は、微小開口を用いるタイプであるが、この他に金属先端を先鋭化させるだけの散乱型と呼ばれるプローブも存在する。プローブに光を照射すると、先端にその曲率半径とほぼ等しい領域に近接場光が発生するため、開口型に比べて分解能を高めることが可能であるという利点があるものの、照射した光が散乱してしまうため、検出光との分離が難しくＳＮが低いという欠点がある。

ここで、走査型近接場光顕微鏡の概略について、図１を参照しながら説明する。
光源（ＬＤ）１から照射されたレーザは、コリメートレンズ２及び集光レンズ３によってコリメート及び集光されてプローブ（光ファイバ）５に導光される。プローブ５の先端はエッチング等によって先鋭化され、ＦＩＢや押し付け法などの手段によって先端に微小開口４が形成されているため、近接場光６が発生する。一般に知られているとおり、この近接場光は開口径とほぼ同じだけの距離内に存在する非伝播光であり、通常は観察されない。しかし、ＰＺＴステージ８上に載置された試料７をこの近接場光領域に接触させると、近接場光が散乱され伝播光に変換される。この散乱光が再びプローブ５を通り、ビームスプリッタ９によって偏向され、レンズ３及びピンホール１１を通過した後、フォトマルチプライヤ（ＰＭＴ）１２によって検知される。この検知された光の強度や周波数スペクトルに応じて、例えば、その表面形状や試料の構造又は組成を測定することが可能である。

プローブ５−試料７間の距離制御は、シアフォースと呼ばれる力を利用して行うことができる。例えば、プローブ５に加振用ＰＺＴ１０を取り付け、水平方向に共振させた状態で試料７に近付けると、シアフォースによってその振幅が減少し、共振周波数が低下する。この振動状態をモニタリングし、任意の状態となるようＰＺＴステージ８を上下方向に位置制御することにより、プローブ５−試料７間距離を一定に保つことが可能となる。更に、試料７をプローブ５に対して垂直な面内で走査・測定し、プローブ５の位置情報と各地点での近接場散乱光情報の対応付けや解析をコンピュータ１５を用いて統括的にコントロールすることにより、試料７面のデータを得ることができ、例えば該コンピュータ１５の画面上に３次元的に表示することも可能である。
なお、図１において、１３はファンクションジェネレータ(ＦＧ)、１４はロックインアンプ(ＬＩＡ)、１６は圧電体駆動アンプ(Ａｍｐ)である。

このような近接場光顕微鏡で用いられているファイバプローブ５は、図２に示されているように、その先端がエッチング等で先鋭化され、さらに入射光波長よりも小さい径の開口が設けられている。この開口を作製するために、例えば、ＦＩＢ装置を用いてプローブ先端を切断したり、プローブ５を試料に押し付けたりするような装置構成となっている。前者の場合は、ＦＩＢという非常に高価な装置が必要であり、また後者の場合は、プローブを押し付けるため、試料にダメージを与えてしまうという欠点がある。

一方、本件出願人が先に出願した、特願２００３−３６９５３６号「近接場光プローブ作製装置及びその作製方法」に関する発明は、上述の従来技術の問題点を解決するものであり、本発明と同じように、プローブ先端のファイバコアを覆う金属膜を熱で溶解して、微小開口を形成するものである。図４に示されたものは、このような装置及び方法によって作製された近接場光プローブの写真である。
前記先願発明のような作製装置及び作製方法を用いることにより、簡便に微小開口を作製することが可能であるが、この微小開口以外からの漏光を少なくするために金属膜を厚くしなければならないような場合、溶解に要するエネルギーも大きくなり、その厚みによっては充分な溶解が生じないで開口が作成できない場合もある。
また、金属膜の比熱が大きく融点が高い場合には、溶解に要するエネルギーが大きくなり、光源に求められる性能やプローブ作製時間も多大なものとなってしまう。

