專利名稱：近場光發(fā)生器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造近場光發(fā)生器件的方法，所述近場光發(fā)生器件可產(chǎn)生近場光。
背景技術(shù)：
近場光發(fā)生器件用于進(jìn)行高密度信息記錄/再生的光學(xué)儲存器的光度頭，進(jìn)行高分辨率下觀察的近場光顯微鏡的光學(xué)探頭，和類似裝置。由于近場光技術(shù)可處理微小區(qū)域的光學(xué)信息，超越了光的衍射極限。希望能夠得到高記錄密度和高分辨能力，但目前尚不能通過傳統(tǒng)的光學(xué)技術(shù)得到。
對于近場光發(fā)生器件，其主要的問題是得到的近場光點很小和很強(qiáng)。對于這個問題，已經(jīng)提出了多種改進(jìn)形式。在專利文件1，通過將近場光發(fā)生器件頂部的光孔形狀設(shè)置為三角形和使得入射光的極化方向和三角形的一側(cè)正交，產(chǎn)生了位于所述一側(cè)(三角形孔系統(tǒng))的強(qiáng)近場光。在非專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2，在四邊形棱錐的四個側(cè)表面中的兩個相對表面上形成金屬膜，這兩個表面間具有間隙，間隙等于或小于光的波長。在四邊形棱錐的頂點的附近，兩個表面上的各金屬膜在其間隙部分分別具有頂點，其曲率半徑為數(shù)十納米或少于數(shù)十納米，在間隙部分產(chǎn)生很強(qiáng)的近場光(蝶形領(lǐng)結(jié)天線系統(tǒng))。
專利文獻(xiàn)1是JP-A-2001-118543專利文獻(xiàn)2是JP-A-2002-221478非專利文獻(xiàn)1是2000年8月27到31日在荷蘭舉行的“近場光和相關(guān)技術(shù)”的第6屆國際會議的技術(shù)文摘，見100頁。
在上面提到的現(xiàn)有技術(shù)中，對于專利文獻(xiàn)1的三角形孔系統(tǒng)的近場光發(fā)生器件，已經(jīng)公開了制造方法，比較容易制造。但是，對于非專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2的蝶形領(lǐng)結(jié)天線系統(tǒng)的近場光發(fā)生器件，因為要求對金屬膜頂點和間隙部分的形狀進(jìn)行數(shù)納米到數(shù)十納米的加工，一般要求應(yīng)用非常先進(jìn)的微制造技術(shù)，如電子束光刻裝置，或聚焦離子束裝置。于是，要求能夠有簡單和適合大量生產(chǎn)的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種近場光發(fā)生器件，其具有設(shè)置在截頭棱錐兩個相對側(cè)表面上的金屬膜，棱錐包括頂表面和4個側(cè)表面，制造發(fā)生器件通過在基體上形成形狀類似于頂表面的蝕刻掩模；通過掩模材料制成的蝕刻掩模對基體進(jìn)行各向同性蝕刻得到截頭棱錐；在截頭棱錐的兩個相對側(cè)表面形成金屬膜。
另外，在本發(fā)明中，可通過在截頭棱錐的三個任意側(cè)表面上形成犧牲層，在截頭棱錐的剩余一個側(cè)表面上形成金屬膜，在清除犧牲層的同時清除已粘接到犧牲層的金屬薄膜，從而只在一個側(cè)表面上形成金屬膜。通過重復(fù)這個步驟，可以在兩個表面上形成金屬膜。
另外，在本發(fā)明中，可通過沿某個側(cè)表面的垂直方向各向同性地注射犧牲層材料，在所述截頭棱錐側(cè)表面上形成犧牲層，和在邊與該側(cè)表面接觸的兩個側(cè)表面上形成犧牲層。剩余的一個側(cè)表面，由于犧牲層材料的方向性，其被遮擋，該側(cè)表面未形成犧牲層。
另外，在本發(fā)明中，可使用超聲波進(jìn)行清除犧牲層。
另外，在本發(fā)明中，通過機(jī)械沖擊使金屬層塑性變形。
