(57)【要約】本発明は、近接場光学顕微鏡用の、自己支持担体の上に形成されたプローブ先端を備えるプローブと、その製造方法に関する。本発明の１つの目的は、近接場光学顕微鏡用のプローブとその製造方法を提供し、そのプローブは非常に小さな開口径を有し、簡単で、有利に制御可能な方法で再生産可能に製造可能である。この目的は、プローブ先端が担体の平坦な表面に適用された完全な構造として実施されることを特徴とする通常のプローブによるプローブにて解決される。この目的は、透明層が基板に塗布され、透明層の厚さは少なくともプローブ先端の高さに対応し、透明層がプローブ先端の少なくとも１つの領域でマスクされ、透明層がエッチングされ、プローブ先端を形成するステップから成る方法により、本発明による近接場光学顕微鏡用のプローブの製造方法の解決をする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己保持型担体（３）に形成されたプローブ先端（２）を有する、近接場光学顕微鏡用のプローブ（１）であって、
上記プローブ先端（２）は、上記担体（３）の平坦表面（４）に適用される完成された構造として形成されることを特徴とする近接場光学顕微鏡用のプローブ。
【請求項２】
上記プローブ先端（２）の少なくとも１つの周辺範囲（５）と／あるいはプローブ先端（２）の周囲領域（６）が不透明な層（１５）で覆われたことを特徴とする請求項１記載のプローブ。
【請求項３】
上記担体（３）は、プローブ先端（２）の材料のエッチング剤に対しエッチング抵抗を有する材料からなることを特徴とする請求項１あるいは２記載のプローブ。
【請求項４】
上記担体（３）が自己保持するように基板（７）に結合されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプローブ。
【請求項５】
近接場光学顕微鏡のためのプローブ先端（２）を有するプローブ（１）特に、請求項１によるプローブ（１）の製造方法であって、
透明層（１３）が基板（７）に塗布され、該透明層（１３）の厚さが、少なくとも上記プローブ先端（２）の高さに対応し、
上記透明層（１３）が少なくとも上記プローブ先端（２）の領域をマスキングされ、
上記透明層（１３）が上記プローブ先端（２）を形成するようにエッチングされることを特徴とするプローブ先端（２）を有するプローブ（１）の製造方法。
【請求項６】
上記透明層（１３）が基板（７）の少なくとも１つの平坦表面範囲（４）に塗布されることを特徴とする請求項５記載の製造方法。
【請求項７】
エッチング停止層（１１）が上記透明層（１３）と上記基板（７）との間に形成されていることを特徴とする請求項５あるいは６記載の製造方法。
【請求項８】
上記エッチング停止層（１１）の成形が、透明層（１３）の塗布前に上記基板（７）上のシリコン窒化物層の塗布により成されることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項９】
上記透明層（１３）は約１から３０ミクロンの、より好ましくは２から２０ミクロンの、あるいは最適には３から８ミクロンの層厚で塗布されることを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
上記マスキングが上記透明層（１３）上にα―シリコン層（１４）の塗布によることを特徴とする請求項５から９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１１】
上記基板（７）が少なくともプローブ先端（２）の範囲で肉薄化にされることを特徴とする請求項５から１０のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１２】
上記基板（７）の薄肉化がエッチング停止層（１１）まで生じることを特徴とする請求項１１記載の製造方法。
【請求項１３】
上記透明層（１３）のエッチングが等方性エッチングあるいは、等方性と異方向エッチングの組合せであることを特徴とする請求項５から１２のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１４】
上記プローブ先端（２）の上記少なくとも１つの周辺範囲（５）と／あるいはプローブ先端（２）の周囲領域（６）が、少なくとも１つの不透明な材料（１５）で塗装されることを特徴とする請求項６から１３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１５】
上記不透明な材料（１５）がプローブ先端（２）上に斜めに蒸着されることを特徴とする請求項１４記載の製造方法。
【請求項１６】
上記プローブ先端（２）の先端範囲（８）で不透明材料（１５）に少なくとも１つの開口が合体していることを特徴とする請求項１４あるいは１５記載の製造方法。
【請求項１７】
上記少なくとも１つの開口の合体が放電加工法と／あるいはプラズマエッチングにより成されることを特徴とする請求項１６記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己支持担体に形成されたプローブ先端を有する、近接場光学顕微鏡用のプローブと、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近接場光学顕微鏡は表面分析のために使用される。ここで、非常に小さな開口径を有するプローブはサンプル表面に接近するよう運ばれ、局部電磁場が検出され、光学近接場として表示される。プローブ開口寸法と、開口とサンプル表面の距離が、近接場顕微鏡の分析容量を決定する。公知の装置において、開口とサンプル表面の距離が、せん断力メカニズムあるいはピエゾ制御装置で微小距離に設定可能となっている。しかし、非常に小さな開口寸法を再現可能に製造することは、まだまだ非常に困難である。
【０００３】
現在では、光ファイバーで構成された近接場顕微鏡のためにプローブが製造され、その光ファイバーは一端で高温で引き伸ばされて先端に延びている。寸法では、引き伸ばしファイバーは金属で被覆されており、小さな開口は、光がファイバから放射されるよう、ファイバの一端に形成される。このタイプの開口は約１００ナノメータの寸法である。このように接近できる近接場顕微鏡の光学的分解能は従来の顕微鏡より高いのであるが、拡大の程度は良くならない。
【０００４】
更に、上述のガラスファイバ先端は希望するようには再生産できないので、ファイバー先端の交換の後、近接場光学顕微鏡の像が分解能とコントラストに関して変化してしまう。近接場光学顕微鏡の先端を交換が複雑で、ファイバプローブの完成するそれぞれの時間が変化する。また、ファイバにファイバ光の入射も再―最適化されねばならない。更に、ファイバ引抜き方法で一作業サイクルで、単一の先端だけが製造可能なので、プローブが非常に高価なものとなる。
【０００５】
特許文献ＤＥ１９９２６６０１Ａ１は、従来のプローブと関連する製造方法を記述し、そのプローブ先端は中空漏斗の形状に形成され、その内壁は酸化物で被覆され、基板上に吊るされた曲げビーム厚みを通り延びている。