特開２００３−６５９３４号公報 特開２００２−３６５１９６号公報

本発明が解決しようとする課題１は、近接場光プローブに被覆する金属膜の厚さが大きい場合や、該金属膜の比熱が大きく融点が高い場合でも、金属膜の被覆と溶解を繰り返すことにより、大きな出力の光源を用いることなく、また作製に長時間を要することなく近接場光プローブの作製を行い、上記従来技術や先願発明の問題点を解決することである。
また、本発明が解決しようとする課題２は、上記課題１に加えて、さらに、近接場光プローブに異なる種類の金属膜を成膜することにより、使用環境に応じた機能を持たせることである。

上記課題に対する解決手段は、端面が先鋭化された光ファイバ先端に対して、金属膜の成膜と溶解による微小開口の形成とを繰り返すことが基本となるものである。
〔解決手段１〕（請求項１に対応）
上記課題１を解決するために講じた解決手段１は、端面が先鋭化された光ファイバ先端に金属膜を成膜し、この金属膜を光の照射により溶解して微小開口を形成することにより、近接場光プローブを作製する近接場光プローブ作製装置であって、
前記光ファイバ先端に金属膜を成膜する成膜手段と、前記金属膜を溶解し得るエネルギーをもつ光を発生する光源と、前記光源から照射される光を前記光ファイバの先鋭化されていない端面に導光する導光手段と、前記成膜手段による成膜工程、及び前記金属膜に微小開口を形成する開口形成工程を制御する制御手段とを備えて成り、前記金属膜の成膜と溶解を繰り返すことである。
〔作 用〕
光源が発生する光によって容易に溶解し得る厚さの金属膜を光ファイバ先端に成膜し、それを光の照射により溶解して開口を形成する。これを繰り返すことにより、光ファイバ先端に被覆された所定厚さの金属膜に微小開口を形成することができる。遮光等のために被覆する金属膜を厚くする必要がある場合や該金属膜の比熱が大きく融点が高い場合でも、高価な装置を必要とすることなく、簡便かつ確実に低コストで近接場光プローブを作製することができる。

〔実施態様１〕（請求項２に対応）
実施態様１は、上記解決手段１の近接場光プローブ作製装置において、制御手段が、開口形成工程において光源からの光の強度又は照射時間の少なくとも一方を制御することである。
〔作 用〕
光ファイバ先端に被覆された金属膜を溶解して開口を形成するとき、光源からの光の強度又は照射時間の一方又は双方を制御することにより、所望の開口径を形成することができる。

〔解決手段２〕（請求項３に対応）
上記課題２を解決するために講じた解決手段２は、上記解決手段１又は実施態様１の近接場光プローブ作製装置において、成膜手段が、異なる種類の金属膜を成膜し得ることである。
〔作 用〕
融点、反射率及び屈折率等、様々な性質の異なる金属を選択して成膜することができるので、使用環境に応じた機能を持たせることができる。

〔実施態様２〕（請求項４に対応）
実施態様２は、上記解決手段１、解決手段２又は実施態様１の近接場光プローブ作製装置において、成膜手段が、光源からの光により近接場光プローブ先端で発生する温度よりも高い融点を有する金属膜を、前記プローブ表面に表面金属膜として成膜し得ることである。
〔作 用〕
光源からの光により発生する熱によって溶解することのない金属膜が、近接場光プローブの表面を被覆して、該プローブの先端で露出しているコアの周囲も覆うことになるので、機械的強度が増大して測定中に試料と接触しても破損し難くなる。

〔実施態様３〕（請求項５に対応）
実施態様３は、上記実施態様２の近接場光プローブ作製装置において、表面金属膜を表皮深さ（skin depth）以下の厚さで成膜することである。
〔作 用〕
近接場光プローブ先端において金属膜が表皮深さ以下となるように成膜されるので、該プローブのコア周囲に金属膜が被覆されている場合でも、金属膜による光の吸収等により近接場光発生効率の低下を招くことがない。

