(57)【要約】【課題】光の波長に比べ微小でその開口径が精度よくコントロールされた突起を有して近接場顕微鏡、近接場記録再生装置等に好適に適用できる平面型プローブを安価かつ簡単に提供できるようにする。【解決手段】平面型プローブ１における突起先端開口６を、遮光膜５で被覆された突起先端部分の研磨により形成することにより、突起先端開口６が研磨面となり光学的に平滑な面として形成できるとともに、研磨量の調整により簡単かつ安価にして高精度にその開口径を制御することができ、よって、開口径が高精度に制御された平面型プローブ１を提供することができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する基板とこの基板と同じ材料により形成されて当該基板の表面側から突出する先細の突起とを有する平面型のプローブ基体と、
当該プローブ基体の表面上で少なくとも前記突起を被覆する遮光膜と、
少なくとも前記突起の先端部分の研磨により前記遮光膜を除去して形成された突起先端開口と、
を備える平面型プローブ。
【請求項２】
前記プローブ基体は、前記基板の表面側において前記突起の周囲に当該突起と同一材料で略同一高さに形成された保護壁を有する請求項１記載の平面型プローブ。
【請求項３】
前記保護壁は、一部の開口部を除いて前記突起の周囲を壁状に連続して囲むように形成されている請求項２記載の平面型プローブ。
【請求項４】
前記保護壁は、前記突起から離間する方向へ尖る尖角部を外周の一部に有するとともに前記突起の周囲を壁状に連続して囲むように形成されている請求項２又は３記載の平面型プローブ。
【請求項５】
前記プローブ基体は、前記基板の表面側において当該基板の周囲に当該基板と同一材料で前記突起と略同一高さに形成されたバンクを有する請求項１ないし４の何れか一記載の平面型プローブ。
【請求項６】
前記基板は、石英又は光学ガラスにより形成されている、請求項１ないし５の何れか一記載の平面型プローブ。
【請求項７】
前記基板は、その裏面側に設けられて透光性を有する支持材料により裏打ちされている請求項１ないし６の何れか一記載の平面型プローブ。
【請求項８】
前記突起は、前記突起先端開口を含めて円錐台形状に形成されている請求項１ないし７の何れか一記載の平面型プローブ。
【請求項９】
前記基板又は前記支持材料の裏面側に形成されて、裏面側から入射する光を前記突起の根元部に集光させる集光機能部を有する請求項１ないし８の何れか一記載の平面型プローブ。
【請求項１０】
前記突起は、前記基板の表面側において複数個がアレイ状に配列形成されている請求項１ないし９の何れか一記載の平面型プローブ。
【請求項１１】
透光性を有する基板とこの基板と同じ材料により形成されて当該基板の表面側から突出する先細の突起とを有する平面型のプローブ基体の表面側を遮光膜で被覆する工程と、
少なくとも前記突起の先端部分を研磨して前記遮光膜を除去することにより突起先端開口を形成する工程と、
を含む平面型プローブの製造方法。
【請求項１２】
透光性を有する基板とこの基板と同じ材料により形成されて当該基板の表面側から突出する先細の突起とに加え、前記基板の表面側において前記突起の周囲に当該突起と同一材料で略同一高さに形成された保護壁又は前記基板の表面側において当該基板の周囲に当該基板と同一材料で前記突起と略同一高さに形成されたバンクとの少なくとも一方を有する平面型のプローブ基体の表面側を遮光膜で被覆する工程と、
前記突起の先端部分とともに前記保護壁表面又は前記バンク表面を研磨して前記遮光膜を除去することにより前記突起の先端部分に突起先端開口を形成する工程と、
を含む平面型プローブの製造方法。
【請求項１３】
透光性を有する基板とこの基板と同じ材料により形成されて当該基板の表面側から突出する先細の突起とに加え、前記基板の表面側において前記突起の周囲に当該突起と同一材料で略同一高さに形成された保護壁又は前記基板の表面側において当該基板の周囲に当該基板と同一材料で前記突起と略同一高さに形成されたバンクとの少なくとも一方を有する平面型のプローブ基体の表面側を遮光膜で被覆する工程と、
前記保護壁表面又は前記バンク表面の前記遮光膜を除去する工程と、
前記突起の先端部分を研磨して前記遮光膜を除去することにより突起先端開口を形成する工程と、
を含む平面型プローブの製造方法。
【請求項１４】
透光性を有する基板とこの基板と同じ材料により形成されて当該基板の表面側から突出する先細の突起とに加え、前記基板の表面側において前記突起の周囲に当該突起と同一材料で略同一高さに形成された保護壁又は前記基板の表面側において当該基板の周囲に当該基板と同一材料で前記突起と略同一高さに形成されたバンクとの少なくとも一方を有する平面型のプローブ基体の表面側を遮光膜で被覆する工程と、
被覆された前記プローブ基体の表面側に樹脂を充填する工程と、
前記突起の先端部分とともに前記保護壁表面又は前記バンク表面を充填された樹脂と同時に研磨して前記遮光膜を除去することにより前記突起の先端部分に突起先端開口を形成する工程と、
残存した樹脂を除去する工程と、
を含む平面型プローブの製造方法。
【請求項１５】
透光性を有する基板とこの基板と同じ材料により形成されて当該基板の表面側から突出する先細の突起とに加え、前記基板の表面側において前記突起の周囲に当該突起と同一材料で略同一高さに形成された保護壁又は前記基板の表面側において当該基板の周囲に当該基板と同一材料で前記突起と略同一高さに形成されたバンクとの少なくとも一方を有する平面型のプローブ基体の表面側を遮光膜で被覆する工程と、
前記保護壁表面又は前記バンク表面の前記遮光膜を除去する工程と、
前記プローブ基体の表面側に樹脂を充填する工程と、
前記突起の先端部分を充填された樹脂と同時に研磨して前記遮光膜を除去することにより突起先端開口を形成する工程と、
残存した樹脂を除去する工程と、
を含む平面型プローブの製造方法。
【請求項１６】
光記録媒体に対して照射する光を発する光源と、
前記光記録媒体側に突起の先端が位置するように配設される請求項１，２，５ないし８又は１０の何れか一記載の平面型プローブと、
前記光源から出射された光を前記突起の根元部に集光させる集光手段と、
を備える光ピックアップ装置。
【請求項１７】
光記録媒体に対して照射する光を発する光源と、
前記光記録媒体側に突起の先端が位置するように配設され、前記光源から出射された光を集光機能部により前記突起の根元部に集光させる請求項９記載の平面型プローブと、
を備える光ピックアップ装置。
【請求項１８】
光記録媒体に対して照射する光を発する光源と、
前記保護壁の前記開口部が回転される前記光記録媒体の回転方向下流側に位置するように位置付けられて、光記録媒体側に突起の先端が位置するように配設される請求項３記載の平面型プローブと、
前記光源から出射された光を前記突起の根元部に集光させる集光手段と、
を備える光ピックアップ装置。
【請求項１９】
光記録媒体に対して照射する光を発する光源と、
前記保護壁の前記尖角部が回転される前記光記録媒体の回転方向上流側に位置するように位置付けられて、光記録媒体側に突起の先端が位置するように配設される請求項４記載の平面型プローブと、
前記光源から出射された光を前記突起の根元部に集光させる集光手段と、
を備える光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面型プローブ、その製造方法及び光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）は、プローブ（探針）を試料表面に１μｍ以下にまで近接させた時に両者に働く相互作用を検出しながらプローブをＸＹ方向或いはＸＹＺ方向に走査して、その相互作用の２次元マッピングを行う装置の総称であり、例えば、走査型トンネリング顕微鏡（ＳＴＭ）、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）、近接場光学顕微鏡（Ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ＝ＮＳＯＭ）を含んでいる。
【０００３】
