JPH11258409A - Manufacture of light condensing element - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光を集光する集光
素子の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a light-collecting element for collecting light.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、集光機能を備えた近接場平面開口
プローブ３０は、図７に示すように、微小開口３１が形
成されたＳｉ膜３２を備え、Ｓｉ膜３２に断面略Ｖ字状
の凹部３２ａが形成されてなるものであった。ここで、
凹部３２ａの内壁には、例えばＡｕ等の光反射素子が製
膜されている。すなわち、この開口プローブ３０は、一
方の面３０ａから入射された光を集光して微小開口３１
から出射する構造となされている。2. Description of the Related Art Conventionally, a near-field plane aperture probe 30 having a light condensing function, as shown in FIG. 7, has a Si film 32 in which a minute opening 31 is formed. Formed in the recess 32a. here,
A light reflecting element such as Au is formed on the inner wall of the recess 32a. That is, the aperture probe 30 condenses the light incident from one surface 30a and
Out of the device.
【０００３】また、この開口プローブ３０では、凹部３
２ａに球レンズ３３を配し、さらなる集光効果の向上が
図られている。[0003] Further, in this aperture probe 30,
A spherical lens 33 is arranged on 2a to further improve the light collecting effect.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述の開口プローブ３
０では、Ｓｉ膜３２を断面略Ｖ字状に形成し、球レンズ
３３を設けた構造として、微小開口３１から出射する光
の強度を向上させている。しかし、この開口プローブ３
０を円盤状記録媒体の記録再生に用いるときには、光が
高周波でＯＮ／ＯＦＦが切り替えられるために、さらな
る光強度の向上が望まれる。The above-mentioned aperture probe 3
In the case of 0, the Si film 32 is formed to have a substantially V-shaped cross section, and the spherical lens 33 is provided to improve the intensity of light emitted from the minute opening 31. However, this aperture probe 3
When 0 is used for recording / reproducing on a disk-shaped recording medium, the light is switched on / off at a high frequency, so that further improvement in light intensity is desired.
【０００５】そこで、本発明は、上述したような実情に
鑑みて提案されたものであり、近接場において用いる平
面開口型プローブにおいて、光の集光効果を向上させて
微小開口から出射する光の強度を向上させる集光素子の
製造方法を提供することを目的とする。In view of the above, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances. In a planar aperture probe used in a near field, the light converging effect of light is improved so that light emitted from a minute aperture is improved. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a light-collecting element that improves strength.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決する本
発明に係る集光素子の製造方法は、基板の一方の面から
他方の面に向かって開口が次第に小とされた複数の凹部
を形成する凹部形成工程と、光透過性を有し、外部空間
とは屈折率が異なる感光液を上記一方の面側から塗布し
て上記凹部内に感光膜を形成する感光膜形成工程と、他
方の面から露光を行う露光工程と、凹部内に形成された
感光膜のうち、上記露光工程で硬化されていない感光膜
を除去する感光膜除去工程とを有することを特徴とす
る。According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a light-condensing element, which comprises the steps of: forming a plurality of concave portions each having an opening gradually reduced from one surface of a substrate toward the other surface; Forming a concave portion, forming a photosensitive film in the concave portion by applying a photosensitive liquid having a light transmitting property and a refractive index different from the external space from the one surface side, and And a photosensitive film removing step of removing, from the photosensitive film formed in the concave portion, the photosensitive film that has not been cured in the exposure step.
【０００７】このような集光素子の製造方法は、小さい
開口の他方の面から露光を行うので、凹部を中心とした
範囲で感光液を硬化させる。In such a method of manufacturing a light-collecting element, since the exposure is performed from the other surface of the small opening, the photosensitive liquid is cured in a range centered on the concave portion.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【０００９】図１は、近接場に用いられる開口プローブ
１の断面図である。この図１に示した開口プローブ１
は、開口部２ａを中心として凹部２ｂが形成されたＳｉ
基板２と、開口部２ａに形成された半球レンズ３と、Ｓ
ｉ基板２の凹部２ｂに配設される球レンズ４とを備え
る。FIG. 1 is a sectional view of an aperture probe 1 used in the near field. Aperture probe 1 shown in FIG.
Is a Si having a recess 2b formed around the opening 2a.
A substrate 2, a hemispherical lens 3 formed in an opening 2a,
a spherical lens 4 provided in the concave portion 2b of the i-substrate 2.
【００１０】Ｓｉ基板２は、複数の凹部２ｂが形成され
てなる。このＳｉ基板２には、一方の面２ｃから他方の
面２ｄに向かって開口が次第に小となるように凹部２ｂ
が形成されている。また、このＳｉ基板２上及び凹部４
ａの内壁には、光反射率の高い、例えば反射膜５が形成
されている。[0010] The Si substrate 2 is formed with a plurality of concave portions 2b. The recess 2b is formed in the Si substrate 2 so that the opening becomes gradually smaller from one surface 2c to the other surface 2d.
Are formed. Further, on the Si substrate 2 and the recess 4
On the inner wall of a, a reflection film 5 having a high light reflectance, for example, is formed.
【００１１】凹部２ｂは、Ｓｉ基板２の他方の面側に例
えば約４５０ｎｍ程度の幅ｔ１を有する開口部２ａを有
して形成される。この凹部２ｂは、一方の面２ｃから他
方の面２ｄ側に向かって開口が次第に小となるように形
成されることにより、略Ｖ字状に形成されている。この
凹部２ｂの内部には、反射膜５が形成されることによ
り、一方の面２ｃ側から入射された光を集光して半球レ
ンズ３に導く。The recess 2b is formed having an opening 2a having a width t1 of, for example, about 450 nm on the other surface side of the Si substrate 2. The concave portion 2b is formed in a substantially V-shape by forming the opening gradually smaller from one surface 2c toward the other surface 2d. The reflection film 5 is formed inside the concave portion 2b, so that the light incident from one surface 2c side is condensed and guided to the hemispherical lens 3.
【００１２】半球レンズ３は、Ｓｉ基板２の開口部２ａ
上に形成され、半球状に形成されている。この半球レン
ズ３は、例えば光硬化性及び光透過性を有し、高屈折率
を有する樹脂材料からなる。この半球レンズ３は、側面
がＳｉ基板２及び反射膜５により接して形成されてい
る。また、この半球レンズ３は、凹部２ｂの開口側が球
状に形成されている。The hemispherical lens 3 has an opening 2a of the Si substrate 2.
It is formed on the top and is formed in a hemispherical shape. The hemispherical lens 3 is made of, for example, a resin material having photocurability and light transmissivity and having a high refractive index. The side surface of the hemispherical lens 3 is formed in contact with the Si substrate 2 and the reflection film 5. In the hemispherical lens 3, the opening side of the concave portion 2b is formed in a spherical shape.