〔解決手段３〕（請求項６に対応）
上記課題１を解決するために講じた解決手段３は、光ファイバの端面を先鋭化する第１の工程と、前記端面が先鋭化された光ファイバ先端に金属膜を成膜する第２の工程と、光源から発生され前記金属膜を溶解し得るエネルギーをもつ光を、前記光ファイバの先鋭化されていない端面に導入し、前記光ファイバ先端の金属膜を溶解して微小開口を形成する第３の工程と、前記第３の工程終了後、前記第２の工程及び第３の工程を１回以上繰り返す第４の工程と、から成ることである。
〔作 用〕
端面が先鋭化された（第１の工程）光ファイバ先端に、光源が発生する光によって容易に溶解し得る厚さの金属膜を成膜し（第２の工程）、それを光の照射により溶解して開口を形成する（第３の工程）。これを繰り返すことにより、光ファイバ先端に被覆された所定厚さの金属膜に微小開口を形成することができる（第４の工程）。遮光等のために被覆する金属膜を厚くする必要がある場合や該金属膜の比熱が大きく融点が高い場合でも、高価な装置を必要とすることなく、簡便かつ確実に低コストで近接場光プローブを作製することができる。

〔解決手段４〕（請求項７に対応）
上記課題２を解決するために講じた解決手段４は、上記解決手段３の近接場光プローブ作製方法において、第４の工程が異なる種類の金属膜を成膜する工程を有することである。
〔作 用〕
融点、反射率及び屈折率等、様々な性質の異なる金属を選択して成膜することができるので、使用環境に応じた機能を持たせることができる。

〔実施態様４〕（請求項８に対応）
実施態様４は、解決手段３又は解決手段４の近接場光プローブ作製方法において、第４の工程が、光源からの光により近接場光プローブ先端で発生する温度よりも高い融点を有する金属膜を、前記プローブの表面に表面金属膜として成膜する工程を有することである。
〔作 用〕
光源からの光により発生する熱によって溶解することのない金属膜が、近接場光プローブの表面を被覆して、該プローブの先端で露出しているコアの周囲も覆うことになるので、機械的強度が増大して測定中に試料と接触しても破損し難くなる。

〔実施態様５〕（請求項９に対応）
実施態様５は、上記実施態様４の近接場光プローブ作製方法において、第４の工程が表面金属膜を表皮深さ（skin depth）以下の厚さで成膜する工程を有することである。
〔作 用〕
近接場光プローブ先端において金属膜が表皮深さ以下となるように成膜されるので、前記プローブのコア周囲に金属膜が被覆されている場合でも、金属膜による光の吸収等により近接場光発生効率の低下を招くことがない。

本発明の効果を主な請求項毎に整理すると、次ぎのとおりである。
(１) 請求項１及び請求項６に係る発明
溶解が容易な膜厚での成膜と、光の照射による溶解とを繰り返すことにより、近接場光プローブ先端に開口を形成することができるので、遮光等のために被覆する金属膜を厚くする必要がある場合や該金属膜の比熱が大きく融点が高い場合でも、ＦＩＢ等の高価な装置を必要とすることなく、簡便かつ確実に低コストで近接場光プローブを作製することが可能である。
(２) 請求項３及び請求項７に係る発明
融点、反射率及び屈折率等、様々な性質の異なる金属を選択して成膜することができるので、使用環境に応じた機能を有する近接場光プローブを作製することが可能である。

(３) 請求項４及び請求項８に係る発明
光源からの光により（近接場光により）発生する熱によって溶解することのない金属膜が、近接場光プローブの先端で露出しているコアの周囲も覆うことになるので、機械的強度が増大して測定中に試料と接触しても破損し難くなり、長時間使用することができる近接場光プローブを作製することが可能である。
(４) 請求項５及び請求項９に係る発明
近接場光プローブ先端において、金属膜が表皮深さ（skin depth）以下となるよう成膜されるので、前記プローブのコア周囲に金属膜が被覆されている場合でも、金属膜による光の吸収等により近接場光発生効率の低下を招くことがなく、高精度に測定を行うことができる近接場光プローブを作製することが可能である。

