JP4450977B2 - Optical aperture manufacturing method and optical aperture manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光学的な開口の作製方法に関するものである。特に近視野光を照射・検出する近視野光デバイスに用いる開口の作製方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
試料表面においてナノメートルオーダの微小な領域を観察するために走査型トンネル顕微鏡(STM)や原子間力顕微鏡(AFM)に代表される走査型プローブ顕微鏡(SPM)が用いられている。SPMは、先端が先鋭化されたプローブを試料表面に走査させ、プローブと試料表面との間に生じるトンネル電流や原子間力などの相互作用を観察対象として、プローブ先端形状に依存した分解能の像を得ることができるが、比較的、観察する試料に対する制約が厳しい。
【0003】
そこでいま、試料表面に生成される近視野光とプローブとの間に生じる相互作用を観察対象とすることで、試料表面の微小な領域の観察を可能にした近視野光学顕微鏡(SNOM)が注目されている。
【0004】
近視野光学顕微鏡においては、先鋭化された光ファイバーの先端に設けられた開口から近視野光を試料の表面に照射する。開口は、光ファイバーに導入される光の波長の回折限界以下の大きさを有しており、たとえば、100nm程度の直径である。プローブ先端に形成された開口と試料間の距離は、SPMの技術によって制御され、その値は開口の大きさ以下である。このとき、試料上での近視野光のスポット径は、開口の大きさとほぼ同じである。したがって、試料表面に照射する近視野光を走査することで、微小領域における試料の光学物性の観測を可能としている。
【0005】
顕微鏡としての利用だけでなく、光ファイバープローブを通して試料に向けて比較的強度の大きな光を導入させることにより、光ファイバープローブの開口にエネルギー密度の高い近視野光を生成し、その近視野光によって試料表面の構造または物性を局所的に変更させる高密度な光メモリ記録としての応用も可能である。強度の大きな近視野光を得るために、プローブ先端の先端角を大きくすることが試みられている。
【0006】
これら近視野光を利用したデバイスにおいて、開口の形成が最も重要である。開口の作製方法の一つとして、特許公報平5−21201に開示されている方法が知られている。特許公報平5−21201の開口作製方法は、開口を形成するための試料として、先鋭化した光波ガイドに遮光膜を堆積したものを用いている。開口の作製方法は、遮光膜付きの先鋭化した光波ガイドを圧電アクチュエータによって良好に制御された非常に小さな押しつけ量で硬い平板に押しつけることによって、先端の遮光膜を塑性変形させている。
【0007】
また、開口の形成方法として、特開平11−265520に開示されている方法がある。特開平11−265520の開口の作製方法において、開口を形成する対象は、平板上に集束イオンビーム(FIB)によって形成された突起先端である。開口の形成方法は、突起先端の遮光膜に、側面からFIBを照射し、突起先端の遮光膜を除去することによって行っている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許公報平5−21201の方法によれば、光波ガイド一本ずつしか開口を形成する事ができない。また、特許公報平5−21201の方法によれば、移動分解能が数nmの圧電アクチュエータによって押し込み量を制御する必要があるため、開口形成装置をその他の装置や空気などの振動による影響が少ない環境におかなくてはならない。また、光伝搬体ロッドが平板に対して垂直に当たるように調整する時間がかかってしまう。また、移動量の小さな圧電アクチュエータの他に、移動量の大きな機械的並進台が必要となる。さらに、移動分解能が小さな圧電アクチュエータをもちいて、押し込み量を制御するさいに、制御装置が必要であり、かつ、制御して開口を形成するためには数分の時間がかかる。したがって、開口作製のために、高電圧電源やフィードバック回路などの大がかりな装置が必要となる。また、開口形成にかかるコストが高くなる問題があった。
【0009】
また、特開平11−265520の方法によれば、加工対象は平板上の突起であるが、FIBを用いて開口を形成しているため、一つの開口の形成にかかる時間が10分程度と長い。また、FIBを用いるために、試料を真空中におかなければならない。従って、開口作製にかかる作製コストが高くなる問題があった。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、
錐状のチップ先端に光学的な開口を形成する光学的な開口の作製方法において、前記チップと、
少なくとも前記チップ上に形成された遮光膜からなる被開口形成体に対して、
前記チップと略同じ高さで前記被開口形成体方向に突出したストッパーを有する押し込み体を、
前記チップに向かう成分を有する力によって変位させることによって、前記チップ先端に光学的な開口を形成することを特徴とする光学的な開口の作製方法とした。
【0011】