另外，在本發(fā)明中，通過用金屬膜涂復(fù)截頭棱錐的側(cè)表面和頂表面；在截頭棱錐的三個任意側(cè)表面的金屬膜形成蝕刻掩模；和在掩模材料制成的蝕刻掩模蝕刻金屬膜，留下截頭棱錐剩余的一個側(cè)表面上的金屬膜。此外，通過重復(fù)上述步驟，可以在兩個表面形成金屬膜。
另外，在本發(fā)明中，通過沿某個側(cè)表面的垂直方向朝側(cè)表面各向同性地注射蝕刻掩模材料，在該側(cè)表面和兩個邊與該側(cè)表面接觸的相鄰側(cè)表面形成蝕刻掩模，在截頭棱錐的三個任意側(cè)表面的金屬膜形成蝕刻掩模。剩余的一個側(cè)表面，因為蝕刻掩模材料的方向性，受到遮擋，該側(cè)表面未形成蝕刻掩模。
另外，在本發(fā)明中，還包括用遮擋膜涂復(fù)截頭棱錐的側(cè)表面，留出頂表面附近的步驟。該步驟包括用遮擋膜涂復(fù)整個棱錐，和通過機(jī)械沖擊使遮擋膜塑性變形。
根據(jù)本發(fā)明，通過調(diào)整蝕刻掩模的高寬比，可以容易地控制頂表面附近兩個表面的金屬膜的銳度和頂表面附近兩個表面的金屬膜之間間隙，銳度和間隙是蝴蝶領(lǐng)結(jié)天線系統(tǒng)的近場光發(fā)生器件的最重要參數(shù)。其結(jié)果是，無需非常先進(jìn)的微加工技術(shù)，如電子束光刻裝置或聚焦離子束裝置，即使采用較低水平的光刻法都可使上述銳度和上述間隙處于數(shù)納米到數(shù)十納米的數(shù)量級。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于不必通過平行于基體注射來形成金屬膜，即使在基體上形成多個截頭棱錐，也不會在金屬膜形成過程中互相遮擋，所以適合大量制造近場光發(fā)生器件。
此外，根據(jù)本發(fā)明，通過彈性變形遮擋膜，可控制兩個表面金屬膜接觸截頭棱錐的區(qū)域，使得可以自由選擇蝶形領(lǐng)結(jié)天線的形狀。


圖1A，1B是根據(jù)本發(fā)明的實施例1的近場光發(fā)生器件的示意圖；圖2是顯示本發(fā)明的實施例1的近場光發(fā)生器件的制造方法的截面圖；圖3是顯示本發(fā)明的實施例2的近場光發(fā)生器件的制造方法的截面圖；圖4是顯示本發(fā)明的實施例4的近場光發(fā)生器件的頂視圖；
圖5是顯示本發(fā)明的實施例4的近場光發(fā)生器件的制造方法的截面圖；圖6是本發(fā)明的實施例6的近場光發(fā)生器件的頂視圖；圖7是顯示本發(fā)明的實施例6的近場光發(fā)生器件的制造方法的截面圖；圖8是本發(fā)明的實施例7的近場光發(fā)生器件的頂視圖；圖9是顯示本發(fā)明的實施例3的近場光發(fā)生器件的制造方法的截面圖；圖10是顯示本發(fā)明的實施例5的近場光發(fā)生器件的制造方法的截面圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖，對實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選模式進(jìn)行說明。
實施例1圖1A和圖1B顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例1的近場光發(fā)生器件的示意圖。圖1A是透視圖，圖1B是頂視圖。截頭四邊形棱錐102設(shè)置在光學(xué)透明的基體101，截頭四邊形棱錐102具有側(cè)表面102a(在圖1A和圖1B其被金屬膜103遮擋而不可見)，102b(在圖1A和圖1B其被金屬膜104遮擋而不可見)，102c，102d，和頂表面102e。對于基體101，其采用了石英玻璃或類似材料。側(cè)表面102a和側(cè)表面102b相對設(shè)置，側(cè)表面102c和側(cè)表面102d也相對設(shè)置。金屬膜103在側(cè)表面102a形成，金屬膜104在側(cè)表面102b上形成。