JP3134546B2 - Probe manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プローブの製造方法に
関する。このプローブは、主にフォトン走査型トンネル
顕微鏡に使用される。The present invention relates to a method for manufacturing a probe. This probe is mainly used for a photon scanning tunneling microscope.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近、生物学や半導体デバイス開発など
広い分野において、非接触、非破壊の高分解能顕微鏡の
重要性が高まっている。従来使用されてきた光学顕微鏡
は、非接触、非破壊という面では優れた特性を持ってい
たが、結像光学系を用いるという原理上、回折限界によ
る分解能の制限のため使用範囲が限られてきた。これら
の問題を解決し、開発されたのがフォトン走査型トンネ
ル顕微鏡である。2. Description of the Related Art In recent years, non-contact, non-destructive, high-resolution microscopes have become increasingly important in a wide range of fields such as biology and semiconductor device development. Conventional optical microscopes have excellent characteristics in terms of non-contact and non-destruction, but the range of use is limited due to the limitation of resolution due to the diffraction limit due to the principle of using an imaging optical system. Was. A photon scanning tunneling microscope has been developed to solve these problems.
【0003】これらの問題を解決し開発されたのがフォ
トン走査型トンネル顕微鏡(もしくは近接場走査型顕微
鏡と呼ばれるもの)である。フォトン走査型トンネル顕
微鏡を使用した測定方法について説明する。まず、試料
の裏面から試料表面で全反射条件を満たすように照明光
を入射させる。この照明光の照射により試料表面にはエ
バネッセント波と呼ばれる電場が生じる。エバネッセン
ト波は表面からの距離とともに指数関数的に減衰し、波
長程度の高さで1/eになる。このエバネッセント波を
試料表面上を非接触で走査するプローブで検出すること
で高い縦分解能を得ることができる。また、プローブに
光の波長よりも小さい開口部を設け、エバネッセント波
を検出する表面面内の領域を制限することで、従来の光
学顕微鏡に較べ高い横分解能を得ることもできる。 エ
バネッセント波は、上述のように試料表面からの距離と
ともに指数関数的に減衰する。そのため、高い分解能を
得るために、プローブの先端部の微小開口はかならずし
も必要ではなく、プローブの先端部を先鋭化しただけで
もよい。A photon scanning tunneling microscope (or a near-field scanning microscope) has been developed to solve these problems. A measurement method using a photon scanning tunneling microscope will be described. First, illumination light is incident from the back surface of the sample so as to satisfy the condition of total reflection on the surface of the sample. The irradiation of the illumination light generates an electric field called an evanescent wave on the sample surface. The evanescent wave decays exponentially with the distance from the surface, and becomes 1 / e at a height of about the wavelength. A high vertical resolution can be obtained by detecting this evanescent wave with a probe that scans the sample surface in a non-contact manner. In addition, by providing an opening portion smaller than the wavelength of light in the probe and limiting the area in the surface where the evanescent wave is detected, a higher lateral resolution can be obtained as compared with a conventional optical microscope. The evanescent wave decays exponentially with the distance from the sample surface as described above. Therefore, in order to obtain high resolution, a minute opening at the tip of the probe is not necessarily required, and only the tip of the probe may be sharpened.
【0004】分解能は、縦分解能に関しては信号のS/
N、横分解能に関しては実効的な微小開口径で決定され
る。従って、高い縦分解能を得るには開口径を大きく
し、高い横分解能を得るためには、開口径を小さくする
ことが必要であり、縦分解能と横分解能との間にはトレ
ードオフの関係があるといえる。必要な縦横分解能は、
測定する試料によって異なるので、プローブ先端の尖り
角も測定する試料ごとに変える必要がある。従って、プ
ローブを製造する場合、所望の尖り角のプローブをいか
に再現性良く製造できるかが重要なポイントとなる。[0004] Regarding the vertical resolution, the S / S
N and the lateral resolution are determined by the effective small aperture diameter. Therefore, it is necessary to increase the aperture diameter in order to obtain a high vertical resolution, and to reduce the aperture diameter in order to obtain a high horizontal resolution, and there is a trade-off relationship between the vertical resolution and the horizontal resolution. It can be said that there is. The required vertical and horizontal resolution is
Since it differs depending on the sample to be measured, the sharp angle of the probe tip also needs to be changed for each sample to be measured. Therefore, when manufacturing a probe, it is important how a probe having a desired sharp angle can be manufactured with high reproducibility.