【００１３】このような開口プローブ１に入射される光
は、図１中の矢印Ａで示すように、Ｓｉ基板２の一方の
面２ｃ側から入射されると、球レンズ４に入射され、凹
部２ｂ内に集光される。そして、この凹部２ｂ内に集光
された光は、凹部２ｂの内壁に形成された反射膜５によ
り反射されて、半球レンズ３に導かれる。そして、半球
レンズ３に入射した光は、半球レンズ３により再び集光
されて、開口部２ａから他方の面２ｄ側に出射される。As shown by an arrow A in FIG. 1, the light incident on the aperture probe 1 is incident on the one side 2c of the Si substrate 2 and is incident on the spherical lens 4 and the concave portion. It is condensed in 2b. The light condensed in the concave portion 2b is reflected by the reflective film 5 formed on the inner wall of the concave portion 2b, and is guided to the hemispherical lens 3. Then, the light incident on the hemispherical lens 3 is condensed again by the hemispherical lens 3 and is emitted from the opening 2a to the other surface 2d side.
【００１４】このような開口プローブ１は、半球レンズ
３を形成することで、球レンズ４のみにより光を集光し
て開口部２ａから出射するときと比較してさらに光の集
光効果を向上させることができ、開口部２ａから出射す
る光の強度を向上させることができる。By forming the hemispherical lens 3 in such an aperture probe 1, the light focusing effect is further improved as compared with the case where light is focused only by the spherical lens 4 and emitted from the opening 2a. And the intensity of light emitted from the opening 2a can be improved.
【００１５】このような開口プローブ１の製造方法は、
先ず、例えばＳｉＯ基板と、Ｓｉ基板２とからなる２層
構造の平板状基板を用意する。The method for manufacturing such an aperture probe 1 is as follows.
First, a flat substrate having a two-layer structure including, for example, an SiO substrate and a Si substrate 2 is prepared.
【００１６】次に、平板状基板のＳｉ基板２側から異方
性エッチングを施す。このように異方性エッチングを施
すことにより、内壁が略Ｖ字状の凹部２ｂを形成する。
この異方性エッチングを行うときには、例えば水酸化カ
リウム（ＫＯＨ）を用いることで、略Ｖ字状の凹部２ｂ
を形成する。Next, anisotropic etching is performed on the flat substrate from the side of the Si substrate 2. By performing the anisotropic etching in this manner, a concave portion 2b whose inner wall is substantially V-shaped is formed.
When performing this anisotropic etching, for example, potassium hydroxide (KOH) is used, so that the substantially V-shaped concave portion 2b is formed.
To form
【００１７】次に、凹部２ｂが形成されたＳｉ膜上にＡ
ｕからなる反射膜５を形成する。Next, A is formed on the Si film on which the recess 2b is formed.
The reflection film 5 made of u is formed.
【００１８】次に、凹部２ｂ内に半球レンズ３を形成す
る。この半球レンズ３を形成するときには、凹部２ｂ内
に感光液を流し込み、ＳｉＯ膜側から紫外線露光を行う
ことにより、半球レンズ３を形成する。なお、この半球
レンズ３を形成する工程についての説明は後述する。Next, the hemispherical lens 3 is formed in the concave portion 2b. When the hemispherical lens 3 is formed, the hemispherical lens 3 is formed by pouring a photosensitive liquid into the concave portion 2b and performing ultraviolet exposure from the SiO film side. The description of the process of forming the hemispherical lens 3 will be described later.
【００１９】次に、半球レンズ３が形成された凹部２ｂ
上に球レンズ４を形成して、図１に示した開口プローブ
１を完成させる。Next, a concave portion 2b in which the hemispherical lens 3 is formed
A spherical lens 4 is formed thereon to complete the aperture probe 1 shown in FIG.
【００２０】つぎに、上述の開口プローブ１の製造工程
において、半球レンズ３を形成する工程についての詳細
な説明をする。なお、以下の説明は、凹部２ｂ内に半球
レンズ３が形成できることを確認するための説明であ
る。Next, a detailed description will be given of the step of forming the hemispherical lens 3 in the manufacturing process of the aperture probe 1 described above. The following description is for confirming that the hemispherical lens 3 can be formed in the concave portion 2b.
【００２１】半球レンズ３を形成するときには、先ず、
図２に示すように、ガラス１１上にＣｒ膜１２を成膜
し、さらに、このＣｒ膜１２上にＡｌ膜１３を成膜す
る。このＣｒ膜１２及びＡｌ膜１３の成膜法について
は、スパッタ法や蒸着法等の薄膜形成技術が用いられ
る。このようにＣｒ膜１２及びＡｌ膜１３を成膜するこ
とで、基板１０を形成する。そして、この基板１０に複
数の開口部１０ａを形成するときには、基板にパターン
エッチング等を施すことにより、開口部１０ａを形成す
る。When forming the hemispherical lens 3, first,
As shown in FIG. 2, a Cr film 12 is formed on a glass 11, and an Al film 13 is further formed on the Cr film 12. As a method of forming the Cr film 12 and the Al film 13, a thin film forming technique such as a sputtering method or an evaporation method is used. The substrate 10 is formed by forming the Cr film 12 and the Al film 13 in this manner. When forming a plurality of openings 10a in the substrate 10, the openings 10a are formed by subjecting the substrate to pattern etching or the like.
【００２２】このように基板１０は、平板状に成形さ
れ、この平板に複数の開口部１０ａが形成されてなる。
この基板１０は、例えば約２ｎｍ程度の膜厚を有するＣ
ｒ膜１２と、約３００ｎｍ程度の膜厚を有するＡｌ膜１
３とがガラス基板１１上に形成されてなる。As described above, the substrate 10 is formed into a flat plate shape, and a plurality of openings 10a are formed in the flat plate.
The substrate 10 has a thickness of, for example, about 2 nm.
r film 12 and Al film 1 having a thickness of about 300 nm
3 are formed on a glass substrate 11.
【００２３】この基板１０に形成された開口部１０ａ
は、約４５０ｎｍ程度の幅ｔ２を有して形成される。ま
た、この開口部１０ａは、基板１０に対して垂直に形成
する一例に限られず、断面略Ｖ字状に形成しても良い。
すなわち、この開口部１０ａは、基板の一方の面１０ｂ
から他方の面１０ｃに向かうに従って、開口が小さくな
る形状であっても良い。なお、本実施の形態において
は、説明の便宜上、一つの開口部１０ａの近傍のみにつ
いて説明する。An opening 10a formed in the substrate 10
Is formed with a width t2 of about 450 nm. Further, the opening 10a is not limited to an example formed perpendicular to the substrate 10, but may be formed to have a substantially V-shaped cross section.