この中で近接場光学顕微鏡（ＮＳＯＭ）は、特に１９８０年代以降、エバネッセント波を検出することにより回折限界を超える分解能を有する光学顕微鏡として、生体試料の蛍光測定や、フォトニクス材料、素子の評価（誘電体光導波路各種特性評価、半導体量子ドットの発光スペクトルの測定、半導体面発光素子の諸特性の評価など）等への応用を目指して盛んに開発が進められている。ＮＳＯＭは、基本的には試料に光を照射した状態で鋭い探針を近付け、試料近傍の光の場（近接場）の状態を検出する装置である。特許文献１にはＮＳＯＭに用いるためのファイバープローブが開示されている。
【０００４】
また、近接場光を用いた光記録技術の開発も行われている。ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）に代表される光記録媒体は、大容量で小型化にする高密度化の方向に進歩している。この高密度化には、記録ビットの微小化が必要であり、入射する光の短波長化及びレンズの高ＮＡ化が図られている。しかし、このままでは、光の回折限界により、記録に関しては、記録ビットを微小化できなくなる。また、再生に関しては、微小化した記録ビットをクロストークなしで読むことができなくなる。
【０００５】
このような光の回折限界による記録、再生の限界に対する解決策の一つとして、「近接場光」を用いる光方式が提案されている。即ち、屈折率の異なる２つの媒体の一方から全反射条件以上で光を入射すると、光が入射される一方の媒体を伝播する光はもう一方の媒体との境界面で全反射されるが、一部境界面を越えて非伝播の電場成分のみが染み出す領域（近接場）が形成される。このように非伝播の電場成分のみが染み出す領域を「近接場」という。このような領域は、例えば、近接場光顕微鏡の光ファイバプローブのように、導入される光の波長よりも微細な開口を有する光ファイバによって形成することができる。このような微小開口による近接場は、開口寸法とほぼ同じ位しか横方向の広がりを持たず、開口から離れるに従って指数関数的に強度が減少し、開口と同程度以上には染み出さない。
【０００６】
このような近接場領域に微小な散乱体を挿入することにより、近接場が散乱され伝播光の近接場光として変換される。近接場で発生する近接場光は、開口と同程度以上に染み出さないため、このような近接場光を用いることで、光の回折限界を超えた解像度を得ることができ、光記録媒体に対する超高密度記録や、超高密度記録された光記録媒体の再生を良好に行なうことが期待できる。
【０００７】
しかしながら、近接場光を用いることで光の回折限界を超えた解像度を得ることができるが、近接場光は、一般の伝播光に比べて非常に強度が弱い。このため、例えば、先端を非常に細く形成したプローブを光ディスク等の光記録媒体に対して近接して配設する等、効果的に近接場光を発生及び検出させる方法が模索されている。
【０００８】
また、近年、高密度記録と同様に、記録再生の高速化も検討されている。その一つとして、碁盤目状に複数の開口を持つアレイ状構成とした平面型プローブが提案されている。このようなアレイ状の平面型プローブを用いることで、（目標とする記録・再生の走査速度）／（開口数）を走査速度とすることができるので、実際の走査速度が低速であっても、目標とする記録・再生の走査速度の高速化を図ることが可能である。
【０００９】
ところで、このような近接場光を用いるプローブでは、光利用効率を向上させるため光出射部を除くプローブ周辺を遮光膜で覆っている。通常、遮光膜は真空蒸着法やスパッタリング法で形成されている。これらの成膜法によって開口部を有する遮光膜を形成する場合、その方法として、次の（１）〜（３）の方法がある。
【００１０】
（１）  光ファイバを用いたプローブでは蒸着或いはスパッタ粒子のファイバへの入射方向を突起形成面と反対側になるように制御する方法が試みられている。
【００１１】
（２）  プローブ全面に遮光膜を形成した後、ＦＩＢ（フォーカストイオンビーム）を用いて先端部の遮光膜を除去する方法が行われている。
【００１２】
（３）  プローブ先端部の遮光膜を電気分解で除去して開口を形成する方法が提示されている（特許文献２参照）。
【００１３】
【特許文献１】
特許第３０２３０４８号公報
【特許文献２】
特開２００１−４６４５公報
【特許文献３】
特開２００１−２０８６７２公報
【特許文献４】
特開２０００−１８２２６４公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、（１）の方法の場合、開口の形を制御することが困難である上に、平面型プローブには適用できない。
【００１５】
また、（２）の方法では、突起先端開口の大きさをコントロールできるという利点はあるが、装置が高価な上にプローブ１本加工するのに数分から数十分かかるというコスト面での欠点を持っている。
【００１６】
（３）の方法では、遮光膜として導電性材料しか使用できない上、開口の大きさを精密に制御するのが困難である。
【００１７】
本発明の目的は、光の波長に比べ微小でその開口径が精度よくコントロールされた突起を有して近接場顕微鏡、近接場記録再生装置等に適用される平面型プローブを安価かつ簡単に提供できるようにすることである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の平面型プローブは、透光性を有する基板とこの基板と同じ材料により形成されて当該基板の表面側から突出する先細の突起とを有する平面型のプローブ基体と、当該プローブ基体の表面上で少なくとも前記突起を被覆する遮光膜と、少なくとも前記突起の先端部分の研磨により前記遮光膜を除去して形成された突起先端開口と、を備える。
【００１９】
従って、平面型プローブにおける突起先端開口が当該突起先端開口以外の部分から近接場光が発生することを防止するための遮光膜で被覆された突起先端部分の研磨により形成されているので、突起先端開口が研磨面となり光学的に平滑な面として得ることができるとともに、研磨量の調整により簡単かつ安価にして高精度にその開口径を制御することができ、よって、開口径が高精度に制御された平面型プローブとなる。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の平面型プローブにおいて、前記プローブ基体は、前記基板の表面側において前記突起の周囲に当該突起と同一材料で略同一高さに形成された保護壁を有する。
【００２１】
従って、保護壁により実使用時の突起の保護が行なえるともに、研磨時の突起の保護も行える。また、保護壁表面を研磨ストップ面とすることができ、突起の過剰研磨を防止することができ、さらには、傾いて研磨されることを防止することもできる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の平面型プローブにおいて、前記保護壁は、一部の開口部を除いて前記突起の周囲を壁状に連続して囲むように形成されている。
【００２３】
従って、例えば、平面型プローブを用いて光記録媒体に対する記録再生を行なう場合に光記録媒体と平面型プローブとの相対的な移動によって発生する気流に対して、突起よりも下流側に保護壁の開口部が位置するように本発明の平面型プローブを配置することで、突起と保護壁との間にある異物を気流を利用して開口部から排除することができる。また、研磨時においても開口部が下流側になる方向に研磨することにより、研磨時に突起周辺及び保護壁内側に異物が集積するのを防止できる。
【００２４】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の平面型プローブにおいて、前記保護壁は、前記突起から離間する方向へ尖る尖角部を外周の一部に有するとともに前記突起の周囲を壁状に連続して囲むように形成されている。
【００２５】
従って、例えば、平面型プローブを用いて光記録媒体に対する記録再生を行なう場合に光記録媒体と平面型プローブとの相対的な移動によって発生する気流に対して、突起よりも上流側に尖角部が位置するように本発明の平面型プローブを配置することで、保護壁の上流側にある異物を尖角部と気流とを利用して排除することができる。また、研磨時においても、尖角部が上流側になる方向に研磨することにより、研磨時に突起上流側に異物が集積するのを防止できる。
