JPH1026628A

JPH1026628A - キャピラリ及びその製造方法並びにこれを用いた走査型近接場顕微鏡

Info

Publication number: JPH1026628A
Application number: JP8180835A
Authority: JP
Inventors: Keiko Okiguchi; 圭子沖口; Hiroyuki Sugimura; 博之杉村
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1996-07-10
Publication date: 1998-01-27

Abstract

(57)【要約】【課題】走査型近接場顕微鏡のプローブ等に用いられ
るキャピラリを、その先端部の開口を精度良く所望の口
径に形成できる構造にする。【解決手段】本体部５０Ｃが筒状に先端部５０Ｂが先
細りのテーパ状に形成されたキャピラリ５０において、
少なくとも、その先端部５０Ｂの内壁５０Ｅに、所定膜
厚の金属膜５１が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャピラリに関
し、特に走査型近接場顕微鏡のプローブとして用いられ
るキャピラリに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、生物学や半導体デバイス開発など
広い分野において、非接触、非破壊の高分解能顕微鏡の
重要性が高まっている。従来より使用されてきた光学顕
微鏡は、上記した非接触、非破壊という条件を満足する
点では優れている。しかし、光学顕微鏡は結像光学系を
用いるという原理上、回折限界による分解能に制限があ
る。このため光学顕微鏡は、その使用範囲が限られ、高
分解能という点ではこれに応えられなかった。

【０００３】これらの問題を解決する顕微鏡として、走
査型電子顕微鏡、透過電子顕微鏡、走査型トンネル顕微
鏡、走査型近接場顕微鏡等が開発された。しかし、試料
の光学的な性質を高い分解能で行なうために有効な顕微
鏡としては、走査型近接場顕微鏡が唯一の手段であるこ
とが分かった。この走査型近接場顕微鏡は、例えば、特
開昭５９−１２１３１０号公報で公知となっている。以
下、この走査型近接場顕微鏡の構造を説明する。

【０００４】走査型近接場顕微鏡を用いた試料の表面形
状の測定では、開口から試料の表面の近接場に光を照
射して、その透過光を顕微鏡の対物レンズで集光して測
定する方法（図２参照）、試料を透過した光が再びプ
ローブ側に戻ってきたときに、その光を近接場の開口を
通して光源側で検出する方法（図示省略）、開口から
照射された光の反射光を他の光センサ等で測定する方法
（図７）の３つの方法が一般に採られている。

【０００５】以下、上記の方法を採用した、反射型の
走査型近接場顕微鏡１０について説明する。走査型近接
場顕微鏡１０は、図７に示すように、基台１１、Ｘ−Ｙ
ステージ１２、基台１１に設置された支柱１３、該支柱
１３から延ばされたアーム１４、該アーム１４の先端部
１４Ａに接続された垂直調整装置１５、半導体レーザか
らなる光源１６、該光源１６の先端部分に一体的に取り
付けられたプローブ２０、該プローブ２０から照射され
試料１９の表面にて反射した反射光を測定する光センサ
１７、該光センサ１７に光ファイバ１８Ａにて接続され
該光センサ１７が検出した光を電気的信号に変換する光
検出器１８等によって構成されている。

【０００６】このうち基台１１は図示しない除振装置に
よって外部振動を受けない構造とされ、Ｘ−Ｙステージ
１２は駆動装置１２Ａによって基台１１に対してＸ，Ｙ
方向に各々独立に相対移動可能になっている。この走査
型近接場顕微鏡１０にあっては、Ｘ−Ｙステージ１２を
駆動装置１２ＡによってＸ−Ｙ方向に移動させること
で、プローブ２０の開口２０Ａが試料１９の上面（測定
面）を相対的に走査することになる。

【０００７】斯かる構成の走査型近接場顕微鏡１０で
は、試料１９に対して照射される光は、その波長より短
い口径の開口２０Ａを通過するようになっている。そし
て、この開口２０Ａを通過した光を試料１９の表面に照
射させつつ、Ｘ−Ｙステージ１２をＸ−Ｙ方向に移動さ
せて、試料１９の測定面を走査させ、もって、試料１９
の表面形状及び表面の光学的性質等を測定／検知するよ
うになっている。