金屬膜103和金屬膜104采用了Au膜，膜厚度在數(shù)納米到數(shù)十納米的數(shù)量級。金屬膜103和金屬膜104形成所謂的蝶形領(lǐng)結(jié)天線。頂表面102e是矩形，與側(cè)表面102a和102b接觸的邊的長度是d1，與側(cè)表面102che102d接觸的邊的長度是g1。側(cè)表面102a，102b上的金屬膜103，104在頂表面102e的附近有尖銳的形狀，其銳度用d1表示。此外，金屬膜103，104在頂表面102e附近形成間隙，其尺寸用g1表示。d1，g1的值在數(shù)納米到數(shù)十納米的量級。
圖2是顯示制造本發(fā)明的實施例1的近場光發(fā)生器件的方法的截面圖。橫向于側(cè)表面102a，102b和頂表面102e并正交于基體101的剖面用截面A表示。橫向于側(cè)表面102c，102d和頂表面102e并正交于基體101的剖面用截面B表示。截面A的截面圖位于圖2的左邊，截面B位于圖2的右邊。
首先，如步驟S201所示，蝕刻掩模201在基體101的上表面形成。蝕刻掩模201是光阻材料薄膜，通過光刻制成。蝕刻掩模201是矩形，兩個側(cè)邊平行截面A，長度是g2。其余的兩個側(cè)邊平行于截面B，長度是d2。
然后，如步驟S202所示，進(jìn)行蝕刻基體101。盡管蝕刻可采用濕法蝕刻或干法蝕刻，但必須進(jìn)行各向同性的蝕刻。例如，如果基體101是石英玻璃的，最好使用濕法蝕刻，使用氫氟酸溶液。通過蝕刻基體101，截頭四邊形棱錐102在蝕刻掩模201下面形成。
接下來，如步驟S203所示，取下蝕刻掩模201。為了取下蝕刻掩模201，使用了有機(jī)溶液，如丙酮，煙化硝酸或類似溶液。如果蝕刻掩模201取下，截頭四邊形棱錐102的頂表面102e暴露。如上面已經(jīng)提到的，頂表面102e是矩形。一邊的長度是長度d1，另一個正交的邊的長度是g1。重要的一點是d1和g1的比等于蝕刻掩模201邊的長度d2和g2的比。通過調(diào)節(jié)蝕刻掩模201的長寬比和基體101的蝕刻量，可以控制d1和g1的尺寸。
接下來，如步驟204所示，金屬膜103在側(cè)表面102a上形成。為形成金屬膜103，使用了真空沉積法。在這種情況下，如果真空沉積源從側(cè)表面102a前面沿平行基體101的方向W201注入，金屬膜不在側(cè)表面102b，102c，102d和頂表面102e上形成。
接下來，如步驟S205所示，金屬膜104在側(cè)表面102b上形成。為形成金屬膜104，使用了真空沉積法。在這種情況下，如果真空沉積源從側(cè)表面102b前面沿平行基體101的方向W202注入，金屬膜不在側(cè)表面102a，102c，102d和頂表面102e上形成。最后，金屬膜103和金屬膜104在側(cè)表面102a，102b上形成。
在本實施例中，通過調(diào)節(jié)蝕刻掩模201的長寬比，可以容易地控制各金屬膜103和104在頂表面102e附近的銳度和金屬膜103，104之間在頂表面102e的間隙，這是蝶形領(lǐng)結(jié)天線系統(tǒng)的近場光發(fā)生器件的最重要的參數(shù)。從而，無須使用非常先進(jìn)的微制造技術(shù)，如電子束光刻裝置或聚焦離子束裝置，即使采用較低水平的光刻法，也可以得到上面提到的數(shù)納米到數(shù)十納米量級的銳度和間隙。
實施例2圖3是顯示制造本發(fā)明的實施例2的近場光發(fā)生器件的方法的截面圖。進(jìn)行制造的近場光發(fā)生器件的形狀類似于圖1A和圖1B所顯示的器件。截面A的截面圖位于圖3的左邊，截面B位于圖3的右邊。首先，類似于實施例1，截頭四邊形棱錐102在基體101形成。換句話，直到圖2的步驟S203，進(jìn)行的加工類似。