【0005】プローブは、クラッドと酸化ゲルマニウム
を添加した石英コアからなる光ファイバーを出発材料と
して、これを適当な長さに切り、先端部を先鋭化するこ
とで製造される。先鋭化の方法として、機械研磨(蒋曙
東,冨田直幸,中川賢一,大津元一“光走査型トンネル
顕微鏡(フォトンSTM)−解析と設計−”,電子情報
通信学会技術研究報告,IM-89-45,p.1〜9,(1987)
や 溶融延伸 (E.Betzing,M.Isaacson,A.Lewis
“Collection mode near-field scaning opticalmicro-
scopy”,Appl.Phys.Lett.,51,(25),p.2088 〜2090,(19
87) )などの方法が試みられた。[0005] The probe is manufactured by using an optical fiber composed of a quartz core doped with cladding and germanium oxide as a starting material, cutting this into an appropriate length, and sharpening the tip. As a method of sharpening, mechanical polishing (Chiang Akebono, Naoyuki Tomita, Kenichi Nakagawa, Motoichi Otsu “Optical Scanning Tunneling Microscope (Photon STM)-Analysis and Design-”, IEICE Technical Report, IM-89-45 , P.1-9, (1987)
And melt drawing (E. Betzing, M. Isaacson, A. Lewis
“Collection mode near-field scanning opticalmicro-
scopy ”, Appl.Phys.Lett., 51, (25), p.2088-2090, (19
87)).
【0006】しかし、これらの方法は、プローブ先端の
尖り角が余り鋭角とならず、また、加工精度などの点で
問題があった。高い横分解能を得るためのプローブを製
造するためにフッ酸をエッチャントとする(化学)エッ
チングにより先鋭化することが提案された。However, these methods have problems in that the sharp angle of the tip of the probe does not become too sharp, and that the processing accuracy is low. It has been proposed to sharpen by hydrofluoric acid etchant (chemical) etching in order to produce a probe for obtaining high lateral resolution.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は研究を重
ねた結果、酸化ゲルマニウムを3〜28 mol%添加した石
英コアとクラッドからなる光ファイバーを、「濃度50重
量%のフッ酸水溶液:1容量部、水:1容量部及び濃度
40重量%のフッ化アンモニウム水溶液:Y容量部(Y=
6〜10)からなるエッチング液」でエッチングし、エッ
チング液の成分比を変化させて光ファイバーの先端部を
先鋭化してプローブを製造することを提案した(特願平
4−39755)。この提案した製造方法によれば、コ
アに添加されている酸化ゲルマニウムの濃度を変えるこ
となく、エッチング液の成分比を変化させるだけでプロ
ーブ先端の尖り角を制御することが可能であり、更に先
端の曲率半径も5nm以下、尖り角が25度以下のプロー
ブを得ることができる。この製造方法を用いて製造され
るプローブ先端の形状は、図2のbに示すようにエッチ
ングされたプローブ先端の中央部のみが先鋭化され、突
起が形成し、その突起周辺部には平面の端面が存在する
が、フォトン走査型トンネル顕微鏡に用いるプローブ先
端の形状は、図2のaに示すような端面を持たない形状
が理想的である。As a result of repeated studies, the present inventors have found that an optical fiber consisting of a quartz core and a clad to which 3-28 mol% of germanium oxide is added is referred to as "a 50% by weight hydrofluoric acid aqueous solution: 1 Volume, water: 1 volume and concentration
40 wt% ammonium fluoride aqueous solution: Y volume part (Y =
It has been proposed to manufacture a probe by etching with an etching solution consisting of 6 to 10) and changing the component ratio of the etching solution to sharpen the tip of the optical fiber (Japanese Patent Application No. 4-39755). According to the proposed manufacturing method, it is possible to control the sharp angle of the probe tip only by changing the component ratio of the etching solution without changing the concentration of germanium oxide added to the core. Has a radius of curvature of 5 nm or less and a sharp angle of 25 degrees or less. As shown in FIG. 2B, the shape of the probe tip manufactured using this manufacturing method is such that only the center of the etched probe tip is sharpened, a protrusion is formed, and a flat portion is formed around the protrusion. Although there is an end face, the shape of the tip of the probe used in the photon scanning tunneling microscope is ideally a shape having no end face as shown in FIG.