したがって、本発明の光学的な開口の作製方法によれば、前記チップと略同じ高さを有するストッパーによって、前記平面の変位が制御されるため、所定の力で平面を押すだけで簡単に光学的な開口を作製する事ができる。また、真空中、液中、大気中など様々な環境下で開口を作製することができる。また、光学的な開口を作製する際に特別な制御装置を必要としないため、光学的な開口を作製するための装置を単純化する事ができる。また、所定の力を与える時間を非常に短くすることが容易であり、開口作製にかかる時間を短くすることができるため、開口作製にかかるコストを低くすることができる。
【0012】
また、前記押し込み体が前記チップの材質よりも柔らかい材質から成ることを特徴とする光学的な開口の作製方法とした。
【0013】
したがって、前記押し込み体が前記遮光膜を除去するときに前記チップ先端は変形せず、結果として開口内にチップ先端が突出した構造の開口を作製することができる。
【0014】
また、前記押し込み体が、前記チップおよび前記ストッパーに接触する部分が略平面であることを特徴とする光学的な開口の作製方法とした。
【0015】
したがって、前記押し込み量がチップ高さとストッパー高さの差にのみ依存して決まるため、一定のサイズの開口を安定して作製することができる。
【0016】
また、前記押し込み体のうち前記チップ先端の略上方に当たる部分に、前記力が作用するように、前記力を作用させる位置を調整する方法を含むことを特徴とする光学的な開口の作製方法とした。
【0017】
したがって、常にチップ先端に制御されて力が作用するため、所望のサイズの光学的な開口を安定して作製することができる。
【0018】
また、前記被開口形成体が略平板形状の基板上に形成されたものであることを特徴とする光学的な開口の作製方法とした。
【0019】
したがって既存の半導体プロセス技術を用いて大量に前記被開口形成体を作製することができ、安価で安定した方法で光学的な開口を作製することができる。
【0020】
また、前記力を作用させる位置を調整する方法が、前記基板に設けられた位置合わせマークを利用するものであることを特徴とする光学的な開口の作製方法とした。
【0021】
したがって、力を作用させる位置を簡単に決めることができ、光学的な開口の作製が低コストで行える。
【0022】
また、前記押し込み体が、光学的に透明な材質から成ることを特徴とする光学的な開口の作製方法とした。
【0023】
したがって、押し込み体に力を加えるときに、押し込み体の下方にあるチップの位置を確認することができ、常にチップ先端に同一の力が作用するために、一定サイズの開口を安定して作製することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の開口の形成方法について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1から図3は、本発明の実施の形態1に係る開口の形成方法について説明した図である。図1に示すワーク1000は、基板4上に形成された透明層5、透明層5の上に形成された錐状のチップ1、遮光膜3からなる。なお、ワーク1000において、透明層5は、必ずしも必要ではなく、その場合遮光膜3は、チップ1および基板4上に形成される。また、遮光膜3は、チップ1にだけ堆積されていてもよい。図2に示す板6は、ストッパー2が形成されている。図2では2個のストッパーが形成されているが、より多数個形成しても良い。このストッパーの間隔は図1におけるチップ1の底辺の長さより長く、例えば数〜数百ミクロン長くなるように形成されている。チップ1の高さH1は、数mm以下であり、ストッパー2の高さH2は、数mm以下である。高さH1と高さH2の差は、1000nm以下である。また、遮光膜3の厚さは、遮光膜3の材質によって異なるが、数10nmから数100nmである。
【0025】
チップ1、ストッパー2および透明層5は、二酸化ケイ素やダイヤモンドなどの可視光領域において透過率の高い誘電体や、ジンクセレンやシリコンなどの赤外光領域において透過率の高い誘電体や、フッ化マグネシウムやフッ化カルシウムなどの紫外光領域において透過率の高い材料を用いる。また、チップ1の材料は、開口を通過する光の波長帯において少しでもチップ1を透過する材料であれば用いることができる。また、チップ1、ストッパー2および透明層5は、同一の材料で構成されても良いし、別々の材料で構成されても良い。遮光膜3は、たとえば、アルミニウム、クロム、金、白金、銀、銅、チタン、タングステン、ニッケル、コバルトなどの金属や、それらの合金を用いる。
【0026】
