(57)【要約】【課題】  近接場光顕微鏡で試料の微細光特性を分析することができ、光情報記憶装置で高密度の光を記録することが可能な近接場光プローブの製作方法を提供する。【解決手段】  下部シリコン層、絶縁層及び上部シリコン層が積層された構造の基板上に、シリコンパターンと前記シリコンパターンの外部を取り囲む絶縁膜とからなるチップを形成する段階と、露出した部分の前記上部シリコン層にイオンを注入する段階と、前記上部シリコン層をパターニングしてカンチレバーを形成する段階と、前記チップ及びカンチレバーと対応する前記基板の底面の前記下部シリコン層及び前記絶縁層を順次除去する段階と、前記チップ内の前記シリコンパターンを除去して前記チップの孔を形成する段階とを含む。【選択図】  図２ｎ
2005308715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部シリコン層、絶縁層及び上部シリコン層が積層された構造の基板上に、シリコンパターンと前記シリコンパターンの外部を取り囲む絶縁膜とからなるチップを形成する段階と、
露出した部分の前記上部シリコン層にイオンを注入する段階と、
前記上部シリコン層をパターニングしてカンチレバーを形成する段階と、
前記チップ及びカンチレバーと対応する前記基板の底面の前記下部シリコン層及び前記絶縁層を順次除去する段階と、
前記チップ内の前記シリコンパターンを除去して前記チップの孔を形成する段階とを含むことを特徴とする近接場光プローブの製作方法。
【請求項２】
前記チップは、
前記下部シリコン層、絶縁層及び上部シリコン層が積層された構造の基板上にマスクパターンを形成する段階と、
露出した部分の前記上部シリコン層を所定の厚さエッチングし、前記マスクパターンの下部に円錐形の前記シリコンパターンが形成されるようにする段階と、
前記シリコンパターンの表面に前記絶縁膜を形成する段階とによって形成されることを特徴とする請求項１記載の近接場光プローブの製作方法。
【請求項３】
前記マスクパターンはシリコン窒化膜で形成することを特徴とする請求項２記載の近接場光プローブの製作方法。
【請求項４】
前記シリコンパターンを形成するためのエッチング工程の際に前記マスクパターンの下部にアンダーカットが発生するようにして、前記マスクパターンと前記シリコンパターンとの接合面の幅が６００〜７００μｍとなるようにすることを特徴とする請求項２記載の近接場光プローブの製作方法。
【請求項５】
前記エッチング工程は、ＨＦ／ＨＮＯ３／ＣＨ３ＣＯＯＨ混合溶液、ＫＯＨ溶液またはＴＭＡＨ溶液を用いたウェット工程またはＤＲＩＥ工程で行うことを特徴とする請求項４記載の近接場光プローブの製作方法。
【請求項６】
前記絶縁膜は、前記シリコンパターンの表面を酸化させて形成するが、前記シリコンパターンの外郭が放物線の形を有し、前記マスクパターンと前記シリコンパターンとの接合面の幅が１０〜１００ｎｍとなるように成長させることを特徴とする請求項２記載の近接場光プローブの製作方法。
【請求項７】
前記酸化工程は９５０〜１０００℃の温度で行うことを特徴とする請求項６記載の近接場光プローブの製作方法。
【請求項８】
前記イオンはホウ素イオンまたは１４Ｎ＋イオンであり、前記イオン注入した後熱処理することを特徴とする請求項１記載の近接場光プローブの製作方法。
【請求項９】
前記ホウ素イオンは６×１０１９ｉｏｎｓ／ｃｍ３〜３×１０２０ｉｏｎｓ／ｃｍ３の濃度で注入することを特徴とする請求項８記載の近接場光プローブの製作方法。
【請求項１０】
前記カンチレバーは、
全体上部面に絶縁膜を形成した後、前記チップの孔が形成されるべき部分の前記絶縁膜は除去され且つカンチレバー型のパターンは残留するように、前記絶縁膜をパターニングする段階と、
露出した部分の前記上部シリコン層を除去し、前記絶縁膜と上部シリコン層とからなるカンチレバーを形成する段階とによって形成することを特徴とする請求項１記載の近接場光プローブの製作方法。
【請求項１１】
前記チップ内の前記シリコンパターンはＫＯＨ、ＴＭＡＨ又はＥＤＰ溶液で除去することを特徴とする請求項１記載の近接場光プローブの製作方法。
【請求項１２】
前記チップ内の前記シリコンパターンを除去するとき、前記イオンの注入された上部シリコン層をエッチング阻止層として用いることを特徴とする請求項１記載の近接場光プローブの製作方法。
【請求項１３】
前記チップ及びカンチレバーの表面に、光の透過を防止するための物質を蒸着する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の近接場光プローブの製作方法。