【００２６】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一記載の平面型プローブにおいて、前記プローブ基体は、前記基板の表面側において当該基板の周囲に当該基板と同一材料で前記突起と略同一高さに形成されたバンクを有する。
【００２７】
従って、バンクにより実使用時の突起の保護が行なえるともに、研磨時の突起の保護も行える。また、バンク表面を研磨ストップ面とすることができ、突起の過剰研磨を防止することができ、さらには、傾いて研磨されることを防止することもできる。
【００２８】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか一記載の平面型プローブにおいて、前記基板は、石英又は光学ガラスにより形成されている。
【００２９】
従って、基板、即ち突起を石英又は光学ガラスによって形成することにより、優れた屈折率、透過率を有する平面型プローブを提供することができる。
【００３０】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか一記載の平面型プローブにおいて、前記基板は、その裏面側に設けられて透光性を有する支持材料により裏打ちされている。
【００３１】
従って、例えば、単体では板状に成形することが困難である材料や、透過率が低いために薄くする必要があるにも拘わらず薄くすることにより強度や取り扱い性が低下してしまうような材料を基板に使用することが可能となり、屈折率、透過率、使用波長の選択性が増す。
【００３２】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか一記載の平面型プローブにおいて、前記突起は、前記突起先端開口を含めて円錐台形状に形成されている。
【００３３】
従って、より高効率な近接場光の発生が可能となる。
【００３４】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか一記載の平面型プローブにおいて、前記基板又は前記支持材料の裏面側に形成されて、裏面側から入射する光を前記突起の根元部に集光させる集光機能部を有する。
【００３５】
従って、例えば、平面型プローブを用いて光記録媒体に対する記録再生を行なう場合に、裏面側から入射する光を突起の根元部に集光させる集光機能部を備える本発明の平面型プローブを用いることで、別個に集光レンズを用いる必要がなくなる。
【００３６】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９の何れか一記載の平面型プローブにおいて、前記突起は、前記基板の表面側において複数個がアレイ状に配列形成されている。
【００３７】
従って、例えば、平面型プローブを用いて光記録媒体に対する記録再生を行なう場合に、その高速化を図るのに有効となる。
【００３８】
請求項１１記載の発明の平面型プローブの製造方法は、透光性を有する基板とこの基板と同じ材料により形成されて当該基板の表面側から突出する先細の突起とを有する平面型のプローブ基体の表面側を遮光膜で被覆する工程と、少なくとも前記突起の先端部分を研磨して前記遮光膜を除去することにより突起先端開口を形成する工程と、を含む。
【００３９】
従って、平面型プローブにおける突起先端開口を、当該突起先端開口以外の部分から近接場光が発生することを防止するための遮光膜で被覆された突起先端部分の研磨により形成することにより、突起先端開口が研磨面となり光学的に平滑な面として形成することができるとともに、研磨量の調整により簡単かつ安価にして高精度にその開口径を制御することができ、よって、開口径が高精度に制御された平面型プローブを提供することができる。
【００４０】
請求項１２記載の発明の平面型プローブの製造方法は、透光性を有する基板とこの基板と同じ材料により形成されて当該基板の表面側から突出する先細の突起とに加え、前記基板の表面側において前記突起の周囲に当該突起と同一材料で略同一高さに形成された保護壁又は前記基板の表面側において当該基板の周囲に当該基板と同一材料で前記突起と略同一高さに形成されたバンクとの少なくとも一方を有する平面型のプローブ基体の表面側を遮光膜で被覆する工程と、前記突起の先端部分とともに前記保護壁表面又は前記バンク表面を研磨して前記遮光膜を除去することにより前記突起の先端部分に突起先端開口を形成する工程と、を含む。
【００４１】
従って、突起を保護するための保護壁又はバンクを有する構造の平面型プローブを製造する場合も請求項１１記載の発明の場合と同様に、研磨により開口先端を高精度に形成することができる。この際、保護壁又はバンクが存在することにより、研磨時の突起の保護も図れる上に、保護壁表面又はバンク表面を研磨ストップ面とすることができ、突起の過剰研磨を防止することができ、さらには、傾いて研磨されることを防止することもできる。さらには、保護壁の一部に開口部を備える場合であれば、この開口部が下流側となる方向に研磨することにより、研磨時に突起周辺及び保護壁内側に異物が集積するのを防止することもできる。さらには、突起から離間する方向へ尖る尖角部を外周の一部に有する保護膜の場合であれば、研磨時において、尖角部が上流側になる方向に研磨することにより、研磨時に突起上流側に異物が集積するのを防止できる。
【００４２】
請求項１３記載の発明の平面型プローブの製造方法は、透光性を有する基板とこの基板と同じ材料により形成されて当該基板の表面側から突出する先細の突起とに加え、前記基板の表面側において前記突起の周囲に当該突起と同一材料で略同一高さに形成された保護壁又は前記基板の表面側において当該基板の周囲に当該基板と同一材料で前記突起と略同一高さに形成されたバンクとの少なくとも一方を有する平面型のプローブ基体の表面側を遮光膜で被覆する工程と、前記保護壁表面又は前記バンク表面の前記遮光膜を除去する工程と、前記突起の先端部分を研磨して前記遮光膜を除去することにより突起先端開口を形成する工程と、を含む。
【００４３】
従って、基本的に請求項１２記載の発明の場合と同様であるが、特に、遮光膜の除去工程を分け、突起先端部分のみの研磨により遮光膜を除去して突起先端開口を形成することにより、研磨時間が短縮できるとともに、保護膜表面やバンク表面を研磨ストップ面とすることができ、突起の過剰研磨を防止することができ、さらには、傾いて研磨されることを防止することもできる。
【００４４】
請求項１４記載の発明の平面型プローブの製造方法は、透光性を有する基板とこの基板と同じ材料により形成されて当該基板の表面側から突出する先細の突起とに加え、前記基板の表面側において前記突起の周囲に当該突起と同一材料で略同一高さに形成された保護壁又は前記基板の表面側において当該基板の周囲に当該基板と同一材料で前記突起と略同一高さに形成されたバンクとの少なくとも一方を有する平面型のプローブ基体の表面側を遮光膜で被覆する工程と、被覆された前記プローブ基体の表面側に樹脂を充填する工程と、前記突起の先端部分とともに前記保護壁表面又は前記バンク表面を充填された樹脂と同時に研磨して前記遮光膜を除去することにより前記突起の先端部分に突起先端開口を形成する工程と、残存した樹脂を除去する工程と、を含む。
【００４５】
従って、基本的に請求項１２記載の発明の場合と同様であるが、特に、遮光膜で被覆されたプローブ基体の表面側に樹脂を充填する工程と、この樹脂を含めて研磨する工程とを有するので、研磨時にプローブ基体表面が全面的に保護されることとなり、異物集積、遮光膜のバリ発生等を抑制することができる。
【００４６】
請求項１５記載の発明の平面型プローブの製造方法は、透光性を有する基板とこの基板と同じ材料により形成されて当該基板の表面側から突出する先細の突起とに加え、前記基板の表面側において前記突起の周囲に当該突起と同一材料で略同一高さに形成された保護壁又は前記基板の表面側において当該基板の周囲に当該基板と同一材料で前記突起と略同一高さに形成されたバンクとの少なくとも一方を有する平面型のプローブ基体の表面側を遮光膜で被覆する工程と、前記保護壁表面又は前記バンク表面の前記遮光膜を除去する工程と、前記プローブ基体の表面側に樹脂を充填する工程と、前記突起の先端部分を充填された樹脂と同時に研磨して前記遮光膜を除去することにより突起先端開口を形成する工程と、残存した樹脂を除去する工程と、を含む。