【０００８】このように試料１９を測定する際には、そ
の開口２０Ａが、試料１９の表面から、その口径よりも
短い距離に近接した状態で、その走査が行われる。この
ような測定手法をとることから斯かるタイプの顕微鏡は
「走査型近接場顕微鏡」と呼ばれるようになった。とこ
ろで、一般的に用いられている光学顕微鏡は、波動の理
論からその分解能が波長の１／２程度で制約されること
が知られている。従って、一般的な光学顕微鏡では、可
視光領域においては、その分解能の限界が２００〜３０
０ｎｍになる。

【０００９】これに対し、上記した走査型近接場顕微鏡
１０では、以下のように、その分解能が高まっている。
即ち、走査型近接場顕微鏡１０では、上述したように、
照射される光が、当該波長より小さい開口２０Ａを有す
るプローブ２０に導かれ、その後、この開口２０Ａを介
して光が試料１９に向かって照射される構成となってい
る。このような構成にすることで、光源１６からプロー
ブ２０を介して試料１９に照射される光は、一般の光の
ように自由空間を広がっていくことはできないが、その
開口２０Ａ付近で、あたかも光が試料１９にしみだすよ
うな現象を生じさせる（光電場の形成）。この光電場で
は、エバネッセント波と呼ばれる波が生じ、このエバネ
ッセント波が試料１９の表面に当たったときの状態を検
知することによって、試料１９の表面を高分解能にて測
定できるようになる。

【００１０】このとき、上記した走査型近接場顕微鏡１
０の分解能は、図８に示すプローブ２０の開口２０Ａの
口径Ｒに略等しいことが知られている。従って、走査型
近接場顕微鏡１０の分解能を高めたいのであれば、開口
２０Ａの口径Ｒを小さくすることが効果的である。次
に、先端部２０Ｂに微小な開口２０Ａが形成されたプロ
ーブ２０の構造について、図８を用いて説明する。

【００１１】プローブ２０は、光源１６からの光が、そ
の内部を通過する構成としなければならない。このた
め、従来の走査型近接場顕微鏡１０に用いられるプロー
ブ２０は、図８に示すように、その本体部２０Ｃが透明
の結晶体（水晶）で形成され、その先端部２０Ｂが円錐
若しくはピラミツド型の透明な結晶体にて形成されてい
る。

【００１２】このような構成のプローブ２０において、
所望の微小な開口２０Ａを形成するに当っては、予め、
上記ピラミッド型の先端部２０Ｂを構成する結晶体の頂
点２０Ｆに、形成する開口２０Ａの口径Ｒの１／２か、
或いは口径Ｒの１／２よりも更に小さい曲率半径Ｒ1の
切子面２０Ｇを形成しておく。そして、先端部２０Ｂの
表面２０Ｅ全体に金属膜２１が形成される。この金属膜
２１の膜厚は、光源１６からプローブ２０内部に照射さ
れた光が、その外側に漏れないような十分に大きな膜厚
とされる。

【００１３】そして、このように先端部２０Ｂの表面に
形成された金属膜２１と上記ピラミッド型の結晶体の頂
点２０Ｆを除去することによって、所望の口径Ｒの開口
２０Ａが形成される。ところで、上記開口２０Ａの口径
Ｒは、先端部２０Ｂを構成する結晶体が完全に露呈して
いる面積と、極薄く残っている金属膜２１部分の面積
で、その実質的な値が決定される。これは、金属膜２１
が十分に薄い所では、光源１６からの光に対して十分な
遮光膜として機能しないからである。従って、上記頂点
２０Ｆと金属膜２１の除去は、高い精度が要求される。

【００１４】又、プローブ２０の先端部２０Ｂを結晶体
にて形成する代わりに、先端部がテーパ状に加工された
光ファイバーを用いることも提案されている（図示省
略）。更に、結晶体にて形成された上記プローブ２０の
代わりに、図９に示すように、先端部３０Ｂを細くテー
パー状に加工した中空のガラス管（キャピラリ）を用い
てプローブ３０を構成したものが、例えば、米国特許第
４９１７４６２号明細書にて知られている。この公知例
では、光源１６から照射された光がプローブ３０の外部
に漏れないようにするために、その表面３０Ｄに、当該
光に対して十分な遮光膜として機能する金属膜３１が形
成されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のプローブ２０，３０の先端部２０Ｂ，３０Ｂ
に、極小の開口２０Ａ，３０Ａを形成するには以下のよ
うな不具合があった。