近接場光プローブに被覆する金属膜の厚さが大きい場合や、該金属膜の比熱が大きく融点が高い場合でも、比較的小出力の光源を用いて短時間で簡便かつ確実に近接場光プローブを作製するという目的を、光ファイバ先端に金属膜を成膜し、この金属膜を光の照射により溶解して開口を形成することを繰り返して行うことにより実現するものである。
また、使用環境に応じた機能を有する近接場光プローブを作製するという目的を、光ファイバ先端に異なる種類の金属膜を成膜することにより実現するものである。

本発明の実施例１（請求項１、請求項２及び請求項６に対応）について、図３、図５及び図８を参照しながら説明する。
この実施例１の近接場光プローブ作製装置は、図３に示すように、真空チャンバ３０内に予めエッチング等で先鋭化した光ファイバ（プローブ）５をセットすることができ、この光ファイバ５に対して光源(ＬＤ)１から照射された光を集光レンズ３を経て導光することができると共に、前記光ファイバ５の先端に金属膜を蒸着することが可能となるように構成されている。また、この近接場光プローブ作製装置は、光ファイバ５に対して金属膜を蒸着したり、この金属膜を光の照射により溶解する動作を制御する制御手段を備えており、前記真空チャンバ３０内にセットされた光ファイバ５に対して、蒸着による金属膜の成膜と熱（光の吸収）による金属膜の溶解とを繰り返して行うことが可能である。なお、図３において、１５はコンピュータ、２０はＬＤコントローラ、３２は蒸着用金属を示している。

このように構成された近接場光プローブ作製装置によって、プローブを作製する場合について説明する。図５に示されているように、先ず、近接場光プローブの遮光に必要とする金属膜の厚さよりも薄い金属膜１８を成膜する（図５(ａ)）。次に、光ファイバ（プローブ）５に光を導光して先端部の金属膜を溶解させる（図５(ｂ)）。その後、金属膜が、近接場光プローブの遮光機能を達成し得る膜厚となるまで、該金属膜１８の蒸着と溶解とを繰り返す（図５(ｃ)）。このようにして作製することにより、前記金属膜の比熱が大きい場合、又は融点が高い場合であっても、確実に微小開口４を形成することができる。また、光源１の出力強度が小さくても差し支えない。
このとき、光ファイバ５への入射光の強度や照射時間を制御することによって、前記金属膜の溶解の度合いを制御することができるので、予め、入射光の強度又は照射時間と溶解量とのデータを測定して、これを参照テーブルとすることによって所望の大きさの開口径を作製することが可能となる。また、光ファイバ（プローブ）５の先端部から漏れてくる光強度を検出して、光源(ＬＤ)１の発光強度や照射時間の制御にフィードバックしても良い。

次に、上記実施例１の近接場光プローブ作製装置を用いる作製方法について、図８に示されているフローチャートを参照しながら説明する。
先ず、先鋭化した光ファイバ５に対して所定の厚さの金属膜１８を蒸着し、その後、光源(ＬＤ)１を点灯し、該光源から発せられた光を前記光ファイバ５に導光する。該導光された光は、光ファイバの先端において集中され温度を上昇させる。このとき、成膜された金属膜が溶解して所望の開口が形成されるように光の強度や照射時間を調整した後、光源１を消灯する。その後、蒸着された金属膜が、近接場光プローブの遮光機能を達成し得る膜厚となるまで、前記金属膜の蒸着と溶解とを繰り返す。このような金属膜の蒸着、光源の点灯又は消灯、光の強度や照射時間の調整、及び金属膜の蒸着と溶解の繰り返し等に関する制御は、コンピュータ１５により実行される。
このような作製方法によれば、金属膜の比熱が大きい場合、又は融点が高い場合であっても、確実に開口を形成することができる。また、光源１の強度が小さくても、所望の大きさの開口を有する近接場光プローブを作製することが可能である。

