JP4611436B2 - 光マイクロカンチレバー - Google Patents
光マイクロカンチレバー Download PDFInfo
- Publication number
- JP4611436B2 JP4611436B2 JP2009206108A JP2009206108A JP4611436B2 JP 4611436 B2 JP4611436 B2 JP 4611436B2 JP 2009206108 A JP2009206108 A JP 2009206108A JP 2009206108 A JP2009206108 A JP 2009206108A JP 4611436 B2 JP4611436 B2 JP 4611436B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- light
- microcantilever
- optical waveguide
- waveguide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
定を行う。
光マイクロカンチレバー120の一端には先鋭化されたチップ部119、他端には光マイクロカンチレバー120を固定するための支持部114が形成されている。チップ部119の先端には、近視野光を発生させるための微小開口113が設けられている。
ファイバ130のアライメントの手間が省ける。
上記光マイクロカンチレバーの製造方法は、基板に、光導波路の型とする段差形成工程と、基板上に反射膜を堆積する反射膜堆積工程と、その反射膜上に光導波路を堆積する光導波路堆積工程と、光導波路を加工してチップ部を形成するチップ部形成工程と、光導波路上に遮光膜を堆積する遮光膜堆積工程と、チップ部の先端に微小開口を形成する微小開口形成工程と、光入射/出射端となる側の基板を残して自由端となる側の基板を除去することにより支持部を形成する支持部形成工程とを含む。これにより、光入射/出射端からの伝播光を微小開口に導くように反射し、または微小開口からの伝播光を光入射/出射端に導くように反射する反射膜を形成することができるから、伝播光を効率良く反射することができ、伝播光の損失を低減することができる。また、これらの工程は、シリコンプロセスを用いたバッチ処理が可能なため、量産性や均一性に優れた光マイクロカンチレバーを作成することができる。
また、上記の目的を達成するために、請求項9に係る光マイクロカンチレバーの製造方法は、走査型近視野顕微鏡に用いる光マイクロカンチレバーの製造方法において、基板に、光導波路の型とする段差を形成する段差形成工程と、前記基板に、光学素子用ガイドを形成する光学素子用ガイド形成工程と、前記基板上に反射膜を堆積する反射膜堆積工程と、前記反射膜上に光導波路を堆積する光導波路堆積工程と、前記光導波路を加工してチップ部を形成するチップ部形成工程と、前記光導波路上に遮光膜を堆積する遮光膜堆積工程と、前記チップ部の先端に微小開口を形成する微小開口形成工程と、前記光導波路の光入射/出射端となる部分の前記遮光膜と前記光導波路と前記反射膜とを除去して光導波路の光入射・出射端を形成する光入射/出射端形成工程と、前記光入射/出射端と前記光学素子用ガイドとの間の前記基板を加工して溝を形成する溝形成工程と、前記光学素子用ガイド上の前記遮光膜と前記光導波路と前記反射膜とを除去して前記光学素子用ガイドを露出する光学素子用ガイド露出工程と、光入射/出射端となる側の前記基板を残して自由端となる側の前記基板を除去することにより支持部を形成する支持部形成工程と、を含むことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、請求項19に係る光マイクロカンチレバーは、基部と、前記基部に形成された片持ち梁状の光導波路と、前記光導波路の固定端側に位置する光入射/出射端と、前記片持ち梁の自由端側に設けられ、先端に微小開口を有するチップ部からなり、前記光入射/出射端における散乱光が、前記チップ部の方向に伝搬しないような遮光手段を備えていることを特徴とする。また、請求項20に係る光マイクロカンチレバーは、請求項19に記載の光マイクロカンチレバーにおいて、前記遮光手段が、前記基部および前記光導波路上に配置され、前記散乱光を遮光する壁であることを特徴とする。
また、請求項21に係る光マイクロカンチレバーは、請求項19に記載の光マイクロカンチレバーにおいて、前記遮光手段が、前記基部および前記光導波路上に形成された遮光剤と、前記遮光剤の上に形成された遮光フィルムからなり、前記遮光フィルムが、少なくとも前記光入射/出射端を覆うように配置されていることを特徴とする。
また、請求項22に係る光マイクロカンチレバーは、請求項19に記載の光マイクロカンチレバーにおいて、前記遮光手段が、前記基部および前記光導波路上に配置された遮光フィルムと、前記遮光フィルムの端の少なくとも一部を覆うように配置された遮光剤からなり、前記遮光フィルムが、少なくとも前記入射/出射端を覆うように配置されていることを特徴とする。また、請求項23に係る光マイクロカンチレバーは、請求項21から請求項22のいずれか一つに記載の光マイクロカンチレバーにおいて、前記遮光フィルムが、可動であることを特徴とする。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る光マイクロカンチレバーの側断面図である。この光マイクロカンチレバー10は、支持部1と、光導波路2と、遮光膜3と、反射膜4と、先鋭化されたチップ部5と、そのチップ部5の先端に形成された微小開口6と、ミラー7と、から構成されている。なお、光マイクロカンチレバー10では、支持部1が形成されている端を光入射/出射端と言い、チップ部5が形成されている端を自由端と言う。