【請求項１４】
前記光の透過を防止するための物質が金属であることを特徴とする請求項１３記載の近接場光プローブの製作方法。
【請求項１５】
下部シリコン層、絶縁層及び上部シリコン層が積層された構造の基板上に第１マスクパターンを形成する段階と、
露出した部分の前記上部シリコン層を所定の厚さエッチングして前記第１マスクパターンの下部にチップ形状が作られるようにする段階と、
前記チップ形状の前記上部シリコン層の表面にシリコン酸化膜を成長させる段階と、
カンチレバーが形成されるべき部分の前記上部シリコン層にイオンを注入する段階と、
前記第１マスクパターンを除去した後、全体上部面にシリコン窒化膜を形成する段階と、
前記チップの孔が形成されるべき部分の前記シリコン窒化膜は除去され且つカンチレバー型のパターンは残留するように、前記シリコン窒化膜をパターニングする段階と、
露出した部分の前記上部シリコン層を除去し、前記シリコン窒化膜と上部シリコン層とからなるカンチレバーを形成する段階と、
前記基板の下部シリコン層の底面に第２マスクパターンを形成した後、露出した部分の前記下部シリコン層及び前記絶縁層を順次除去する段階と、
前記チップ内の前記上部シリコン層を除去して前記チップの孔を形成する段階と、
前記チップ及びカンチレバーの表面に、光の透過を防止するための物質を蒸着する段階とを含むことを特徴とする近接場光プローブの製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場光顕微鏡または近接場光情報記憶装置などに適用される近接場光プローブの製作方法に係り、さらに詳しくは、カンチレバーと光チップが一体型になり、光チップが基板の上部を向かうように構成された近接場光プローブの製作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力顕微鏡(Atomic Force Microscopy)が発明されて以来、ナノメトールの分解能で試料の光学的、電気的、磁気的特性などを測定することが可能な走査プローブ顕微鏡（Scanning Probe Microscopy：ＳＰＭ）の応用に関する研究が活発に行われている。原子力顕微鏡は、カンチレバーによって支持され、数十ナノメートルサイズの鋭いチップ(tip)を有するプローブを備える。近接場光顕微鏡の場合、光が透過するように入射光の波長に対して透明な物質からなるチップの先端から近接場光が発生し、近接場光と試料間の相互作用により試料の光学的特性を調べる。
【０００３】
カンチレバー型の近接場光プローブは、主にシリコン基板を用いて製作し、プローブの形態によって、チップが基板に対して垂直に上向きになる構造とチップが基板に対して垂直に下向きになる構造とに大別される。
【０００４】
次に、チップが下向きになる構造を有する近接場光プローブの一例を図１ａ及び図１ｂに基づいて説明する。
【０００５】
図１ａを参照すると、シリコンの結晶方向による非等方性エッチング特性を用いて、プローブが形成されるべき部分のシリコン基板１に逆ピラミッド構造の溝を形成した後、全体上部面にシリコン酸化膜２及び金属層３を形成する。
【０００６】
図１ｂを参照すると、所定のマスクを用いて、前記プローブ部分の前記金属層３が露出するまで前記シリコン基板１の背面をエッチングすると、薄い厚さのシリコン基板１からなるカンチレバーが形成され、前記カンチレバーの終端部に、前記シリコン酸化膜２からなるプローブが形成される。この際、前記カンチレバーの他の終端部のシリコン基板１は、エッチングされないようにして、前記カンチレバーを支持する支持台の役割を行うようにする。その後、前記金属層３を除去して前記プローブの中央に孔４を形成し、光の透過を防止するために前記カンチレバー及びプローブの背面に金属５を蒸着する。
【０００７】
他の例として、シリコン酸化膜から光チップを構成し、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜からカンチレバーを構成する方法が提案された（非特許文献１参照）。この方法は、光チップ内のシリコンをまずエッチングし、酸化膜を蒸着する。この際、シリコンの結晶方向による酸化膜の成長速度差により（１１１）方向に厚いシリコン酸化膜が成長するが、これをマスクとして用いて、光チップの孔を、非等方性プラズマエッチング及びＨＦを用いた等方性エッチングによって開ける。
【０００８】
ところが、このような構造の近接場光プローブは、カンチレバーを移動してプローブを試料に近接させるとき、カンチレバーを支持する基板と試料とが衝突する可能性がある。