【0008】本発明者等が従来使用していた図2のbに
示すような形状のプローブを用い、フォトン走査型トン
ネル顕微鏡で試料を観察した結果、凹凸の激しい試料を
観察する場合、あるいはプローブが試料表面に対し相対
的にわずかに傾いているような場合に試料細部の観察が
困難となり分解能が低くなるという問題点が生じた。更
に、前記試料を観察した場合、プローブの破損が著しく
長時間の観察ができなくなるという問題点も生じた。[0010] As a result of observing a sample with a photon scanning tunneling microscope using a probe having a shape as shown in FIG. However, when the sample is slightly inclined relative to the sample surface, it is difficult to observe the details of the sample, resulting in a problem that the resolution is reduced. Further, when the sample is observed, there is a problem that the probe is significantly damaged and cannot be observed for a long time.
【0009】本発明者等は、多種及び多様な形状を有す
る試料を用いて観察を繰り返した結果、凹凸の激しい試
料を観測するときにプローブ先端の突起周辺に端面が存
在するために、試料凹部の底部にまでプローブ先端が接
近することができずに試料細部の観察が困難となり、分
解能が低くなることを突き止めた。更に、プローブが破
損し、長時間の観察ができなくなる原因は、プローブ先
端の突起周辺の端面が試料に衝突するためであることが
分かった。The present inventors have repeated observations using samples having various types and various shapes. As a result, when observing a sample having severe irregularities, the end surface is present around the protrusion at the tip of the probe. It was found that the probe tip could not approach the bottom of the sample, making it difficult to observe the details of the sample and lowering the resolution. Further, it has been found that the cause of the breakage of the probe and the inability to observe for a long time is that the end face around the protrusion at the tip of the probe collides with the sample.
【0010】そこで、本発明者等は機械研磨により図2
のaに示すような理想的なプローブ先端を有するプロー
ブを製造した。しかし、機械研磨で製造する場合、プロ
ーブ先端の曲率半径を小さくできず、尖り角は鋭角とな
らず、更には突起形状の再現性が悪く、また研磨した表
面形状が荒くなるという問題点があった。Therefore, the inventors of the present invention have conducted the mechanical polishing shown in FIG.
A probe having an ideal probe tip as shown in FIG. However, when manufacturing by mechanical polishing, there are problems that the radius of curvature of the probe tip cannot be reduced, the sharp angle does not become acute, the reproducibility of the projection shape is poor, and the polished surface shape becomes rough. Was.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は鋭
意研究を重ね、原料となる光ファイバーへの添加物の種
類、添加量、添加位置を様々に変化させた光ファイバー
を用意し、これを成分比を多種類に変化させたエッチン
グ液でエッチングを行った。その結果フッ酸によるエッ
チング速度が光ファイバー組成により変化することを利
用すれば、機械研磨等の他の方法を用いずに化学エッチ
ングだけで理想的なプローブ先端(図2のa)を有する
プローブを製造できることを見い出し、本発明をなすに
至った。Accordingly, the present inventors have conducted intensive studies and prepared an optical fiber in which the type, amount and position of the additive to the optical fiber as the raw material were varied in various ways. Etching was performed with an etching solution having various component ratios. As a result, by utilizing the fact that the etching rate by hydrofluoric acid changes depending on the composition of the optical fiber, a probe having an ideal probe tip (FIG. 2A) can be manufactured only by chemical etching without using other methods such as mechanical polishing. They have found what they can do and accomplished the present invention.
【0012】よって、本発明は第一に「3〜28mol %
の酸化ゲルマニウムを添加した石英コアと、光ファイバ
ーの半径を1としたとき、半径0.3〜0.6に位置す
る境界より内側に当たるクラッドAと、それより外側に
当たるクラッドBからなり、前記クラッドBに0.5〜
10mol %の酸化リンが添加されている前記光ファイバ
ーを「濃度50重量%のフッ酸水溶液:1容量部、水:
1容量部、濃度40重量%のフッ化アンモニウム水溶
液:Y容量部(Y=4〜15)からなるエッチング液」
でエッチングすることを特徴とするプローブの製造方法
(請求項1)」を提供する。Therefore, the present invention firstly provides "3-28 mol%
A quartz core to which germanium oxide is added, a clad A which is located inside a boundary located at a radius of 0.3 to 0.6 when a radius of the optical fiber is 1, and a clad B which is located outside the boundary. 0.5 ~
The above-mentioned optical fiber to which 10 mol% of phosphorus oxide was added was treated with “a hydrofluoric acid aqueous solution having a concentration of 50% by weight: 1 part by volume, water:
Ammonium fluoride aqueous solution of 1 volume part and concentration of 40% by weight: etching solution consisting of Y volume part (Y = 4 to 15) "
And a method of manufacturing a probe (claim 1).