然后，如步驟S301所示，使用具有方向性的樹脂成膜法，如噴涂法，沿正交于側(cè)表面102b的方向W301，在側(cè)表面102b上形成犧牲層301。這時，犧牲層301不僅在側(cè)表面102b上形成，還在與側(cè)表面102b相連的側(cè)表面102c，102d和頂表面102e上形成。犧牲層301不在與側(cè)表面102b相對的側(cè)表面102a上形成，因為成膜法的方向性使其受遮擋。犧牲層301包括樹脂膜，如光阻材料，膜的厚度為數(shù)十納米到數(shù)微米。
接下來，如步驟S302所示，使用具有方向性的金屬成膜法，如真空沉積法，沿正交于側(cè)表面102a的方向W302，在側(cè)表面102a上形成金屬膜302。這時，金屬膜302不僅在側(cè)表面102a上形成，還在一部分犧牲層301上形成。
接下來，如步驟S303所示，使用有機(jī)溶液，如丙酮，使?fàn)奚鼘?01脫落。在這種情況下，通過施加超聲波可以容易地使?fàn)奚鼘?01脫落。這時，固定到犧牲層301的金屬膜302也脫落，只有固定到側(cè)表面102a的金屬膜302保持。金屬膜302的頂表面102e側(cè)保留毛邊303。
接下來，如步驟S304所示，通過具有方向性的光阻材料形成法，如噴涂法，沿正交于側(cè)表面102a的方向W303，在側(cè)表面102a上形成犧牲層304。這時，犧牲層304不僅在側(cè)表面102a上形成，也在與側(cè)表面102a相連的側(cè)表面102c，102d和頂表面102e上形成。犧牲層304未在與側(cè)表面102a相對的側(cè)表面102b上形成，因為成膜法的方向性使其受到遮擋。犧牲層304包括光阻材料，其膜厚度從數(shù)十納米到數(shù)微米。
接下來，如步驟S305所示，通過具有方向性的金屬膜形成法，如真空沉積法，沿正交于側(cè)表面102b的方向W304，在側(cè)表面102b上形成金屬膜305。這時，金屬膜305不僅在側(cè)表面102b上形成，也在一部分犧牲層304上形成。
接下來，如步驟S306所示，使用有機(jī)溶液，如丙酮，使?fàn)奚鼘?04脫落。此外，在這種情況下，通過施加超聲波可以容易地使?fàn)奚鼘?04脫落。這時，固定到犧牲層304的金屬膜305也脫落，只有固定到側(cè)表面102a的金屬膜305保持。金屬膜305的頂表面102e側(cè)保留毛邊306。
最后，如步驟S307所示，毛邊303和306通過從截頭四邊形棱錐102的上面和側(cè)面施加機(jī)械外力進(jìn)行塑性變形進(jìn)行清除。此外，還可通過施加超聲波清理或二氧化碳噴射清理來清除毛邊303，306。這里，金屬膜302加工成為金屬膜103，金屬膜305加工成為金屬膜104。
在本實施例中，與實施例1不同，由于金屬膜302，305不是通過平行于基體注射形成，即使在基體101上形成多個截頭四邊形棱錐102，在金屬膜形成時不會互相遮擋，除了具有實施例1的優(yōu)點，還適合大量生產(chǎn)近場光發(fā)生器件。
實施例3圖9是顯示制造本發(fā)明的實施例3的近場光發(fā)生器件的方法的截面圖。該實施例類似于實施例2，但不同點在于，對于犧牲層，采用了金屬膜來代替樹脂膜。下面進(jìn)行詳細(xì)說明。
制造的近場光發(fā)生器件的形狀類似于圖1A和圖1B所顯示的器件形狀。截面A的截面圖位于圖9的左邊，截面B位于圖9的右邊。首先，類似于實施例1，截頭四邊形棱錐102在基體101形成。換句話，直到圖2的步驟S203，進(jìn)行類似的加工。
然后，如步驟S901所示，使用具有方向性的膜形成法，如真空沉積法，沿正交于側(cè)表面102b的方向W901，在側(cè)表面102b上形成犧牲層901。這時，犧牲層901不僅在側(cè)表面102b上形成，還在與側(cè)表面102b相連的側(cè)表面102c，102d和頂表面102e上形成。犧牲層901不在與側(cè)表面102b相對的側(cè)表面102a上形成，因為膜形成法的方向性使其受到遮擋。犧牲層901包括Al膜，膜的厚度為數(shù)十納米到數(shù)百納米。