【０００９】
一方、チップが上向きになる構造の近接場光プローブは２つの方法で製作できる。一つは、チップとカンチレバーを、互いに異なる基板にそれぞれ製作した後、チップとカンチレバーとを結合する方法である（非特許文献２参照）。この場合、チップとカンチレバーを整列し接合する過程がさらに必要なので、工程上の難しさが伴う。
【００１０】
もう一つは、シリコン基板の表面部をエッチングしてチップの外郭形状を作った後、シリコン基板の背面をエッチングしてカンチレバーを製作し、チップ内のシリコンを除去する方法である（非特許文献３参照）。この方法によって近接場光プローブを製作すると、プローブを試料に近接させるとき、カンチレバーを支持する基板と試料との衝突が発生しない。ところが、チップ内のシリコンをエッチングし或いはチップの孔を開けることには難しさがある。すなわち、シリコン工程のためには、基板が一定の厚さを保たなければならないが、カンチレバーの形成のために基板の背面を相当部分除去した後、フォト工程によってチップの後面をパターニングしなければならないため、工程の進行に難しさがある。一方、Focused Ion Beam（ＦＩＢ）を用いると、精密にチップの孔を開けることができるが、この場合に高価の装備を必要とする。
【００１１】
近接場光プローブを光情報記憶装置に応用する場合、プローブの先端で透過する近接場光の透過率を高めなければ光の記録が不可能になる。これと関連しては、バーズビーク(Bird’s beak)効果を用いてチップの先端が放物線の形を成すようにすることにより透過率を向上させた研究結果などがある（非特許文献４参照）。
【００１２】
最近、光ファイバを用いてプローブを製作する方法が研究された。この方法は、光ファイバを伸ばして光ファイバの終端の幅が数十ナノメートルとなるように作る。光ファイバの終端と試料間の相互引力を用いて間隔を近く維持した状態で、光ファイバの終端から放出される近接場光と試料間の相互作用を測定し、試料の微視的光特性を研究する。ところが、光ファイバからプローブを構成すると、プローブの構造が力学的に非常に弱く、多重プローブの製作に難しさがある。
【００１３】
【非特許文献１】S. S. Choi et al., “Fabrication of subwavelength-size aperture for a near-field optical probe using various microfabrication procedures”, J Vac. Sci. Technol. B. Vol. 21(1), p.p. 118-122, 2003
【非特許文献２】Yasuhiro Shimada et al., “Probe with tip having micro aperture for detecting or irradiating light, near-field optical microscope, recording/reproduction apparatus using the probe, and method of manufacturing the probe”, U.S. Patent No. 6,201,226, 2001. 3. 13
【非特許文献３】P. Grabiec et al., “SNOM/AFM microprobe integrated with piezoresistive cantilever beam for multifunctional surface analysis”, Microelectronic Engineering, Vol. 61-62, p.p. 981-986, 2002. 7
【非特許文献４】K. Song et al., “Fabrication of a high-throughput cantilever-style aperture tip by the use of the bird’s beak effect”, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 42, Part 1, No. 7A, p.p. 4353-4356, 2003. 7