【0013】第二に「「濃度50重量%のフッ酸水溶
液:1容量部、 水:1容量部、濃度40重量%のフッ
化アンモニウム水溶液:Y1 容量部(Y1 =1〜3)か
らなるエッチング液」でエッチングする予備エッチング
工程を付加したことを特徴とする請求項1記載のプロー
ブの製造方法(請求項2)」を提供する。第三に「3〜
28mol %の酸化ゲルマニウムを添加した石英コアと、
光ファイバーの半径を1としたとき、半径0.3〜0.
6に位置する境界より内側に当たるクラッドAと、それ
より外側に当たるクラッドBからなり、前記クラッドB
に5〜30mol %の酸化ホウ素が添加されている前記光
ファイバーを「濃度50重量%のフッ酸水溶液:1容量
部、水:1容量部、濃度40重量%のフッ化アンモニウ
ム水溶液:Y容量部(Y=10〜15)からなるエッチ
ング液」でエッチングすることを特徴とするプローブの
製造方法(請求項3)」を提供する。Second, "" a hydrofluoric acid aqueous solution having a concentration of 50% by weight: 1 part by volume, water: 1 part by volume, an aqueous solution of ammonium fluoride having a concentration of 40% by weight: Y 1 part by volume (Y 1 = 1 to 3) A method for manufacturing a probe according to claim 1 (claim 2), wherein a pre-etching step of etching with an etching solution is added. Third, "3 ~
A quartz core doped with 28 mol% of germanium oxide;
Assuming that the radius of the optical fiber is 1, the radius is 0.3 to 0.1.
6 and a clad B outside the boundary and a clad B outside the boundary.
The above-mentioned optical fiber in which 5 to 30 mol% of boron oxide is added to the solution is referred to as "a 50% by weight aqueous solution of hydrofluoric acid: 1 part by volume, water: 1 part by volume, a 40% by weight aqueous solution of ammonium fluoride: Y part by volume Y = 10 to 15).
【0014】第四に「3〜28mol %の酸化ゲルマニウ
ムを添加した石英コアと、光ファイバーの半径を1とし
たとき、半径0.3〜0.6に位置する境界より内側に
当たるクラッドAと、それより外側に当たるクラッドB
からなり、前記クラッドAに5〜15mol %の酸化ホウ
素が添加されておいる前記光ファイバーを「濃度50重
量%のフッ酸水溶液:1容量部、水:1容量部、濃度4
0重量%のフッ化アンモニウム水溶液:Y容量部(Y=
1〜4)からなるエッチング液」でエッチングすること
を特徴とするプローブの製造方法(請求項4)」を提供
する。Fourthly, "a quartz core to which 3-28 mol% of germanium oxide is added, a clad A which is located inside a boundary located at a radius of 0.3-0.6 when a radius of the optical fiber is 1, and Cladding B on the outside
The optical fiber in which 5 to 15 mol% of boron oxide is added to the clad A is prepared as follows: "a hydrofluoric acid aqueous solution having a concentration of 50% by weight: 1 part by volume, water: 1 part by volume, and a concentration of 4 parts by weight.
0 wt% ammonium fluoride aqueous solution: Y volume part (Y =
A method for producing a probe (claim 4), characterized in that etching is performed with an etching solution comprising (1) to (4).
【0015】第五に「「濃度50重量%のフッ酸水溶
液:1容量部、 水:1容量部、濃度40重量%のフッ
化アンモニウム水溶液: Y2 容量部(Y2 =10〜1
5)からなるエッチング液」でエッチングする工程に、
予備エッチング工程として請求項4の工程を付加したこ
とを特徴とするプローブの製造方法(請求項5)」を提
供する。[0015] Fifth, "" 50% strength by weight aqueous solution of hydrofluoric acid: 1 part by volume of water: 1 part by volume concentration of 40 wt% ammonium fluoride aqueous solution: Y 2 parts by volume (Y 2 = between 1:10
In the step of etching with the "etchant comprising 5)",
A method of manufacturing a probe, characterized by adding the step of claim 4 as a pre-etching step (claim 5) ".