図3は、開口を形成する方法において、チップ1上の遮光膜3を塑性変形させている状態を示した図である。図1で示したワーク1000の上に、ストッパー2を有する板6を載せ、さらに板6の上には押し込み用具7を載せる。このとき板6は透明なガラスを用いた。板6を載せた後でも顕微鏡あるいは目視によってチップ1の位置を確認することができる。本実施の形態においては顕微鏡によって二方向からチップ1と押し込み用具7の位置を確認し、押し込み用具7がチップ1の真上に配置されるようにした。押し込み用具7にチップ1の中心軸方向に力Fを加えることによって、板6がチップ1に向かって移動する。チップ1と板6との接触面積に比べて、ストッパー2と板6との接触面積は、数百〜数万倍も大きい。したがって、与えられた力Fは、ストッパー2によって分散され、結果として板6の変位量は小さくなる。板6の変位量が小さいため、遮光膜3が受ける塑性変形量は非常に小さい。また、チップ1およびストッパー2は、非常に小さな弾性変形を受けるのみである。力Fの加え方は、所定の重さのおもりを所定の距離だけ持ち上げて、自由落下させる方法や、所定のバネ定数のバネを押し込み用具7に取り付け、所定の距離だけバネを押し込む方法などがある。板6が、遮光膜よりも硬く、チップ1およびストッパー2よりも柔らかい材料である場合、チップ1およびストッパー2が受ける力は、板6によって吸収されるため、板6の変位量がより小さくなり、遮光膜3の塑性変形量を小さくすることが容易となる。
【0027】
図4は、力Fを加えた後に、板6および押し込み用具7を取り除いた状態を示した図である。遮光膜3の塑性変形量が非常に小さく、チップ1およびストッパー2が弾性変形領域でのみ変位しているため、チップ1の先端に開口8が形成される。開口8の大きさは、数nmからチップ1を通過する光の波長の回折限界程度の大きさである。開口8に光を導入するために、基板4をチップ1の形成面と反対側からエッチングすることによって透明体5またはチップ1の少なくとも一部を露出させて、開口8への光の導入口を形成する。また、基板4を透明材料103で構成することによって、光の導入口を形成する工程を省くことができる。
【0028】
以上説明したように、本発明の開口作製方法によれば、ストッパー2によって板6の変位量を良好に制御することができ、かつ、板6の変位量を非常に小さくできるため、大きさが均一で小さな開口8をチップ1先端に容易に作製することができる。また、基板側から光を照射して、開口8から近視野光を発生させることができる。
【0029】
次に、ワーク1000の製造方法を説明する。図5は、基板材料104上に透明材料103を形成したのち、チップ用マスク101を形成した状態を示している。図5(a)は上面図を示しており、図5(b)は、図5(a)のA−A’で示す位置における断面図を示している。透明材料103は、気相化学堆積法(CVD)やスピンコートによって基板材料104上に形成する。また、透明材料103は、固相接合や接着などの方法によっても基板材料104上に形成することができる。次に、透明材料103上にフォトリソグラフィ工程によって、チップ用マスク101を形成する。
【0030】
チップ用マスク101は、透明材料103の材質と次工程で用いるエッチャントによるが、フォトレジストや窒化膜などを用いる。透明材料103は、二酸化ケイ素やダイヤモンドなどの可視光領域において透過率の高い誘電体や、ジンクセレンやシリコンなどの赤外光領域において透過率の高い誘電体や、フッ化マグネシウムやフッ化カルシウムなどの紫外光領域において透過率の高い材料を用いる。
【0031】
チップ用マスク101の直径は、たとえば数mm以下である。図6は、チップ1を形成した状態を示している。図6(a)は上面図であり、図6(b)は、図6(a)のA−A’で示す位置の断面図である。チップ用マスク101を形成した後、ウエットエッチングによる等方性エッチングによってチップ1を形成する。透明材料103の厚さとチップ1の高さの関係を調整することによって、図1に示す透明層5が形成されたり、形成されなかったりする。チップ1の先端半径は、数nmから数100nmである。この後、遮光膜をスパッタや真空蒸着などの方法で堆積する事によって、図1に示すワーク1000を形成する事ができる。また、遮光膜3をチップ1にだけ堆積する場合、遮光膜3の堆積工程において、チップ1上に遮光膜が堆積するような形状を有するメタルマスクを乗せてスパッタや真空蒸着などを行う。また、ワーク1000のチップが形成された面の全面に遮光膜3を堆積した後、チップ1にだけ遮光膜3が残るようなフォトリソグラフィ工程を用いても、チップ1上にだけ遮光膜3を形成する事ができる。
【0032】
図2に示した板6はワーク1000と同様の方法で作製することができる。唯一の相違はマスクの形状であるので作製方法の説明を略すが、ワーク1000と板6は例えば同一の材料から成り、同一のエッチャントで同一時間エッチングすることにより同一量だけエッチングすることによって作製する。異なるサイズのマスクを使用することによって、チップ1の高さH1とストッパー2の高さH2の差を所望の値に形成することができる。
【0033】
以上説明したように、本発明の実施の形態1によれば、チップ1とストッパー2の高さを良好に制御することができ、かつ、ストッパー2を設けることによって板6の変位量を小さくすることができるため、分解能の高いアクチュエータを用いなくても、大きさが均一で微小な開口8をチップ1先端に形成する事が容易である。我々の実験では、手に持ったハンマーなどで、押し込み用具7を叩くだけで直径100nm以下の開口8を形成する事ができた。また、チップ1とストッパー2の高さが良好に制御されるため、開口8の作製歩留まりが向上した。また、本発明の実施の形態1で説明したワーク1000は、フォトリソグラフィ工程によって作製可能なため、ウエハなどの大きな面積を有する試料に、複数個作製することが可能であり、力Fを一定にすることによって複数個作製されたワーク1000それぞれに対して均一な開口径の開口8を形成する事ができる。また、力Fの大きさを変えることが非常に簡単なため、複数個作製されたワーク1000に対して個別に開口径の異なる開口8を形成する事が可能である。また、単純に力Fを加えるだけで開口8が形成されるため、開口作製にかかる時間は数秒から数10秒と非常に短い。また、本発明の実施の形態1によれば、加工雰囲気を問わない。従って、大気中で加工する事が可能でありすぐに光学顕微鏡などで加工状態を観察できる。また、走査型電子顕微鏡中で加工することによって、光学顕微鏡よりも高い分解能で加工状態を観察することも可能である。また、液体中で加工することによって、液体がダンパーの役目をするため、より制御性の向上した加工条件が得られる。