接下來，如步驟S902所示，使用具有方向性的金屬成膜法，如真空沉積法，沿正交于側(cè)表面102a的方向W902，在側(cè)表面102a上形成金屬膜902。這時，金屬膜902不僅在側(cè)表面102a上形成，還在一部分犧牲層901上形成。
接下來，如步驟903所示，犧牲層901脫落。這時，固定到犧牲層901的金屬膜902也脫落，只有固定到側(cè)表面102a的金屬膜902保持。此外，金屬膜902的頂表面102e側(cè)保留毛邊903。為了使?fàn)奚鼘?01脫落，使用了主要成分為磷酸的水溶液。
接下來，如步驟S904所示，通過具有方向性的膜形成法，如真空沉積法，沿正交于側(cè)表面102a的方向W903，在側(cè)表面102a上形成犧牲層904。這時，犧牲層904不僅在側(cè)表面102a上形成，也在與側(cè)表面102a相連的側(cè)表面102c，102d和頂表面102e上形成。犧牲層904未在與側(cè)表面102a相對的側(cè)表面102b上形成，因為膜形成法的方向性使其被遮擋。犧牲層904包括Al膜，其膜厚度從數(shù)十納米到數(shù)百納米。
接下來，如步驟905所示，通過具有方向性的金屬膜形成法，如真空沉積法，沿正交于側(cè)表面102b的方向W904，在側(cè)表面102b上形成金屬膜905。這時，金屬膜905不僅在側(cè)表面102b上形成，也在一部分犧牲層904上形成。
接下來，如步驟S906所示，犧牲層904脫落。這時，固定到犧牲層904的金屬膜905也脫落，只有固定到側(cè)表面102a的金屬膜905保持。此外，金屬膜905的頂表面102e側(cè)保留毛邊906。為了使?fàn)奚鼘?04脫落，使用了主要成分為磷酸的水溶液。
最后，如步驟S907所示，毛邊903和906通過從截頭四邊形棱錐102的上面和側(cè)面施加機(jī)械外力進(jìn)行塑性變形清除毛邊903，906。此外，還可通過施加超聲波清理或二氧化碳噴射清理來清除毛邊903，906。這里，金屬膜902加工成為金屬膜103，金屬膜905加工成為金屬膜104。
在本實施例中，由于犧牲層通過金屬膜形成法，如真空沉積法，形成，除了具有實施例2的優(yōu)點，還可以精確地對金屬膜加工。
實施例4圖4顯示了本發(fā)明的實施例4的近場光發(fā)生器件的頂視圖。盡管基本結(jié)構(gòu)與圖1A和圖1B沒有不同，金屬膜在截頭四邊形棱錐102上的沉積不同。金屬層401不僅在截頭四邊形棱錐102的側(cè)表面102a和102b的相對上表面上形成，還在頂表面102e(在圖4中，其受到金屬膜401的遮擋不能看到)上形成。該金屬膜401形成蝶形領(lǐng)結(jié)天線。
圖5是顯示制造本發(fā)明的實施例4的近場光發(fā)生器件的方法的截面圖。截面A的截面圖位于圖5的左邊，截面B位于圖5的右邊。截面A和截面B類似于圖2。首先，類似于實施例1，截頭四邊形棱錐102在基體101形成。換句話，直到圖2的步驟S203，進(jìn)行類似的加工。
然后，如步驟S501所示，形成金屬膜501，以便覆蓋截頭四邊形棱錐102?？赏ㄟ^濺射方法形成。
接下來，如步驟S502所示，使用具有方向性的樹脂膜形成法，如噴涂法，沿正交于側(cè)表面102b的方向W501，形成蝕刻掩模502。這時，蝕刻掩模502不在側(cè)表面102a的金屬膜501上形成，因為膜形成法的方向性使其受遮擋。
蝕刻掩模502包括樹脂膜，如光阻材料，其膜厚度在數(shù)十納米到數(shù)微米。
接下來，如步驟S503所示，對金屬膜501進(jìn)行蝕刻。由于金屬膜501的材料是Au，使用碘-碘化鉀水溶液進(jìn)行蝕刻。這時，只是清除側(cè)表面102a上的金屬膜501，其未被蝕刻掩模502覆蓋。
接下來，如步驟S504所示，通過具有方向性的樹脂膜形成法，如噴涂法，沿正交于側(cè)表面102a的方向W502，形成蝕刻掩模503。這時，蝕刻掩模503未在側(cè)表面102b的金屬膜501上形成，因為膜形成法的方向性使其被遮擋。蝕刻掩模503包括樹脂膜，如光阻材料，其膜厚度從數(shù)十納米到數(shù)微米。