ライエッチングまたはウェットエッチングを施すことにより、図中の点線に沿って除去する。これにより、図2(e)に示すように、先鋭化されたチップ部5が形成される。また、前記反射膜材料51の不要な部分はチップ形成とともに除去されてもよいし、後の工程で除去されてもよい。次に、図2(f)に示すように、シリコン基板50と反射膜材料51と導波路材料52とを覆うように、遮光膜材料55を堆積する。前記遮光膜材料55は例えばクロムやアルミやチタンなどである。
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2に係る光マイクロカンチレバーの側断面図である。この光マイクロカンチレバー20では、光導波路2の光入射/出射端8を伝播する伝播光の光軸に対して角度を有するノーズ部9が形成され、そのノーズ部9の先端にチップ部5が形成されている。なお、これ以外の構成に関しては、実施の形態1の上記光マイクロカンチレバー10の構成と同じであるため、その説明は省略する。
(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3に係る光マイクロカンチレバーの側断面図である。この光マイクロカンチレバー30は、支持部31に、光ファイバを支持するための光ファイバ用ガイド溝32と、その光ファイバ用ガイド溝32と光導波路2の光入射/出射端8との間に溝33と、が形成されている。光ファイバ用ガイド溝32は、例えばV溝である。なお、これ以外の構成は実施の形態1の上記光マイクロカンチレバー10の構成と同じであるためその説明は省略する。なお、光ファイバの他に光導波路に入射する光、または、光導波路から出射する光に作用する光学素子は例えば、発光ダイオードや半導体レーザやレンズやビームスプリッターやフォトダイオードなどがある。その場合、光ファイバ用ガイド溝32は、それぞれの素子の形態にあわせた光学素子用ガイドとなる。
(実施の形態4)
図9は、本発明の実施の形態4に係る光マイクロカンチレバーホルダの模式図である。この光マイクロカンチレバーホルダ40では、シリコンやステンレスやプラスチック製の基板41に、V字型のガイド溝42とガイド溝43が形成されている。なお、ガイド溝43は、ガイド溝42より深い。
(実施の形態5)
である。光マイクロカンチレバー80は、本発明の実施の形態2で説明した光マイクロカンチレバー20におけるノーズ部9の先に、ヘッド部81を有している。ヘッド部81は、チップ部5を有している。チップ部5の先端には、微小開口6が形成されている。ヘッド部81の長さは、10〜100μmである。なお、これ以外の構成に関しては、実施の形態1の上記光マイクロカンチレバー10の構成と同じであるため、その説明は省略する。
(実施の形態6)
図17は、本発明の実施の形態6に係る光マイクロカンチレバー90の構成図である。光マイクロカンチレバー90のチップ部5は、光導波路2を構成する材料よりも高い屈折率を有するチップ材料91からなっており、光導波路2とチップ材料91の界面に、レンズ92が設けられている。レンズ92は、図17に示すような凸レンズやフレネルレンズなどである。また、光マイクロカンチレバー90は、支持部1上に光導波路2が直接形成されている。光マイクロカンチレバー90は、光マイクロカンチレバー10と同様に、支持部1と光導波路2との間に、反射膜7が形成されていても良い。支持部1と光導波路2間の反射膜7の有無は、前述の実施の形態および後述の実施の形態においても同様である。なお、これ以外の構成は、光マイクロカンチレバー10と同じであるため、説明を省略する。
(実施の形態7)
図19は、本発明の実施の形態7に係る光マイクロカンチレバー100の側断面図である。この光マイクロカンチレバー100は、支持部31に、光ファイバを支持するための光ファイバ用ガイド溝32が形成され、光導波路2は、光ファイバー用ガイド溝32上に飛び出した突出部777を有している。光ファイバ用ガイド溝32は、例えばV溝である。なお、これ以外の構成は実施の形態1の光マイクロカンチレバー10の構成と同じであるためその説明は省略する。なお、光ファイバの他に光導波路に入射する光、または、光導波路から出射する光に作用する光学素子は例えば、発光ダイオードや半導体レーザやレンズやビームスプリッターやフォトダイオードなどがある。その場合、光ファイバ用ガイド溝32は、それぞれの素子の形態にあわせた光学素子用ガイドとなる。
光マイクロカンチレバー10に代えて用いることができる。
(実施の形態8)
図24は、本発明の実施の形態8に係る光マイクロカンチレバーへの光導入部の構成図である。
(実施の形態9)
図25は、本発明の実施の形態9に係る光マイクロカンチレバー200の構成図である。光マイクロカンチレバー200は、光マイクロカンチレバー100の構成要素の他に、遮光壁758を有している。遮光壁758は、シリコーンゴムをはじめとする樹脂や粘土からなる。遮光壁758の高さは、数100μm〜数mmであり、厚さは、数10μm〜数mmである。
(実施の形態10)
図26は、本発明の実施の形態10に係る光マイクロカンチレバー300の構成図である。光マイクロカンチレバー300は、光マイクロカンチレバー100の構成要素の他に、遮光材759と遮光フィルム760を有している。遮光材759は、遮光膜3上に形成されている。遮光フィルム760は、遮光材759によって固定され、遮光フィルム760の他端は、光ファイバー130の出射端を覆っている。