That is, the opening 10a is formed on one surface 10b of the substrate.
The shape may be such that the opening becomes smaller from the surface to the other surface 10c. In this embodiment, for convenience of explanation, only the vicinity of one opening 10a will be described.
【００２４】次に、図３に示すように、Ａｌ膜１３上に
感光レジスト１４を塗布する。この感光レジスト１４
は、粘度が約３０ｃｐのものを用い、約２〜３μｍ程度
の膜厚で形成される。Next, as shown in FIG. 3, a photosensitive resist 14 is applied on the Al film 13. This photosensitive resist 14
Is formed with a thickness of about 2 to 3 μm using a material having a viscosity of about 30 cp.
【００２５】次に、図４に示すように、基板１０の他方
の面１０ｃから紫外領域の波長を有する光を照射する。
このように基板１０の他方の面１０ｃから紫外線光を照
射することで、感光レジスト１４を開口部１０ａを通過
した紫外線光により照射し、開口部１０ａを中心として
硬化した露光領域１５を形成する。なお、この工程で
は、紫外線光を約６０秒程度の時間露光することで、露
光部１５を形成する。Next, as shown in FIG. 4, light having a wavelength in the ultraviolet region is irradiated from the other surface 10c of the substrate 10.
By irradiating the ultraviolet light from the other surface 10c of the substrate 10 in this manner, the photosensitive resist 14 is irradiated with the ultraviolet light that has passed through the opening 10a to form an exposure region 15 that is hardened around the opening 10a. In this step, the exposed portion 15 is formed by exposing to ultraviolet light for about 60 seconds.
【００２６】次に、図５に示すように、塗布した感光レ
ジスト１４を除去する。このように感光レジスト１４を
除去することで、上述の露光されて硬化した露光部１５
を残して半球状の露光部１５を形成する。Next, as shown in FIG. 5, the applied photosensitive resist 14 is removed. By removing the photosensitive resist 14 in this manner, the above-described exposed and cured exposed portion 15
To form a hemispherical exposed portion 15.
【００２７】このような半球レンズの製造工程によれ
ば、基板１０の一方の面１０ｂから感光レジスト１４を
約２〜３μｍ程度の厚さに塗布し、基板１０の他方の面
１０ｃから感光レジスト１４を約６０秒という比較的長
い時間露光することで、基板１０上に半球上の露光部１
５を形成することができる。According to the manufacturing process of such a hemispherical lens, the photosensitive resist 14 is applied to one side 10b of the substrate 10 to a thickness of about 2 to 3 μm, and the photosensitive resist 14 is applied to the other surface 10c of the substrate 10. Is exposed for a relatively long time of about 60 seconds, so that the exposure portion 1
5 can be formed.
【００２８】したがって、この図２〜図５に示した製造
工程と同様に、上述の開口プローブ１の製造工程におい
ても、Ｓｉ膜側から感光レジストを塗布し、ＳｉＯ膜側
から開口部２ａに向かって、紫外線光を露光すること
で、開口部２ａ上であって、凹部２ｂの内部に半球レン
ズ３を形成できるとみなせる。Therefore, similarly to the manufacturing process shown in FIGS. 2 to 5, in the above-described manufacturing process of the opening probe 1, a photosensitive resist is applied from the Si film side, and the photosensitive resist is applied from the SiO film side to the opening 2a. Thus, it can be considered that the hemispherical lens 3 can be formed on the opening 2a and inside the recess 2b by exposing to ultraviolet light.
【００２９】つぎに、図６に示すような開口プローブ２
０について説明する。Next, an aperture probe 2 as shown in FIG.
0 will be described.
【００３０】この開口プローブ２０は、上述の開口プロ
ーブ１とほぼ同様の構成を有するが、Ｓｉ膜２１の内壁
が略放物線形状となされた凹部２２が形成されている
点、球レンズが形成されていない点、で異なる。また、
この凹部２２の内壁には、Ａｕ膜２３が製膜されてい
る。The aperture probe 20 has substantially the same configuration as the aperture probe 1 described above, except that a concave portion 22 is formed in which the inner wall of the Si film 21 has a substantially parabolic shape, and a spherical lens is formed. There is no difference. Also,
An Au film 23 is formed on the inner wall of the recess 22.
【００３１】このような開口プローブ２０に入射される
光は、図６中の矢印Ｂで示すように、Ｓｉ膜２１の一方
の面２１ａ側から入射されると、凹部２２内で反射を繰
り返して半球レンズ２４に導かれる。そして、半球レン
ズ２４に入射した光は、半球レンズ２４により集光され
て、開口部２５から他方の面２０ｂ側に出射される。As shown by the arrow B in FIG. 6, the light incident on the aperture probe 20 repeats reflection in the recess 22 when it is incident from one surface 21a of the Si film 21. The light is guided to the hemispherical lens 24. The light that has entered the hemispherical lens 24 is condensed by the hemispherical lens 24 and is emitted from the opening 25 to the other surface 20b side.
【００３２】この開口プローブ２０の製造方法は、上述
の開口プローブ１とほぼ同様の製造方法であるが、Ｓｉ
膜２１に対して等方性エッチングを行うことで、内壁が
略放物線形状の凹部２２を形成する点で異なる。The method of manufacturing the aperture probe 20 is substantially the same as the method of manufacturing the aperture probe 1 described above.
Performing isotropic etching on the film 21 is different in that the inner wall forms a concave portion 22 having a substantially parabolic shape.
【００３３】すなわち、この開口プローブ２０の製造工
程においては、開口プローブ１の製造工程と同様に、基
板のＳｉ基板側からフッ硝酸（ＨＦ：ＨＮＯ３：ＣＨ３
ＣＯＯＨ＝１：３：５）を用いてエッチングを行うこと
で、内壁が放物線形状の凹部２２を形成する。そして、
Ｓｉ膜２１上からＡｕ膜２３を製膜することで、図６に
示した開口プローブ２０を作製する。That is, in the manufacturing process of the opening probe 20, the hydrofluoric acid (HF: HNO3: CH3
By performing etching using (COOH = 1: 3: 5), a concave portion 22 having a parabolic inner wall is formed. And
The aperture probe 20 shown in FIG. 6 is manufactured by forming the Au film 23 on the Si film 21.
【００３４】このような開口プローブ２０の製造方法
は、凹部２２を形成するときに、フッ硝酸を用いてエッ
チングを行うことにより、内壁を放物線形状とすること
ができる。従って、このような開口プローブ２０の製造
方法により製造された開口プローブ２０は、凹部２２の
半球レンズ２４への集光効果をさらに向上させることが
できる。また、この開口プローブ２０の製造方法によれ
ば、上述の開口プローブ１の製造方法よりもさらに簡易
な方法で高い集光効率を有する開口プローブ２０を製造
することができる。In the method of manufacturing the opening probe 20, when the concave portion 22 is formed, the inner wall can be formed into a parabolic shape by performing etching using hydrofluoric nitric acid. Therefore, the aperture probe 20 manufactured by such a manufacturing method of the aperture probe 20 can further improve the light condensing effect of the concave portion 22 on the hemispherical lens 24. Further, according to the method of manufacturing the aperture probe 20, the aperture probe 20 having a high light-collecting efficiency can be manufactured by a simpler method than the above-described method of manufacturing the aperture probe 1.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る集光素子の製造方法は、基板の一方の面から他方の面
に向かって開口が次第に小とされた複数の凹部を形成す
る凹部形成工程と、光透過性を有し、外部空間とは屈折
率が異なる感光液を上記一方の面側から塗布して上記凹
部内に感光膜を形成する感光膜形成工程と、他方の面か
ら露光を行う露光工程と、凹部内に形成された感光膜の
うち、上記露光工程で硬化されていない感光膜を除去す
る感光膜除去工程とを有するので、凹部を中心として半
球状の感光膜を形成することができる。従って、この集
光素子の製造方法によれば、凹部内に半球レンズを形成
することができる。As described above in detail, in the method of manufacturing a light-collecting device according to the present invention, a plurality of concave portions whose openings are gradually reduced from one surface to the other surface of the substrate are formed. A concave portion forming step; a photosensitive film forming step of forming a photosensitive film in the concave portion by applying a photosensitive liquid having a light transmitting property and a refractive index different from that of the external space from the one surface side; And a photosensitive film removing step of removing the photosensitive film that has not been cured in the exposure step, of the photosensitive film formed in the concave portion, so that the photosensitive film has a hemispherical shape with the concave portion as a center. Can be formed. Therefore, according to the method of manufacturing the light-collecting element, the hemispherical lens can be formed in the concave portion.
【図１】本発明に係る集光素子の製造方法により製造さ
れる開口プローブの一例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example of an aperture probe manufactured by a method of manufacturing a light-collecting device according to the present invention.
【図２】開口プローブの製造方法における開口が形成さ
れた基板の一例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a substrate on which an opening is formed in the method for manufacturing an opening probe.
【図３】基板上に感光レジストを形成したときの一例を
示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example when a photosensitive resist is formed on a substrate.
【図４】基板の他方の面から紫外線光を照射して、露光
領域を形成するときの一例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example when an exposure region is formed by irradiating ultraviolet light from the other surface of the substrate.
【図５】基板上の感光レジストを除去したときの一例を
示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an example when a photosensitive resist on a substrate is removed.
【図６】本発明に係る集光素子の製造方法により製造さ
れる開口プローブの他の一例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the aperture probe manufactured by the method for manufacturing a light-collecting device according to the present invention.
【図７】従来の開口プローブの一例を示す断面図であ
る。FIG. 7 is a sectional view showing an example of a conventional aperture probe.
１，２０ 開口プローブ、３，２４ 半球レンズ、２
ｂ，２２ 凹部1,20 aperture probe, 3,24 hemispherical lens, 2
b, 22 recess
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────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年３月１５日[Submission date] March 15, 1999
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】 明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】 集光素子の製造方法Patent application title: Method for manufacturing a light-collecting element
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光を集光する集光
素子の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a light-collecting element for collecting light.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、集光機能を備えた近接場平面開口
プローブ３０は、図７に示すように、微小開口３１が形
成されたＳｉ膜３２を備え、Ｓｉ膜３２に断面略Ｖ字状
の凹部３２ａが形成されてなるものであった。ここで、
凹部３２ａの内壁には、例えばＡｕ等の光反射素子が製
膜されている。すなわち、この開口プローブ３０は、一
方の面３０ａから入射された光を集光して微小開口３１
から出射する構造となされている。2. Description of the Related Art Conventionally, a near-field plane aperture probe 30 having a light condensing function, as shown in FIG. 7, has a Si film 32 in which a minute opening 31 is formed. Formed in the recess 32a. here,
A light reflecting element such as Au is formed on the inner wall of the recess 32a. That is, the aperture probe 30 condenses the light incident from one surface 30a and
Out of the device.
【０００３】また、この開口プローブ３０では、凹部３
２ａに球レンズ３３を配し、さらなる集光効果の向上が
図られている。[0003] Further, in this aperture probe 30,
A spherical lens 33 is arranged on 2a to further improve the light collecting effect.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述の開口プローブ３
０では、Ｓｉ膜３２を断面略Ｖ字状に形成し、球レンズ
３３を設けた構造として、微小開口３１から出射する光
の強度を向上させている。しかし、この開口プローブ３
０を円盤状記録媒体の記録再生に用いるときには、光が
高周波でＯＮ／ＯＦＦが切り替えられるために、さらな
る光強度の向上が望まれる。The above-mentioned aperture probe 3
In the case of 0, the Si film 32 is formed to have a substantially V-shaped cross section, and the spherical lens 33 is provided to improve the intensity of light emitted from the minute opening 31. However, this aperture probe 3
When 0 is used for recording / reproducing on a disk-shaped recording medium, the light is switched on / off at a high frequency, so that further improvement in light intensity is desired.
【０００５】そこで、本発明は、上述したような実情に
鑑みて提案されたものであり、近接場において用いる平
面開口型プローブにおいて、光の集光効果を向上させて
微小開口から出射する光の強度を向上させる集光素子の
製造方法を提供することを目的とする。In view of the above, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances. In a planar aperture probe used in a near field, the light converging effect of light is improved so that light emitted from a minute aperture is improved. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a light-collecting element that improves strength.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決する本
発明に係る集光素子の製造方法は、ＳｉＯ2膜と該Ｓｉ
Ｏ2膜上に形成されたＳｉ膜とからなる基板のＳｉ膜が
形成された面からＳｉＯ2膜が形成された面に向かって
エッチングを施すことで、開口が上記基板のＳｉ膜が形
成された面からＳｉＯ2膜が形成された面に向かって開
口が次第に小とされた複数の凹部を形成する凹部形成工
程と、光透過性を有し、外部空間とは屈折率が異なる感
光液を上記一方の面側から塗布して上記凹部内に感光膜
を形成する感光膜形成工程と、上記他方の面から露光を
行う露光工程と、上記凹部内に形成された感光膜のう
ち、上記露光工程で硬化されていない感光膜を除去する
感光膜除去工程とを有することを特徴とする。A method of manufacturing a light-collecting device according to the present invention, which solves the above-mentioned problems, comprises an SiO 2 film and a Si film.
By etching from the surface on which the Si film is formed on the substrate made of the Si film formed on the O 2 film toward the surface on which the SiO 2 film is formed, the opening forms the Si film on the substrate. Forming a plurality of recesses, the openings of which are gradually reduced from the surface toward the surface on which the SiO 2 film is formed, and a photosensitive liquid having a light transmittance and a refractive index different from that of the external space. A photosensitive film forming step of forming a photosensitive film in the concave portion by applying from the one surface side, an exposing step of exposing from the other surface, and the exposing step of the photosensitive film formed in the concave portion A photosensitive film removing step of removing a photosensitive film that has not been cured in the step.
【０００７】また、本発明に係る集光素子の製造方法
は、基板の一方の面から他方の面に向かって開口が次第
に小とされた複数の凹部を、フッ硝酸（ＨＦ：ＨＮＯ
３：ＣＨ３ＣＯＯＨ＝１：３：５）を用いて等方性エッ
チングを行って形成する凹部形成工程と、光透過性を有
し、外部空間とは屈折率が異なる感光液を上記一方の面
側から塗布して上記凹部内に感光膜を形成する感光膜形
成工程と、上記他方の面から露光を行う露光工程と、上
記凹部内に形成された感光膜のうち、上記露光工程で硬
化されていない感光膜を除去する感光膜除去工程とを有
することを特徴とする。Further, according to the method of manufacturing a light-collecting device according to the present invention, a plurality of concave portions whose openings are gradually reduced from one surface of the substrate to the other surface are formed in a hydrofluoric nitric acid (HF: HNO).
3: a concave portion forming step of performing isotropic etching using CH3COOH = 1: 3: 5) and a photosensitive liquid having a light transmitting property and a refractive index different from that of an external space is applied to the one surface side. A photosensitive film forming step of forming a photosensitive film in the concave portion by applying from the above, an exposing step of exposing from the other surface, and a photosensitive film formed in the concave portion, which is cured in the exposing step. A photosensitive film removing step of removing the unexisting photosensitive film.
【０００８】更に、本発明に係る集光素子の製造方法
は、基板の一方の面から他方の面に向かって開口が次第
に小とされた複数の凹部を形成する凹部形成工程と、光
透過性を有し、外部空間とは屈折率が異なる感光液を上
記一方の面側から塗布して上記凹部内に感光膜を形成す
る感光膜形成工程と、上記他方の面から露光を行う露光
工程と、上記凹部内に形成された感光膜のうち、上記露
光工程で硬化されていない感光膜を除去する感光膜除去
工程と、上記凹部形成工程で形成された凹部内に球レン
ズを形成するレンズ形成工程とを有することを特徴とす
る。Further, a method of manufacturing a light-condensing element according to the present invention comprises the steps of: forming a plurality of recesses each having an opening gradually reduced from one surface of the substrate toward the other surface; Having an external space and a photosensitive liquid having a different refractive index from the one surface side to form a photosensitive film in the concave portion by applying a photosensitive liquid, and an exposure step of performing exposure from the other surface. A photosensitive film removing step of removing a photosensitive film that has not been cured in the exposing step, of a photosensitive film formed in the concave section, and a lens forming step of forming a spherical lens in the recess formed in the concave section forming step And a process.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１０】図１は、近接場に用いられる開口プローブ
１の断面図である。この図１に示した開口プローブ１
は、開口部２ａを中心として凹部２ｂが形成されたＳｉ
基板２と、開口部２ａに形成された半球レンズ３と、Ｓ
ｉ基板２の凹部２ｂに配設される球レンズ４とを備え
る。FIG. 1 is a sectional view of an aperture probe 1 used in the near field. Aperture probe 1 shown in FIG.
Is a Si having a recess 2b formed around the opening 2a.
A substrate 2, a hemispherical lens 3 formed in an opening 2a,
a spherical lens 4 provided in the concave portion 2b of the i-substrate 2.
【００１１】Ｓｉ基板２は、複数の凹部２ｂが形成され
てなる。このＳｉ基板２には、一方の面２ｃから他方の
面２ｄに向かって開口が次第に小となるように凹部２ｂ
が形成されている。また、このＳｉ基板２上及び凹部４
ａの内壁には、光反射率の高い、例えば反射膜５が形成
されている。The Si substrate 2 has a plurality of recesses 2b formed therein. The recess 2b is formed in the Si substrate 2 so that the opening becomes gradually smaller from one surface 2c to the other surface 2d.
Are formed. Further, on the Si substrate 2 and the recess 4
On the inner wall of a, a reflection film 5 having a high light reflectance, for example, is formed.
【００１２】凹部２ｂは、Ｓｉ基板２の他方の面側に例
えば約４５０ｎｍ程度の幅ｔ１を有する開口部２ａを有
して形成される。この凹部２ｂは、一方の面２ｃから他
方の面２ｄ側に向かって開口が次第に小となるように形
成されることにより、略Ｖ字状に形成されている。この
凹部２ｂの内部には、反射膜５が形成されることによ
り、一方の面２ｃ側から入射された光を集光して半球レ
ンズ３に導く。The recess 2b is formed having an opening 2a having a width t1 of, for example, about 450 nm on the other surface side of the Si substrate 2. The concave portion 2b is formed in a substantially V-shape by forming the opening gradually smaller from one surface 2c toward the other surface 2d. The reflection film 5 is formed inside the concave portion 2b, so that the light incident from one surface 2c side is condensed and guided to the hemispherical lens 3.
【００１３】半球レンズ３は、Ｓｉ基板２の開口部２ａ
上に形成され、半球状に形成されている。この半球レン
ズ３は、例えば光硬化性及び光透過性を有し、高屈折率
を有する樹脂材料からなる。この半球レンズ３は、側面
がＳｉ基板２及び反射膜５により接して形成されてい
る。また、この半球レンズ３は、凹部２ｂの開口側が球
状に形成されている。The hemispherical lens 3 has an opening 2a in the Si substrate 2.
It is formed on the top and is formed in a hemispherical shape. The hemispherical lens 3 is made of, for example, a resin material having photocurability and light transmissivity and having a high refractive index. The side surface of the hemispherical lens 3 is formed in contact with the Si substrate 2 and the reflection film 5. In the hemispherical lens 3, the opening side of the concave portion 2b is formed in a spherical shape.
【００１４】このような開口プローブ１に入射される光
は、図１中の矢印Ａで示すように、Ｓｉ基板２の一方の
面２ｃ側から入射されると、球レンズ４に入射され、凹
部２ｂ内に集光される。そして、この凹部２ｂ内に集光
された光は、凹部２ｂの内壁に形成された反射膜５によ
り反射されて、半球レンズ３に導かれる。そして、半球
レンズ３に入射した光は、半球レンズ３により再び集光
されて、開口部２ａから他方の面２ｄ側に出射される。When the light incident on the aperture probe 1 is incident from one surface 2c side of the Si substrate 2 as shown by an arrow A in FIG. It is condensed in 2b. The light condensed in the concave portion 2b is reflected by the reflective film 5 formed on the inner wall of the concave portion 2b, and is guided to the hemispherical lens 3. Then, the light incident on the hemispherical lens 3 is condensed again by the hemispherical lens 3 and is emitted from the opening 2a to the other surface 2d side.
【００１５】このような開口プローブ１は、半球レンズ
３を形成することで、球レンズ４のみにより光を集光し
て開口部２ａから出射するときと比較してさらに光の集
光効果を向上させることができ、開口部２ａから出射す
る光の強度を向上させることができる。By forming the hemispherical lens 3 in such an aperture probe 1, the light focusing effect is further improved as compared with the case where light is focused only by the spherical lens 4 and emitted from the opening 2a. And the intensity of light emitted from the opening 2a can be improved.
【００１６】このような開口プローブ１の製造方法は、
先ず、例えばＳｉＯ2基板と、Ｓｉ基板２とからなる２
層構造の平板状基板を用意する。The method for manufacturing such an aperture probe 1 is as follows.
First, for example, 2 composed of a SiO 2 substrate and a Si substrate 2
A flat substrate having a layer structure is prepared.
【００１７】次に、平板状基板のＳｉ基板２側から異方
性エッチングを施す。このように異方性エッチングを施
すことにより、内壁が略Ｖ字状の凹部２ｂを形成する。
この異方性エッチングを行うときには、例えば水酸化カ
リウム（ＫＯＨ）を用いることで、略Ｖ字状の凹部２ｂ
を形成する。Next, anisotropic etching is performed on the flat substrate from the Si substrate 2 side. By performing the anisotropic etching in this manner, a concave portion 2b whose inner wall is substantially V-shaped is formed.
When performing this anisotropic etching, for example, potassium hydroxide (KOH) is used, so that the substantially V-shaped concave portion 2b is formed.
To form
【００１８】次に、凹部２ｂが形成されたＳｉ膜上にＡ
ｕからなる反射膜５を形成する。次に、凹部２ｂ内に半
球レンズ３を形成する。この半球レンズ３を形成すると
きには、凹部２ｂ内に感光液を流し込み、ＳｉＯ2膜側
から紫外線露光を行うことにより、半球レンズ３を形成
する。なお、この半球レンズ３を形成する工程について
の説明は後述する。Next, A is formed on the Si film on which the concave portion 2b is formed.
The reflection film 5 made of u is formed. Next, the hemispherical lens 3 is formed in the concave portion 2b. When the hemispherical lens 3 is formed, a photosensitive liquid is poured into the concave portion 2b, and ultraviolet light exposure is performed from the SiO 2 film side to form the hemispherical lens 3. The description of the process of forming the hemispherical lens 3 will be described later.
【００１９】次に、半球レンズ３が形成された凹部２ｂ
上に球レンズ４を形成して、図１に示した開口プローブ
１を完成させる。Next, a concave portion 2b in which the hemispherical lens 3 is formed
A spherical lens 4 is formed thereon to complete the aperture probe 1 shown in FIG.
【００２０】つぎに、上述の開口プローブ１の製造工程
において、半球レンズ３を形成する工程についての詳細
な説明をする。なお、以下の説明は、凹部２ｂ内に半球
レンズ３が形成できることを確認するための説明であ
る。Next, a detailed description will be given of the step of forming the hemispherical lens 3 in the manufacturing process of the aperture probe 1 described above. The following description is for confirming that the hemispherical lens 3 can be formed in the concave portion 2b.
【００２１】半球レンズ３を形成するときには、先ず、
図２に示すように、ガラス１１上にＣｒ膜１２を成膜
し、さらに、このＣｒ膜１２上にＡｌ膜１３を成膜す
る。このＣｒ膜１２及びＡｌ膜１３の成膜法について
は、スパッタ法や蒸着法等の薄膜形成技術が用いられ
る。このようにＣｒ膜１２及びＡｌ膜１３を成膜するこ
とで、基板１０を形成する。そして、この基板１０に複
数の開口部１０ａを形成するときには、基板にパターン
エッチング等を施すことにより、開口部１０ａを形成す
る。When forming the hemispherical lens 3, first,
As shown in FIG. 2, a Cr film 12 is formed on a glass 11, and an Al film 13 is further formed on the Cr film 12. As a method of forming the Cr film 12 and the Al film 13, a thin film forming technique such as a sputtering method or an evaporation method is used. The substrate 10 is formed by forming the Cr film 12 and the Al film 13 in this manner. When forming a plurality of openings 10a in the substrate 10, the openings 10a are formed by subjecting the substrate to pattern etching or the like.
【００２２】このように基板１０は、平板状に成形さ
れ、この平板に複数の開口部１０ａが形成されてなる。
この基板１０は、例えば約２ｎｍ程度の膜厚を有するＣ
ｒ膜１２と、約３００ｎｍ程度の膜厚を有するＡｌ膜１
３とがガラス基板１１上に形成されてなる。As described above, the substrate 10 is formed into a flat plate shape, and a plurality of openings 10a are formed in the flat plate.
The substrate 10 has a thickness of, for example, about 2 nm.
r film 12 and Al film 1 having a thickness of about 300 nm
3 are formed on a glass substrate 11.
【００２３】この基板１０に形成された開口部１０ａ
は、約４５０ｎｍ程度の幅ｔ２を有して形成される。ま
た、この開口部１０ａは、基板１０に対して垂直に形成
する一例に限られず、断面略Ｖ字状に形成しても良い。
すなわち、この開口部１０ａは、基板の一方の面１０ｂ
から他方の面１０ｃに向かうに従って、開口が小さくな
る形状であっても良い。なお、本実施の形態において
は、説明の便宜上、一つの開口部１０ａの近傍のみにつ
いて説明する。An opening 10a formed in the substrate 10
Is formed with a width t2 of about 450 nm. Further, the opening 10a is not limited to an example formed perpendicular to the substrate 10, but may be formed to have a substantially V-shaped cross section.
That is, the opening 10a is formed on one surface 10b of the substrate.
The shape may be such that the opening becomes smaller from the surface to the other surface 10c. In this embodiment, for convenience of explanation, only the vicinity of one opening 10a will be described.
【００２４】次に、図３に示すように、Ａｌ膜１３上に
感光レジスト１４を塗布する。この感光レジスト１４
は、粘度が約３０ｃｐのものを用い、約２〜３μｍ程度
の膜厚で形成される。Next, as shown in FIG. 3, a photosensitive resist 14 is applied on the Al film 13. This photosensitive resist 14
Is formed with a thickness of about 2 to 3 μm using a material having a viscosity of about 30 cp.
【００２５】次に、図４に示すように、基板１０の他方
の面１０ｃから紫外領域の波長を有する光を照射する。
このように基板１０の他方の面１０ｃから紫外線光を照
射することで、感光レジスト１４を開口部１０ａを通過
した紫外線光により照射し、開口部１０ａを中心として
硬化した露光領域１５を形成する。なお、この工程で
は、紫外線光を約６０秒程度の時間露光することで、露
光部１５を形成する。Next, as shown in FIG. 4, light having a wavelength in the ultraviolet region is irradiated from the other surface 10c of the substrate 10.
By irradiating the ultraviolet light from the other surface 10c of the substrate 10 in this manner, the photosensitive resist 14 is irradiated with the ultraviolet light that has passed through the opening 10a to form an exposure region 15 that is hardened around the opening 10a. In this step, the exposed portion 15 is formed by exposing to ultraviolet light for about 60 seconds.
【００２６】次に、図５に示すように、塗布した感光レ
ジスト１４を除去する。このように感光レジスト１４を
除去することで、上述の露光されて硬化した露光部１５
を残して半球状の露光部１５を形成する。Next, as shown in FIG. 5, the applied photosensitive resist 14 is removed. By removing the photosensitive resist 14 in this manner, the above-described exposed and cured exposed portion 15
To form a hemispherical exposed portion 15.
【００２７】このような半球レンズの製造工程によれ
ば、基板１０の一方の面１０ｂから感光レジスト１４を
約２〜３μｍ程度の厚さに塗布し、基板１０の他方の面
１０ｃから感光レジスト１４を約６０秒という比較的長
い時間露光することで、基板１０上に半球上の露光部１
５を形成することができる。According to the manufacturing process of such a hemispherical lens, the photosensitive resist 14 is applied to one side 10b of the substrate 10 to a thickness of about 2 to 3 μm, and the photosensitive resist 14 is applied to the other surface 10c of the substrate 10. Is exposed for a relatively long time of about 60 seconds, so that the exposure portion 1
5 can be formed.
【００２８】したがって、この図２〜図５に示した製造
工程と同様に、上述の開口プローブ１の製造工程におい
ても、Ｓｉ膜側から感光レジストを塗布し、ＳｉＯ2膜
側から開口部２ａに向かって、紫外線光を露光すること
で、開口部２ａ上であって、凹部２ｂの内部に半球レン
ズ３を形成できるとみなせる。Therefore, similarly to the manufacturing process shown in FIGS. 2 to 5, in the above-described manufacturing process of the opening probe 1, a photosensitive resist is applied from the Si film side, and the opening 2a is formed from the SiO 2 film side. It can be considered that the hemispherical lens 3 can be formed on the opening 2a and inside the concave portion 2b by exposing to ultraviolet light.
【００２９】つぎに、図６に示すような開口プローブ２
０について説明する。Next, an aperture probe 2 as shown in FIG.
0 will be described.
【００３０】この開口プローブ２０は、上述の開口プロ
ーブ１とほぼ同様の構成を有するが、Ｓｉ膜２１の内壁
が略放物線形状となされた凹部２２が形成されている
点、球レンズが形成されていない点、で異なる。また、
この凹部２２の内壁には、Ａｕ膜２３が製膜されてい
る。The aperture probe 20 has substantially the same configuration as the aperture probe 1 described above, except that a concave portion 22 is formed in which the inner wall of the Si film 21 has a substantially parabolic shape, and a spherical lens is formed. There is no difference. Also,
An Au film 23 is formed on the inner wall of the recess 22.
【００３１】このような開口プローブ２０に入射される
光は、図６中の矢印Ｂで示すように、Ｓｉ膜２１の一方
の面２１ａ側から入射されると、凹部２２内で反射を繰
り返して半球レンズ２４に導かれる。そして、半球レン
ズ２４に入射した光は、半球レンズ２４により集光され
て、開口部２５から他方の面２０ｂ側に出射される。As shown by the arrow B in FIG. 6, the light incident on the aperture probe 20 repeats reflection in the recess 22 when it is incident from one surface 21a of the Si film 21. The light is guided to the hemispherical lens 24. The light that has entered the hemispherical lens 24 is condensed by the hemispherical lens 24 and is emitted from the opening 25 to the other surface 20b side.
【００３２】この開口プローブ２０の製造方法は、上述
の開口プローブ１とほぼ同様の製造方法であるが、Ｓｉ
膜２１に対して等方性エッチングを行うことで、内壁が
略放物線形状の凹部２２を形成する点で異なる。The method of manufacturing the aperture probe 20 is substantially the same as the method of manufacturing the aperture probe 1 described above.
Performing isotropic etching on the film 21 is different in that the inner wall forms a concave portion 22 having a substantially parabolic shape.
【００３３】すなわち、この開口プローブ２０の製造工
程においては、開口プローブ１の製造工程と同様に、基
板のＳｉ基板側からフッ硝酸（ＨＦ：ＨＮＯ３：ＣＨ３
ＣＯＯＨ＝１：３：５）を用いてエッチングを行うこと
で、内壁が放物線形状の凹部２２を形成する。そして、
Ｓｉ膜２１上からＡｕ膜２３を製膜することで、図６に
示した開口プローブ２０を作製する。That is, in the manufacturing process of the opening probe 20, the hydrofluoric acid (HF: HNO3: CH3
By performing etching using (COOH = 1: 3: 5), a concave portion 22 having a parabolic inner wall is formed. And
The aperture probe 20 shown in FIG. 6 is manufactured by forming the Au film 23 on the Si film 21.
【００３４】このような開口プローブ２０の製造方法
は、凹部２２を形成するときに、フッ硝酸を用いてエッ
チングを行うことにより、内壁を放物線形状とすること
ができる。従って、このような開口プローブ２０の製造
方法により製造された開口プローブ２０は、凹部２２の
半球レンズ２４への集光効果をさらに向上させることが
できる。また、この開口プローブ２０の製造方法によれ
ば、上述の開口プローブ１の製造方法よりもさらに簡易
な方法で高い集光効率を有する開口プローブ２０を製造
することができる。In the method of manufacturing the opening probe 20, when the concave portion 22 is formed, the inner wall can be formed into a parabolic shape by performing etching using hydrofluoric nitric acid. Therefore, the aperture probe 20 manufactured by such a manufacturing method of the aperture probe 20 can further improve the light condensing effect of the concave portion 22 on the hemispherical lens 24. Further, according to the method of manufacturing the aperture probe 20, the aperture probe 20 having a high light-collecting efficiency can be manufactured by a simpler method than the above-described method of manufacturing the aperture probe 1.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る集光素子の製造方法は、基板の一方の面から他方の面
に向かって開口が次第に小とされた複数の凹部を形成す
る凹部形成工程と、光透過性を有し、外部空間とは屈折
率が異なる感光液を上記一方の面側から塗布して上記凹
部内に感光膜を形成する感光膜形成工程と、他方の面か
ら露光を行う露光工程と、凹部内に形成された感光膜の
うち、上記露光工程で硬化されていない感光膜を除去す
る感光膜除去工程とを有するので、凹部を中心として半
球状の感光膜を形成することができる。従って、この集
光素子の製造方法によれば、凹部内に半球レンズを形成
することができる。As described above in detail, in the method of manufacturing a light-collecting device according to the present invention, a plurality of concave portions whose openings are gradually reduced from one surface to the other surface of the substrate are formed. A concave portion forming step; a photosensitive film forming step of forming a photosensitive film in the concave portion by applying a photosensitive liquid having a light transmitting property and a refractive index different from that of the external space from the one surface side; And a photosensitive film removing step of removing the photosensitive film that has not been cured in the exposure step, of the photosensitive film formed in the concave portion, so that the photosensitive film has a hemispherical shape with the concave portion as a center. Can be formed. Therefore, according to the method of manufacturing the light-collecting element, the hemispherical lens can be formed in the concave portion.