【０００６】
このようなプローブを製造するために、初めに、酸化物被覆された内壁を有するＶ溝が導かれるように、要素が製造される。この要素は、第２の工程で製造され、振動可能である保持要素に嵌合される。被覆されたＶ溝の先端領域が１つの側上に突出するまで、この組立は保持要素の側面からエッチングされる。この方法での多くの工程数のため、この技術は、非常に不便で高価で、使用される結合ステップのため、プローブの再生産可能性に応じられないようにしてしまう。
【０００７】
ＵＳ６、３３３、４９７Ｂ２とＵＳ６、２１１、５３２Ｂ１は、ハイブリッド実装技術により、担体に適用される漏斗形の空洞プローブ先端を図示している。更に、ＵＳ５、９６６、４８２は、マイクロマシン的に製造された先端が、小片のように、二つの支持部の間を延びるダイアフラムに適用されるプローブを記述している。
【０００８】
上述のハイブリッド実装技術は、非常に複雑で、特に非常に小さなプローブ先端の製造には非常に複雑で、結果から再生産可能性には不適当である。従って、近接場顕微鏡用のガラスファイバ先端の不利さは、引用の技術により対抗になり得ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、近接場光学顕微鏡用のプローブとその製造方法を提供することであり、そのプローブは、非常に小さな開口径を有するプローブ先端を備え、簡単で、有利に制御可能な方法で、再生産可能に製造できる。
【００１０】
この目的はプローブに関し、担体の平坦面に適用された完全な構造としてプローブ先端が形成されることを特徴とする一般的なプローブにより解決される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によるプローブは、プローブ先端が非常に小さなプローブ先端径を有するよう成形可能で、非常に小さな開口が製造可能である利点を有する。プローブ先端の完全な構造は、バッチプロセスで担体に適用可能である。これは、プローブ先端の寸法と簡単な技術シーケンスステップで再製造されるよう担体に関する位置とを可能とする。
【００１２】
更に、プローブ先端の周辺範囲と／あるいは周囲領域が光に不透明な層で被覆されている。このように、誤まった測定結果を生じかねないサンプルの散乱する光の影響が低減される。
【００１３】
本発明の好ましい実施例として、担体は、プローブ先端のエッチング剤に関し耐エッチング性の材料を示す。担体は、プローブ先端の形成中、この材料で保護される。
【００１４】
本発明の利点のある他の実施例として、担体が基板に自己支持するように結合される。プローブ先端を有する担体が振動下に置かれる可能性があり、サンプル表面の水平方向のスキャン中に縦方向に、プローブが追従可能となる。
【００１５】
上記の目的は、以下のステップで、本発明による近接場光学顕微鏡用のプローブの製造方法に関して、解決される：透明層を基板に塗布し、少なくともプローブ先端の高さに対応する透明層の厚さであり、その透明層はプローブ先端の少なくとも１つの領域でマスキングされ、その透明層はプローブ先端を形成するためにエッチングされる。
【００１６】
本発明による方法は、簡単なバッチプロセス、すなわち、１つの基板だけを使用した連続シーケンスのステップで、実現可能である。プローブ先端は、唯１つの層の塗布により完全な構造として製造可能である。プロ部先端の位置はマスキング工程で正確に規定される。更に、プローブ先端の正確で再製造可能な寸法が達成可能である。
【００１７】
本発明の特に好ましい実施例として、透明層が、基板の少なくとも１つの平坦表面領域に塗布される。これは、高精度で高い寸法再製造可能性で、この平坦表面領域上に製造されることが可能なプローブ先端を実現化する。
【００１８】
本発明の更に利点のある実施例として、エッチング停止層が透明層と基板との間に形成されている。この方法によると、透明層のエッチング中、基板が保護される。エッチング停止層は、担体あるいはプローブのカンチレバーを後から形成するのに特に十分適している。
【００１９】
エッチング停止層の形成が、透明層が塗布される前に、基板にシリコン窒化物層の塗布によることが、好ましい。ここで、シリコン窒化物が、例えば、シリコン酸化物層のように、透明層のエッチングの非常に良いエッチング停止をもたらす。
【００２０】
本発明の更に利点のある実施例として、透明層が、約１から３０ミクロンの、好ましくは２から２０ミクロンの、あるいは最適には３から８ミクロンの層厚さで塗布される。この方法で、特に有利な先端形状は、サンプル表面の計測のために非常に適して実現化可能となる。
【００２１】
本発明による特に有利なプロセス方法として、マスキングが透明層の上にαシリコン層の塗布による。αシリコン層は、透明層に非常によく接着し、透明層のエッチングのために非常にいい材料であるので、プローブ先端が高精度で製造可能である。
【００２２】
更に、この方法はプローブ先端の少なくとも領域で基板の薄肉化を実行する。従って、自己保持担体の上にプローブ先端を形成する利点のある方法を可能とする。
【００２３】
本発明の特に利点のある実施例によると、薄肉化はエッチング停止層まで生じる。この方法において、自己保持担体の厚さはプローブ先端が配置されるところで規定される。
【００２４】
更に、透明層のエッチングが、等方性エッチングあるいは等方性エッチングと異方性エッチングとの組合せにより成される。この方法によると、非常に利点のある先端形状が、効率的な方法で可能となる。
【００２５】
また、この方法は、少なくとも１つの不透明な材料で、プローブ先端の少なくとも１つの周辺範囲と／あるいはプローブ先端の周囲領域の被覆を含む。この方法によると、プローブ先端からサンプルに届く光と同様に、測定結果を歪めるかもしれない、少なくとも部分的な散乱光を防止することができる。
【００２６】
特に、好ましいプロセスの方法として、不透明な材料がプローブ先端の上に斜めから蒸着される。この方法によると、プローブ先端が被覆されることなく、不透明な材料でプローブ先端の側面が被覆される。
【００２７】
本発明の更なる実施例として、方法が、プローブ先端の先端領域で、不透明材料に、少なくとも１つの開口を合体することからなる。プローブ先端の開口は、このような開口を実現可能とする。
【００２８】
少なくとも１つの開口の合体が、放電加工と／あるいはプラズマエッチングにより形成される。この方法によると、近接場光学顕微鏡用の非常に高い分解能が可能な方法で、プローブ先端に非常に小さな開口が可能となる。  
【実施例１】
【００２９】
図１は、１つの実施例による近接場光学顕微鏡のプローブ１の概略斜視図を示す。プローブ１は、平坦な自己支持担体３の平坦な長手方向の面４の上に形成されたプローブ先端２を備えている。図示されたプローブ先端２は、ほぼ三角形の周辺範囲５と一点に集中した先端領域８とを有するピラミッドに似た形状を有し、先端領域８は担体３に対向する方向に向かう。