接下來，如步驟S505所示，使用碘-碘化鉀水溶液對金屬膜501進(jìn)行蝕刻。這時，只是清除側(cè)表面102b上的金屬膜501，其未被蝕刻掩模502覆蓋。接下來，如步驟S506所示，金屬膜501加工成金屬膜401。
在本實施例中，與實施例1不同，由于金屬膜501不是通過平行基體注射形成，即使多個截頭四邊形棱錐102在基體101形成，形成金屬膜時不會互相遮擋，使其除了具有實施例1的優(yōu)點，還適合大量生產(chǎn)近場光發(fā)生器件。
此外，不同于實施例2和實施例3，由于沒有產(chǎn)生毛邊，不需要進(jìn)行清除毛邊的步驟，因此可以減少制造成本。
實施例5圖10是顯示制造本發(fā)明的實施例5的近場光發(fā)生器件的方法的截面圖。截面A的截面圖位于圖10的左邊，截面B位于圖10的右邊。截面A和截面B類似于圖2。該實施例類似于實施例4，不同之處在，對于蝕刻掩模，使用了金屬膜來代替樹脂膜。下面是詳細(xì)的介紹。
首先，類似于實施例1，截頭四邊形棱錐102在基體101形成。換句話，直到圖2的步驟S203，進(jìn)行類似的加工。
然后，如步驟S1001所示，形成金屬膜1001，覆蓋截頭四邊形棱錐102。可通過濺射方法形成。
接下來，如步驟S1002所示，使用具有方向性的膜形成法，如真空沉積法，沿正交于側(cè)表面102b的方向W1001，形成蝕刻掩模1002。這時，蝕刻掩模1002不在側(cè)表面102a的金屬膜1001上形成，因為膜形成法的方向性使其受遮擋。蝕刻掩模1002包括Cr膜，膜厚度在數(shù)十納米到數(shù)百納米。
接下來，如步驟S1003所示，對金屬膜1001進(jìn)行蝕刻。由于金屬膜1001的材料是Au，使用碘-碘化鉀水溶液進(jìn)行蝕刻。這時，由于蝕刻掩模1002由Cr膜形成，其不能被碘-碘化鉀水溶液腐蝕，只有側(cè)表面102a上的金屬膜1001被清除，其未被蝕刻掩模1002覆蓋。
接下來，如步驟S1004所示，通過具有方向性的膜形成法，如真空沉積法，沿正交于側(cè)表面102a的方向W1002，形成蝕刻掩模1003。這時，蝕刻掩模1003未在側(cè)表面102b的金屬膜1001上形成，因為膜形成法的方向性使其被遮擋。蝕刻掩模1003包括Cr膜，膜厚度從數(shù)十納米到數(shù)百納米。
接下來，如步驟S1005所示，使用碘-碘化鉀水溶液對金屬膜1001進(jìn)行蝕刻。這時，由于蝕刻掩模1003由Cr膜形成，不能被碘-碘化鉀水溶液腐蝕，只是側(cè)表面102b上的金屬膜1001被清除，其未被蝕刻掩模1003覆蓋。接下來，如步驟S1006所示，金屬膜1001加工成金屬膜401。
在本實施例中，由于蝕刻掩模通過金屬膜形成法，如真空沉積法，形成，除了具有實施例4的優(yōu)點，還可精確地對金屬膜進(jìn)行加工。
實施例6圖6顯示了本發(fā)明的實施例6的近場光發(fā)生器件的頂視圖。其基本結(jié)構(gòu)與圖1A和圖1B所顯示的沒有不同。對于截頭四邊形棱錐102，其形成了遮擋膜601。遮擋膜601覆蓋了截頭四邊形棱錐102的側(cè)表面102a，102b(在圖6其受到金屬膜603的遮擋不能看到)，102c，102d的除頂表面102e附近外的區(qū)域。遮擋膜601是Al膜，膜厚度為數(shù)百納米。側(cè)表面102a的上表面和側(cè)表面102a上遮擋膜601的上表面形成了金屬膜602。以及，為了對遮擋膜601進(jìn)行說明，圖6只顯示了金屬膜602的一部分。
此外，金屬膜603在側(cè)表面102b和側(cè)表面102a的遮擋膜601的上表面形成。金屬膜602和金屬膜603是Au膜，膜厚度在數(shù)納米到數(shù)十納米。金屬膜602和603形成所謂的蝶形領(lǐng)結(jié)天線。由于除了頂表面102e附近，遮擋膜601不發(fā)光，背景光減少，使得可增加S/N。