【００１６】先ず、結晶体にて形成されたプローブ２０
の場合には、その開口２０Ａを精度良く加工する手法が
確立できなかった。即ち、従来より行われている開口２
０Ａの形成方法は、先端部２０Ｂの表面に金属膜２１を
形成し、斯く金属膜２１が形成された先端部２０Ｂの頂
点２０Ｆを金属膜２１ごとイオンビームで物理的に切削
する方法や、先端部２０Ｂを硝子板等に衝突させて当該
頂点２０Ｆをその周辺の金属膜２１と共に機械的に破壊
して、開口２０Ａを確保する方法が提案されている。

【００１７】しかし、これらの手法では開口２０Ａの口
径Ｒを精度良く制御することができない。特に、走査型
近接場顕微鏡１０に用いられるプローブ２０は、その開
口２０Ａの口径を極めて小さくする必要があるが（例え
ば、０．１μｍ）、上記従来の方法では、斯かる大きさ
の開口２０Ａを精度良く形成することはできない。この
ような不具合は、先端部２０Ｂに光ファイバーを用いた
場合にも、同様に生じる。

【００１８】一方、図９に示す中空のガラス管（キャピ
ラリ）をプローブ３０として用いた場合には、プローブ
３０の表面３０Ｄに金属膜３１を形成する際に、以下の
ような不具合が生じる。即ち、当該プローブ３０の表面
３０Ｄに形成される金属膜３１は、その一部にでもピン
ホールが生じていると、その部分で光が漏れてしまうた
め、該金属膜３１の膜厚は十分に確保される。

【００１９】しかして、中空のガラス管（キャピラリ）
の先端部の口径自体を精度良く形成する技術は、確立さ
れているため、プローブ３０の開口３０Ａの口径Ｒを精
度良く形成することは出来る。しかしながら、プローブ
３０の表面３０Ｄに厚膜の金属膜３１を形成する際に、
精度良く形成された開口３０Ａが、金属膜３１で埋もれ
てしまう虞がある。特に、金属膜３１をスパッタ法にて
形成する際には、金属膜３１をプローブ３０の表面に満
遍なく形成するためにその蒸着源３３が、通常、プロー
ブ３０の軸方向の延長線上に、これと略直交するよう
に、しかも、開口３０Ａの直下の位置（図９）に置かれ
るため、蒸着源３３に対向する開口３０Ａ近傍にも金属
膜３１が形成され、その開口３０Ａの口径Ｒを実質的に
小さくすることになる。この開口３０Ａへの影響は、膜
厚が厚いほど大きくなる。このように中空のガラス管
（キャピラリ）からなるプローブ３０を用いた場合に
も、プローブ３０の開口３０Ａを所望の口径Ｒにしつつ
当該金属膜３１による遮光を完全にすることは困難であ
った。

【００２０】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、第１の目的は、走査型近接場顕微鏡のプローブ等
に用いられるキャピラリの先端部の開口を、精度良く所
望の口径としつつ、完全な遮光が行われる構造のキャピ
ラリを提供することである。又、本発明の第２の目的
は、キャピラリに遮光用の金属膜を確実に形成すること
である。

【００２１】又、本発明の第３の目的は、キャピラリに
遮光用の金属膜を簡易に且つ精度良く形成するキャピラ
リの製造方法を提供することである。又、本発明の第４
の目的は、プローブの開口を微細に形成することによっ
て高分析能が達成される走査型近接場顕微鏡を提供する
ことである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、本体部が筒状に先端部が
先細りのテーパー状に形成されたキャピラリにおいて、
少なくとも上記先端部の内壁に金属膜を形成したもので
ある。

【００２３】又、請求項２に記載の発明は、少なくとも
上記本体部に金属膜を形成したものである。又、請求項
３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のキャ
ピラリを製造するに当り、キャピラリを処理室に収納
し、該キャピラリの少なくとも先端部を加熱し、金属を
含む原料ガスを処理室の外部からキャピラリの内部を介
して処理室の内部に導入し、上記キャピラリの内壁で上
記原料ガスの化学反応を生じさせて、上記キャピラリの
少なくとも上記先端部の内壁に所定膜厚の金属膜を形成
したものである。

