JP5016958B2 - 光学素子の製造方法 - Google Patents
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Description
第1の材料からなる基板上に局在プラズモン共鳴を生ずる金属材料を配して構成される局在プラズモン共鳴を利用する光学素子の製造方法であって、
表面に複数の、突起部もしくは窪み部、を有する前記基板を用意する工程と、前記基板の表面に対し、該表面の法線の方向に対して斜めの方向から第2の材料からなる膜を形成する工程と、を有し、
第2の材料を前記基板面から除去可能な材料として、第2の材料からなる膜を前記基板上に形成後、第3の材料としての金属材料からなる膜を前記第2の材料からなる膜が形成された前記基板上に形成し、第2の材料からなる膜を除去して、前記基板上に前記金属材料からなる膜を部分的に残すこと、
を特徴とする局在プラズモン共鳴を利用する光学素子の製造方法である。
突起部あるいは窪みに対し、法線及び表面に対し斜め方向から第2の材料をからなる膜を形成する工程と、を有し、
少なくとも突起部と隣接した表面の第1の部材が露出した領域、あるいは、窪みに第1の部材が露出した領域が形成されている。
突起部あるいは窪みに対し、法線及び表面に対し斜め方向から第2の材料をからなる膜を形成する工程と、更に、
第2の材料からなる膜を形成後、金属材料からなる第3の材料を成膜する工程と、
その後、第2の材料を除去する工程と、を有し、
第2の材料を除去する際に、第2の材料からなる膜上に形成されている第3の材料も同時に除去することで、
少なくとも突起部と隣接した表面の第1の部材が露出した領域、あるいは、窪みに第1の部材が露出した領域が形成されている。
d=(h−t)tanθ
の関係となる。また、蒸着方向と基板法線方向を含む平面の法線方向の金属微小開口104の幅は同方向の棒状突起の幅と同じとなる。これらの関係により、所望の金属微小開口サイズに応じて、蒸着角度、蒸着膜厚、棒状突起の大きさを決定することができる。
d=D−t×tanθ
の関係となる。また、蒸着方向と基板法線方向を含む平面の法線方向の金属微小開口504の幅は同方向の棒状突起の幅と同じとなる。これらの関係により、所望の金属微小開口サイズに応じて、蒸着角度、蒸着膜厚、窪み構造の大きさを決定することができる。
d=(h−t)tanθ
の関係となる。また、蒸着方向と基板法線方向を含む平面の法線方向の金属微粒子605の幅は同方向の棒状突起の幅と同じとなる。これらの関係により、所望の金属微粒子サイズに応じて、蒸着角度、材料603及び金属材料の蒸着膜厚、棒状突起の大きさを決定することができる。
d=D−t×tanθ
の関係となる。また、蒸着方向と基板法線方向を含む平面の法線方向の金属微粒子705の幅は同方向の窪み構造の幅と同じとなる。これらの関係により、所望の金属微粒子サイズに応じて、蒸着角度、材料703及び金属材料の蒸着膜厚、窪み構造の大きさを決定することができる。
102 基板部材
103 金属材料
104 金属微小開口
201 窪み構造
202 型
203 可塑性材料
204 棒状突起
301 棒状突起
302 金属微小開口
303 窪み構造
304 金属微小開口
401 棒状突起構造
402 型
403 可塑性材料
404 窪み構造
501 窪み構造
502 基板部材
503 金属材料
504 金属微小開口
601 棒状突起
602 基板部材
603 エッチングで除去可能な材料
604 金属材料
605 金属微粒子構造
701 窪み構造
702 基板部材
703 エッチングで除去可能な材料
704 金属材料
705 金属微粒子構造
801 棒状突起
802 金属微粒子構造
803 窪み構造
804 金属微粒子構造
901 光源
902 コリメータレンズ
903 検体液
904 標的物質
905 センサ素子
906 照射光
907 散乱光
908 集光レンズ
909 干渉フィルタ
910 光検出器
911 検出信号
Claims (9)
- 第1の材料からなる基板上に局在プラズモン共鳴を生ずる金属材料を配して構成される局在プラズモン共鳴を利用する光学素子の製造方法であって、
表面に複数の、突起部もしくは窪み部、を有する前記基板を用意する工程と、前記基板の表面に対し、該表面の法線の方向に対して斜めの方向から第2の材料からなる膜を形成する工程と、を有し、
第2の材料を前記基板面から除去可能な材料として、第2の材料からなる膜を前記基板上に形成後、第3の材料としての金属材料からなる膜を前記第2の材料からなる膜が形成された前記基板上に形成し、第2の材料からなる膜を除去して、前記基板上に前記金属材料からなる膜を部分的に残すこと、
を特徴とする局在プラズモン共鳴を利用する光学素子の製造方法。 - 前記第2の材料からなる膜がエッチングで除去可能な膜である請求項1に記載の局在プラズモン共鳴を利用する光学素子の製造方法。
- 前記金属材料からなる膜の大きさが、10nmから500nmの範囲にある請求項1または2に記載の局在プラズモン共鳴を利用する光学素子の製造方法。
- 前記金属材料からなる膜は該膜を形成するための材料を前記基板の表面に対して垂直方向から供給することにより形成される請求項1〜3のいずれか1項に記載の局在プラズモン共鳴を利用する光学素子の製造方法。
- 前記金属材料が、金、銀、銅およびアルミニウムからなる群から選ばれた金属材料、あるいは、前記群から選ばれた2以上の金属材料からなる合金である請求項1〜4のいずれか1項に記載の局在プラズモン共鳴を利用する光学素子の製造方法。
- 前記基板の有する突起部もしくは窪み部は、型の押し付けにより形成されている請求項1〜5のいずれか1項に記載の局在プラズモン共鳴を利用する光学素子の製造方法。
- 前記第2の材料からなる膜を蒸着により形成する請求項1〜6のいずれか1項に記載の局在プラズモン共鳴を利用する光学素子の製造方法。
- 前記光学素子はセンサである請求項1〜7のいずれか1項に記載の局在プラズモン共鳴を利用する光学素子の製造方法。
- 前記光学素子はフィルタである請求項1〜7のいずれか1項に記載の局在プラズモン共鳴を利用する光学素子の製造方法。
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