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、近接場光顕微鏡(Near-field Scanning Optical Microscopy：ＮＳＯＭ)で試料の微細光特性を分析することができ、光情報記憶装置で高密度の光を記録することが可能な近接場光プローブを提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、既存のシリコン工程により、光チップが基板の上部を向かう構造の近接場光プローブを製作し、試料との衝突が防止されるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の近接場光プローブの製作方法は、下部シリコン層、絶縁層及び上部シリコン層が積層された構造の基板上に、シリコンパターンと前記シリコンパターンの外部を取り囲む絶縁膜とからなるチップを形成する段階と、露出した部分の前記上部シリコン層にイオンを注入する段階と、全体上部面に絶縁膜を形成した後、前記チップの孔が形成されるべき部分の前記絶縁膜は除去され且つカンチレバー型のパターンは残留するように、前記絶縁膜をパターニングする段階と、露出した部分の前記上部シリコン層を除去し、前記絶縁膜と上部シリコン層とからなるカンチレバーを形成する段階と、前記チップ及びカンチレバーと対応する前記基板の底面の前記下部シリコン層及び前記絶縁層を順次除去する段階と、前記チップ内の前記シリコンパターンを除去して前記チップの孔を形成する段階とを含むことを特徴とする。
【００１７】
前記チップは、前記下部シリコン層、絶縁層及び上部シリコン層が積層された構造の基板上にマスクパターンを形成する段階と、露出した部分の前記上部シリコン層を所定の厚さエッチングし、前記マスクパターンの下部に円錐形の前記シリコンパターンが形成されるようにする段階と、前記シリコンパターンの表面に前記絶縁膜を形成する段階とによって形成されることを特徴とする。
【００１８】
前記シリコンパターンを形成するためのエッチング工程の際に前記マスクパターンの下部にアンダーカットが発生するようにして、前記マスクパターンと前記シリコンパターンとの接合面の幅がマイクロメートル（μｍ）以下となるようにすることを特徴とする。
【００１９】
前記絶縁膜は、前記シリコンパターンの表面を酸化させて形成するが、前記シリコンパターンの外郭が放物線の形を有し、前記マスクパターンと前記シリコンパターンとの接合面の幅が１００ｎｍ以下となるように成長させることを特徴とする。
【００２０】
前記イオンはホウ素イオンであり、前記ホウ素イオンを１０２０ｉｏｎｓ／ｃｍ３以上の濃度で注入した後熱処理することを特徴とする。
【００２１】
前記チップ内の前記シリコンパターンを除去するとき、前記イオンの注入された上部シリコン層をエッチング阻止層として用いることを特徴とする。
【００２２】
前記チップ及びカンチレバーの表面に、光の透過を防止するための物質を蒸着する段階をさらに含み、前記光の透過を防止するための物質は金属であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、カンチレバーと光チップが一体型になり、光チップが基板の上部を向かう構造の近接場光プローブを製作することにより、構造が堅くてプローブが試料の表面に近接する際に基板と試料との衝突が発生しないという利点がある。
【００２４】
また、本発明は、ＳＯＩ基板の最上部シリコン層に高濃度のホウ素イオンを注入し、チップ内のシリコンをエッチングして孔を形成する過程で、ホウ素イオンの注入されたシリコン層がエッチング阻止層として作用するようにすることにより、カンチレバーが露出した状態でもチップ内のシリコンを容易に除去することができ、カンチレバーとチップを同時に製作するために工程が簡単である。
【００２５】
本発明によれば、一般的なシリコン工程を適用してウェーハ単位のアレイ型プローブの製作が可能となるため、データの記録及び再生速度が向上したアレイ型近接場光プローブを実現することができる。
【００２６】
本発明の近接場光プローブは、近接場光顕微鏡だけでなく、近接場光情報記憶装置にも応用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
【００２８】
図２ａ〜図２ｎは本発明の好適な実施例に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【００２９】
図２ａを参照すると、ＳＯＩ(Silicon On Insulator)構造の基板１０の両面にＬＰＣＶＤ(low pressure chemical vapor deposition)法でシリコン窒化膜１１、１２を３００ｎｍ程度の厚さに蒸着する。
【００３０】
前記ＳＯＩ基板１０は、下部シリコン層１０ａ、シリコン酸化層１０ｂ及び上部シリコン層１０ｃが順次積層された構造を有する。
【００３１】
図２ｂを参照すると、チップ形成のためのマスクを用いて、前記基板１０の上面に形成されたシリコン窒化膜１１をパターニングする。この際、チップが形成されるべき部分を除いた残り部分のシリコン窒化膜１１は、ＲＩＥ(Reactive Ion Etcher)又はリン酸溶液（Ｈ３ＰＯ４）を用いてエッチングする。
【００３２】
前記パターニングされたシリコン窒化膜１１をマスクとして用いたエッチング工程により露出した部分の前記上部シリコン層１０ｃを所定の厚さエッチングする。この際、シリコン窒化膜１１のマスクの下部にアンダーカット(Under cut)が発生するようにして、シリコン窒化膜１１と上部シリコン層１０ｃとの接合面の幅がマイクロメートル（μｍ）以下となるように調節する。好ましくは、前記シリコン窒化膜１１と上部シリコン層１０ｃとの接合面の幅が、近接場光顕微鏡に用いられる光の波長程度となるようにするが、例えば６５０ｎｍ波長の光を使用する場合、６００〜７００ｎｍとなるようにする。
【００３３】
前記シリコン窒化膜１１のマスクの下部にチップ形状を作るための前記上部シリコン層１０ｃのエッチング工程としては、ＨＦ／ＨＮＯ３／ＣＨ３ＣＯＯＨ混合溶液、ＫＯＨ溶液、ＴＭＡＨ(Tetramethylammonium hydroxide)溶液を用いたウェット工程で行うか、或いはＤＲＩＥ(deep-RIE)工程で行う。
【００３４】
図２ｃを参照すると、９５０〜１０００℃の温度で前記上部シリコン層１０ｃの表面にシリコン酸化膜１３を所定の厚さ成長させ、チップ形状の外郭が放物線の形を持つように作る。この際、前記シリコン酸化膜１３の成長厚さを調節し、チップの孔が形成されるべき部分、すなわち前記シリコン窒化膜１１と接する前記上部シリコン層１０ｃの幅が１００ｎｍ以下となるようにする。近接場光顕微鏡の分解能または光情報記憶密度は、孔のサイズに依存するため、前記シリコン窒化膜１１と接する前記上部シリコン層１０ｃの幅を１０〜１００ｎｍ程度に調節することが好ましい。
【００３５】
図２ｄを参照すると、前記チップ形状部分のシリコン酸化膜１３の一部を除いた残り部分のシリコン酸化膜１３をＨＦ溶液を用いて除去する。
【００３６】
図２ｅを参照すると、露出した部分の前記上部シリコン層１０ｃに１０２０ｉｏｎｓ／ｃｍ３以上の高濃度ホウ素Ｂイオンを所定の深さ注入した後熱処理する。前記熱処理は、急速熱処理装置を用いる場合には１０５０℃で３０秒間行い、一般熱処理装置を用いる場合には１０００℃で３０分間行うことができる。
【００３７】
エッチング液の種類、濃度及び温度によって異なるが、ホウ素イオンが約６×１０１９ｉｏｎｓ／ｃｍ３の濃度で注入されると、エッチング率が５０％程度減少し、１０２０ｉｏｎｓ／ｃｍ３以上の濃度で注入されると、ＫＯＨなどのシリコンエッチング液でのシリコンのエッチング速度が大幅減少する。たとえば、３×１０２０ｉｏｎｓ／ｃｍ３の濃度でエッチング率が５０％以下に減少する。したがって、チップ孔の高さがカンチレバーの厚さの５〜１０倍に設計される場合、１×１０２０ｉｏｎｓ／ｃｍ３〜３×１０２０ｉｏｎｓ／ｃｍ３の濃度で注入されると、エッチング阻止層の役割を十分行うことができる。また、前記イオンとして１４Ｎ＋イオンを用いることができるが、１０２１ｉｏｎｓ／ｃｍ３以上の濃度で１４Ｎ＋イオンが注入されると、ＥＤＰ(Ethylenediamine, Water, Pyrocatechol)溶液でシリコンが殆どエッチングされない。したがって、チップの孔を形成するためのシリコンエッチングの際に高濃度のイオンが注入された部分の上部シリコン層１０ｃは、エッチング阻止層の役割をする。よって、エッチングされずに残留した上部シリコン層１０ｃがカンチレバーを成す。
【００３８】
図２ｆを参照すると、マスクとして用いられた前記シリコン窒化膜１１をリン酸溶液で除去する。
【００３９】
図２ｇを参照すると、全体上部面にローストレス(low stress)シリコン窒化膜１４を蒸着する。前記シリコン窒化膜１４は、チップの孔を形成するためのシリコンエッチング過程でカンチレバーになる上部シリコン層１０ｃの表面を保護する。前記シリコン窒化膜１４のような保護膜を蒸着しない場合、チップの孔を形成するためのシリコンエッチング過程で上部シリコン層１０ｃの上部面と下部面が同時にエッチング液に露出するため、カンチレバーを構成する上部シリコン層１０ｃの厚さが薄くなる。
【００４０】
この際、前記上部シリコン層１０ｃに注入されたイオンの濃度が十分高くてシリコンとのエッチング比が非常に大きい場合、前記シリコン窒化膜１４の形成工程を省略することもできる。
【００４１】
図２ｈを参照すると、カンチレバー製作用マスクを用いたフォト及びエッチング工程で前記シリコン窒化膜１４をカンチレバーの形にパターニングする。この際、リン酸溶液を用いて前記シリコン窒化膜１４をエッチングするが、チップの孔を容易に形成できるようにするため、チップの孔が形成されるべき部分の前記シリコン酸化膜１３を一部露出させる。前記シリコン窒化膜１４を除去する過程で前記基板１０の下部面のシリコン窒化膜１２も共に除去されるようにする。
【００４２】
図２ｉを参照すると、カンチレバーの形にパターニングされた前記シリコン窒化膜１４をマスクとして用いたエッチング工程により、露出した部分の前記上部シリコン層１０ｃをエッチングし、前記シリコン窒化膜１４と上部シリコン層１０ｃからなるカンチレバーを形成する。
【００４３】
図２ｊを参照すると、前記基板１０の下部シリコン層１０ａの底面にＰＥＣＶＤ法でシリコン酸化膜１５を３μｍ程度の厚さに形成する。所定のマスクを用いたフォト及びエッチング工程により、前記カンチレバーパターンと整列(align)されるように前記シリコン酸化膜１５をパターニングする。この際、前記シリコン酸化膜１５はＲＩＥ法またはＨＦ溶液でエッチングする。
【００４４】
図２ｋを参照すると、前記パターニングされたシリコン酸化膜１５をマスクとして用いたエッチング工程により、露出した部分の前記下部シリコン層１０ａを除去して前記チップとカンチレバーの下部の前記シリコン酸化層１０ｂを露出させる。この際、前記カンチレバーを支持する部分の下部シリコン層１０ａは、前記シリコン酸化膜１５のマスクによって除去されない。前記エッチング工程は、ＤＲＩＥ法で行うか、或いはＫＯＨ、ＴＭＡＨ、ＥＤＰなどの非等方性エッチング溶液を用いて行う。
【００４５】
図２ｌを参照すると、前記シリコン酸化膜１５マスクを用いたエッチング工程により、露出した部分の前記シリコン酸化層１０ｂを除去する。前記シリコン酸化層１０ｂが除去されることにより、前記チップとカンチレバーの下部が露出する。前記エッチング工程は、ＲＩＥ法で行うか、或いはＨＦ溶液を用いて行う。
【００４６】
図２ｍを参照すると、ＫＯＨ溶液又はＥＤＰ(Ethylene Diamine Pyrocathecol)溶液を用いて前記チップ内の上部シリコン層１０ｃをエッチングする。前記エッチング溶液に対して露出した部分の上部シリコン層１０ｃがエッチングされるが、カンチレバーが形成されるべき部分の露出した上部シリコン層１０ｃがエッチングされる過程でエッチング阻止層として作用する高濃度ホウ素イオン注入層が露出すると、エッチング速度が減少する。したがって、カンチレバーを構成する上部シリコン層１０ｃが露出した状態でもチップ内の上部シリコン層１０ｃが完全エッチングされて孔１６が形成される。
【００４７】
図２ｎを参照すると、前記チップ形状を含む前記シリコン窒化膜１４上に、光の透過を防止するための物質１７を１００ｎｍ以下の厚さに蒸着する。前記光の透過を防止するための物質１７としてはアルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）などを用いることができる。
【００４８】
また、本発明は、他の実施例として、下部シリコン層、絶縁層及び上部シリコン層が積層された構造の基板上に、シリコンパターンと前記シリコンパターンの外部を取り囲む絶縁膜からなるチップを形成することができる。前記基板上にチップを形成した後、露出した部分の前記上部シリコン層にイオンを注入する。全体上部面に絶縁膜を形成した後、前記チップの孔が形成されるべき部分の前記絶縁膜は除去され且つカンチレバー型のパターンは残留するように前記絶縁膜をパターニングし、露出した部分の前記上部シリコン層を除去して、前記絶縁膜と上部シリコン層とからなるカンチレバーを形成する。前記チップ及びカンチレバーと対応する前記基板の底面の前記下部シリコン層及び前記絶縁層を順次除去した後、前記チップ内の前記シリコンパターンを除去して前記チップの孔を形成する。その後、前記チップ及びカンチレバーの表面に、光の透過を防止するための物質を蒸着し、近接場光プローブを完成する。
【００４９】
図３は上述した本発明の製作過程によって得られる近接場光プローブアレイの平面図である。
【００５０】
一側部が基板１０によって支持される多数のカンチレバー２０が互いに平行に配列され、各カンチレバー２０の他側の終端部には孔１６付きチップ３０がそれぞれ形成される。
【００５１】
前記基板１０は、下部シリコン層１０ａ、シリコン酸化層１０ｂ及び上部シリコン層１０ｃが順次積層されたＳＯＩ構造を有する。前記各カンチレバー２０はイオンの注入された上部シリコン層１０ｃ及びシリコン窒化膜１４が積層された構造を有し、前記チップ３０は傾いた側壁を有する円錐形のシリコン酸化膜１３からなる。
【００５２】
本発明によれば、一般的なシリコン配置工程を用いて、図３のように構成された近接場光プローブアレイをウェーハ単位で容易に製作することができる。近接場光プローブをアレイタイプに製作すると、時間当たりデータの伝送量を増加させることができるため、低いスキャニング速度の欠点を補完することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１ａ】従来の技術に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図１ｂ】従来の技術に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図２ａ】本発明に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図２ｂ】本発明に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図２ｃ】本発明に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図２ｄ】本発明に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図２ｅ】本発明に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図２ｆ】本発明に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図２ｇ】本発明に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図２ｈ】本発明に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図２ｉ】本発明に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図２ｊ】本発明に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図２ｋ】本発明に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図２ｌ】本発明に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図２ｍ】本発明に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図２ｎ】本発明に係る近接場光プローブの製作方法を説明するための断面図である。
【図３】本発明によって製作された近接場光プローブアレイの平面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    シリコン基板
２、１３、１５    シリコン酸化膜
３    金属層
４、１６    孔
５、１７    金属
１０    基板
１０ａ    下部シリコン層
１０ｂ    シリコン酸化層
１０ｃ    上部シリコン層
１１、１２、１４    シリコン窒化膜
２０    カンチレバー
３０    チップ
【図１ａ】
2005308715.tif 000003
【図１ｂ】
2005308715.tif 000004
【図２ａ】
2005308715.tif 000005
【図２ｂ】
2005308715.tif 000006
【図２ｃ】
2005308715.tif 000007
【図２ｄ】
2005308715.tif 000008
【図２ｅ】
2005308715.tif 000009
【図２ｆ】
2005308715.tif 000010
【図２ｇ】
2005308715.tif 000011
【図２ｈ】
2005308715.tif 000012
【図２ｉ】
2005308715.tif 000013
【図２ｊ】
2005308715.tif 000014
【図２ｋ】
2005308715.tif 000015
【図２ｌ】
2005308715.tif 000016
【図２ｍ】
2005308715.tif 000017
【図２ｎ】
2005308715.tif 000018
【図３】
2005308715.tif 000019