【００２４】又、請求項４に記載の発明は、上記化学反
応が行われる上記処理室内の圧力を検出し、斯く検出し
た圧力が所定値以下となったときに、上記化学反応を停
止させるものである。又、請求項５に記載の発明は、上
記処理室内の圧力を検出すると共に、該処理室内の原料
ガスの分圧を検出し、斯く検出した原料ガスの分圧が所
定値以下となったときに、上記化学反応を停止させるも
のである。

【００２５】又、請求項６に記載の発明は、請求項１又
は請求項２に記載のキャピラリをプローブに用いた走査
型近接場顕微鏡において、上記金属膜を構成する金属
を、照射される光の波長に基づいて選択したものであ
る。

【００２６】（作用）上記請求項１の発明によれば、テ
ーパー状に加工されたキャピラリの先端部を予め大きめ
に形成しておき、一方で、膜厚を精度良く形成すること
によりその開口を、所望の口径に精度良く形成できる。

【００２７】又、請求項２の発明によれば、上記内壁に
形成された金属膜と相俟って、遮光効果が高められる。
又、内壁に形成される金属膜の膜厚を小さくすることが
でき、その開口を所望の口径に精度良く形成できる。
又、請求項３の発明によれば、化学気相成長により精度
の高い膜厚の形成ができる。

【００２８】又、請求項４の発明によれば、金属膜が形
成された後のキャピラリの先端部の開口の口径を監視し
ながら、当該金属膜の形成が行える。又、請求項５の発
明によれば、金属膜が形成された後のキャピラリの先端
部の開口の口径を監視する精度が向上する。

【００２９】又、請求項６の発明によれば、走査型近接
場顕微鏡において、プローブの内部を通過する光が、そ
の内壁で効率良く反射される。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、添付図面を参照して説明する。尚、この第１の実施
形態は、請求項１から請求項６に対応する。

【００３１】先ず、走査型近接場顕微鏡４０（図２）の
プローブ（キャピラリ）５０の形状について説明する。
プローブ５０は、中空ガラス管（例えば、パイレック
ス、石英等からなる）を加熱しながら軸方向に引っ張っ
て形成されたものである。このとき加熱温度と引張り力
を調節することにより、先端部５０Ｂの開口５０Ａの口
径が、所望の口径Ｒ0に形成される。

【００３２】このプローブ５０の内壁５０Ｅには、一定
値以上の膜厚（プローブ５０が用いられる走査型近接場
顕微鏡４０の光源４６から照射される光を十分に遮光す
る厚さ）ｄの金属膜５１が形成されている。又、金属膜
５１は、光源４６から照射される光が可視光領域のもの
であるときには、当該波長域で反射率が高い銀、アルミ
ニウム等にて形成され、光源４６から照射される光が赤
外域のものであるときには、当該波長域で反射率が高い
金、銅等にて形成される。

【００３３】図２は、上記プローブ５０が用いられた透
過型の走査型近接場顕微鏡４０の概略図である。走査型
近接場顕微鏡４０は、光源４６、プローブ（キャピラ
リ）５０、ステージ４２、ＸＹＺ微調整装置４３、ＸＹ
Ｚ微調整用制御装置４４、集光レンズ４５Ａ，４５Ｂ、
光センサ４７、画像表示装置４８とによって構成されて
いる（透過型の走査型近接場顕微鏡）。斯かる構造の走
査型近接場顕微鏡４０では、光源４６から試料４９の近
接場に照射された光は、試料４９の測定面を通過し、そ
の透過光が、集光レンズ４５Ｂで集光された後、光セン
サ４７によって検出される。

【００３４】尚、光源４６としては、例えばレーザ，ハ
ロゲンランプ，水銀ランプ等が使用される。又、ステー
ジ４２は、一般にマイクロメータ等の粗調整部と印加電
圧に応答して伸縮する圧電素子等からなる微調整部（図
示省略）をＸ，Ｙ，Ｚの３方向に備えたものが用いられ
る。このステージ４２によって、プローブ５０の開口５
０Ａが、試料４９の測定面に近接されて、その走査が行
われる。

【００３５】斯かる構成の透過型の走査型近接場顕微鏡
４０においては、試料４９の表面における光学的性質
（透過率等）の測定が行われるが、その際には、光源４
６から照射された光が集光レンズ４５Ａによって、プロ
ーブ（キャピラリ）５０の開ロ５０Ａの裏面側にて集光
される。そして、開口５０Ａを通過した光（消滅光）
は、試料４９の表面に照射され、この状態でステージ４
２がＸＹ方向に移動されて、開ロ４０Ａが相対的に試料
４９上を走査する。尚、試料４９側（ステージ４２）を
固定して、キャピラリ（プローブ）５０側を、ステージ
４２に対して走査する構成としてもよい。

【００３６】次に、上記金属膜５１の製造方法について
説明する。金属膜５１は、図３に示す化学気相成長法
（ＣＶＤ法）を行なうＣＶＤ装置６０によって製造され
る。ＣＶＤ装置６０は、同図に示すように、原料液が充
填された原料槽６１、プローブ５０が取り付けられる接
続部６２、キャリアガス（例えば、窒素ガス、アルゴン
ガス）の発生装置（図示省略）と原料槽６１とを接続す
る管路６３Ａ、上記原料槽６１と上記接続部６２を接続
する管路６３Ｂ、金属膜５１の形成が行われる真空チャ
ンバ（処理室）６４、真空チャンバ６４に設けられた窓
６４Ａからプローブ５０の所望の部位（この場合にはそ
の先端部５０Ｂ）に赤外線を照射する加熱用赤外線ラン
プ６５、赤外線が照射された部位の温度（ＣＶＤの反応
温度とみなされる）を窓６４Ｂを介して測定する放射温
度計６６、真空チャンバ６４内の気体の成分を分析する
質量分析計６７とによって構成されている。

【００３７】尚、真空チャンバ６４には、排出口６４Ｄ
を介して排気ポンプ（図示省略）が接続されており、こ
の排気ポンプの働きによって、真空チャンバ６４内の圧
力が略真空に調整される。このように構成されたＣＶＤ
装置６０にあっては、図３に示すように、プローブ５０
が挿入口６４Ｃに挿入された状態で、その先端部５０Ｂ
に加熱用赤外線ランプ６５から赤外線が照射され、該先
端部５０Ｂ付近の温度が上昇する。

【００３８】そして、この状態で、図示省略のキャリア
ガスの発生装置からキャリアガス（窒素ガス又はアルゴ
ンガス）を発生させると、このキャリアガスが管路６３
Ａを介して原料槽６１内に導入される。キャリアガス
は、この原料槽６１にて原料ガス（キャリアガスに原料
槽６１内の物質が混入したもの）に変わり、接続部６２
に送られる。

【００３９】このとき真空チャンバ６４側は、その内部
が図示省略の排気ポンプの働きによって略真空状態に維
持され、上記接続部６２に送られた原料ガスが、プロー
ブ５０の内部に導入されることになる。加熱用赤外線ラ
ンプ６５によって熱せられた状態のプローブ５０の先端
部５０Ｂに原料ガスが至ると、この先端部５０Ｂの内壁
５０Ｅで化学反応が起こり、当該原料ガスに含まれた金
属成分の金属膜５１が内壁５０Ｅ１に形成される（ＣＶ
Ｄ反応）。

【００４０】尚、上記プローブの内壁５０Ｅに金の膜を
形成するのであれば、上記原料槽６１に貯留される原料
として、ジメチル金アセチルアセトネートが選ばれる。
このジメチル金アセチルアセトネートを用いれば、反応
温度２００℃〜２３０℃で、ピンホール等の生じない良
質の金膜が形成できる。一方、上記プローブ５０の内壁
５０Ｅに、銅の薄膜を形成するのであれば、上記原料槽
６１に貯留される原料として、ヘキサフロロアセチルア
セトネート銅−（１，５−シクロオクタジエン）が選ば
れる。このヘキサフロロアセチルアセトネート銅−
（１，５−シクロオクタジエン）を用いれば、反応温度
１２０℃〜２００℃で、ピンホール等の生じない良質の
銅膜が形成できる。

【００４１】更に、上記プローブ５０の内壁５０Ｅに、
アルミニウムの薄膜を形成するのであれば、上記原料槽
６１に貯留される原料として、ビス（イソブチル）（η
²−メチルシクロペンタジエニル）アルミニウムが選ば
れる。このビス（イソブチル）（η²−メチルシクロペ
ンタジエニル）アルミニウムを用いれば、反応温度２０
０℃〜３２０℃で、ピンホール等の生じない良質のアル
ミニウム膜が形成できる。

【００４２】このようにＣＶＤ反応によってプローブ５
０の先端部５０Ｂに金属膜５１が形成されると、開口５
０Ａの口径Ｒ0が、その膜厚ｄに応じて小さくなる。換
言すれば、金属膜５１の膜厚ｄを調整することで開口５
０Ａを所望の口径Ｒ（＝Ｒ0−２ｄ）にすることができ
る。この場合、実際の開口５０Ａの口径Ｒは、後述のよ
うに、真空チャンバ６４内の圧力を検出することによっ
て検知できる。

【００４３】従って、この真空チャンバ６４内の圧力を
常時監視することで、上記プローブ５０の開口５０Ａを
検知できる。而して、この検知した開口５０Ａの実際の
口径Ｒが所望の口径になったときに、ＣＶＤ装置６０に
よる金属膜５１の形成を止めることによって（例えば、
原料ガスの供給を停止する。）、精度良く開口５０Ａの
口径を制御することができる。

【００４４】図４は、金属膜５１が形成された開口５０
Ａにおける実際の口径Ｒと真空チャンバ６４の圧力との
関係を説明するための模式図である。説明を簡単にする
ため、いま、プローブ５０の先端部５０Ｂの形状が、図
４に示すように、テーパー状の先端部５０Ｂの長さＬが
１．０μｍ、金属膜５１が形成される前の開口５０Ａの
口径（ガラス管の口径）Ｒ0が１．０μｍである場合を
考える。尚、上記した膜厚ｄは、入射光の遮光に必要な
膜厚としなければならないこと、及び、膜厚ｄが厚すぎ
ると金属膜５１の表面の凹凸が大きくなる虞があること
からその値が限られるため、上記金属膜５１が形成され
る前の開口５０Ａの口径Ｒ0の値も、実際には、１．０
μｍ〜０．５μｍとされる。

【００４５】このとき、プローブ５０の内側（本体部５
０Ｃの内側）の圧力を１気圧（７６０torr）、図示省略
の排気ポンプの排気速度を毎秒１０リットルで作動させ
ると、当該開口５０Ａ（このとき口径Ｒ0）から放出さ
れるガスによって真空チャンバ６４内の圧力Ｐは、約５
×１０^-6torrになる。その後、上記した金属膜５１の形
成によって先端部５０Ｂの内壁５０Ｅに形成された金属
膜５１が徐々に厚くなって、開口５０Ａの実際の口径Ｒ
が０．１μｍ程度になると、当該開口５０Ａから放出さ
れるガスによる影響を受けた真空チャンバ６４内の圧力
Ｐは、５×１０^-10torr程度になる。

【００４６】このように、真空チャンバ６４内の圧力を
検出することによって、プローブ５０の開口５０Ａの口
径Ｒを検知できる。従って、ＣＶＤ装置６０が作動して
いるときに、この真空チャンバ６４内の圧力を常時監視
し、このとき検出された圧力が、所望の口径Ｒに対応す
る値となったときに、ＣＶＤ反応を停止させれば、その
開口５０Ａを所望の口径Ｒに精度良く形成するための所
定膜厚ｄの金属膜５１を形成することができる。

【００４７】この場合のＣＶＤ反応の停止は、例えば、
反応ガスの供給の停止によって行われる。尚、真空チャ
ンバ６４内の原料ガスの分圧を、質量分析計６７によっ
て検出すれば、開口５０Ａの口径Ｒを更に精度良く制御
できる。尚、金属膜５１としては、プローブ５０を可視
光領域の光を照射する走査型近接場顕微鏡４０に用いる
場合には、当該波長域での反射率の高い、銀，アルミニ
ウム等が用いられ、赤外域での光を照射する走査型近接
場顕微鏡４０に用いる場合には、当該波長領域での反射
率の高い金、銅等が用いられる。

【００４８】又、上記したＣＶＤ装置６０では、プロー
ブ５０の先端部５０Ｂに加熱用赤外線ランプ６５からの
赤外線を当ててこの先端部５０Ｂを熱して金属膜５１を
形成する方法（所謂、熱ＣＶＤ法）を用いたが、光ＣＶ
Ｄ法等の他のＣＶＤ法を用いてよい。図５及び図６は、
プローブ５０の第１の変形例のプローブ（キャピラリ）
７０，第２の変形例のプローブ（キャピラリ）８０を各
々示す断面図である。

【００４９】このうち第１の変形例のプローブ７０は、
その内壁７０Ｅに金属膜７１を形成すると共に、その外
壁７０Ｄにも金属膜７２を形成したものである。このよ
うに外壁７０Ｄにも遮光部としての金属膜７２を形成す
ることによって、内壁７０Ｅの金属膜７１を比較的薄く
形成しても、外壁７０Ｄの金属膜７２の働きによって、
プローブ７０の内部に照射された光が、プローブ７０の
外部に漏れ出ることがなくなり、当該走査型近接場顕微
鏡４０の分解能が低下することがなくなる。尚、金属膜
７２は、従来と同様のスパッタ法等によって形成され
る。

【００５０】一方、第２の変形例のプローブ８０は、内
壁８０Ｅに形成される金属膜８１を、その先端部８０Ｂ
に対応する内壁８０Ｆにのみ形成したものである。この
場合、その外壁８０Ｄには金属膜８２が形成される。こ
のような構成によって、プローブ８０の金属膜８１が形
成されていない部分の遮光が、外壁８０Ｄの金属膜８２
によって行われる。

【００５１】尚、プローブ８０の先端部８０Ｂにのみ金
属膜８１を形成する場合には、ＣＶＤ装置６０の加熱用
赤外線ランプ６５による赤外線の照射を先端部８０Ｂに
集中的に行えばよい。

【００５２】

【発明の効果】以上説明した請求項１及び請求項２の発
明によれば、走査型近接場顕微鏡のプローブ等に用いら
れるキャピラリの先端部の開口を、精度良く所望の口径
としつつ、完全な遮光が行われる。

【００５３】又、請求項３及び請求項５の発明によれ
ば、キャピラリに遮光用の金属膜を精度良く、確実に形
成できる。又、請求項６の発明によれば、プローブの開
口を微細に形成することによって走査型近接場顕微鏡の
高分析能が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のプローブ（キャピラリ）５０の先
端形状を示す断面図である。

【図２】プローブ５０が用いられる透過型の走査型近接
場顕微鏡４０の全体構成を示すブロック図である。

【図３】ＣＶＤ装置６０の全体構成を示すブロック図で
ある。

【図４】開口５０Ａにおける実際の口径Ｒと真空チャン
バ６４の圧力との関係を説明するための模式図である。

【図５】第１の変形例のプローブ７０の断面図である。

【図６】第２の変形例のプローブ８０の断面図である。

【図７】従来のプローブ２０が用いられる走査型近接場
顕微鏡４０の全体構成を示すブロック図である。

【図８】従来のプローブ２０の先端形状を示す断面図で
ある。

【図９】従来のプローブ３０の先端形状を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

５０プローブ（キャピラリ）５０Ａ開口５０Ｂ先端部５０Ｃ本体部５０Ｅ内壁５１金属膜６０ＣＶＤ装置６４真空チャンバ（処理室）６７質量分析計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体部が筒状に先端部が先細りのテーパ
ー状に形成されたキャピラリにおいて、少なくとも上記先端部の内壁に金属膜が形成されている
ことを特徴とするキャピラリ。
【請求項２】少なくとも本体部の外壁に金属膜が形成
されていることを特徴とする請求項１に記載のキャピラ
リ。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載のキャピラ
リを製造するに当り、キャピラリを処理室に収納し、該キャピラリの少なくとも先端部を加熱し、金属を含む原料ガスを処理室の外部からキャピラリの内
部を介して処理室の内部に導入し、上記キャピラリの内壁で上記原料ガスの化学反応を生じ
させて、上記キャピラリの少なくとも上記先端部の内壁
に所定膜厚の金属膜を形成することを特徴とするキャピ
ラリの製造方法。
【請求項４】上記化学反応が行われる上記処理室内の
圧力を検出し、斯く検出した圧力が所定値以下となったときに、上記化
学反応を停止させることを特徴とする請求項３に記載の
キャピラリの製造方法。
【請求項５】上記処理室内の圧力を検出すると共に、
該処理室内の原料ガスの分圧を検出し、斯く検出した原料ガスの分圧が所定値以下となったとき
に、上記化学反応を停止させることを特徴とする請求項
３に記載のキャピラリの製造方法。
【請求項６】請求項１又は請求項２の何れかに記載の
キャピラリをプローブに用いた走査型近接場顕微鏡にお
いて、上記金属膜を構成する金属が、光源から被測定面に照射
される光の波長に基づいて選択されていることを特徴と
する走査型近接場顕微鏡。