(実施の形態11)
図27は、本発明の実施の形態10に係る光マイクロカンチレバー400の構成図である。光マイクロカンチレバー400は、光マイクロカンチレバー100の構成要素の他に、遮光材759と遮光フィルム760を有している。遮光フィルム760は、遮光材759によって遮光膜3上に直接固定されている。
2 光導波路
3 遮光膜
4 反射膜
5 チップ部
6 微小開口
7 ミラー
8 光入射/出射端
9 ノーズ部
10 光マイクロカンチレバー
20,30,80,90,100,200,300,400 光マイクロカンチ
レバー
31 支持部
32 ファイバー用ガイド溝
33 溝
41 基板
42,43 ガイド溝
50 シリコン基板
51 反射膜材料
52 導波路材料
53 マスク
55 遮光膜材料
56 マスク
58 フォトレジスト
70 シリコン基板
71,72 段差
74 反射膜材料
75 導波路材料
77 遮光膜材料
81 ヘッド部
91 チップ材料
92 レンズ
130 光ファイバー
501 試料
502 プリズム
503 微動機構
504 粗動機構
505 レンズ
506 光検出部
507 コンピュータ
508 サーボ機構
509 光源
510 レンズ
511 光電変換部
512 レーザ発振器
513 ミラー
758 遮光壁
759 遮光剤
760 遮光フィルム
1000 走査型近視野顕微鏡
Claims (2)
- 走査型近視野顕微鏡に用いる光マイクロカンチレバーにおいて、
基部と、
前記基部に形成された片持ち梁状の光導波路と、
前記光導波路の固定端側に位置する光入射/出射端と、
前記片持ち梁の自由端側に設けられ、先端に近視野光を生成する微小開口を有するチップ部とからなり、
前記光入射/出射端における散乱光が前記チップ部の方向に伝搬させない遮光手段を前記片持ち梁の固定端側に備えており、
前記遮光手段は、前記基部および前記光導波路上に配置された遮光材と、前記遮光材の上に配置された遮光フィルムとからなり、
前記遮光フィルムは、少なくとも前記光入射/出射端を覆うように配置されており、可動であることを特徴とする光マイクロカンチレバー。 - 走査型近視野顕微鏡に用いる光マイクロカンチレバーにおいて、
基部と、
前記基部に形成された片持ち梁状の光導波路と、
前記光導波路の固定端側に位置する光入射/出射端と、
前記片持ち梁の自由端側に設けられ、先端に近視野光を生成する微小開口を有するチップ部とからなり、
前記光入射/出射端における散乱光が前記チップ部の方向に伝搬させない遮光手段を前記片持ち梁の固定端側に備えており、
前記遮光手段は、前記基部および前記光導波路上に配置された遮光フィルムと、前記遮光フィルムの端の少なくとも一部を覆うように配置された遮光材とからなり、
前記遮光フィルムは、少なくとも前記入射/出射端を覆うように配置されており、可動であることを特徴とする光マイクロカンチレバー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009206108A JP4611436B2 (ja) | 1999-03-17 | 2009-09-07 | 光マイクロカンチレバー |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7221899 | 1999-03-17 | ||
JP2009206108A JP4611436B2 (ja) | 1999-03-17 | 2009-09-07 | 光マイクロカンチレバー |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000040030A Division JP2000329677A (ja) | 1999-03-17 | 2000-02-17 | 光マイクロカンチレバーとその製造方法および光マイクロカンチレバーホルダ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009288252A JP2009288252A (ja) | 2009-12-10 |
JP4611436B2 true JP4611436B2 (ja) | 2011-01-12 |
Family
ID=41457578
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009206108A Expired - Fee Related JP4611436B2 (ja) | 1999-03-17 | 2009-09-07 | 光マイクロカンチレバー |
JP2009206107A Expired - Fee Related JP4542193B2 (ja) | 1999-03-17 | 2009-09-07 | 光マイクロカンチレバーの製造方法 |
JP2010002953A Expired - Fee Related JP4630943B2 (ja) | 1999-03-17 | 2010-01-08 | 光マイクロカンチレバーの製造方法 |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009206107A Expired - Fee Related JP4542193B2 (ja) | 1999-03-17 | 2009-09-07 | 光マイクロカンチレバーの製造方法 |