【００３０】
本発明の他の実施例において、プローブ先端は円錐の形状が可能である。
【００３１】
プローブ先端は、例えばシリコン酸化物のような透明材料から成っている。担体３は、例えばシリコン窒化物で成っている。本発明の他の実施例として、担体３は、タンタル酸化物、チタン酸化物、シリコン窒素酸化物あるいは例えば燐酸珪酸塩ガラスのようなドープされたシリコン酸化物で形成することも可能である。
【００３２】
プローブ先端２の周辺範囲５と担体３の長手方向表面４の領域６、プローブ先端２を囲む領域６は、不透明な層１５（図１では図示しない）、例えばアルミニウムで被覆されている。
【００３３】
担体３は基板７の一方の面の上に自己支持するように結合されている。
【００３４】
プローブ先端２の先端領域８が開口され、すなわち、不透明層１５による被覆が除かれる。このようにして、プローブ先端２は先端領域８に開口を備える。これは、光を、例えば、透明担体層３を通過し、プローブ先端２に入り、プローブ先端２の先端領域８にある開口に焦点を合わされたレーザー光線９による光を可能とする。この光はプローブ先端２を通り、検査されるサンプル（図示せず）に届く。
【００３５】
図４から図１４は、本発明によるプローブ、例えば、本発明の実施例による図１のプローブの製造方法の工程順序を示している。
【００３６】
図２は、例えばシリコンからなる基板７の断面を示している。シリコンの代わりに、例えばガラスで透明な基板を他の基板として使用可能である。第１のステップで、保護層１０が、例えばシリコン窒化物から成る基板７に塗布される。保護層１０はＣＶＤ法により堆積されるのが好ましい。
【００３７】
図３は、図２において、エッチング停止層１１が、第２のステップで基板７の保護層１０の反対の側に塗布された構造を示す。エッチング停止層１１は、例えば、シリコン窒化物からなる。エッチング停止層１１はＣＶＤ法のような薄膜堆積プロセスで堆積されるのが好ましく、保護層１０と共に１つのプロセスで基板７に塗布可能である。
【００３８】
エッチング停止層１１は透明材料であり、高屈折率で、厳しい環境に対し高い耐性を有することが好ましい。エッチング停止層１１は後述の担体あるいはカンチレバー３を形成する。
【００３９】
後の担体３としてのエッチング停止層１１が、高い機械的ストレスに曝されるので、エッチング停止層１１は低いストレスで堆積されねばならない。これは、基板がエッチングされた後、エッチング停止層１１が、直線性を維持するようになる。これは、シリコン窒化物の堆積中、しかし、他の材料の使用、例えば、特別に調整された酸素、窒素の比率でシリコン窒化酸化物、を特別の堆積条件により実行される。
【００４０】
図４は、図３において、開口領域１２が、第３のステップで、例えば、エッチング停止層１１をマスキングし、続いて、開口領域１２でエッチング停止層１１をエッチングして、エッチング停止層１１に形成される構造を示す。エッチング停止層１１の開口領域１２のエッチングは、例えばＳｉ3Ｎ4層１１をドライエッチングすることで可能となる。この製造方法の第４ステップでエッチング停止層１１の構造は、自己支持担体あるいはカンチレバー３の構造を決定する。担体３の様々な幾何的形状は、構造で実現される。例えば、図１５に示されるように、担体３は、曲げビームの形状に形成され、あるいは、図１６に示されるように、Ａの形状を有することもできる。
【００４１】
図５は、図４において、開口領域１２を有するエッチング停止層１１に第４ステップで、透明層１３が塗布された構造を示す。透明層１３は、例えばシリコン酸化物から成る。図示された実施例において、透明層１３は約５ミクロンである。本発明の他の実施例において、透明層１３の層厚さは、１から１３ミクロンで、好ましくは２から２０ミクロンで、最適なのは３から８ミクロンである。透明層はＣＶＤ法で堆積されるこが好ましい。
【００４２】
図６は、図５において、第５ステップで、マスキング層１４、例えばα―シリコンが透明層１３に塗布された構造を示す。透明層１３が比較的大きな厚みのため、マスキング層１４はエッチング耐性の高い材料である。
【００４３】
図７は、図６において、マスキング層１４が形成された構造を示す。その構造は、フォトリソグラフィーを用い、次のエッチングのステップで形成される。一旦、マスキング層１４が形成されると、マスキング層１４は、プローブ先端２が形成される領域に残されるだけである。
【００４４】
図８は、図７において、透明層１３がエッチングされた製造方法で第７ステップの後の構造を示す。そのエッチングは、等方性エッチングあるいは、異方と等方エッチングの組合せにより実行される。等方性エッチングステップのため、湿式化学エッチングが使用可能である。この場合、例えばシリコン酸化物の透明層は、ＨＦを含む溶液でエッチングされる。異方性エッチングは、ドライエッチングステップで実行される。このエッチングは、マスキング層１４が分解し、プローブ先端２がマスキング層１４の下に形成されるまで、実行される。エッチングは、エッチング停止層１１で停止し、エッチング停止層１１で開口領域１２をほんの僅か侵すか、あるいは、まったく侵さない。
【００４５】
透明層１３の湿式化学エッチングは、プローブ先端の形状について最大限利用されねばならない。非常に小さな先端半径は、プローブ先端２の先端領域８に結果として生じ、その先端半径は、１００ナノメータより小さく、好ましくは、約１０から３０ナノメータの範囲である。エッチングは、透明層の材料のエッチング速度が部分的に影響されることにより、マスキング層での浸透形状により制御できる。さらに、ドライエッチングプロセスで横からの予備工程で、透明層１３の湿式等方エッチングを先行することが可能である。
【００４６】
図９は、図８において、不透明層１５がプローブ先端２を有する表面に第８のステップで塗布された構造を示している。不透明層１５は、好ましくは、例えばアルミニウムのような金属から成っている。
【００４７】
例えば、約５０ナノメータの厚さのアルミニウム層が蒸着あるいはスパッタで形成することができる。通常、不透明材料１５での被覆はプローブ先端２には行わない。図示の実施例において、構造の完全に下側は被覆されているので、近接場光学顕微鏡の完成したプローブを使用するとき、プローブ先端２の周辺範囲５の領域から、あるいは、プローブ先端２の周囲領域６からサンプルへの散乱光は、抑制可能である。
【００４８】
図１０は、図９において、不透明層１５が第９のステップでプローブ先端２の先端領域８に開口された構造を示す。放電加工あるいはプラズマエッチング・ステップがこのために使用可能である。
【００４９】
放電加工あるいはプラズマエッチング法は、プローブ先端２の先端領域８を加工し、不透明材料１５を取り除く。
【００５０】
ここでは示さないが、更なる実施例において、例えば、側面から蒸着ステップで、被覆が斜めに行われて既に形成されている不透明材料１５で、被覆が可能である。
【００５１】