【0034】
また、ワーク1000が複数個作製された試料に対して、一括で力Fを加えることによって、開口径のそろった開口8を一度に複数個作製する事も可能である。一括で加工する場合、ウエハ一枚あたりのワーク1000の数にもよるが、開口1個あたりの加工時間は、数百ミリ秒以下と非常に短くなる。
(実施の形態2)
図7に本発明の実施の形態2に係る方法で作製したチップ先端形状を示す。実施の形態1との違いは、板6の材質を、チップ1の材質と比較して硬いものにした場合と柔らかいものにした場合を実施した点であり、その他の工程については実施の形態1と同一であるので説明を略す。図7(a)は板6の材質がチップ1の材質よりも硬い場合に作製されるチップ先端形状、図7(b)は板6の材質がチップ1の材質よりも柔らかい場合に作製されるチップの先端形状である。(a)ではチップ先端が平坦になっていて、これを近視野光プローブとして近視野光顕微鏡あるいは近視野光データストレージ装置に利用した場合には、光学的開口を試料表面あるいは記録媒体表面に非常に近接させることが可能である。これにより、より強い近視野光相互作用を起こさせることができ、高いS/N比が得られ、あるいは高速データ転送が可能となる。また、試料表面あるいは記録媒体表面に導電性物質が存在している場合には、チップ1先端での遮光膜3の切れ目との相互作用が増強されることで、さらに強い近視野光相互作用となる。一方(b)の場合は、チップ先端に突出部11がある。近視野光は開口内に微小構造が存在するときにはその構造サイズに依存した解像度が得られるが、(b)のように突出部11があると、顕微鏡では解像度、データストレージ装置ではデータ記録密度の向上をもたらす。このように、板6の材質を変えることで、所望の形状のチップを簡単に作製することができる。
(実施の形態3)
図8は本発明の実施の形態3に係る光学的な開口の作製方法を説明する図である。図8は多数のチップ1と位置合わせマーク112が配列して形成されたウェハの一部の上面図である。位置合わせマーク112はチップ1と同一材質から成り、チップ1の形成と同時に形成する。位置合わせマーク用マスクはチップ用マスクに比べて幅が小さくなるように設計してあるため、位置合わせマーク112はチップ1よりも低くなり、板6が押し当てられたときにも板6に接触することはない。位置合わせマーク112は、遮光膜3をパターニングすることによって作製することもできる。その後実施の形態1と基本的に同一の方法で開口を作製するが、板6をチップ1の上に載せる際に、位置あわせマーク112を目視あるいは顕微鏡によって確認し、力Fがチップ1の略上方からかかるようにする。これにより押しこみ用具7の位置合わせが容易になり、短時間で安定したサイズの光学的開口を作製することができる。
【0035】
【発明の効果】
チップ1とストッパー2の高さ、および、力Fを制御する事によって、分解能の高いアクチュエータを用いなくても、簡単に開口8を形成する事ができる。また、チップ1とストッパー2の高さが良好に制御されるため、開口8の作製歩留まりが向上した。また、本発明の実施の形態1で説明したワーク1000は、フォトリソグラフィ工程によって作製可能なため、ウエハなどの大きな面積を有する試料に、複数個作製することが可能であり、力Fを一定にすることによって複数個作製されたワーク1000それぞれに対して均一な開口径の開口8を形成する事ができる。また、力Fの大きさを変えることが非常に簡単なため、複数個作製されたワーク1000に対して個別に開口径の異なる開口8を形成する事が可能である。また、単純に力Fを加えるだけで開口が形成されるため、開口作製にかかる時間は数10秒以下と非常に短い。また、本発明の実施の形態1によれば、加工雰囲気を問わない。従って、大気中で加工する事が可能でありすぐに光学顕微鏡などで加工状態を観察できる。また、走査型電子顕微鏡中で加工することによって、光学顕微鏡よりも高い分解能で加工状態を観察することも可能である。また、液体中で加工することによって、液体がダンパーの役目をするため、より制御性の向上した加工条件が得られる。
また、ワーク1000が複数個作製された試料に対して、一括で力Fを加えることによって、開口径のそろった開口8を一度に複数個作製する事も可能である。一括で加工する場合、ウエハ一枚あたりのワーク1000の数にもよるが、開口1個あたりの加工時間は、数百ミリ秒以下と非常に短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る開口の形成方法について説明した図である。