JP2010002953A Expired - Fee Related JP4630943B2 (ja) | 1999-03-17 | 2010-01-08 | 光マイクロカンチレバーの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (3) | JP4611436B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106290076A (zh) * | 2016-07-27 | 2017-01-04 | 西安交通大学 | 一种变孔喉数量的微通道实验装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6936964B2 (ja) * | 2016-08-26 | 2021-09-22 | 大日本印刷株式会社 | 走査型プローブ顕微鏡 |
JP6949573B2 (ja) * | 2017-06-21 | 2021-10-13 | 株式会社日立製作所 | 近接場走査プローブ顕微鏡、走査プローブ顕微鏡用プローブおよび試料観察方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01302146A (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-06 | Matsushita Electron Corp | 外観検査装置 |
JPH0599641A (ja) * | 1991-10-03 | 1993-04-23 | Seiko Instr Inc | 微細表面観察装置 |
JPH07229843A (ja) * | 1994-02-21 | 1995-08-29 | Ulvac Japan Ltd | 真空中表面異物検査装置 |
JPH08271320A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Tsuuden:Kk | 管又は容器内の液体検出方法及び装置 |
JPH09257814A (ja) * | 1996-03-19 | 1997-10-03 | Seiko Instr Inc | 光導波路プローブおよび光システム |
WO1999031514A1 (en) * | 1997-12-15 | 1999-06-24 | Seiko Instruments Inc. | Optical waveguide probe and its manufacturing method |
WO2000003302A1 (en) * | 1998-07-09 | 2000-01-20 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Low-cost, simple mass production of light-guiding tips |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0572447A (ja) * | 1991-09-12 | 1993-03-26 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Av用光伝送装置 |
JP3213436B2 (ja) * | 1993-05-24 | 2001-10-02 | シャープ株式会社 | 光プローブ素子、光プローブ素子を用いた記録再生装置、および光プローブ素子の製造方法 |
JPH07120638A (ja) * | 1993-10-22 | 1995-05-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光接続素子およびその製造方法 |
JPH0895103A (ja) * | 1994-09-29 | 1996-04-12 | Sony Corp | レーザ光発生装置 |
JP3006832B2 (ja) * | 1996-05-14 | 2000-02-07 | 日本電気株式会社 | 発光素子と光導波路の光結合構造 |
JPH1039162A (ja) * | 1996-07-24 | 1998-02-13 | Mitsubishi Electric Corp | 光半導体装置並びに半導体受光素子および光ファイバーの形成方法 |
JP3260644B2 (ja) * | 1996-12-10 | 2002-02-25 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | カンチレバーおよびその製造方法 |
-
2009
- 2009-09-07 JP JP2009206108A patent/JP4611436B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2009-09-07 JP JP2009206107A patent/JP4542193B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-01-08 JP JP2010002953A patent/JP4630943B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01302146A (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-06 | Matsushita Electron Corp | 外観検査装置 |