図１１は、図１０において、保護層１０が、第１０ステップで、基板７のプローブ先端２の反対側に形成された構造を示す。その形成は、保護層１０のエッチングにより成されるフォトリソグラフィーを使用して実行される。保護層１０の形成後、保護層１０の領域は、後に担体３に形成可能なエッチング停止層１１の領域のプローブ先端２とほぼ反対側に配置された保護層１０の領域が取り除かれる。例えば、ドライエッチング方法が、保護層材料１０を取り除くために使用される。
【００５２】
図１２は、図１１において、マスキング層としての保護層１０を残してプローブ先端２の反対側から例えばＫＯＨ溶液で基板７をエッチングする製造方法の第１１のステップの後の構造を示す。エッチング中、ピット１６が形成され、そのピットの底部１７はエッチング停止層と空間を設けている。
【００５３】
図１３は、図１２において、第１２のステップで、基板材料７がピット１６の底部で、異方性のエッチングを実行される。ピット１６は、エッチング停止層１１、あるいは、エッチング停止層１１の開口領域１２の不透明層１５に延びている。
【００５４】
プローブ先端の反対側から自己保持担体あるいはカンチレバー３をエッチング可能にするのは、非常に困難である。湿式化学エッチングで、ウエハの他の側のプローブ先端を希望どおりエッチングしないことは可能である。最初は湿式で後にドライの組合せエッチングでは、プローブ先端２を痛めずに、プローブ先端２の下のエッチング停止層１１の材料に注意深く接近することが可能である。
【００５５】
図１４は、図１３において、プローブ１が残された材料１８から分離される第１３ステップの後の構造を示す。図１４の図は、図１５の線Ａ−Ｂに沿った断面に対応している。図１４に示された残りの材料１８は、プローブ１とほとんど同じ特性を持った、プローブ１に隣接したプローブを示す。
【００５６】
図１５は、図１４のプローブ１のプローブ先端側で、図１４の残された材料１８の下側の概略平面図である。図１５に見られるように、プローブ１の担体３は、曲げビームの形状で、その一方の端部にプローブ先端２が形成されている。図１４の構造の下側に対応するプローブ先端の側は、プローブ先端１の先端領域８だけが露出され、不透明層１５で広く被覆された残りの材料１８の下側と同様である。
【００５７】
図１６は、他のプローブ１´のプローブ先端の側と残りの材料１８´の概略平面図である。プローブ１´は、Ａの形状を有する担体３´を備える。プローブ先端２は、Ａ形状の担体３´の上側の先端に形成される。プローブ１´のプローブ先端側と残りの材料１８´の下側は、不透明層１５で被覆され、プローブ先端２の先端領域８は被覆されない。担体３´のＡ形状は、担体あるいはカンチレバー３´の捩り振動がよく抑制される利点を有する。
【００５８】
分離は、従来の揺動ステップで実行される。このように、図１に示すように、エッチング停止層材料１１から形成される担体３を備えて、プローブ１は形成され、担体３は基板７の上に置かれ、担体３の長手方向の１つの前方端で、プローブ先端２が露出された先端領域８と不透明材料１５の被覆を備える。
【００５９】
揺動させるとき、プローブ先端２と担体３は、特別の機械的保護が必要である。
【００６０】
上述の技術シーケンスの支援で、プローブ先端２は、同一の寸法と同一の位置で再製造可能に生産可能となる。プローブ先端の製造は、基板の個々の構造が並行に処理され、全てのプロセス・ステップが完成のプローブ構造の製造まで１つの基板を連続して使用することを意味するバッチプロセスで実行される。この方法によると、特にプローブ先端の寸法について、プロセスの高い効率と同時に高い再製造性が達成される。
【００６１】
この方法によると、１００ナノメータより小さな、好ましくは、約１０から３０ナノメータの大きさの非常に小さい先端半径を有するプローブ先端が可能となり、約２０から５０ナノメータの半径の非常に小さな開口を備えられる、露出された先端領域８が製造可能となる。
【００６２】
強い基板に配置されているので、製造されたプローブは取り扱いが容易である。このように、プローブは近接場光学顕微鏡で比較的容易に交換可能である。自己保持担体３でプローブ先端の特別の支持により、プローブは振動可能で、近接場光学顕微鏡で、プローブのＺ位置の閉ループ制御が容易に提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】近接場光学顕微鏡のプローブの実施例の概略斜視図。
【図２】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図３】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図４】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図５】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図６】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図７】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図８】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図９】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図１０】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図１１】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図１２】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図１３】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図１４】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図１５】曲げビームの形状の担体を有するプローブのプローブ先端側の概略平面図。
【図１６】Ａの形状の担体を有するプローブのプローブ先端側の概略平面図。
【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】
2006514273.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成17年5月6日(2005.5.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己保持型担体（３）の平坦な表面（４）に塗布された透明材料の先端領域（８）を有する完成構造として形成されたプローブ先端（２）を有し、該プローブ先端（２）の周辺範囲（５）と／あるいはプローブ先端（２）の周囲領域（６）が不透明な層（１５）で覆われた近接場光学顕微鏡用のプローブ（１）であって、