【図2】本発明の実施の形態1で用いる板について説明した図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る開口の形成方法について説明した図である。
【図4】本発明の実施の形態1に係る開口の形成方法について説明した図である。
【図5】ワーク1000の製造方法について説明した図である。
【図6】ワーク1000の製造方法について説明した図である。
【図7】本発明の実施の形態2に係るチップ先端形状を説明した図である。
【図8】本発明の実施の形態3で用いる、多数のチップとストッパーが形成されたウェハの一部の上面図である。
【符号の説明】
1 チップ
2 ストッパー
3 遮光膜
4 基板
5 透明層
6 板
7 押し込み用具
8 開口
101 チップ用マスク
103 透明材料
104 基板材料
112 位置合わせマーク
1000 ワーク
F 力
H1 チップの高さ
H2 ストッパーの高さ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an optical aperture. In particular, the present invention relates to a method for manufacturing an aperture used in a near-field optical device that irradiates and detects near-field light.
[0002]
[Prior art]
A scanning probe microscope (SPM) typified by a scanning tunneling microscope (STM) or an atomic force microscope (AFM) is used to observe a minute region on the order of nanometers on the sample surface. SPM scans a sample surface with a probe with a sharpened tip, and observes the interaction between the probe and the sample surface, such as tunneling current and atomic force, with an image of resolution depending on the probe tip shape. However, restrictions on the sample to be observed are relatively severe.
[0003]
Therefore, the near-field optical microscope (SNOM), which enables observation of a minute region on the sample surface by focusing on the interaction between the near-field light generated on the sample surface and the probe, is drawing attention. Has been.
[0004]
In the near-field optical microscope, the surface of the sample is irradiated with near-field light from an opening provided at the tip of a sharpened optical fiber. The aperture has a size equal to or smaller than the diffraction limit of the wavelength of light introduced into the optical fiber, and has a diameter of about 100 nm, for example. The distance between the opening formed at the probe tip and the sample is controlled by the SPM technique, and the value is equal to or smaller than the size of the opening. At this time, the spot diameter of the near-field light on the sample is substantially the same as the size of the opening. Therefore, it is possible to observe the optical properties of the sample in a minute region by scanning near-field light irradiated on the sample surface.