【００４７】
従って、基本的に請求項１４記載の発明の場合と同様であるが、特に、保護壁表面又はバンク表面の遮光膜を除去する工程と、その後のプローブ基体の表面側に樹脂を充填する工程と、突起先端部分に関してこの樹脂を含めて研磨する工程とを有するので、突起先端部分のみの研磨により遮光膜を除去して突起先端開口を形成することにより、研磨時間が短縮できるとともに、保護膜表面やバンク表面を研磨ストップ面とすることができ、突起の過剰研磨を防止することができ、さらには、傾いて研磨されることを防止することもできる。
【００４８】
請求項１６記載の発明の光ピックアップ装置は、光記録媒体に対して照射する光を発する光源と、前記光記録媒体側に突起の先端が位置するように配設される請求項１，２，５ないし８又は１０の何れか一記載の平面型プローブと、前記光源から出射された光を前記突起の根元部に集光させる集光手段と、を備える。
【００４９】
従って、請求項１，２，５ないし８又は１０の何れか一記載の平面型プローブを備えるので、光記録媒体に対する記録再生に平面型プローブを用いる際に、近接場光を発生させるための突起先端開口の開口径精度の高い突起を光記録媒体に近接させた場合にも、その損傷を極力回避することができ、結果的に、突起と光記録媒体とをより近接させて近接場光を効率的に発生させるとともに機械的耐久性の向上を図ることができる。
【００５０】
請求項１７記載の発明の光ピックアップ装置は、光記録媒体に対して照射する光を発する光源と、前記光記録媒体側に突起の先端が位置するように配設され、前記光源から出射された光を集光機能部により前記突起の根元部に集光させる請求項９記載の平面型プローブと、を備える。
【００５１】
従って、請求項１６記載の発明の作用・効果に加えて、例えば、平面型プローブを用いて光記録媒体に対する記録再生を行なう場合に、裏面側から入射する光を突起の根元部に集光させる集光機能部を備える請求項９記載の平面型プローブを備えることで、別個に集光レンズを用いる必要がなくなり、かつ、光源と集光機能部との光軸合わせで済み、組立て性も向上する。
【００５２】
請求項１８記載の発明の光ピックアップ装置は、光記録媒体に対して照射する光を発する光源と、前記保護壁の前記開口部が回転される前記光記録媒体の回転方向下流側に位置するように位置付けられて、光記録媒体側に突起の先端が位置するように配設される請求項３記載の平面型プローブと、前記光源から出射された光を前記突起の根元部に集光させる集光手段と、を備える。
【００５３】
従って、請求項１６記載の発明の作用・効果に加えて、例えば、平面型プローブを用いて光記録媒体に対する記録再生を行なう場合に光記録媒体と平面型プローブとの相対的な移動によって発生する気流に対して、突起よりも下流側に保護壁の開口が位置するように配置させた請求項３記載の平面型プローブを備えることで、突起と保護壁との間にある異物を気流を利用して開口から排除することができる。
【００５４】
請求項１９記載の発明の光ピックアップ装置は、光記録媒体に対して照射する光を発する光源と、前記保護壁の前記尖角部が回転される前記光記録媒体の回転方向上流側に位置するように位置付けられて、光記録媒体側に突起の先端が位置するように配設される請求項４記載の平面型プローブと、前記光源から出射された光を前記突起の根元部に集光させる集光手段と、を備える。
【００５５】
従って、請求項１６記載の発明の作用・効果に加えて、例えば、平面型プローブを用いて光記録媒体に対する記録再生を行なう場合に光記録媒体と平面型プローブとの相対的な移動によって発生する気流に対して、突起よりも上流側に尖角部が位置するように配置させた請求項４記載の平面型プローブを備えることで、保護壁の上流側にある異物を尖角部と気流とを利用して排除することができる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００５７】
［光ピックアップ装置への適用例；実使用例］
本実施の形態は、平面型プローブを備える光ピックアップ装置への適用例を示す。図１は、平面型プローブ１を用いて光記録媒体Ｄに対して記録又は再生を行なう記録再生装置中の光ピックアップ装置部分を示す概略側面図である。
【００５８】
まず、平面型プローブ１は、透光性を有する基板２の表面側から突出する先細形状の突起３を有する構成とされている。この突起３は円錐台形状に形成されている。また、基板２上には突起３周囲に位置させて突起３と同一高さ（厳密に同一でなくてもよく、略同一であればよい）の保護壁４も一体に形成されている。
【００５９】
なお、平面型プローブ１は、図２に示すように、基板２上に複数個、例えば２個の突起３をアレイ状に配列形成したアレイ型として構成されていてもよい。
【００６０】
また、これらの突起３や保護壁４ないし基板２表面は遮光膜５により被覆されており、突起３の先端部分にはこの遮光膜５により被覆された部分を後述するように研磨することで当該遮光膜５を除去した突起先端開口６が研磨面として高精度に形成されている。
【００６１】
本実施の形態の光ピックアップ装置は、突起３側を光記録媒体Ｄ側として接近配置される平面型プローブ１とともに、レーザ光を出射する光源としての半導体レーザ１１、半導体レーザ１１から出射されたレーザ光を平行光化するコリメートレンズ１２、平行光化されたレーザ光を平面型プローブ１の突起３側に向けて偏向させるビームスプリッタ１３、偏向されたレーザ光を平面型プローブ１の基板裏面側から突起３の根元部に集光させる集光手段としての対物レンズ１４とを備えた構成とされ、対物レンズ１４より突起３の根元部に集光されたレーザ光を突起３内部を通すことにより研磨面として形成された突起先端開口６から光の回折限界以下のスポット径の近接場光１５を出射させることにより、突起先端開口６に近接対向する光記録媒体Ｄに対して記録パターン１６が記録される。なお、ビームスプリッタ１３の戻り光側には受光光学系１７が設けられる。また、光記録媒体Ｄは図示しないスピンドルモータ等により回転駆動される。
【００６２】
このような構成において、半導体レーザ１１からレーザ光を出射すると、対物レンズ１４を介して集光状態で基板２側から突起３の根元部に集光状態で入射されたレーザ光が、突起３中を伝播して空気との境界面（突起先端開口６）で反射される。このとき、突起３に入射されたレーザ光が一部境界面（突起先端開口６）を越え、この境界面より光記録媒体Ｄ側に非伝播の電場成分のみが染み出した領域（近接場）が形成される。この近接場光１５は、その特性から、突起先端開口６の寸法とほぼ同じ位しか横方向の広がりを持たない。この突起先端開口６の寸法は、使用するレーザ光の波長よりも微細な寸法に設定されており、突起３と光記録媒体Ｄとの距離が突起３の突起先端開口６の直径と同程度に設定されているため、近接場に染み出した非伝播の電場成分である近接場光１５を光記録媒体Ｄの記録面に照射することができる。これによって、光の回析限界を超えた解像度を得ることができる。
【００６３】
［平面型プローブの製造方法の概要］
次に、このような平面型プローブ１の製造方法の概要について説明する。本実施の形態における平面型プローブ１を製造するためには、まず、少なくとも基板２と突起３とを有する平面型のプローブ基体を用意する。このようなプローブ基体自体の作製方法としては、例えば、特許文献３中に示される方法、特許文献４中に示される方法、等の周知の方法を適宜用いることができる。保護壁４や後述するバンクの有無、突起３が単一か複数か（アレイ構造か）は任意である。何れの方法を用いる場合でも、写真製版に用いるフォトマスクに突起形成用パターンの他に、保護壁形成用パターン及び／又はバンク形成用パターンを形成しておくことで、保護壁４やバンクを持つ平面型のプローブ基体を作製することができる。
【００６４】