上記担体（３）はプローブ先端（２）の反対側の領域で透明であり、光が上記担体（３）を通りプローブ先端（２）に焦点を合わすことができることを特徴とする近接場光学顕微鏡用のプローブ。
【請求項２】
上記担体（３）は、プローブ先端（２）の材料のエッチング剤に対しエッチング抵抗を有す材料からなることを特徴とする請求項１記載のプローブ。
【請求項３】
上記担体（３）が自己保持するように基板（７）に結合されていることを特徴とする請求項１あるいは２記載のプローブ。
【請求項４】
近接場光学顕微鏡のためのプローブ先端（２）を有するプローブ（１）特に、請求項１から３のいずれか１項に記載のプローブ（１）の製造方法であって、
透明層（１１）が基板（７）に塗布され、
更なる透明層（１３）が上記透明層（１１）の上に塗布、形成され、上記透明層（１１）の上にプローブ先端（２）を形成し、
上記プローブ先端（２）の周辺範囲（５）と／あるいはプローブ先端（２）の周囲領域が不透明な層（１５）で被覆され、
上記プローブ先端（２）の反対側から上記基板（７）をエッチングすることにより、上記プローブ先端（２）の反対側の透明層（１１）の領域がエッチング自在であることを特徴とするプローブ先端（２）を有するプローブ（１）の製造方法。
【請求項５】
上記更なる透明層（１３）が基板（７）の少なくとも１つの平坦表面範囲（４）に塗布されることを特徴とする請求項４記載の製造方法。
【請求項６】
上記透明層（１１）がエッチング停止層を形成することを特徴とする請求項４あるいは５記載の製造方法。
【請求項７】
上記透明層（１１）がシリコン窒化物層であることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
上記更なる透明層（１３）は約１から３０ミクロンの、より好ましくは２から２０ミクロンの、あるいは最適には３から８ミクロンの層厚さで塗布されることを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項９】
上記更なる透明層（１３）の構成は、更なる透明層（１３）上にα―シリコン層（１４）の塗布によるマスキングを含むことを特徴とする請求項４から８のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
上記基板（７）が少なくとも上記プローブ先端（２）の領域で肉薄化にされ、その後、基板が、少なくとも透明層（１１）の露出部までの領域で除去されることを特徴とする請求項４から９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１１】
上記更なる透明層（１３）の構成が等方性エッチングあるいは、等方性と異方向エッチングの組合せによることを特徴とする請求項４から１０のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１２】
上記不透明な材料（１５）がプローブ先端（２）上に斜めに蒸着されることを特徴とする請求項４から１１のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１３】
上記プローブ先端（２）の先端範囲（８）に、上記不透明材料（１５）の少なくとも１つの開口が合体していることを特徴とする請求項４から１２のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１４】
上記少なくとも１つの開口の合体が放電加工法と／あるいはプラズマエッチングにより成されることを特徴とする請求項１３記載の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己支持担体に形成されたプローブ先端を有する、近接場光学顕微鏡用のプローブと、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近接場光学顕微鏡は表面分析のために使用される。ここで、非常に小さな開口径を有するプローブはサンプル表面に接近するよう運ばれ、局部電磁場が検出され、光学近接場として表示される。プローブ開口寸法と、開口とサンプル表面の距離が、近接場顕微鏡の分析容量を決定する。公知の装置において、開口とサンプル表面の距離が、せん断力メカニズムあるいはピエゾ制御装置で微小距離に設定可能となっている。しかし、非常に小さな開口寸法を再現可能に製造することは、まだまだ非常に困難である。
【０００３】
現在では、光ファイバーで構成された近接場顕微鏡のためにプローブが製造され、その光ファイバーは一端で高温で引き伸ばされて先端に延びている。寸法では、引き伸ばしファイバーは金属で被覆されており、小さな開口は、光がファイバから放射されるよう、ファイバの一端に形成される。このタイプの開口は約１００ナノメータの寸法である。このように接近できる近接場顕微鏡の光学的分解能は従来の顕微鏡より高いのであるが、拡大の程度は良くならない。
【０００４】
更に、上述のガラスファイバ先端は希望するようには再生産できないので、ファイバー先端の交換の後、近接場光学顕微鏡の像が分解能とコントラストに関して変化してしまう。近接場光学顕微鏡の先端を交換が複雑で、ファイバプローブの完成するそれぞれの時間が変化する。また、ファイバにファイバ光の入射も再―最適化されねばならない。更に、ファイバ引抜き方法で一作業サイクルで、単一の先端だけが製造可能なので、プローブが非常に高価なものとなる。
【０００５】
文献ＵＳ５，３５４，９８５は近接場光学顕微鏡用のプローブ先端とその関連方法を示している。プローブ先端は、ＳｉＯ2とＳｉ3Ｎ4層で被覆された平坦で、不透明なシリコン担体の上にエッチング方法で形成され、先端の先だけ露出されるよう不透明なアルミニウム層で被覆されている。
【０００６】
ＳｉＯ2とアルミニウム層の間に配置されたＳｉ3Ｎ4層は、プローブ先端の側で入る光を伝達するウェーブガイドを形成する。また、プローブ先端にガイドする光の形状により、実際の光損失が予測される。
【０００７】
文献ＪＰ１１−２８１６５７は、プローブ先端の構造とその製造を記述している。この文献の実施例によると、完全な構造として形成されたプローブ先端は、平坦な担体上の一点を中心とする先端領域が形成されている。担体と先端は、不透明な層で被覆され、その上を透明な層が塗布され、反対側は不透明な層で被覆されている。不透明な層に覆われた透明な層は、構造の側領域からプローブ先端に光を導く。
【０００８】
文献ＤＥ１９７１３７４６Ａ１は、原子間力顕微鏡と近接場光学顕微鏡用のセンサを示している。そのセンサは、完全に透明で被覆されないプローブ先端から成り、プローブ先端に光がガイドされるよう、二つの被覆層内に留められウェーブガイドが導く。平坦電極が、ウェーブガイドと被覆層から形成され、バネビームの下側と上側に配置される。
【０００９】
文献ＤＥ４３１４３０１Ｃ１は、表面構造と関連の方法の試験のためのスキャン装置を開示している。このスキャン装置は、光構造ガラスのセンサ先端から成り、先端の反対側のガラスに反射コートが施されている。先端自身は反射コートを有しない。