JPH0599641A (ja) * | 1991-10-03 | 1993-04-23 | Seiko Instr Inc | 微細表面観察装置 |
JPH07229843A (ja) * | 1994-02-21 | 1995-08-29 | Ulvac Japan Ltd | 真空中表面異物検査装置 |
JPH08271320A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Tsuuden:Kk | 管又は容器内の液体検出方法及び装置 |
JPH09257814A (ja) * | 1996-03-19 | 1997-10-03 | Seiko Instr Inc | 光導波路プローブおよび光システム |
WO1999031514A1 (en) * | 1997-12-15 | 1999-06-24 | Seiko Instruments Inc. | Optical waveguide probe and its manufacturing method |
WO2000003302A1 (en) * | 1998-07-09 | 2000-01-20 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Low-cost, simple mass production of light-guiding tips |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106290076A (zh) * | 2016-07-27 | 2017-01-04 | 西安交通大学 | 一种变孔喉数量的微通道实验装置 |
CN106290076B (zh) * | 2016-07-27 | 2019-07-19 | 西安交通大学 | 一种变孔喉数量的微通道实验装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009288252A (ja) | 2009-12-10 |
JP4630943B2 (ja) | 2011-02-09 |
JP2009294220A (ja) | 2009-12-17 |
JP4542193B2 (ja) | 2010-09-08 |
JP2010078618A (ja) | 2010-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7496250B2 (en) | Optical microcantilever | |
JP4543225B2 (ja) | 光導波路プローブの製造方法 | |
JP4472863B2 (ja) | 近視野光プローブおよびその近視野光プローブを用いた近視野光装置 | |
EP0884617A1 (en) | Scanning near-field optic/atomic-force microscope, probe for use in same, and method of fabricating said probe | |
JP2001141634A (ja) | 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 | |
JP4611436B2 (ja) | 光マイクロカンチレバー | |
JP4717235B2 (ja) | 光導波路プローブおよびその製造方法、ならびに走査型近視野顕微鏡 | |
JP2003315242A (ja) | カンチレバーおよびその作製方法 | |
JP4751440B2 (ja) | 近視野光プローブとその製造方法、およびその近視野光プローブを用いた近視野光装置 | |
JP2003080500A (ja) | カンチレバーおよびその作製方法 | |
JP3892264B2 (ja) | 近視野光発生素子の作製方法 | |
JP2004020349A (ja) | 導波路層構造、導波路層構造を有するプローブの製造方法、該導波路層構造を有するプローブ、該プローブを有するストレージ装置、表面観察装置、露光装置、デバイス製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090908 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20091108 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20091113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100323 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100514 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100622 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100809 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20100909 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101005 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101013 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |