(57)【要約】【課題】先端開口径が精度良くコントロールされた平面型プローブを提供する。【解決手段】透光性基板と、前記透光性基板上に形成され、前記透光性基板と同じ材料よりなる錐台形状の突起と、前記突起の先端を除く部分に少なくとも主要厚さ部分がメッキにより形成された遮光膜とを有している。【選択図】　　　図１
2004138514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板と、前記透光性基板上に形成され、前記透光性基板と同じ材料よりなる錐台形状の突起と、前記突起の先端を除く部分に少なくとも主要厚さ部分がメッキにより形成された遮光膜とを有していることを特徴とする平面型プローブ。
【請求項２】
請求項１記載の平面型プローブにおいて、前記透光性基板は、石英又は光学ガラスであることを特徴とする平面型プローブ。
【請求項３】
請求項１記載の平面型プローブにおいて、前記透光性基板は、透光性の支持材料によって裏打ちされていることを特徴とする平面型プローブ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記突起は、円錐台形状であることを特徴とする平面型プローブ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記突起の周辺には、前記突起と同じ材料による保護用壁が設けられていることを特徴とする平面型プローブ。
【請求項６】
請求項５記載の平面型プローブにおいて、前記突起と前記保護用壁の高さが略同一であることを特徴とする平面型プローブ。
【請求項７】
請求項５または請求項６記載の平面型プローブにおいて、前記保護用壁の上面には、遮光膜が形成されていないことを特徴とする平面型プローブ。
【請求項８】
請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記突起の先端側に、情報を記録する回転型記録媒体が配置されるようになっており、前記保護用壁の記録媒体回転方向の下流側に開口を有していることを特徴とする平面型プローブ。
【請求項９】
請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記突起の先端側に、情報を記録する回転型記録媒体が配置されるようになっており、前記保護用壁は、記録媒体回転方向の上流側に対して凸となっていることを特徴とする平面型プローブ。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記メッキは、無電解メッキであることを特徴とする平面型プローブ。
【請求項１１】
請求項１０記載の平面型プローブにおいて、前記透光性基板の裏面が透光性であることを特徴とする平面型プローブ。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記透光性基板又は支持材料の裏面の前記突起に対応した部分に、前記突起の根元に集光する手段が設けられていることを特徴とする平面型プローブ。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の平面型プローブがアレイ状に配列されていることを特徴とするプローブアレイ。
【請求項１４】
透光性基板上に円錐形の感光性樹脂パターンを形成する工程と、前記円錐形の感光性樹脂パターンの一部をドライエッチングにより透光性基板に転写することにより透光性基板に円錐台形状の突起を形成する工程と、感光性樹脂を残した状態で無電解メッキ用核を形成する工程と、無電解メッキを行う工程と、感光性樹脂を除去する工程とを有していることを特徴とする平面型プローブの製造方法。
【請求項１５】
透光性基板上に円錐形の感光性樹脂パターンを形成する工程と、前記円錐形の感光性樹脂パターンの一部をドライエッチングにより透光性基板に転写することにより透光性基板に円錐台形状の突起を形成する工程と、感光性樹脂を残した状態で無電解メッキ用核を形成する工程と、感光性樹脂を除去する工程と、無電解メッキを行う工程とを有していることを特徴とする平面型プローブの製造方法。
【請求項１６】
透光性基板上に円錐形の感光性樹脂パターンを形成する工程と、前記円錐形の感光性樹脂パターンの一部をドライエッチングにより透光性基板に転写することにより透光性基板に円錐台形状の突起を形成する工程と、感光性樹脂を残した状態で電解メッキ用導電膜を形成する工程と、感光性樹脂を除去する工程と、電解メッキを行う工程とを有していることを特徴とする平面型プローブの製造方法。
【請求項１７】
請求項１４乃至請求項１６のいずれか一項に記載の平面型プローブの製造方法を用いてプローブアレイを作製することを特徴とするプローブアレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面型プローブおよびプローブアレイおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤやＤＶＤに代表される光記録媒体は、大容量で小型化を可能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およびレンズの高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。
【０００３】
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１つとして、近接場光を用いた光方式が提案されている。この近接場とは、次のことをいう。すなわち、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入射した光は、境界面ですべて反射されるが、一部境界面を越え非伝播の電場成分のみが染み出した領域が形成され、この非伝播の電場成分のみが染み出した領域のことを、近接場という。また、このような領域は、近接場光顕微鏡の光ファイバープローブのように、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ーでも形成できる。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染み出さない。この近接場領域に、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。このように、近接場光を用いれば、光の回折限界を超えた解像度が得られるが、一般の伝播光に比べて、近接場光は、非常に強度が弱く、効果的に近接場光を発生および検出させる方法が模索されている。
【０００４】
また、高速記録・再生方法も、高密度記録と同様に、その方法が検討されている。その１つとして、碁盤目状に複数の開口を持つ平面型プローブが提案されている。この平面型プローブを用いることで、走査速度は、（目標とする記録・再生の走査速度）／（微小開口の数）で済むため、走査速度は低速でも、記録・再生は高速にすることが可能である。このように、高密度記録と高速記録・再生を行う際は、平面型プローブの近接場光を用いることが優れている。
【０００５】
ところで、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性膜を形成する場合、次の第１から第４の方法が知られている。
【０００６】
すなわち、第１の方法として、光ファイバーを用いたプローブでは、蒸着あるいはスパッタ粒子のファイバー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。しかし、この方法は平面型プローブには適用できない。
【０００７】
また、第２の方法として、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。この方法では、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。
【０００８】
また、第３の方法として、特開２００１−４６４５では、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知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この方法では開口の大きさを精密に制御するのが困難である。
【０００９】
また、第４の方法として、無電解メッキにより先端開口が自動的に形成される光ファイバーを用いたプローブへの遮光膜形成方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−４６４５号公報
【００１１】
【特許文献２】
特開平１０−８２７９２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本願の発明者は、前述の第４の方法の平面型プローブへの適用を検討したが、先端部分へもメッキが成長してしまい、開口を形成することはできなかった。
【００１３】
本発明は、先端開口径が精度良くコントロールされた平面型プローブ及びプローブアレイを提供し、また、このような平面型プローブ及びプローブアレイを安価かつ容易に得ることの可能な製造方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、透光性基板と、前記透光性基板上に形成され、前記透光性基板と同じ材料よりなる錐台形状の突起と、前記突起の先端を除く部分に少なくとも主要厚さ部分がメッキにより形成された遮光膜とを有していることを特徴としている。
【００１５】
また、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、前記透光性基板は、石英又は光学ガラスであることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の平面型プローブにおいて、前記透光性基板は、透光性の支持材料によって裏打ちされていることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記突起は、円錐台形状であることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記突起の周辺には、前記突起と同じ材料による保護用壁が設けられていることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の平面型プローブにおいて、前記突起と前記保護用壁の高さが略同一であることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項７記載の発明は、請求項５または請求項６記載の平面型プローブにおいて、前記保護用壁の上面には、遮光膜が形成されていないことを特徴としている。
【００２１】
また、請求項８記載の発明は、請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記突起の先端側に、情報を記録する回転型記録媒体が配置されるようになっており、前記保護用壁の記録媒体回転方向の下流側に開口を有していることを特徴としている。
【００２２】
また、請求項９記載の発明は、請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記突起の先端側に、情報を記録する回転型記録媒体が配置されるようになっており、前記保護用壁は、記録媒体回転方向の上流側に対して凸となっていることを特徴としている。
【００２３】
また、請求項１０記載の発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記メッキは、無電解メッキであることを特徴としている。
【００２４】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の平面型プローブにおいて、前記透光性基板の裏面が透光性であることを特徴としている。
【００２５】
また、請求項１２記載の発明は、請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記透光性基板又は支持材料の裏面の前記突起に対応した部分に、前記突起の根元に集光する手段が設けられていることを特徴としている。
【００２６】
また、請求項１３記載の発明は、請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の平面型プローブがアレイ状に配列されていることを特徴とするプローブアレイである。
【００２７】
また、請求項１４記載の発明は、透光性基板上に円錐形の感光性樹脂パターンを形成する工程と、前記円錐形の感光性樹脂パターンの一部をドライエッチングにより透光性基板に転写することにより透光性基板に円錐台形状の突起を形成する工程と、感光性樹脂を残した状態で無電解メッキ用核を形成する工程と、無電解メッキを行う工程と、感光性樹脂を除去する工程とを有していることを特徴としている。
【００２８】
また、請求項１５記載の発明は、透光性基板上に円錐形の感光性樹脂パターンを形成する工程と、前記円錐形の感光性樹脂パターンの一部をドライエッチングにより透光性基板に転写することにより透光性基板に円錐台形状の突起を形成する工程と、感光性樹脂を残した状態で無電解メッキ用核を形成する工程と、感光性樹脂を除去する工程と、無電解メッキを行う工程とを有していることを特徴としている。
【００２９】
また、請求項１６記載の発明は、透光性基板上に円錐形の感光性樹脂パターンを形成する工程と、前記円錐形の感光性樹脂パターンの一部をドライエッチングにより透光性基板に転写することにより透光性基板に円錐台形状の突起を形成する工程と、感光性樹脂を残した状態で電解メッキ用導電膜を形成する工程と、感光性樹脂を除去する工程と、電解メッキを行う工程とを有していることを特徴としている。
【００３０】
また、請求項１７記載の発明は、請求項１４乃至請求項１６のいずれか一項に記載の平面型プローブの製造方法を用いてプローブアレイを作製することを特徴とするプローブアレイの製造方法である。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１は本発明に係る平面型プローブの構成例を示す図である。図１の平面型プローブは、透光性基板と、前記透光性基板上に形成され、前記透光性基板と同じ材料よりなる錐台形状の突起と、前記突起の先端を除く部分に少なくとも主要厚さ部分がメッキにより形成された遮光膜とを有している。
【００３３】
また、図１の平面型プローブでは、突起の周辺には、突起と同じ材料による保護用壁が設けられている。
【００３４】
ここで、突起は、例えば、円錐台形状となっている。また、突起の高さと保護用壁の高さとは略同一となっている。
【００３５】
また、図１の平面型プローブでは、保護用壁の上面には、遮光膜が形成されていない。
【００３６】
また、透光性基板は、例えば、石英又は光学ガラスからなっている。
【００３７】
プローブ材料（透光性基板の材料）として、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）、（ｌｎＧａ）Ｐ、（ｌｎＧａ）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、Ｋ２ＭｏＯＳ３・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）Ｏ��、Ｃ６Ｈ４（ＣＯ２）２ＨＣｓ、Ｃ６Ｈ４（ＣＯ２）２ＨＲｂ、Ｃ６Ｈ３ＮＯ２ＣＨ３ＮＨ２、Ｃ６Ｈ３ＣＨ３（ＮＨ２）２、Ｃ６Ｈ１２Ｏ５・Ｈ２ＯＫＨ（Ｃ８Ｈ４Ｏ４）、Ｃ１ＯＨ１１Ｎ３Ｏ６、［ＣＨ２・ＣＦ２］ｎも使用可能である。
【００３８】
なお、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、あるいは成形が困難な材料、あるいは透過率が低く、薄くして用いることが必要な材料を用いる必要が生じた場合には、図２に示すように、必要な材料基板を透光性の支持材料によって裏打ちして用いることが出来る。具体的な例としては、後述の実施例２に示した。
【００３９】
また、図１の平面型プローブにおいて、前記メッキには、無電解メッキが用いられる。
【００４０】
また、図１の平面型プローブにおいて、前記透光性基板の裏面は、透光性となっている。
【００４１】
図３は上述した本発明の平面型プローブの実際の使用状態の一例を示す図である。図３の使用例では、平面型プローブは、裏面より光が入射し、この入射光は、突起の根元に集光されるようになっている。なお，図３の例では、平面型プローブとは別体のレンズを必要としているが、平面型プローブ自体に、集光手段（凸レンズ機能）をもたせることもできる。すなわち、透光性基板又は支持材料の裏面の前記突起に対応した部分に、前記突起の根元に集光する手段を設けることもできる。図４には、柱状構造の裏面に集光手段（凸レンズ）を設けた例が示されている。このように、透光性基板又は支持材料の裏面の前記突起に対応した部分に、前記突起の根元に集光する手段を設けることにより、突起の先端から、光の回折限界以下のスポット径の近接場光が出射され、突起の先端付近に設置された記録媒体（メディア）に記録パターンを形成できる。
【００４２】
このように、本発明の平面型プローブは、図３に示したように、記録媒体（メディア）と近接して用いられる。実際の使用時の異物集積を避けるために、保護用壁は、記録媒体の回転方向の下流側に開口を有していること、及び、上流側に凸になっていることが望ましい。すなわち、突起の先端側に、情報を記録する回転型記録媒体が配置されるようになっており、保護用壁の記録媒体回転方向の下流側に開口を有していることが望ましい。また、突起の先端側に、情報を記録する回転型記録媒体が配置されるようになっており、保護用壁は、記録媒体回転方向の上流側に対して凸となっていることが望ましい。感光性樹脂パターンを調整することで、このような構造を容易に形成できる。図５は、突起の先端側に、情報を記録する回転型記録媒体が配置されるようになっており、保護用壁の記録媒体回転方向の下流側に開口を有している構造の一例を示す図である。また、図６は、突起の先端側に、情報を記録する回転型記録媒体が配置されるようになっており、保護用壁は、記録媒体回転方向の上流側に対して凸となっている構造の一例を示す図である。
【００４３】
また、上述した本発明の平面型プローブをアレイ状に配列して、プローブアレイを構成することもできる。
【００４４】
また、上述した本発明の平面型プローブは、以下のような方法によって作製することができる。
【００４５】
すなわち、本発明による平面型プローブの製造方法の第１の例は、透光性基板上に円錐形の感光性樹脂パターンを形成する工程と、前記円錐形の感光性樹脂パターンの一部をドライエッチングにより透光性基板に転写することにより透光性基板に円錐台形状の突起を形成する工程と、感光性樹脂を残した状態で無電解メッキ用核を形成する工程と、無電解メッキを行う工程と、感光性樹脂を除去する工程とを有している。
【００４６】
図７乃至図１１には、本発明による平面型プローブの製造方法の第１の例が示されている。この第１の例の平面型プローブの製造方法では、まず、図７に示すように、感光性樹脂パターンを透光性基板上に形成する。続いて、図８に示すように、ＥＣＲエッチング等の異方性エッチング手段を用いて感光性樹脂パターンを透光性基板に転写する。この時、突起用感光性樹脂パターンの一部を残した状態でエッチングを終了する。これにより、突起上面に、近接場光出射用平面が形成できる。この平面は基板の表面であり、光学的平滑度を保つことが容易である。また、突起の高さと保護壁の高さとを同一にできる。次に、図９に示すように、無電解メッキ用核を形成する。無電解メッキ用核の形成は、通常、塩化スズ液に浸漬してスズの核を形成した後、塩化パラジウム液に浸漬して、スズ核をパラジウムで置換することでなされる。この時、感光性樹脂表面が疎水性であれば、図９に示すように、感光性樹脂表面には無電解メッキ用核は形成されない。この状態で無電解メッキ液に浸漬すると、図１０に示すように、核形成された部分にメッキが成長する。メッキ材料としては、Ｎｉ，Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ等の、通常の無電解メッキ可能な金属を用いることが可能である。
【００４７】
メッキ終了後、感光性樹脂を除去して、図１１に示すように、平面型プローブが完成する。
【００４８】
この第１の例の方法で保護用壁を設けた構造の場合、プローブの先端と保護用壁の上面との両方に遮光膜が形成されない構造が自動的にできあがり、保護壁の高さとプローブの高さを略同一にできるという利点がある。
【００４９】
なお、図９〜図１１には示してないが、通常の処理を行うと、基板の側面及び裏面にも無電解メッキは形成される。裏面は、光を導入する必要上、透光性でなければならず、遮光膜が有ってはならない。裏面に遮光膜を形成させない方法の例としては、無電解メッキ用核の形成前に裏面に疎水性樹脂を塗布して無電解メッキが形成されないようにしたり、あるいは、裏面に形成されたメッキをエッチング除去する等の方法がある。
【００５０】
また、本発明による平面型プローブの製造方法の第２の例は、透光性基板上に円錐形の感光性樹脂パターンを形成する工程と、前記円錐形の感光性樹脂パターンの一部をドライエッチングにより透光性基板に転写することにより透光性基板に円錐台形状の突起を形成する工程と、感光性樹脂を残した状態で無電解メッキ用核を形成する工程と、感光性樹脂を除去する工程と、無電解メッキを行う工程とを有している。
【００５１】
図１２乃至図１４には、本発明による平面型プローブの製造方法の第２の例が示されている。この第２の例の製造方法では、第１の例と同様に、図７〜図８に示した工程を先ず行なう。次に、無電解メッキ用核を形成するが、感光性樹脂表面が親水性であれば、図１２に示すように、感光性樹脂表面に無電解メッキ用核が形成される。次いで、図１３に示すように感光性樹脂を除去した後、無電解メッキ液に浸漬すると、図１４に示すように、核形成された部分にメッキが成長し、遮光膜が形成される。裏面を透光性にする方法は第１の例と同一である。
【００５２】
なお、図１２の状態で無電解メッキを行うと、感光性樹脂膜の表面にもメッキ膜が成長してしまう。この後、感光性樹脂膜を除去しても、突起の開口部周辺にメッキ膜残さが発生することが多く、正常な開口が形成できない。従って、図１２の状態では、メッキ前に感光性樹脂を除去することが必要である。
【００５３】
また、感光性樹脂表面が親水性であるか疎水性であるかは、前処理でコントロールできる。通常の感光性樹脂（例えば東京応化製のＯＦＰＲ８００）であれば、ベークすることによって疎水性にでき、有機溶剤で処理することにより親水性にできる。
【００５４】
また、本発明による平面型プローブの製造方法の第３の例は、透光性基板上に円錐形の感光性樹脂パターンを形成する工程と、前記円錐形の感光性樹脂パターンの一部をドライエッチングにより透光性基板に転写することにより透光性基板に円錐台形状の突起を形成する工程と、感光性樹脂を残した状態で電解メッキ用導電膜を形成する工程と、感光性樹脂を除去する工程と、電解メッキを行う工程とを有している。
【００５５】
図１５乃至図１７には、本発明による平面型プローブの製造方法の第３の例が示されている。この第３の例の製造方法においても、第１，第２の例と同様に、図７〜図８に示した工程を先ず行なう。次に、図１５に示すように、表面側に電解メッキ用導電膜を形成する。導電膜形成には、通常の真空蒸着法あるいはスパッタ法を用いれば良い。次いで、図１６に示すように、感光性樹脂を除去した後、電解メッキを行うと、図１４に示したと同様に、導電膜形成された部分にメッキが成長し、遮光膜が形成される。メッキ材料としては、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ等の、通常の電解メッキ可能な金属を用いることが可能である。この場合、電解メッキ用導電膜は表面側にのみ形成されるため裏面への特別な処理が不要となる。
【００５６】
なお、図１５の状態で電解メッキを行うと、感光性樹脂膜の表面にもメッキ膜が成長してしまうのは、第２の例に示した場合と同じである。従って、図１５の状態では、メッキ前に感光性樹脂を除去することが必要である。
【００５７】
また、上述した第１乃至第３の例のいずれかの平面型プローブの製造方法を用いてブローブアレイを作製することができる。
【００５８】
【実施例】
次に、本発明の実施例を説明する。
【００５９】
（実施例１）
実施例１では、石英基板に、保護壁用として高さ５μｍの感光性樹脂パターン、突起用として直径２μｍ，高さ１．５μｍの感光性樹脂パターンを形成した。続いて、Ｃ４Ｆ８ガスを用いたＥＣＲエッチング（感光性樹脂と石英基板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の１部が残った状態で終了することにより、図８に示した構造の、保護壁高さ２μｍ，突起の底辺２μｍ，高さ２μｍ、先端平面１μｍφのプローブを得た。
【００６０】
この後、１３０℃、３０分間のベークを行い、感光性樹脂の表面を疎水性とした。この試料を０．１％塩化スズ溶液に５分浸漬した後、０．０１％塩化パラジウム液に５分間浸漬することにより無電解メッキ用核を形成した。次いで、市販の無電解ニッケルメッキ液に１０分間浸漬し、０．３μ厚さのニッケル遮光膜を形成した（図１０の状態）。
【００６１】
この試料の表面側に保護用樹脂をスピンコートし、ベークした後、塩化第２鉄溶液で裏面のニッケルを除去し、アッシングによって表面の保護用樹脂及び突起、保護壁上の感光性樹脂を除去して、図１１に示した平面型プローブを得た。
【００６２】
（実施例２）
実施例２では、ガラス基板にＳｉウエハを陽極接合し、Ｓｉをウエハを研磨し、Ｓｉを５μｍの厚さに成形した。この後、実施例１と同条件にて、同形状の円錐形パターンをＳｉ上に形成した。続いて、ＳＦ６ガスを用いたＥＣＲエッチング（感光性樹脂とＳｉのエッチング比はおよそ１：２）を行い、エッチングを樹脂パターンの１部が残った状態で終了することにより、ガラス上に、プローブ材料のＳｉ（厚さ２μｍ）が全面を覆い、その上に保護壁高さ２μｍ、突起の底辺２μｍ、高さ２μｍ、先端平面約０．７μｍφの平面型プローブを得た。この後、実施例１と同じ工程で遮光膜を形成することにより、図１１に示した平面型プローブを得た。
【００６３】
（実施例３）
実施例３では、実施例１と同じ方法で、図８に示した構造のプローブを得た。
【００６４】
次いで、この試料を０．１％塩化スズ溶液に５分浸漬した後、０．０１％塩化パラジウム液に５分間浸漬することにより無電解メッキ用核を形成した。次いで、アッシングによって突起、保護壁上の感光性樹脂を除去した後、市販の無電解ニッケルメッキ液に１０分間浸漬し、０．３μ厚さのニッケル遮光膜を形成した。
【００６５】
この試料の表面側に保護用樹脂をスピンコートし、ベークした後、塩化第２鉄溶液で裏面のニッケルを除去し、アッシングによって表面の保護用樹脂を除去して図１４に示した平面型プローブを得た。
【００６６】
この実施例３の方法を用いれば、感光性樹脂の表面が疎水性あるいは親水性にかかわらず、先端開口を有する遮光膜を形成できる。
【００６７】
（実施例４）
実施例４では、実施例１と同じ方法で図８に示した構造のプローブを得た。
【００６８】
次いで、この試料表面に、２００Å厚さのニッケル膜を、真空蒸着法によって形成した。次いで、剥離液によって突起、保護壁上の感光性樹脂を除去し、図１６に示す構造を得た。この後、電解メッキを行うことにより、０．３μ厚さのニッケル遮光膜を形成し、図１７に示した平面型プローブを得た。
【００６９】
（実施例５）
実施例５では、実施例１と同じ方法で図１１に示した構造のプローブを得た。次いで、基板裏面のプローブに対応する位置に円形の感光性樹脂パターンを形成した後、１６０℃で１時間ベークすることにより、感光性樹脂を軟化凝集させ、凸レンズ状の感光性樹脂パターンを形成した。続いて、基板裏面にＣ４Ｆ８ガスを用いたＥＣＲエッチング（感光性樹脂と石英基板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４に示した構造の平面型プローブを得た。
【００７０】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１乃至請求項１３記載の発明によれば、透光性基板と、前記透光性基板上に形成され、前記透光性基板と同じ材料よりなる錐台形状の突起と、前記突起の先端を除く部分に少なくとも主要厚さ部分がメッキにより形成された遮光膜とを有しているので、先端開口径が精度良くコントロールされた平面型プローブ及びプローブアレイを安価かつ容易に提供することができる。
【００７１】
特に、請求項２，請求項１３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、前記透光性基板は、石英又は光学ガラスであるので、屈折率，透過率に優れた平面型プローブ及びプローブアレイを提供することができる。
【００７２】
また、請求項３，請求項１３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、前記透光性基板は、透光性の支持材料によって裏打ちされているので、プローブ材料として、基板に成形できないか、成形が困難な材料、あるいは、透過率が低く、薄くして用いることが必要な材料を用いることが可能になり、屈折率，透過率，使用波長の選択性が増すことができる。なお、具体的な例としては、前述の実施例２に示した。
【００７３】
また、請求項４，請求項１３記載の発明によれば、前記突起を円錐台形状とすることにより、さらに光効率の良い平面型プローブ及びプローブアレイを提供することができる。
【００７４】
また、請求項５，請求項１３記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記突起の周辺には、前記突起と同じ材料による保護用壁が設けられているので、機械的破損を防止することができる。
【００７５】
また、請求項６，請求項１３記載の発明によれば、突起と保護用壁の高さを略同一とすることにより、保護壁に邪魔されることなく、突起と記録媒体を近接させることができる。
【００７６】
また、請求項７，請求項１３記載の発明によれば、請求項５または請求項６記載の平面型プローブにおいて、前記保護用壁の上面には、遮光膜が形成されていないので、遮光膜（光反射膜）の厚さによる突起先端と保護壁上面との高さの差の発生を防止することができる。すなわち、突起先端は、近接場光を出射するために遮光膜（光反射膜）は形成しない。従って保護壁上面にも遮光膜（光反射膜）を形成しないことによって、遮光膜（光反射膜）の厚さによる突起先端と保護壁上面との高さの差の発生を防止することができる。
【００７７】
また、請求項８，請求項１３記載の発明によれば、請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記突起の先端側に、情報を記録する回転型記録媒体が配置されるようになっており、前記保護用壁の記録媒体回転方向の下流側に開口を有しているので、保護壁内部への異物集積を避けることができる。
【００７８】
また、請求項９，請求項１３記載の発明によれば、請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記突起の先端側に、情報を記録する回転型記録媒体が配置されるようになっており、前記保護用壁は、記録媒体回転方向の上流側に対して凸となっているので、保護壁上流側での異物集積を減少させることができる。
【００７９】
また、請求項１１，請求項１３記載の発明によれば、請求項１０記載の平面型プローブにおいて、前記透光性基板の裏面が透光性であるので、裏面からの光導入が可能にすることができる。
【００８０】
また、請求項１２，請求項１３記載の発明によれば、請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の平面型プローブにおいて、前記透光性基板又は支持材料の裏面の前記突起に対応した部分に、前記突起の根元に集光する手段が設けられているので、図３に示したようなレンズが不要となる。さらに、通常の平面型プローブでは光源−レンズ−プローブの３箇所の光軸合わせが必要になるのに対し、本構造では光源−集光手段（＝プローブ）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。
【００８１】
また、請求項１４，請求項１７記載の発明によれば、透光性基板上に円錐形の感光性樹脂パターンを形成する工程と、前記円錐形の感光性樹脂パターンの一部をドライエッチングにより透光性基板に転写することにより透光性基板に円錐台形状の突起を形成する工程と、感光性樹脂を残した状態で無電解メッキ用核を形成する工程と、無電解メッキを行う工程と、感光性樹脂を除去する工程とを有しているので、上述した本発明の平面型プローブおよびプローブアレイを作製することができる。
【００８２】
また、請求項１５，請求項１７記載の発明によれば、透光性基板上に円錐形の感光性樹脂パターンを形成する工程と、前記円錐形の感光性樹脂パターンの一部をドライエッチングにより透光性基板に転写することにより透光性基板に円錐台形状の突起を形成する工程と、感光性樹脂を残した状態で無電解メッキ用核を形成する工程と、感光性樹脂を除去する工程と、無電解メッキを行う工程とを有しているので、上述した本発明の平面型プローブおよびプローブアレイを作製することができる。
【００８３】
また、請求項１６，請求項１７記載の発明によれば、請求項１４乃至請求項１６のいずれか一項に記載の平面型プローブの製造方法を用いてプローブアレイを作製するので、上述した本発明の平面型プローブおよびプローブアレイを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る平面型プローブの構成例を示す図である。
【図２】本発明に係る平面型プローブの構成例を示す図である。
【図３】本発明の平面型プローブの実際の使用状態の一例を示す図である。
【図４】柱状構造の裏面に集光手段（凸レンズ）を設けた例を示す図である。
【図５】突起の先端側に、情報を記録する回転型記録媒体が配置されるようになっており、保護用壁の記録媒体回転方向の下流側に開口を有している構造の一例を示す図である。
【図６】突起の先端側に、情報を記録する回転型記録媒体が配置されるようになっており、保護用壁は、記録媒体回転方向の上流側に対して凸となっている構造の一例を示す図である。
【図７】本発明による平面型プローブの製造方法の第１の例を示す図である。
【図８】本発明による平面型プローブの製造方法の第１の例を示す図である。
【図９】本発明による平面型プローブの製造方法の第１の例を示す図である。
【図１０】本発明による平面型プローブの製造方法の第１の例を示す図である。
【図１１】本発明による平面型プローブの製造方法の第１の例を示す図である。
【図１２】本発明による平面型プローブの製造方法の第２の例を示す図である。
【図１３】本発明による平面型プローブの製造方法の第２の例を示す図である。
【図１４】本発明による平面型プローブの製造方法の第２の例を示す図である。
【図１５】本発明による平面型プローブの製造方法の第３の例を示す図である。
【図１６】本発明による平面型プローブの製造方法の第３の例を示す図である。
【図１７】本発明による平面型プローブの製造方法の第３の例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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