【００１０】
文献ＤＥ１９５０９９０３Ａ１は、シリコン基板に塗布されるシリコン窒化物層を構造のラッカー層を介し完全な構造の先端に等方的にエッチングするようなプローブの製造方法を記述している。このようにエッチングされた先端は、自己支持するように、基板に結合された担体の上に配置可能である。
【００１１】
特許文献ＤＥ１９９２６６０１Ａ１は、プローブと関連する製造方法を記述し、そのプローブ先端は中空漏斗の形状に形成され、その内壁は酸化物で被覆され、基板上に吊るされた曲げビーム厚みを通り延びている。
【００１２】
このようなプローブを製造するために、初めに、酸化物被覆された内壁を有するＶ溝が導かれるように、要素が製造される。この要素は、第２の工程で製造され、振動可能である保持要素に嵌合される。被覆されたＶ溝の先端領域が１つの側上に突出するまで、この組立は保持要素の側面からエッチングされる。この方法での多くの工程数のため、この技術は、非常に不便で高価で、使用される結合ステップのため、プローブの再生産可能性に応じられないようにしてしまう。
【００１３】
ＵＳ６、３３３、４９７Ｂ２とＵＳ６、２１１、５３２Ｂ１は、ハイブリッド実装技術により、担体に適用される漏斗形の空洞プローブ先端を図示している。更に、ＵＳ５、９６６、４８２は、マイクロマシン的に製造された先端が、小片のように、二つの支持部の間を延びるダイアフラムに適用されるプローブを記述している。
【００１４】
上述のハイブリッド実装技術は、非常に複雑で、特に非常に小さなプローブ先端の製造には非常に複雑で、結果から再生産可能性には不適当である。従って、上述の近接場顕微鏡用のガラスファイバ先端の不利さは、引用の技術により対抗になり得ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従って、本発明の目的は、近接場光学顕微鏡用のプローブとその製造方法を提供することであり、そのプローブは、非常に小さな開口径を有するプローブ先端を備え、良好な発光効率を有し、簡単で、有利に制御可能な方法で、再生産可能に製造できる。
【００１６】
この目的は近接場光学顕微鏡用のプローブにより解決され、その近接場光学顕微鏡は、透明材料の先端領域を有する完全な構造として形成されたプローブ先端を備え、その透明材料は自己支持担体の平坦な表面に塗布され、プローブ先端の周辺範囲と／あるいはプローブ先端の周囲領域が不透明層で被覆され、担体がプローブ先端の反対側の領域で透明で、担体を通りプローブ先端に光が焦点を合わせられることを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によるプローブは、プローブ先端が非常に小さなプローブ先端径を有するよう成形可能で、非常に小さな開口が製造可能である利点を有する。プローブ先端の完全な構造は、バッチプロセスで担体に適用可能である。これは、簡単な技術シーケンスステップで再製造可能に製造されるよう担体に関するプローブ先端の寸法と位置とを可能とする。
【００１８】
更に、プローブ先端の周辺範囲と／あるいは周囲領域が光に不透明な層で被覆されている。このように、誤まった測定結果を生じかねないサンプルの散乱する光の影響が低減される。
【００１９】
本発明の好ましい実施例として、担体は、プローブ先端のエッチング剤に関し耐エッチング性の材料を示す。担体は、プローブ先端の形成中、この材料で保護される。
【００２０】
本発明の利点のある他の実施例として、担体が基板に自己支持するように結合される。プローブ先端を有する担体が振動下に置かれる可能性があり、サンプル表面の水平方向のスキャン中に縦方向に、プローブが追従可能となる。
【００２１】
上記の目的は、以下のステップで、本発明による近接場光学顕微鏡用のプローブの製造方法に関して、解決される：透明層を基板に塗布し、透明層の上にプローブ先端を形成するように更なる透明層がその透明層の上に塗布され、構成され、プローブの反対側から基板をエッチングすることで、プローブ先端の周辺範囲と／あるいはプローブ先端の周囲領域がエッチング自在となる。
【００２２】
本発明による方法は、簡単なバッチプロセス、すなわち、１つの基板だけを使用した連続シーケンスのステップで、実現可能である。 
【００２３】
本発明の特に好ましい実施例として、透明層が、基板の少なくとも１つの平坦表面領域に塗布される。これは、高精度で高い寸法再製造可能性で、この平坦表面領域上に製造されることが可能なプローブ先端を実現化する。
【００２４】
本発明の更に利点のある実施例として、エッチング停止層が透明層と基板との間に形成されている。この方法によると、透明層のエッチング中、基板が保護される。エッチング停止層は、担体あるいはプローブのカンチレバーを後から形成するのに特に十分適している。
【００２５】
エッチング停止層の形成が、透明層が塗布される前に、基板にシリコン窒化物層の塗布によることが、好ましい。ここで、シリコン窒化物が、例えば、シリコン酸化物層のように、透明層のエッチングの非常に良いエッチング停止をもたらす。
【００２６】
本発明の更に利点のある実施例として、透明層が、約１から３０ミクロンの、好ましくは２から２０ミクロンの、あるいは最適には３から８ミクロンの層厚さで塗布される。この方法で、特に有利な先端形状は、サンプル表面の計測のために非常に適して実現化可能となる。
【００２７】
本発明による特に有利なプロセス方法として、マスキングが透明層の上にαシリコン層の塗布による。αシリコン層は、透明層に非常によく接着し、透明層のエッチングのために非常にいい材料であるので、プローブ先端が高精度で製造可能である。
【００２８】
更に、この方法はプローブ先端の少なくとも領域で基板の薄肉化を実行する。従って、自己保持担体の上にプローブ先端を形成する利点のある方法を可能とする。
【００２９】
本発明の特に利点のある実施例によると、薄肉化はエッチング停止層まで生じる。この方法において、自己保持担体の厚さはプローブ先端が配置されるところで規定される。
【００３０】
更に、透明層のエッチングが、等方性エッチングあるいは等方性エッチングと異方性エッチングとの組合せにより成される。この方法によると、非常に利点のある先端形状が、効率的な方法で可能となる。
【００３１】
また、この方法は、少なくとも１つの不透明な材料で、プローブ先端の少なくとも１つの周辺範囲と／あるいはプローブ先端の周囲領域の被覆を含む。この方法によると、プローブ先端からサンプルに届く光と同様に、測定結果を歪めるかもしれない、少なくとも部分的な散乱光を防止することができる。
【００３２】
特に、好ましいプロセスの方法として、不透明な材料がプローブ先端の上に斜めから蒸着される。この方法によると、プローブ先端が被覆されることなく、不透明な材料でプローブ先端の側面が被覆される。
【００３３】
本発明の更なる実施例として、方法が、プローブ先端の先端領域で、不透明材料に、少なくとも１つの開口を合体することからなる。プローブ先端の開口は、このような開口を実現可能とする。