[0005]
In addition to being used as a microscope, by introducing relatively high intensity light toward the sample through the optical fiber probe, near-field light having a high energy density is generated at the opening of the optical fiber probe, and the sample surface is generated by the near-field light. The present invention can also be applied as a high-density optical memory recording that locally changes the structure or physical properties. In order to obtain near-field light with high intensity, attempts have been made to increase the tip angle of the probe tip.
[0006]
In these devices using near-field light, the formation of openings is the most important. As one of the methods for forming the opening, a method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-21201 is known. In the method of manufacturing an opening disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-21201, a sample in which a light shielding film is deposited on a sharpened light wave guide is used as a sample for forming an opening. In the manufacturing method of the opening, the light shielding film at the tip is plastically deformed by pressing a sharpened light wave guide with a light shielding film against a hard flat plate with a very small pressing amount well controlled by a piezoelectric actuator.
[0007]
As a method for forming the opening, there is a method disclosed in JP-A-11-265520. In the method of manufacturing an opening disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-265520, a target for forming an opening is a projection tip formed by a focused ion beam (FIB) on a flat plate. The opening is formed by irradiating the light shielding film at the tip of the protrusion with FIB from the side surface and removing the light shielding film at the tip of the protrusion.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-21201, an opening can be formed only for each light guide. Further, according to the method of Japanese Patent Laid-Open No. 5-21201, it is necessary to control the pushing amount by a piezoelectric actuator having a moving resolution of several nanometers, so that the opening forming device is less influenced by vibrations of other devices and air. It must be smelled. In addition, it takes time to adjust the light propagating rod so that it is perpendicular to the flat plate. In addition to a piezoelectric actuator with a small amount of movement, a mechanical translation table with a large amount of movement is required. Furthermore, a control device is required to control the push-in amount using a piezoelectric actuator having a small moving resolution, and it takes several minutes to control and form the opening. Therefore, a large-scale device such as a high voltage power supply or a feedback circuit is required for manufacturing the opening. Further, there is a problem that the cost for forming the opening is increased.
[0009]
Further, according to the method of JP-A-11-265520, the object to be processed is a projection on a flat plate, but since the opening is formed using FIB, the time required for forming one opening is as long as about 10 minutes. . Also, in order to use FIB, the sample must be placed in a vacuum. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost for the opening manufacturing becomes high.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above problems,
In the method of manufacturing an optical opening for forming an optical opening at the tip of a cone-shaped chip, the chip, and
At least with respect to an opening forming body made of a light shielding film formed on the chip,
A pushing body having a stopper projecting in the direction of the opening forming body at substantially the same height as the tip;
The optical opening is formed by displacing with a force having a component toward the chip to form an optical opening at the tip of the chip.
[0011]
Therefore, according to the optical aperture manufacturing method of the present invention, since the displacement of the plane is controlled by the stopper having substantially the same height as the chip, simply pressing the plane with a predetermined force makes it easy to optically A typical opening can be made. In addition, the opening can be formed under various environments such as vacuum, liquid, and air. In addition, since no special control device is required when producing the optical aperture, the device for producing the optical aperture can be simplified. In addition, the time for applying the predetermined force can be easily shortened, and the time required for opening preparation can be shortened. Therefore, the cost required for opening preparation can be reduced.
[0012]
In addition, the optical opening is made by a method in which the pusher is made of a material softer than the material of the chip.
[0013]
Therefore, the tip end is not deformed when the pusher removes the light shielding film, and as a result, an opening having a structure in which the tip end protrudes into the opening can be produced.
[0014]
Further, in the method for producing an optical opening, the pusher has a substantially flat surface in contact with the chip and the stopper.
[0015]
Therefore, since the push-in amount is determined only depending on the difference between the chip height and the stopper height, it is possible to stably produce an opening of a certain size.
[0016]
And a method for producing an optical aperture, comprising a method of adjusting a position at which the force is applied so that the force is applied to a portion of the pusher that is substantially above the tip of the tip. did.
[0017]
Therefore, since the force is always controlled at the tip of the chip, an optical opening having a desired size can be stably produced.
[0018]
Also, the optical aperture manufacturing method is characterized in that the opening forming body is formed on a substantially flat substrate.
