JP4949293B2 - ティップ型プローブ製造方法、ティップ型プローブ及びティップ型プローブ製造装置 - Google Patents
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Description
に製造方法が開示されており、比較的容易に製造することが出来る。しかしながら、非特
許文献1および特許文献2と3のボウタイアンテナ方式の近接場光発生素子については、製造工程の数を少なくすると同時に、金属膜をより高精度にかつその膜厚を容易に制御できる技術が必要であった。また、金属膜頂点やギャップ部の形状に数nmから数十nm程度の加工を必要とすることから、一般的には電子線描画装置や集束イオンビーム装置などの極めて高度な微細加工技術が必要であった。
前記犠牲層の少なくとも一部の上に前記金属膜が成膜されると同時に、前記金属膜の残りの部分が、前記側面の内、前記犠牲層が形成されていない部分の少なくとも一部の上に成膜される工程と、前記犠牲層を除去するとともに、前記犠牲層上に付着した前記金属膜を除去する工程とを含むことを要旨とする。
以下、本発明に係るティップ型プローブ製造方法の第1実施形態を、図1から図5を参照して説明する。
まず、ステップS201に示すように、基板101の上面にエッチングマスク201を形
成する。エッチングマスク201はフォトリソグラフィーで加工されたフォトレジスト薄膜である。エッチングマスク201は長方形であり、その2辺の長さはg2である。残りの2辺の長さはd2である。
(実施の形態2)
次に、本発明に係るティップ型プローブ製造方法の第2実施形態を、図6と図7を参照して説明する。なお、この第2実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
(実施の形態3)
次に、本発明に係るティップ型プローブ製造方法の第3実施形態を、図8を参照して説明する。なお、この第3実施形態においては、第1と第2の実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
(実施の形態4)
次に、本発明に係るティップ型プローブ製造方法の第4実施形態を、図9を参照して説明する。なお、この第3実施形態においては、第1から第3の実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
(実施の形態5)
次に、本発明に係るティップ型プローブ製造方法の第5実施形態を、図10を参照して説明する。なお、この第5実施形態においては、第1から第4の実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
102 502 四角錐台
102a、1002a、102b、1002b 側面
102c、102d、502a、502b 側面
102e、502e 頂面
103、104、105、106、107、108 金属膜
302、 402、302a、302e 金属膜
201 エッチングマスク
301、401 犠牲層
600 ティップ型プローブ製造装置
601 マスク配置部
602 錐台形成部
603 等方性エッチング制御部
604 金属膜成膜部
d1、d2 金属膜の膜厚
D301 側面102bに対して垂直な方向
D303 側面102aの観察方向
D401 側面102aに対して垂直な方向
D403 側面102aの観察方向
Claims (14)
- 頂面と側面とからなる錐台の前記側面上に金属膜を有し、前記頂面から近接場を生成するティップ型プローブを製造するティップ型プローブ製造方法であって、
前記頂面と相似な形状のエッチングマスクを基板上に形成する工程と、
前記エッチングマスクを用いて前記基板を等方性エッチングすることにより前記錐台を形成する工程と、
前記頂面の面積が前記近接場を生成し得る面積に達した場合に前記等方性エッチングを止める工程と、
前記エッチングマスクと前記側面との間に前記金属膜の成膜粒子を回り込ませて前記錐台に付着させることにより前記金属膜を成膜する工程とを備え、