【００３４】
少なくとも１つの開口の合体が、放電加工と／あるいはプラズマエッチングにより形成される。この方法によると、近接場光学顕微鏡用の非常に高い分解能が可能な方法で、プローブ先端に非常に小さな開口が可能となる。
【実施例１】
【００３５】
図１は、１つの実施例による近接場光学顕微鏡のプローブ１の概略斜視図を示す。プローブ１は、平坦な自己支持担体３の平坦な長手方向の面４の上に形成されたプローブ先端２を備えている。図示されたプローブ先端２は、ほぼ三角形の周辺範囲５と一点に集中した先端領域８とを有するピラミッドに似た形状を有し、先端領域８は担体３に対向する方向に向かう。
【００３６】
本発明の他の実施例において、プローブ先端は円錐の形状が可能である。
【００３７】
プローブ先端は、例えばシリコン酸化物のような透明材料から成っている。担体３は、例えばシリコン窒化物で成っている。本発明の他の実施例として、担体３は、タンタル酸化物、チタン酸化物、シリコン窒素酸化物あるいは例えば燐酸珪酸塩ガラスのようなドープされたシリコン酸化物で形成することも可能である。
【００３８】
プローブ先端２の周辺範囲５と担体３の長手方向表面４の領域６、プローブ先端２を囲む領域６は、不透明な層１５（図１では図示しない）、例えばアルミニウムで被覆されている。
【００３９】
担体３は基板７の一方の面の上に自己支持するように結合されている。
【００４０】
プローブ先端２の先端領域８が開口され、すなわち、不透明層１５による被覆が除かれる。このようにして、プローブ先端２は先端領域８に開口を備える。これは、光を、例えば、透明担体層３を通過し、プローブ先端２に入り、プローブ先端２の先端領域８にある開口に焦点を合わされたレーザー光線９による光を可能とする。この光はプローブ先端２を通り、検査されるサンプル（図示せず）に届く。
【００４１】
図４から図１４は、本発明によるプローブ、例えば、本発明の実施例による図１のプローブの製造方法の工程順序を示している。
【００４２】
図２は、例えばシリコンからなる基板７の断面を示している。シリコンの代わりに、例えばガラスで透明な基板を他の基板として使用可能である。第１のステップで、保護層１０が、例えばシリコン窒化物から成る基板７に塗布される。保護層１０はＣＶＤ法により堆積されるのが好ましい。
【００４３】
図３は、図２において、エッチング停止層１１が、第２のステップで基板７の保護層１０の反対の側に塗布された構造を示す。エッチング停止層１１は、例えば、シリコン窒化物からなる。エッチング停止層１１はＣＶＤ法のような薄膜堆積プロセスで堆積されるのが好ましく、保護層１０と共に１つのプロセスで基板７に塗布可能である。
【００４４】
エッチング停止層１１は透明材料であり、高屈折率で、厳しい環境に対し高い耐性を有することが好ましい。エッチング停止層１１は後述の担体あるいはカンチレバー３を形成する。
【００４５】
後の担体３としてのエッチング停止層１１が、高い機械的ストレスに曝されるので、エッチング停止層１１は低いストレスで堆積されねばならない。これは、基板がエッチングされた後、エッチング停止層１１が、直線性を維持するようになる。これは、シリコン窒化物の堆積中、しかし、他の材料の使用、例えば、特別に調整された酸素、窒素の比率でシリコン窒化酸化物、を特別の堆積条件により実行される。
【００４６】
図４は、図３において、開口領域１２が、第３のステップで、例えば、エッチング停止層１１をマスキングし、続いて、開口領域１２でエッチング停止層１１をエッチングして、エッチング停止層１１に形成される構造を示す。エッチング停止層１１の開口領域１２のエッチングは、例えばＳｉ3Ｎ4層１１をドライエッチングすることで可能となる。この製造方法の第４ステップでエッチング停止層１１の構造は、自己支持担体あるいはカンチレバー３の構造を決定する。担体３の様々な幾何的形状は、構造で実現される。例えば、図１５に示されるように、担体３は、曲げビームの形状に形成され、あるいは、図１６に示されるように、Ａの形状を有することもできる。
【００４７】
図５は、図４において、開口領域１２を有するエッチング停止層１１に第４ステップで、透明層１３が塗布された構造を示す。透明層１３は、例えばシリコン酸化物から成る。図示された実施例において、透明層１３は約５ミクロンである。本発明の他の実施例において、透明層１３の層厚さは、１から１３ミクロンで、好ましくは２から２０ミクロンで、最適なのは３から８ミクロンである。透明層はＣＶＤ法で堆積されるこが好ましい。
【００４８】
図６は、図５において、第５ステップで、マスキング層１４、例えばα―シリコンが透明層１３に塗布された構造を示す。透明層１３が比較的大きな厚みのため、マスキング層１４はエッチング耐性の高い材料である。
【００４９】
図７は、図６において、マスキング層１４が形成された構造を示す。その構造は、フォトリソグラフィーを用い、次のエッチングのステップで形成される。一旦、マスキング層１４が形成されると、マスキング層１４は、プローブ先端２が形成される領域に残されるだけである。
【００５０】
図８は、図７において、透明層１３がエッチングされた製造方法で第７ステップの後の構造を示す。そのエッチングは、等方性エッチングあるいは、異方と等方エッチングの組合せにより実行される。等方性エッチングステップのため、湿式化学エッチングが使用可能である。この場合、例えばシリコン酸化物の透明層は、ＨＦを含む溶液でエッチングされる。異方性エッチングは、ドライエッチングステップで実行される。このエッチングは、マスキング層１４が分解し、プローブ先端２がマスキング層１４の下に形成されるまで、実行される。エッチングは、エッチング停止層１１で停止し、エッチング停止層１１で開口領域１２をほんの僅か侵すか、あるいは、まったく侵さない。
【００５１】
透明層１３の湿式化学エッチングは、プローブ先端の形状について最大限利用されねばならない。非常に小さな先端半径は、プローブ先端２の先端領域８に結果として生じ、その先端半径は、１００ナノメータより小さく、好ましくは、約１０から３０ナノメータの範囲である。エッチングは、透明層の材料のエッチング速度が部分的に影響されることにより、マスキング層での浸透形状により制御できる。さらに、ドライエッチングプロセスで横からの予備工程で、透明層１３の湿式等方エッチングを先行することが可能である。
【００５２】
図９は、図８において、不透明層１５がプローブ先端２を有する表面に第８のステップで塗布された構造を示している。不透明層１５は、好ましくは、例えばアルミニウムのような金属から成っている。
【００５３】
例えば、約５０ナノメータの厚さのアルミニウム層が蒸着あるいはスパッタで形成することができる。通常、不透明材料１５での被覆はプローブ先端２には行わない。図示の実施例において、構造の完全に下側は被覆されているので、近接場光学顕微鏡の完成したプローブを使用するとき、プローブ先端２の周辺範囲５の領域から、あるいは、プローブ先端２の周囲領域６からサンプルへの散乱光は、抑制可能である。