このようなプローブ基体に対して、まず、その表面全面に遮光膜５を形成する。遮光膜５の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、メッキ法等の薄膜形成技術を用いることができる。また、遮光膜５の材料としてはＡｕ，Ａｇ，Ａｌ等の金属膜或いは金属の積層膜を用いても良いし、λ／４誘電体多層膜を用いても良い。
【００６５】
次に、表面が遮光膜５により全面的に被覆されたプローブ基体をワックスを用いて研磨治具に貼り付け、少なくとも突起３の先端部分を含めてその表面側の研磨を行い、遮光膜５を部分的に除去することにより、突起３の先端部分に関しては突起先端開口６を形成する。研磨剤としては、例えば、コロイダルシリカを用いることができる。
【００６６】
概略的に示す本実施の形態の平面プローブ１の製造方法によれば、第１に、プローブ基体をウエハ内に多数作り込み、ウエハ状態で一括研磨することができる。或いは、プローブ基体を複数個同時に研磨することも可能である。即ち、大量かつ短時間で形成することが可能になる。第２に、プローブ開口面（突起先端開口６）は研磨面となるので、光学的に平滑な面として形成することができる。第３に、研磨量を調整するだけで、簡単かつ高精度に突起先端開口６の開口径を制御することができる。第４に、上端に平面を有する突起３を持つプローブ基体２１を用い、遮光膜５に金属を用いることにより、材料の硬度差を利用して遮光膜５のみを簡単に除去することができる。
【００６７】
以下、このような平面型プローブの製造方法を基本とする、より具体的な製造方法を数例挙げて順に説明する。
【００６８】
［製造方法１］
図３を参照して説明する。本製造方法１は、例えば図２に示したようなアレイタイプの平面型プローブ１の製造方法に関する適用例であり、前述したような周知の方法を用いて、石英ウエハ（基板２）に、根元径２μｍ、先端０．３μｍ、高さ３μｍの突起３を複数個アレイ状に形成したプローブ基体２１を用意する（図３（ａ）参照）。
【００６９】
このようなプローブ基体２１の表面全面に対して、図３（ｂ）に示すように、例えばＡｌを０．２μｍの厚さにスパッタリングすることにより遮光膜５を形成する。
【００７０】
このように表面が遮光膜５により全面的に被覆されたプローブ基体２１を、図３（ｃ）に示すように、ワックス２２を用いて研磨治具２３に貼り付け、研磨盤２４上で研磨剤としてコロイダルシリカを用いて研磨し、突起３の先端部分の遮光膜５を除去する。なお、この研磨工程として、図３（ｃ）では、複数個のプローブ基体２１を研磨治具２３に貼り付け、同時に研磨する例を示したが、もちろんプローブ基体２１を１個ずつ研磨しても構わない。また、研磨治具２３の周辺部にプローブ基体２１と同一厚さのダミー板を設置しておけば、傾いて研磨されるのを防止することができる。
【００７１】
このような研磨終了後、ワックス２２を有機溶剤で除去することにより、突起３の先端部分に０．３μｍの遮光膜５の突起先端開口６を平滑面として有する平面型プローブ１が得られる（図３（ｄ））。
【００７２】
［製造方法２］
図４ないし図９を参照して説明する。本製造方法２は、例えば、図４に示すように、突起３の周囲に保護壁４を有し、また、基板２の周囲に例えば２個のバンク２５を有するアレイタイプの平面型プローブ１の製造方法に関する適用例である。ここで、当該平面型プローブ１として、図４（ａ）に示す例では、例えば、基板２のサイズとしては幅３ｍｍ、長さ６ｍｍであり、サイズ０．５ｍｍ角のバンク２５を基板２端部から０．１ｍｍの位置に配設してなる。また、突起３としては、図４（ｂ）に拡大して示すように、複数個の突起３が各々保護壁４により所定個数ずつに区切られてグループ分けされたアレイ構造とされ、かつ、これらの全体を囲む形の保護壁４も設けられている。この全体を囲む形の外側の保護壁４は、その平面的形状が、一部の開口部４ａを除いて突起３の周囲を連続して囲むような形状であるとともに、突起３を間にして開口部４ａと対称となる位置に突起３から離間する方向へ向けて尖角する尖角部４ｂが設けられた形状とされている。ここに、尖角部４ｂは回転駆動される光記録媒体Ｄの回転方向に対して上流側位置となるように平面型プローブ１の配置位置・方向を位置付けられる。これによれば、光記録媒体Ｄの回転によって発生する気流は、保護壁４の位置で尖角部４ｂによって左右方向に分流されるので、この気流を利用することにより、異物が保護壁４の周囲に堆積することを防止することができ、保護壁４の内周側及び外周側において、異物が堆積してしまうことを回避することができる。
【００７３】
つまり、原理的には、図５に示すように、保護壁４の平面的形状を、一部の開口部４ａを除いて突起３の周囲を連続して囲むような形状であるとともに、突起３を間にして開口部４ａと対称となる位置に突起３から離間する方向へ向けて尖角する尖角部４ｂが設けられた形状とすればよい。
【００７４】
もっとも、保護壁４の平面的形状としては、適宜形状を採り得るもので、突起３を囲む形で円環形状（図６参照）、四角枠形状（図７参照）、三角枠形状、楕円形状等が可能である。さらには、本実施の形態のように光ピックアップ装置に適用する場合には、図５に示した形状に限らず、図８に示すように、平面的形状を、略コの字形状とし、その一部の開口部４ａを除いて突起３の周囲を連続して囲むように立設させ、かつ、開口部４ａは回転駆動される光記録媒体Ｄの回転方向に対して下流側位置となるように平面型プローブ１の配置位置・方向を位置付けてもよい。これによっても、記録再生装置における記録再生に際して、光記録媒体Ｄの回転によって突起の周辺に気流が発生する。平面型プローブ１は、光記録媒体Ｄの回転によって発生する気流に対して、突起３よりも下流側に保護壁４の開口部４ａが位置するように配置されているため、突起３と保護壁４との間にある異物を気流を利用して開口部４ａから排除することができ、保護壁４と突起３との間における異物の集積を抑制することができる。
【００７５】
何れにしても、原理的には、図９（ａ）に示すように、突起３の周囲を保護壁４で囲む形として表現することができる。そこで、例えば、前述したような周知の方法を用いて、石英ウエハ（基板２）に、根元径２μｍ、先端０．３μｍ、高さ３μｍの突起３と、バンク２５及び保護壁４とを形成した図４等に対応するプローブ基体２１を用意する（図９（ａ）参照…バンク２５は図示を省略する）。
【００７６】
このようなプローブ基体２１の表面全面に対して、図９（ｂ）に示すように、例えばＡｌを０．２μｍの厚さにスパッタリングすることにより遮光膜５を形成する。
【００７７】
このように表面が遮光膜５により全面的に被覆されたプローブ基体２１を、図３（ｃ）に示した場合と同様に、ワックス２２を用いて研磨治具２３に貼り付け、研磨盤２４上で研磨剤としてコロイダルシリカを用いて研磨し、突起３の先端部分、バンク２５の表面、及び、保護壁４の表面上の遮光膜５を除去する。このような研磨終了後、ワックス２２を有機溶剤で除去することにより、突起３の先端部分に０．３μｍの遮光膜５の突起先端開口６を平滑面として有する平面型プローブ１が得られる（図９（ｃ））。この場合、バンク２５や保護壁４の表面も遮光膜５が除去されて開口状態となる。
【００７８】
この製造方法２においては、保護壁４及びバンク２５により、上述のように当該平面型プローブ１の実使用時の突起３の保護を図れるとともに、研磨時の突起３の保護も図れる。また、バンク２５や保護壁４の表面を研磨ストップ面とすることができ、突起３の過剰研磨を防止することができ、さらには、傾いて研磨されることを防止することもできる。加えて、図８に示したように保護壁４の一部に開口部４ａを有する平面的形状とし、この開口部４ａが下流側になる方向に突起３の先端部分等を研磨することにより、研磨時に突起３周辺及び保護壁４内側に異物が集積するのを防止することができる。同様に、図４や図５に示すように、尖角部４ｂを有する保護壁４とし、尖角部４ｂが上流側になる方向に突起３の先端部分等を研磨することにより、研磨時に突起３上流側に異物が集積するのを防止することもできる。
【００７９】
［製造方法３］
図１０を参照して説明する。図９（ｃ）等に示すような平面型プローブ１を構成する上で、屈折率、透過率、使用波長等の要求により、プローブ材料として基板に成形できない、或いは成形が困難な材料、或いは透過率が低く、薄くして用いることが必要な材料を基板として用いる必要が生ずる場合がある。このような点を考慮した本製造方法３においては、基板３１の裏面側に透光性を有する支持材料を裏打ち材３２として備える構成とされている。
【００８０】
例えば、ガラス基板（裏打ち材）３２にＳｉウエハ（基板）３１を陽極接合し、Ｓｉウエハ３１を研磨し、Ｓｉ５μｍの厚さに成形した。この後、前述したような周知の方法を用いて、ガラス基板（裏打ち材）３２上に、プローブ材料のＳｉ２μｍが全面を覆い、その上に底辺２μｍ、高さ３μｍ、先端０．３μｍのＳｉ突起３及び保護壁４を有するプローブ基体を用意した。この後は、前述の製造方法２の場合と同様に、遮光膜全面形成、研磨工程を経て、図１０に示すような平面型プローブ１を得たものである。
【００８１】
裏打ち材３２を形成する材料としては、例えば、上述のガラスの他、石英等の透光性を有する材料を用いることができる。
【００８２】
基板３１、即ち、突起３を形成する材料としては、例えば上述のＳｉの他、ダイヤモンド、Ｓｉ３Ｎ４等を用いることが可能になる。ダイヤモンド、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ等は、スパッタ又はＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって裏打ち材３２の表面に成膜して、ダイヤモンド膜、Ｓｉ３Ｎ４膜、Ｓｉ膜として用いる。
【００８３】
基板３１、即ち、突起３を形成する材料としては、他に、単結晶Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ｇｅ、ガラス、結晶石英、Ｃ（ダイヤモンド）、アモルファスＳｉ、マイクロクリスタル（微小結晶）Ｓｉ、多結晶Ｓｉ、ＳｉｘＮｙ（ｘ、ｙは任意）、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＴｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ２Ｓ、ＬｉＧａＯ２、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、  ＫＮｂＯ３、Ｋ（Ｔａ，Ｎｂ）Ｏ３（ＫＴＮ）、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３、（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ２、（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｈｆ，Ｔｉ）Ｏ３、ＰｂＧｅＯ３、Ｌｉ２ＧｅＯ３、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＣｏＦｅ２Ｏ４、（Ｓｒ，Ｂａ）Ｎｂ２Ｏ６、Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７、Ｎｄ２Ｔｉ２Ｏ７、Ｂａ２ＴｉＳｉ１２Ｏ８、Ｐｂ５Ｇｅ３Ｏ１１、Ｂｉ４Ｇｅ３Ｏ１２、Ｂｉ４Ｓｉ３Ｏ１２、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｇｄ３Ｆｅ５Ｏ１２、（Ｇｄ，Ｂｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２、Ｂａ２ＮａＮｂＯ１５、Ｂｉ１２ＧｅＯ２Ｏ、Ｂｉ１２ＳｉＯ２、Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＲｂＦ、ＣｓＦ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＲｂＣｌ、ＣｓＣｌ、ＡｇＣｌ、ＴｌＣｌ、ＣｕＣｌ、ＬｉＢｒ、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＣｓＢｒ、ＡｇＢｒ、ＴｌＢｒ、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＣｓＩ、Ｔｌ（Ｂｒ，Ｉ）、Ｔｌ（Ｃｌ，Ｂｒ）、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、ＳｒＦ２、ＢａＦ２、ＰｂＦ２、Ｈｇ２ＣＩ２、ＦｅＦ３、ＣｓＰｂＣｌ３、ＢａＭｇＦ４、ＢａＺｎＦ４、Ｎａ２ＳｂＦ５、ＬｉＣｌＯ４・３Ｈ２Ｏ、ＣｄＨｇ（ＳＣＮ）４、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、α−ＨｇＳ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＥｕＳ、ＥｕＳｅ、ＧａＳｅ、ＬｉＩｎＳ２、ＡｇＧａＳ２、ＡｇＧａＳｅ２、ＴｉＩｎＳ２、ＴｉＩｎＳｅ２、ＴｌＧａＳｅ２、ＴｌＧａＳ２、Ａｓ２Ｓ３、Ａｓ２Ｓｅ３、Ａｇ３ＡｓＳ３、Ａｇ３ＳｂＳ３、ＣｄＧａ２Ｓ４、ＣｄＣｒ２Ｓ４、ＴｌＴａ３Ｓ４、Ｔｌ３ＴａＳｅ４、Ｔｌ３ＶＳ４、Ｔｌ３ＡｓＳ４、Ｔｌ３ＰＳｅ４、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、（Ｇａ，Ａｌ）Ａｓ、Ｇａ（Ａｓ，Ｐ）、（ＩｎＧａ）Ｐ、（ＩｎＧａ）Ａｓ、（Ｇａ，ＡＩ）Ｓｂ、Ｇａ（ＡｓＳｂ）、（ｌｎＧａ）（ＡｓＰ）、（ＧａＡＩ）（ＡｓＳｂ）、ＺｎＧｅＰ２、ＣａＣＯ３、ＮａＮＯ３、α−ＨＩＯ３、α−ＬｉＩＯ３、ＫＩＯ２Ｆ２、ＦｅＢＯ３、Ｆｅ３ＢＯ６、ＫＢ５Ｏ８・４Ｈ２Ｏ、ＢｅＳＯ４・２Ｈ２Ｏ、ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ、Ｌｉ２ＳＯ４・Ｈ２Ｏ、ＫＨ２ＰＯ４，ＫＤ２ＰＯ４、ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４、ＫＨ２ＡｓＯ４、ＫＤ２ＡｓＯ４ＣＳＨ２ＡｓＯ４、ＣｓＤ２ＡｓＯ４、ＫＴｉＯＰＯ４，ＲｂＴｉＯＰＯ４、（Ｋ，Ｒｂ）ＴｉＯＰＯ４、ＰｂＭｏＯ４、β−Ｇｄ２（ＭｏＯ４）３、β−Ｔｂ２（ＭｏＯ４）３、Ｐｂ２ＭｏＯ５、Ｂｉ２ＷＯ６、Ｋ２ＭｏＯＳ２・ＫＣｌ、ＹＶＯ４Ｃａ３（ＶＯ４）２、Ｐｂ５（ＧｅＯ４）（ＶＯ４）２、ＣＯ（ＮＨ２）２，Ｌｉ（ＣＯＯＨ）・Ｈ２Ｏ、Ｓｒ（ＣＯＯＨ）２、（ＮＨ４ＣＨ２ＣＯＯＨ）３Ｈ２ＳＯ４、（ＮＤ４ＣＤ２ＣＯＯＤ）３Ｄ２ＳＯ４、（ＮＨ４ＣＨ２ＣＯＯＨ）３Ｈ２ＢｅＦ、（ＮＨ４）２Ｃ２Ｏ４・Ｈ２Ｏ、Ｃ４Ｈ３Ｎ３Ｏ４、Ｃ４Ｈ９ＮＯ３、Ｃ６Ｈ４（ＮＯ２）、Ｃ６Ｈ４ＮＯ２Ｂｒ、Ｃ６Ｈ４ＮＯ２ＣＩ、Ｃ６Ｈ４ＮＯ２ＮＨ２、Ｃ６Ｈ４（ＮＨ４）ＯＨ、Ｃ６Ｈ４（ＣＯ２）２ＨＣｓ、Ｃ６Ｈ４（ＣＯ２）２ＨＲｂ、Ｃ６Ｈ３ＮＯ２ＣＨ３ＮＨ２、Ｃ６Ｈ３ＣＨ３（ＮＨ２）２、Ｃ６Ｈ１２Ｏ５・Ｈ２ＯＫＨ（Ｃ８Ｈ４Ｏ４）、ＣｌＯＨ１１Ｎ３Ｏ６、［ＣＨ２・ＣＦ２］ｎ等を用いることが可能である。
【００８４】
［製造方法４］
図９及び図１１を参照して説明する。前述したような周知の方法を用いて、石英ウエハ（基板２）に、根元径２μｍ、先端０．３μｍ、高さ３μｍの突起３と、バンク２５及び保護壁４とを形成したプローブ基体２１を用意する（図９（ａ）参照）。このようなプローブ基体２１の表面全面に対して、例えばＡｌを０．２μｍの厚さにスパッタリングすることにより遮光膜５を形成する（図９（ｂ）参照）。
【００８５】
次いで、遮光膜５の表面上にフォトレジスト（東京応化製ＯＦＰＲ８００）４１を全面に塗布し、バンク２５及び保護壁４のフォトレジストを露光・現像により除去する（図１１（ａ）参照）。
【００８６】
その後、フォトレジスト４１の開口部に存在するＡｌの遮光膜５をエッチング除去する（図１１（ｂ）参照）。即ち、バンク２５及び保護壁４表面上の遮光膜５を除去する。そして、残存したフォトレジスト４１を除去する（図１１（ｃ）参照）。
【００８７】
次いで、このように遮光膜５が部分的に除去されたプローブ基体２１を、図３（ｃ）に示した場合と同様に、ワックス２２を用いて研磨治具２３に貼り付け、研磨盤２４上で研磨剤としてコロイダルシリカを用いて研磨し、突起３の先端部分の遮光膜５を除去する。このような研磨終了後、ワックス２２を有機溶剤で除去することにより、突起３の先端部分に０．３μｍの遮光膜５の突起先端開口６を平滑面として有する平面型プローブ１が得られる（図１１（ｄ））。
【００８８】
本製造方法４によれば、突起３の先端部分のみの遮光膜５の研磨除去となり、研磨時間を短縮させることができるとともに、バンク２５や保護壁４の上面を研磨ストップ面とすることができ、突起３の過剰研磨を防止することができ、さらには、傾いて研磨されることを防止することもできる。
【００８９】
［製造方法５］
図９及び図１２を参照して説明する。前述したような周知の方法を用いて、石英ウエハ（基板２）に、根元径２μｍ、先端０．３μｍ、高さ３μｍの突起３と、バンク２５及び保護壁４とを形成したプローブ基体２１を用意する（図９（ａ）参照）。このようなプローブ基体２１の表面全面に対して、例えばＡｌを０．２μｍの厚さにスパッタリングすることにより遮光膜５を形成する（図９（ｂ）参照）。
【００９０】
次いで、遮光膜５の表面上に保護樹脂（東京応化製ＯＦＰＲ８００を用いた）４２を全面的に塗布する（図１２（ａ）参照）。
【００９１】
次いで、このように保護樹脂４２が全面的に充填されたプローブ基体２１を、図３（ｃ）に示した場合と同様に、ワックス２２を用いて研磨治具２３に貼り付け、研磨盤２４上で研磨剤としてコロイダルシリカを用いて研磨し、突起３の先端部分、バンク２５や保護壁４の表面部分の遮光膜５を除去する（図１２（ｂ）参照）。このような研磨終了後、残存した保護樹脂４２及びワックス２２を有機溶剤で除去することにより、突起３の先端部分に０．３μｍの遮光膜５の突起先端開口６を平滑面として有する平面型プローブ１が得られる（図１２（ｃ））。
【００９２】
本製造方法５によれば、研磨時に遮光膜５を保護樹脂４２とともに研磨することとなり、プローブ表面を保護でき、かつ、異物集積、遮光膜のバリ発生を抑制することができる。
【００９３】
［製造方法６］
図９及び図１３を参照して説明する。前述したような周知の方法を用いて、石英ウエハ（基板２）に、根元径２μｍ、先端０．３μｍ、高さ３μｍの突起３と、バンク２５及び保護壁４とを形成したプローブ基体２１を用意する（図９（ａ）参照）。このようなプローブ基体２１の表面全面に対して、例えばＡｌを０．２μｍの厚さにスパッタリングすることにより遮光膜５を形成する（図９（ｂ）参照）。
【００９４】
次いで、遮光膜５の表面上にフォトレジスト（東京応化製ＯＦＰＲ８００）４１を全面に塗布し、バンク２５及び保護壁４のフォトレジストを露光・現像により除去する（図１３（ａ）参照）。
【００９５】
その後、フォトレジスト４１の開口部に存在するＡｌの遮光膜５をエッチング除去する（図１３（ｂ）参照）。即ち、バンク２５及び保護壁４表面上の遮光膜５を除去する。そして、残存したフォトレジスト４１を除去する（図１３（ｃ）参照）。
【００９６】
次いで、プローブ基体２１の表面上に保護樹脂（東京応化製ＯＦＰＲ８００を用いた）４２を全面的に塗布する（図１３（ｄ）参照）。
【００９７】
このように保護樹脂４２が全面的に充填されたプローブ基体２１を、図３（ｃ）に示した場合と同様に、ワックス２２を用いて研磨治具２３に貼り付け、研磨盤２４上で研磨剤としてコロイダルシリカを用いて保護樹脂４２を全面的に研磨することで、突起３の先端部分の遮光膜５も研磨により除去する（図１３（ｅ）参照）。このような研磨終了後、残存した保護樹脂４２及びワックス２２を有機溶剤で除去することにより、突起３の先端部分に０．３μｍの遮光膜５の突起先端開口６を平滑面として有する平面型プローブ１が得られる（図１３（ｆ））。
【００９８】
本製造方法６によれば、突起３の先端部分のみの遮光膜５の研磨除去となり、研磨時間を短縮させることができるとともに、バンク２５や保護壁４の上面を研磨ストップ面とすることができ、突起３の過剰研磨を防止することができる。さらに、研磨時に遮光膜５を保護樹脂４２とともに研磨することとなり、プローブ表面を保護できることにより、異物集積、遮光膜のバリ発生を抑制することができる。
【００９９】
［製造方法７］
図１４を参照して説明する。本製造方法７では、前述の製造方法２により図９（ｃ）に示したような構造の平面型プローブ１を得た。
【０１００】
次いで、基板２裏面の突起３に対応する位置に円形のフォトレジスト（東京応化製ＯＦＰＲ８００）パターンを形成した後、１６０℃、１時間ベークすることによりフォトレジストを軟化凝集させ、凸レンズ状の感光性樹脂パターンを形成する。
【０１０１】
続いて、基板２裏面にＣ４Ｆ８ガスを用いたＥＣＲエッチング（フォトレジストと石英基板とのエッチング比はおよそ１：３）を行い、エッチングを樹脂パターンが完全になくなるまで実施し、図１４に示すように、突起３の位置に対応させて裏面側から入射する光を突起３の根元部に集光させる集光機能部としての凸レンズ形状部５１が一体に形成された平面型プローブ１が得られる。
【０１０２】
本製造方法７による平面型プローブ１によれば、光ピックアップ装置を構成する上で、対物レンズ１４を不要にすることができる。さらに、図１に示したような構成例では、光源１１−対物レンズ１４−平面型プローブ１の３箇所の光軸合わせが必要になるのに対し、光源１１−凸レンズ形状部５１（＝平面型プローブ１）の２箇所の光軸合わせで良くなり、組立が容易になるという利点がある。
【０１０３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の平面型プローブによれば、当該平面型プローブにおける突起先端開口が当該突起先端開口以外の部分から近接場光が発生することを防止するための遮光膜で被覆された突起先端部分の研磨により形成されているので、突起先端開口が研磨面となり光学的に平滑な面として得ることができるとともに、研磨量の調整により簡単かつ安価にして高精度にその開口径を制御することができ、よって、開口径が高精度に制御された平面型プローブを提供することができる。
【０１０４】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の平面型プローブにおいて、保護壁により実使用時の突起の保護が行なえるともに、研磨時の突起の保護も行うことができ、かつ、その製造工程において、保護壁表面を研磨ストップ面とすることができ、突起の過剰研磨を防止することができ、さらには、傾いて研磨されることを防止することもできる。
【０１０５】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の平面型プローブにおいて、例えば、平面型プローブを用いて光記録媒体に対する記録再生を行なう場合に光記録媒体と平面型プローブとの相対的な移動によって発生する気流に対して、突起よりも下流側に保護壁の開口部が位置するように本発明の平面型プローブを配置することで、突起と保護壁との間にある異物を気流を利用して開口部から排除することができ、また、製造工程の研磨時においても開口部が下流側になる方向に研磨することにより、研磨時に突起周辺及び保護壁内側に異物が集積するのを防止することができる。
【０１０６】
請求項４記載の発明によれば、請求項２又は３記載の平面型プローブにおいて、例えば、平面型プローブを用いて光記録媒体に対する記録再生を行なう場合に光記録媒体と平面型プローブとの相対的な移動によって発生する気流に対して、突起よりも上流側に尖角部が位置するように本発明の平面型プローブを配置することで、保護壁の上流側にある異物を尖角部と気流とを利用して排除することができ、また、製造工程の研磨時においても、尖角部が上流側になる方向に研磨することにより、研磨時に突起上流側に異物が集積するのを防止することができる。
【０１０７】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４の何れか一記載の平面型プローブにおいて、バンクにより実使用時の突起の保護が行なえるともに、研磨時の突起の保護も行うことができ、また、製造工程においてバンク表面を研磨ストップ面とすることができ、突起の過剰研磨を防止することができ、さらには、傾いて研磨されることを防止することもできる。
【０１０８】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし５の何れか一記載の平面型プローブにおいて、基板、即ち突起を石英又は光学ガラスによって形成することにより、優れた屈折率、透過率を有する平面型プローブを提供することができる。
【０１０９】
請求項７記載の発明によれば、請求項１ないし６の何れか一記載の平面型プローブにおいて、例えば、単体では板状に成形することが困難である材料や、透過率が低いために薄くする必要があるにも拘わらず薄くすることにより強度や取り扱い性が低下してしまうような材料を基板に使用することが可能となり、屈折率、透過率、使用波長の選択性を増すことができる。
【０１１０】
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし７の何れか一記載の平面型プローブにおいて、より高効率な近接場光の発生を可能にすることができる。
【０１１１】
請求項９記載の発明によれば、請求項１ないし８の何れか一記載の平面型プローブにおいて、例えば、平面型プローブを用いて光記録媒体に対する記録再生を行なう場合に、裏面側から入射する光を突起の根元部に集光させる集光機能部を備える本発明の平面型プローブを用いることで、別個に集光レンズを用いる必要をなくすことができる。
【０１１２】
請求項１０記載の発明によれば、請求項１ないし９の何れか一記載の平面型プローブにおいて例えば、平面型プローブを用いて光記録媒体に対する記録再生を行なう場合に、その高速化を図ることができる。
【０１１３】
請求項１１記載の発明の平面型プローブの製造方法によれば、平面型プローブにおける突起先端開口を、当該突起先端開口以外の部分から近接場光が発生することを防止するための遮光膜で被覆された突起先端部分の研磨により形成するようにしたので、突起先端開口が研磨面となり光学的に平滑な面として形成することができるとともに、研磨量の調整により簡単かつ安価にして高精度にその開口径を制御することができ、よって、開口径が高精度に制御された平面型プローブを提供することができる。
【０１１４】
請求項１２記載の発明の平面型プローブの製造方法によれば、突起を保護するための保護壁又はバンクを有する構造の平面型プローブを製造する場合も請求項１１記載の発明の場合と同様に、研磨により開口先端を高精度に形成することができ、かつ、保護壁又はバンクが存在するので、研磨時の突起の保護も図れる上に、保護壁表面又はバンク表面を研磨ストップ面とすることができ、突起の過剰研磨を防止することができ、さらには、傾いて研磨されることを防止することもできる。
【０１１５】
請求項１３記載の発明の平面型プローブの製造方法によれば、基本的に請求項１２記載の発明の場合と同様であるが、特に、遮光膜の除去工程を分け、突起先端部分のみの研磨により遮光膜を除去して突起先端開口を形成することにより、研磨時間が短縮できるとともに、保護膜表面やバンク表面を研磨ストップ面とすることができ、突起の過剰研磨を防止することができ、さらには、傾いて研磨されることを防止することもできる。
【０１１６】
請求項１４記載の発明の平面型プローブの製造方法によれば、基本的に請求項１２記載の発明の場合と同様であるが、特に、遮光膜で被覆されたプローブ基体の表面側に樹脂を充填する工程と、この樹脂を含めて研磨する工程とを有するので、研磨時にプローブ基体表面が全面的に保護されることとなり、異物集積、遮光膜のバリ発生等を抑制することができる。
【０１１７】
請求項１５記載の発明の平面型プローブの製造方法によれば、基本的に請求項１４記載の発明の場合と同様であるが、特に、保護壁表面又はバンク表面の遮光膜を除去する工程と、その後のプローブ基体の表面側に樹脂を充填する工程と、突起先端部分に関してこの樹脂を含めて研磨する工程とを有するので、突起先端部分のみの研磨により遮光膜を除去して突起先端開口を形成することにより、研磨時間が短縮できるとともに、保護膜表面やバンク表面を研磨ストップ面とすることができ、突起の過剰研磨を防止することができ、さらには、傾いて研磨されることを防止することもできる。
【０１１８】
請求項１６記載の発明の光ピックアップ装置によれば、請求項１，２，５ないし８又は１０の何れか一記載の平面型プローブを備えるので、光記録媒体に対する記録再生に平面型プローブを用いる際に、近接場光を発生させるための突起先端開口の開口径精度の高い突起を光記録媒体に近接させた場合にも、その損傷を極力回避することができ、結果的に、突起と光記録媒体とをより近接させて近接場光を効率的に発生させるとともに機械的耐久性の向上を図ることができる。
【０１１９】
請求項１７記載の発明の光ピックアップ装置によれば、請求項１６記載の発明の作用・効果に加えて、例えば、平面型プローブを用いて光記録媒体に対する記録再生を行なう場合に、裏面側から入射する光を突起の根元部に集光させる集光機能部を備える請求項９記載の平面型プローブを備えるので、別個に集光レンズを用いる必要がなくなり、かつ、光源と集光機能部との光軸合わせで済み、組立て性も向上させることができる。
【０１２０】
請求項１８記載の発明の光ピックアップ装置によれば、請求項１６記載の発明の作用・効果に加えて、例えば、平面型プローブを用いて光記録媒体に対する記録再生を行なう場合に光記録媒体と平面型プローブとの相対的な移動によって発生する気流に対して、突起よりも下流側に保護壁の開口が位置するように配置させた請求項３記載の平面型プローブを備えるので、突起と保護壁との間にある異物を気流を利用して開口から排除することができる。
【０１２１】
請求項１９記載の発明の光ピックアップ装置によれば、請求項１６記載の発明の作用・効果に加えて、例えば、平面型プローブを用いて光記録媒体に対する記録再生を行なう場合に光記録媒体と平面型プローブとの相対的な移動によって発生する気流に対して、突起よりも上流側に尖角部が位置するように配置させた請求項４記載の平面型プローブを備えるので、保護壁の上流側にある異物を尖角部と気流とを利用して排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図２】アレイ構造の平面型プローブ例を示す断面図である。
【図３】製造方法１を工程順に示す工程図である。
【図４】製造方法２の平面型プローブ構成例を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）はその一部を拡大して示す概略平面図である。
【図５】保護壁の原理的形状を示す概略平面図である。
【図６】保護壁の形状の変形例を示す平面図及び断面図である。
【図７】保護壁の形状の他の変形例を示す平面図及び断面図である。
【図８】保護壁の原理的形状の変形例を示す概略平面図である。
【図９】製造方法２を工程順に示す工程図である。
【図１０】製造方法３による結果を示す断面図である。
【図１１】製造方法４を工程順に示す工程図である。
【図１２】製造方法５を工程順に示す工程図である。
【図１３】製造方法６を工程順に示す工程図である。
【図１４】製造方法７により製造された平面型プローブ例を示す断面図である。
【符号の説明】
１      平面型プローブ
２      基板
３      突起
４      保護壁
４ａ    開口部
４ｂ    尖角部
５      遮光膜
６      突起先端開口
２１      プローブ基体
３１      基板
３２      裏打ち材
４１      樹脂
５１      集光機能部
【図１】
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【図２】
2004309272.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004309272.tif 000007
【図６】
2004309272.tif 000008
【図７】
2004309272.tif 000009
【図８】
2004309272.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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