次に、本発明の実施例２（請求項３及び請求項７に対応）について、図７及び図９を参照しながら説明する。
この実施例２の近接場光プローブ作製装置は、例えば図７に示すように、上記実施例１において説明した装置構成に加えて、更に複数の蒸着用金属３２ａ,３２ｂ,３２ｃを搭載した回転テーブル３１を真空チャンバ３０内に設置するものである。
この実施例２の近接場光プローブ作製装置を用いる作製方法について、図９に示されたフローチャートを参照しながら説明する。
この作製方法は、上記実施例１の近接場光プローブ作製方法（図８参照）において、先ず最初の工程において、即ち、先鋭化された光ファイバに対して「金属膜を蒸着」する工程に先立って、「蒸着する金属を選択」する工程が実行されるものであり、この工程を除けば、上記実施例１の作製方法と同じである。
この実施例２の場合、複数の蒸着用金属を異なる種類のものとして、先鋭化された光ファイバ（プローブ）に蒸着する金属を、その時々の使用条件に合わせて選択して蒸着することにより、次に説明するように、近接場光プローブに様々な機能を付加することが可能である。
そして、蒸着用金属の１つとして、高い融点を有する金属を用いる場合について、以下に実施例３として説明する。

次に、本発明の実施例３（請求項４、請求項５、請求項８及び請求項９に対応）について、図６、図７及び図１０を参照しながら説明する。
この実施例３の近接場光プローブ作製装置は、上記実施例２（図７参照）の装置構成と実質的に同じであり、作製工程の一部において異なるものである。
上記実施例２の近接場光プローブ作製方法によって作製された近接場光プローブは、その先端でコアが露出している状態になっているため、近接場光測定時に試料と接触して破損する恐れがある。この実施例３は、この破損を防止することができるように、前記プローブ表面を覆う金属膜として、光源からの光の集中によって発生する高熱においても溶解しない高い融点をもつ金属を用いるものである。これにより、図６に示されるように、前記プローブの先端が金属膜１８ｂにより覆われるので、試料との接触による前記プローブのコアの破損を防ぐことが可能である。
このように近接場光プローブの先端部を金属膜で覆った場合、その金属膜が厚いと近接場光の発生効率が低くなってしまうので、その金属膜の厚さをその表皮深さ（skin depth）以下とすることによって、金属膜による光の吸収を防ぎ、近接場光の利用効率を向上させることができるため、近接場光測定におけるＳ／Ｎを向上させることが可能である。このような融点と硬度が共に高い金属の一例としては、クロムが挙げられる。

このように構成された実施例３の近接場光プローブ作製装置を用いる作製方法について、図１０に示されたフローチャートを参照しながら説明する。
この実施例３の作製方法は、上記実施例２のものと殆ど同じであるから、共通する部分は説明を省略し、異なる部分についてのみ説明することとする。
図１０のフローチャートに示されているように、上記実施例２において説明した作製方法において、金属膜が所定の膜厚（例えば、遮光機能を達成し得る膜厚よりも１回の成膜分だけ薄い膜厚）となったとき、最後に蒸着させる金属膜についてのみ、近接場光を発生させても溶解することのない高い融点をもつ金属を用いる。
この場合の金属膜の厚さ制御は、膜厚計からのフィードバック制御であっても良いし、予め取得したデータに基づいて算出される金属量などに依るものでも良い。