【００５４】
図１０は、図９において、不透明層１５が第９のステップでプローブ先端２の先端領域８に開口された構造を示す。放電加工あるいはプラズマエッチング・ステップがこのために使用可能である。
【００５５】
放電加工あるいはプラズマエッチング法は、プローブ先端２の先端領域８を加工し、不透明材料１５を取り除く。
【００５６】
ここでは示さないが、更なる実施例において、例えば、側面から蒸着ステップで、被覆が斜めに行われて既に形成されている不透明材料１５で、被覆が可能である。
【００５７】
図１１は、図１０において、保護層１０が、第１０ステップで、基板７のプローブ先端２の反対側に形成された構造を示す。その形成は、保護層１０のエッチングにより成されるフォトリソグラフィーを使用して実行される。保護層１０の形成後、保護層１０の領域は、後に担体３に形成可能なエッチング停止層１１の領域のプローブ先端２とほぼ反対側に配置された保護層１０の領域が取り除かれる。例えば、ドライエッチング方法が、保護層材料１０を取り除くために使用される。
【００５８】
図１２は、図１１において、マスキング層としての保護層１０を残してプローブ先端２の反対側から例えばＫＯＨ溶液で基板７をエッチングする製造方法の第１１のステップの後の構造を示す。エッチング中、ピット１６が形成され、そのピットの底部１７はエッチング停止層と空間を設けている。
【００５９】
図１３は、図１２において、第１２のステップで、基板材料７がピット１６の底部で、異方性のエッチングを実行される。ピット１６は、エッチング停止層１１、あるいは、エッチング停止層１１の開口領域１２の不透明層１５に延びている。
【００６０】
プローブ先端の反対側から自己保持担体あるいはカンチレバー３をエッチング可能にするのは、非常に困難である。湿式化学エッチングで、ウエハの他の側のプローブ先端を希望どおりエッチングしないことは可能である。最初は湿式で後にドライの組合せエッチングでは、プローブ先端２を痛めずに、プローブ先端２の下のエッチング停止層１１の材料に注意深く接近することが可能である。
【００６１】
図１４は、図１３において、プローブ１が残された材料１８から分離される第１３ステップの後の構造を示す。図１４の図は、図１５の線Ａ−Ｂに沿った断面に対応している。図１４に示された残りの材料１８は、プローブ１とほとんど同じ特性を持った、プローブ１に隣接したプローブを示す。
【００６２】
図１５は、図１４のプローブ１のプローブ先端側で、図１４の残された材料１８の下側の概略平面図である。図１５に見られるように、プローブ１の担体３は、曲げビームの形状で、その一方の端部にプローブ先端２が形成されている。図１４の構造の下側に対応するプローブ先端の側は、プローブ先端１の先端領域８だけが露出され、不透明層１５で広く被覆された残りの材料１８の下側と同様である。
【００６３】
図１６は、他のプローブ１´のプローブ先端の側と残りの材料１８´の概略平面図である。プローブ１´は、Ａの形状を有する担体３´を備える。プローブ先端２は、Ａ形状の担体３´の上側の先端に形成される。プローブ１´のプローブ先端側と残りの材料１８´の下側は、不透明層１５で被覆され、プローブ先端２の先端領域８は被覆されない。担体３´のＡ形状は、担体あるいはカンチレバー３´の捩り振動がよく抑制される利点を有する。
【００６４】
分離は、従来の揺動ステップで実行される。このように、図１に示すように、エッチング停止層材料１１から形成される担体３を備えて、プローブ１は形成され、担体３は基板７の上に置かれ、担体３の長手方向の１つの前方端で、プローブ先端２が露出された先端領域８と不透明材料１５の被覆を備える。
【００６５】
揺動させるとき、プローブ先端２と担体３は、特別の機械的保護が必要である。
【００６６】
上述の技術シーケンスの支援で、プローブ先端２は、同一の寸法と同一の位置で再製造可能に生産可能となる。プローブ先端の製造は、基板の個々の構造が並行に処理され、全てのプロセス・ステップが完成のプローブ構造の製造まで１つの基板を連続して使用することを意味するバッチプロセスで実行される。この方法によると、特にプローブ先端の寸法について、プロセスの高い効率と同時に高い再製造性が達成される。
【００６７】
この方法によると、１００ナノメータより小さな、好ましくは、約１０から３０ナノメータの大きさの非常に小さい先端半径を有するプローブ先端が可能となり、約２０から５０ナノメータの半径の非常に小さな開口を備えられる、露出された先端領域８が製造可能となる。
【００６８】
強い基板に配置されているので、製造されたプローブは取り扱いが容易である。このように、プローブは近接場光学顕微鏡で比較的容易に交換可能である。自己保持担体３でプローブ先端の特別の支持により、プローブは振動可能で、近接場光学顕微鏡で、プローブのＺ位置の閉ループ制御が容易に提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】近接場光学顕微鏡のプローブの実施例の概略斜視図。
【図２】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図３】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図４】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図５】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図６】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図７】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図８】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図９】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図１０】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図１１】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図１２】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図１３】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図１４】概略を示された図１によるプローブを例とした、プローブの製造方法の実施例。
【図１５】曲げビームの形状の担体を有するプローブのプローブ先端側の概略平面図。
【図１６】Ａの形状の担体を有するプローブのプローブ先端側の概略平面図。
【国際調査報告】
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