圖7是顯示制造本發(fā)明的實施例6的近場光發(fā)生器件的方法的截面圖。截面A的截面圖位于圖7的左邊，截面B位于圖7的右邊。截面A和截面B類似于圖2的。首先，類似于實施例1，截頭四邊形棱錐102在基體101形成。換句話，直到圖2的步驟S203，進(jìn)行類似的加工。
然后，如步驟S701所示，形成遮擋膜基體材料701，覆蓋截頭四邊形棱錐102。遮擋膜601的材料使用了Al，其膜厚度為300納米的量級?？赏ㄟ^濺射的方法形成。
接下來，如步驟S702所示，通過使遮擋膜基體材料701塑性變形，暴露出頂表面102e和各側(cè)表面102a，102b，102c，102d位于頂表面102e附近的一部分，因此形成了遮擋膜601。該方法在日本專利JP-A-2002-71545給出了詳細(xì)介紹。暴露區(qū)域值在數(shù)百納米。
接下來，如步驟703所示，金屬膜602在側(cè)表面102a的部分表面上形成，該表面部分已經(jīng)從遮擋膜601暴露。金屬膜602的材料采用了Au。為形成金屬膜602，使用了真空沉積法。在這種情況下，如果氣體沉積源從側(cè)表面102a的前面沿平行于基體101的方向W701注入，金屬膜不在側(cè)表面102b，102c，102d，和頂表面102e上形成。
接下來，如步驟S704所示，金屬膜603在側(cè)表面102b的部分表面上形成，該表面部分已經(jīng)從遮擋膜601暴露。金屬膜603的材料采用了Au。為形成金屬膜603，使用了真空沉積法。在這種情況下，如果氣體沉積源從側(cè)表面102b的前面沿平行于基體101的方向W702注入，金屬膜不在側(cè)表面102a，102c，102d，和頂表面102e上形成。最后，金屬膜602和金屬膜603在各側(cè)表面102a，102b的頂表面102e附近形成。
在本實施例中，通過對遮擋膜701進(jìn)行塑性變形，可以控制金屬膜602，603接觸截頭四邊形棱錐102的區(qū)域，使其除了具有實施例1的優(yōu)點，還可自由選擇蝶形領(lǐng)結(jié)天線的形狀。
實施例7圖8顯示了本發(fā)明的實施例7的近場光發(fā)生器件的頂視圖。其基本結(jié)構(gòu)與圖1A和圖1B所示的沒有不同，不同之處在于截頭四邊形棱錐801的頂表面801e是手鼓狀，而不是矩形。金屬膜802和803分別在截頭棱錐801的側(cè)表面中的兩個相對側(cè)表面形成。這樣的形狀也可使用如實施例1，2，3所顯示的制造方法來制造。
權(quán)利要求
1.一種制造近場光發(fā)生器件的方法，光發(fā)生器件具有設(shè)置在截頭棱錐兩個相對側(cè)表面的金屬膜，所述棱錐包括頂表面和4個側(cè)表面，所述方法包括步驟在基體上形成形狀類似于所述頂表面的蝕刻掩模；通過用掩模材料制成的蝕刻掩模，對基體進(jìn)行各向同性蝕刻得到截頭棱錐；在所述截頭棱錐的兩個相對的側(cè)表面形成金屬膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟在所述截頭棱錐的三個任意側(cè)表面上形成犧牲層；其后在所述截頭棱錐的至少一個剩余側(cè)表面上形成金屬膜；清除犧牲層的同時清除粘接在所述犧牲層的金屬膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，通過沿正交預(yù)定側(cè)表面的方向朝預(yù)定側(cè)表面注射犧牲層材料，在所述截頭棱錐的3個任意側(cè)表面上形成犧牲層，3個任意側(cè)表面由預(yù)定側(cè)表面和兩個相鄰側(cè)表面構(gòu)成，兩個相鄰側(cè)表面的邊與預(yù)定側(cè)表面相接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，可使用真空沉積裝置形成犧牲層。