は、走査型近接場光顕微鏡の概要を説明する模式図である。 は、ＦＩＢを用いて作製した近接場光プローブの先端を示す写真である。 は、実施例１に係る近接場光プローブ作製装置の模式図である。 は、金属膜を溶解することにより作製された近接場光プローブの先端を示す写真である。 は、実施例１に係る作製装置を用いた場合の近接場光プローブの作製プロセスを示す模式図である。 は、実施例３に係る作製装置を用いて作製された近接場光プローブを示す模式図である。 は、実施例２及び実施例３に係る近接場光プローブ作製装置の模式図である。 は、実施例１に係る作製方法を説明するフローチャートである。 は、実施例２に係る作製方法を説明するフローチャートである。 は、実施例３に係る作製方法を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ ‥‥‥ 光源（ＬＤ）
２ ‥‥‥ コリメートレンズ
３ ‥‥‥ 集光レンズ
４ ‥‥‥ 微小開口
５ ‥‥‥ 光ファイバ（プローブ）
６ ‥‥‥ 近接場光
７ ‥‥‥ 試料
８ ‥‥‥ ＰＺＴステージ
９ ‥‥‥ ビームスプリッタ
１０ ‥‥‥ 加振用ＰＺＴ
１１ ‥‥‥ ピンホール
１２ ‥‥‥ フォトマルチプライヤ（ＰＭＴ）
１３ ‥‥‥ ファンクションジェネレータ（ＦＧ）
１４ ‥‥‥ ロックインアンプ（ＬＩＡ）
１５ ‥‥‥ コンピュータ（ＰＣ）
１６ ‥‥‥ 圧電体駆動アンプ（Ａｍｐ）
１８，１８a，１８ｂ ‥‥‥ 金属膜
２０ ‥‥‥ ＬＤコントローラ
３０ ‥‥‥ 真空チャンバ
３１ ‥‥‥ 回転テーブル
３２，３２ａ〜３２ｃ ‥‥‥ 蒸着用金属

Claims (9)

1. 端面が先鋭化された光ファイバ先端に金属膜を成膜し、この金属膜を光の照射により溶解して微小開口を形成することにより、近接場光プローブを作製する近接場光プローブ作製装置であって、
   前記光ファイバ先端に金属膜を成膜する成膜手段と、
   前記金属膜を溶解し得るエネルギーをもつ光を発生する光源と、
   前記光源から照射される光を前記光ファイバの先鋭化されていない端面に導光する導光手段と、
   前記成膜手段による成膜工程、及び前記金属膜に微小開口を形成する開口形成工程を制御する制御手段とを備えて成り、
   前記金属膜の成膜と溶解を繰り返すことを特徴とする近接場光プローブ作製装置。
2. 前記制御手段は、前記開口形成工程において前記光源からの光の強度又は照射時間の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項１に記載の近接場光プローブ作製装置。
3. 前記成膜手段が、異なる種類の金属膜を成膜し得ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の近接場光プローブ作製装置。
4. 前記成膜手段が、前記光源からの光により前記近接場光プローブ先端で発生する温度よりも高い融点を有する金属膜を、前記プローブ表面に表面金属膜として成膜し得ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の近接場光プローブ作製装置。
5. 前記表面金属膜を表皮深さ以下の厚さで成膜することを特徴とする請求項４に記載の近接場光プローブ作製装置。
6. 光ファイバの端面を先鋭化する第１の工程と、
   前記端面が先鋭化された光ファイバ先端に金属膜を成膜する第２の工程と、
   光源から発生され前記金属膜を溶解し得るエネルギーをもつ光を、前記光ファイバの先鋭化されていない端面に導入し、前記光ファイバ先端の金属膜を溶解して微小開口を形成する第３の工程と、
   前記第３の工程終了後、前記第２の工程及び第３の工程を１回以上繰り返す第４の工程と、
   から成ることを特徴とする近接場光プローブ作製方法。
7. 前記第４の工程が、異なる種類の金属膜を成膜する工程を有することを特徴とする請求項６に記載の近接場光プローブ作製方法。
8. 前記第４の工程が、前記光源からの光により前記近接場光プローブ先端で発生する温度よりも高い融点を有する金属膜を、前記プローブの表面に表面金属膜として成膜する工程を有することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の近接場光プローブ作製方法。
9. 前記第４の工程が、前記表面金属膜を表皮深さ以下の厚さで成膜する工程を有することを特徴とする請求項８に記載の近接場光プローブ作製方法。