前記金属膜を成膜する工程において、前記成膜粒子の前記基板に対する指向性を制御することで、前記金属膜の膜厚が前記錐台の根元から前記頂面に向かうにつれて順次薄くなることを特徴とするティップ型プローブ製造方法。 - 前記金属膜を成膜する工程において、前記エッチングマスクの前記基板が配置されている側とは逆側から、前記基板に対する垂直方向に沿って前記成膜粒子を前記基板に進行させることにより、前記金属膜の膜厚が前記錐台の根元から前記頂面に向かうにつれて順次薄くなることを特徴とする請求項1に記載のティップ型プローブ製造方法。
- 前記錐台を形成する工程において、前記エッチングマスクと前記基板との接触面の輪郭から等方性エッチングが入る工程を含むことを特徴とする請求項1に記載のティップ型プローブ製造方法。
- 前記エッチングマスクと前記基板との接触面の輪郭から前記等方性エッチングが入ることで、前記錐台の前記頂面から前記錐台の根元に向かうにつれて、前記側面の前記頂面に対する角度が順次変化していることを特徴とする請求項3に記載のティップ型プローブ製造方法。
- 前記側面の内、少なくとも一部に犠牲層を形成する工程と、
前記犠牲層の少なくとも一部の上に前記金属膜が成膜されると同時に、前記金属膜の残りの部分が、前記側面の内、前記犠牲層が形成されていない部分の少なくとも一部の上に成膜される工程と、
前記犠牲層を除去するとともに、前記犠牲層上に付着した前記金属膜を除去する工程とを含むことを特徴とする請求項1に記載のティップ型プローブ製造方法。 - 前記側面の少なくとも1側面の上に成膜される金属膜が、磁性材料からなることを特徴とする請求項1に記載のティップ型プローブ製造方法。
- 前記側面の少なくとも1側面の上に成膜される金属膜が、所定波長の光に対する遮光機能を有する材料からなることを特徴とする請求項1に記載のティップ型プローブ製造方法。
- 前記側面の少なくとも1側面の上に成膜される金属膜が、所定波長の光が照射されることにより、プラズモンを発生する材料からなることを特徴とする請求項1に記載のティップ型プローブ製造方法。
- 前記側面の少なくとも1側面の上に成膜される金属膜が、磁性材料からなり、残りの側面上において所定波長の光に対する遮光機能を有する材料、あるいは所定波長の光が照射されることによりプラズモンを発生する材料が成膜されることを特徴とする請求項1に記載のティップ型プローブ製造方法。
- 前記側面の少なくとも1側面の上に成膜される金属膜が、所定波長の光に対する遮光機能を有する材料、あるいは所定波長の光が照射されることによりプラズモンを発生する材料からなり、残りの側面上に成膜される金属膜が、前記遮光機能を有する材料、あるいは前記プラズモンを発生する材料上に磁性材料が成膜されることを特徴とする請求項1に記載のティップ型プローブ製造方法。
- 前記錐台を形成する工程と、前記金属膜を成膜する工程とを使用し、同一の前記基板上に複数個の前記ティップ型プローブを製造することを特徴とする請求項1に記載のティップ型プローブ製造方法。
- 請求項1乃至請求項11のいずれかに記載のティップ型プローブ製造方法によって製造されたティップ型プローブ。
- 請求項1乃至請求項11のいずれかに記載のティップ型プローブ製造方法を用いるティップ型プローブ製造装置。
- 頂面と側面とからなる錐台の前記側面上に金属膜を有し、前記頂面から近接場を生成するティップ型プローブを製造するティップ型プローブ製造装置であって、
前記頂面と相似な形状のエッチングマスクを基板上に配置するマスク配置部と、
前記エッチングマスクを用いて前記基板を等方性エッチングすることにより前記錐台を形成する錐台形成部と、
前記頂面の面積が前記近接場を生成し得る面積に達した場合に、前記等方性エッチングを止めるように前記錐台形成部に指示を行う等方性エッチング制御部と、
前記エッチングマスクと前記側面との間に前記金属膜の成膜粒子を回り込ませて前記錐台に付着させることにより前記金属膜を成膜する金属膜成膜部とを備え、
前記金属膜成膜部において、前記成膜粒子の前記基板に対する指向性を制御することで、前記金属膜の膜厚を前記錐台の根元から前記頂面に向かうにつれて順次薄くすることを特徴とするティップ型プローブ製造装置。
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