【００３６】また、本発明に係る集光素子の製造方法
は、基板の一方の面から他方の面に向かって開口が次第
に小とされた複数の凹部を、フッ硝酸（ＨＦ：ＨＮＯ
３：ＣＨ３ＣＯＯＨ＝１：３：５）を用いて等方性エッ
チングを行って形成する凹部形成工程とを有するので、
凹部の内壁を放物線形状とすることができる。したがっ
て、このような集光素子の製造方法は、凹部における集
光効果を向上させ簡易な方法で高い集光効率を有する集
光素子を製造することができる。Further, according to the method of manufacturing a light-collecting device according to the present invention, a plurality of concave portions whose openings are gradually reduced from one surface of the substrate to the other surface are formed by using a hydrofluoric acid (HF: HNO).
3: CH 3 COOH = 1: 3: 5), and a recess forming step of forming the recess by performing isotropic etching.
The inner wall of the recess may be parabolic. Therefore, according to such a method of manufacturing a light-collecting element, a light-collecting element having high light-collecting efficiency can be manufactured by a simple method by improving the light-collecting effect in the concave portion.
【００３７】更に、本発明に係る集光素子の製造方法
は、凹部形成工程で形成された凹部内に球レンズを形成
するレンズ形成工程を有するので、凹部内に球レンズが
配されてなる集光素子を製造することができる。Further, since the method of manufacturing a light-collecting device according to the present invention includes a lens forming step of forming a spherical lens in the concave portion formed in the concave portion forming step, the light collecting element in which the spherical lens is disposed in the concave portion is provided. An optical element can be manufactured.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明に係る集光素子の製造方法により製造さ
れる開口プローブの一例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example of an aperture probe manufactured by a method of manufacturing a light-collecting device according to the present invention.
【図２】開口プローブの製造方法における開口が形成さ
れた基板の一例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a substrate on which an opening is formed in the method for manufacturing an opening probe.
【図３】基板上に感光レジストを形成したときの一例を
示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example when a photosensitive resist is formed on a substrate.
【図４】基板の他方の面から紫外線光を照射して、露光
領域を形成するときの一例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example when an exposure region is formed by irradiating ultraviolet light from the other surface of the substrate.
【図５】基板上の感光レジストを除去したときの一例を
示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an example when a photosensitive resist on a substrate is removed.
【図６】本発明に係る集光素子の製造方法により製造さ
れる開口プローブの他の一例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the aperture probe manufactured by the method for manufacturing a light-collecting device according to the present invention.
【図７】従来の開口プローブの一例を示す断面図であ
る。FIG. 7 is a sectional view showing an example of a conventional aperture probe.
【符号の説明】 １，２０ 開口プローブ、３，２４ 半球レンズ、２
ｂ，２２ 凹部[Description of Signs] 1,20 aperture probe, 3,24 hemispherical lens, 2
b, 22 recess
Claims (5)
開口が次第に小とされた複数の凹部を形成する凹部形成
工程と、 光透過性を有し、外部空間とは屈折率が異なる感光液を
上記一方の面側から塗布して上記凹部内に感光膜を形成
する感光膜形成工程と、 上記他方の面から露光を行う露光工程と、 上記凹部内に形成された感光膜のうち、上記露光工程で
硬化されていない感光膜を除去する感光膜除去工程とを
有することを特徴とする集光素子の製造方法。A concave portion forming step of forming a plurality of concave portions each having an opening gradually reduced from one surface of the substrate toward the other surface; and a light-transmitting and different refractive index from an external space. A photosensitive film forming step of applying a photosensitive liquid from the one surface side to form a photosensitive film in the concave portion; an exposing step of exposing from the other surface; and a photosensitive film formed in the concave portion. A photosensitive film removing step of removing a photosensitive film that has not been cured in the exposing step.
形成されたＳｉ膜とからなり、 上記凹部形成工程は、上記基板のＳｉ膜からＳｉＯ膜ま
でエッチングを施すことで、開口が上記基板のＳｉ膜か
らＳｉＯ膜に向かって次第に小となされた凹部を形成す
ることを特徴とする請求項１記載の集光素子の製造方
法。2. The method according to claim 1, wherein the substrate comprises an SiO film and a Si film formed on the SiO film. In the recess forming step, the opening is formed by etching from the Si film of the substrate to the SiO film. 2. The method according to claim 1, wherein the concave portion is formed to be gradually smaller from the Si film toward the SiO film.
５）を用いて等方性エッチングを行うことを特徴とする
請求項２記載の集光素子の製造方法。3. The etching is performed by using hydrofluoric nitric acid (HF: HNO3: CH3COOH = 1: 3:
3. The method according to claim 2, wherein isotropic etching is performed using the method (5).
るレンズ形成工程を行うことを特徴とする請求項２記載
の集光素子の製造方法。4. The method according to claim 2, wherein a lens forming step of forming a spherical lens in the concave portion formed by the etching is performed after the photosensitive film removing step.
の膜厚をｔとしたとき、 ２［μｍ］≦ｔ≦３［μｍ］ の範囲内となるように感光膜を形成することを特徴とす
る請求項１記載の集光素子の製造方法。5. The photosensitive film forming step includes forming the photosensitive film such that the thickness of the photosensitive film to be formed is in the range of 2 [μm] ≦ t ≦ 3 [μm]. The method for manufacturing a light-collecting device according to claim 1, wherein:
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000028536A1 (en) * | 1998-11-09 | 2000-05-18 | Seiko Instruments Inc. | Near-field optical head and production method thereof |
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1998
- 1998-03-13 JP JP10063518A patent/JP3023085B2/en not_active Expired - Fee Related
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