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，可使用超聲波清除犧牲層，同時清除粘接到所述犧牲層的金屬膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，所述方法還包括使金屬膜塑性變形的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟用金屬膜涂復(fù)截頭棱錐的側(cè)表面和頂表面；在截頭棱錐的三個任意側(cè)表面的金屬膜上形成蝕刻掩模；和通過用掩模材料制成的蝕刻掩模蝕刻金屬膜，留下截頭棱錐的一個剩余側(cè)表面上的金屬膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，通過沿正交于預(yù)定側(cè)表面的方向朝預(yù)定的側(cè)表面注射蝕刻掩模材料，在截頭棱錐的三個任意側(cè)表面的金屬膜形成蝕刻掩模，三個任意側(cè)表面由預(yù)定側(cè)表面和兩個相臨側(cè)表面組成，兩個相鄰側(cè)表面的邊與預(yù)定側(cè)表面相接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，使用真空沉積裝置形成蝕刻掩模。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，所述方法還包括用遮擋膜涂復(fù)截頭棱錐的側(cè)表面，留出頂表面附近的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，用遮擋膜涂復(fù)截頭棱錐的側(cè)表面留出頂表面附近的步驟包括用遮擋膜涂復(fù)整個棱錐，和使遮擋膜塑性變形的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，使用包括Al的成膜源形成遮擋膜。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，使用包括Au或Ag的成膜源形成金屬膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，使用真空沉積裝置形成金屬膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，所述方法還包括使金屬膜塑性變形的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，所述方法還包括使金屬膜塑性變形的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，所述方法還包括用遮擋膜涂復(fù)截頭棱錐的側(cè)表面，留出頂表面附近的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，所述方法還包括用遮擋膜涂復(fù)截頭棱錐的側(cè)表面，留出頂表面附近的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造近場光發(fā)生器件的方法，其特征在于，所述方法還包括用遮擋膜涂復(fù)截頭棱錐的側(cè)表面，留出頂表面附近的步驟。
全文摘要
提供一種通過較低水平的光刻制造蝶形領(lǐng)結(jié)天線的方法，通過在基體上形成蝕刻掩模，形成截頭四方形棱錐，掩模的形狀類似截頭四方形棱錐的頂表面，通過掩模材料制造的蝕刻掩模對基體進(jìn)行各向同性的蝕刻。其后，通過從各表面的前方沿平行基體的方向注射真空沉積物，在截頭四方形棱錐的兩個相對的側(cè)表面形成金屬薄膜。
文檔編號G11B7/135GK1854794SQ20061007998
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日
發(fā)明者平田雅一, 大海學(xué), 柴田浩一 申請人:精工電子有限公司