[0019]
Therefore, it is possible to produce a large number of the above-mentioned openings to be formed using existing semiconductor process technology, and it is possible to produce optical openings by an inexpensive and stable method.
[0020]
The method for adjusting the position where the force is applied uses an alignment mark provided on the substrate.
[0021]
Therefore, the position where the force is applied can be easily determined, and the optical aperture can be produced at a low cost.
[0022]
In addition, the method for producing an optical opening is characterized in that the pusher is made of an optically transparent material.
[0023]
Therefore, when a force is applied to the pusher, the position of the tip below the pusher can be confirmed, and since the same force always acts on the tip of the tip, a fixed-size opening is stably produced. be able to.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a method for forming an opening according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(Embodiment 1)
1 to 3 are diagrams for explaining a method of forming an opening according to the first embodiment of the present invention. A
[0025]
The
[0026]
FIG. 3 is a view showing a state in which the
[0027]
FIG. 4 is a view showing a state in which the
[0028]
As described above, according to the opening manufacturing method of the present invention, the displacement amount of the
[0029]
Next, a method for manufacturing the
[0030]
The
[0031]
The diameter of the
[0032]
The
[0033]
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the height of the
[0034]
It is also possible to produce a plurality of apertures 8 having the same aperture diameter at a time by applying force F to a sample on which a plurality of
(Embodiment 2)
FIG. 7 shows a tip shape of a chip manufactured by the method according to
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of manufacturing an optical aperture according to
[0035]
【The invention's effect】
By controlling the height of the
It is also possible to produce a plurality of apertures 8 having the same aperture diameter at a time by applying force F to a sample on which a plurality of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a method for forming an opening according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a plate used in
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for forming an opening according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of forming an opening according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a method for manufacturing a
6 is a diagram illustrating a method for manufacturing the
FIG. 7 is a diagram illustrating a tip shape according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a top view of a part of a wafer formed with a large number of chips and stoppers used in the third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1
Claims (7)
前記近視野光デバイスを有する被開口形成体を略平坦な面上に形成し、
前記押し込み体は、略平坦な面上に形成されるとともに前記チップと略同じ高さの度当たり部を有するストッパーを備えるものであり、前記度当たり部が前記押し込み体の変位を制御するものであり、前記押し込み体の略平坦な面及び前記度当たり部がそれぞれ前記チップ上の前記遮光膜及び前記被開口形成体の略平坦な面と対向した状態で、前記押し込み体を、前記チップに向う成分を有する力によって、前記被開口形成体に接触させる
ことにより、前記チップ先端に前記開口を形成することを特徴とする光学的な開口の作製方法。 An optical opening that forms an opening by plastically deforming the light-shielding film by bringing a pusher into contact with the tip of the near-field optical device having a cone-shaped chip and the light-shielding film provided on the chip. In the production method of
Forming an opening forming body having the near-field optical device on a substantially flat surface;
The pusher is provided with a stopper that is formed on a substantially flat surface and has a contact portion that is substantially the same height as the tip, and the contact portion controls the displacement of the pusher. With the substantially flat surface of the push-in body and the contact portion facing the light-shielding film on the chip and the substantially flat surface of the opening forming body, the push-in body faces the chip. Contact with the object to be opened by a force having a component
It allows a manufacturing method of optical aperture, characterized by forming the opening in the tip distal end.
略平坦な面上に形成されるとともに前記チップと略同じ高さの度当たり部を有するストッパーを有する押し込み体を備え、
前記度当たり部は、前記押し込み体の変位を制御するものであり、
前記押し込み体は、前記押し込み体の略平坦な面及び前記ストッパーがそれぞれ前記チップ上の前記遮光膜及び前記度当たり部と対向した状態で、前記チップに向う成分を有する力によって前記度当たり部に接触するものであり、
前記押し込み体を変位させることにより、前記チップ先端に前記開口を作製する作製装置。 A manufacturing apparatus of optical aperture using the method according to any one of claims 1 to 6
A pusher having a stopper formed on a substantially flat surface and having a contact portion of approximately the same height as the tip;
The contact portion controls the displacement of the pusher,
The pushing body is moved to the contact portion by a force having a component facing the chip in a state where the substantially flat surface of the push body and the stopper face the light shielding film and the contact portion on the chip, respectively. Is in contact with
A manufacturing apparatus for manufacturing the opening at the tip of the chip by displacing the pusher.
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