【0016】第六に「3〜28mol %の酸化ゲルマニウ
ムを添加した石英コアと、光ファイバーの半径を1とし
たとき、半径0.3〜0.6に位置する境界より内側に
当たるクラッドAと、それより外側に当たるクラッドB
からなり、前記クラッドBに0.5〜10mol %の酸化
ひ素が添加されている前記光ファイバーを「濃度50重
量%のフッ酸水溶液:1容量部、水:1容量部、濃度4
0重量%のフッ化アンモニウム水溶液:Y容量部(Y=
4〜15)からなるエッチング液」でエッチングするこ
とを特徴とするプローブの製造方法(請求項6)」を提
供する。Sixth, "a quartz core to which 3-28 mol% of germanium oxide is added, a cladding A which is located inside a boundary located at a radius of 0.3-0.6 when a radius of the optical fiber is 1, and Cladding B on the outside
The optical fiber in which 0.5 to 10 mol% of arsenic oxide is added to the cladding B is prepared as follows: "50 parts by weight of hydrofluoric acid aqueous solution: 1 part by volume, water: 1 part by volume, concentration of 4 parts by weight"
0 wt% ammonium fluoride aqueous solution: Y volume part (Y =
And a method of manufacturing a probe characterized by performing etching with an etching solution comprising (4) to (15)).
【0017】第七に「「濃度50重量%のフッ酸水溶
液:1容量部、 水:1容量部、濃度40重量%のフッ
化アンモニウム水溶液:Y1 容量部(Y1 =1〜2)か
らなるエッチング液」でエッチングする予備エッチング
工程を付加したことを特徴とする請求項6記載のプロー
ブの製造方法(請求項7)を提供する。第八に「3〜2
8mol %の酸化ゲルマニウムを添加した石英コアと、光
ファイバーの半径を1としたとき、半径0.3〜0.6
に位置する境界より内側に当たるクラッドAと、それよ
り外側に当たるクラッドBからなり、前記クラッドBに
1〜5mol %のフッ化ケイ素が添加されている前記光フ
ァイバーを「濃度50重量%のフッ酸水溶液:1容量
部、水:1容量部、濃度40重量%のフッ化アンモニウ
ム水溶液:Y容量部(Y=4〜15)からなるエッチン
グ液」でエッチングすることを特徴とするプローブの製
造方法(請求項8)」を提供する。Seventhly, "From a 50% by weight aqueous solution of hydrofluoric acid: 1 part by volume, water: 1 part by volume, an aqueous solution of ammonium fluoride having a concentration of 40% by weight: Y 1 part by volume (Y 1 = 1 to 2) A method for manufacturing a probe according to claim 6 (claim 7), wherein a pre-etching step of etching with an "etching solution" is added. Eighth, "3-2
A quartz core to which 8 mol% of germanium oxide is added, and a radius of 0.3 to 0.6 when the radius of the optical fiber is 1.
The optical fiber is composed of a clad A which is located inside the boundary located at the boundary and a cladding B which is located outside the boundary, and wherein the cladding B is added with 1 to 5 mol% of silicon fluoride. 1 part by volume, water: 1 part by volume, an aqueous solution of ammonium fluoride having a concentration of 40% by weight: an etching solution consisting of Y parts by volume (Y = 4 to 15) ". 8) ”.
【0018】第九に「「濃度50重量%のフッ酸水溶
液:1容量部、 水:1容量部、濃度40重量%のフッ
化アンモニウム水溶液:Y1 容量部(Y1 =1〜3)か
らなるエッチング液」でエッチングする予備エッチング
工程を付加したことを特徴とする請求項8記載のプロー
ブの製造方法(請求項9)」を提供する。第十に「請求
項1〜9の製造方法において、前記エッチング液の成分
比を変えることによりプローブの尖り角を変えることを
特徴とするプローブの製造方法(請求項10)」を提供
する。Ninth, "from a 50% by weight aqueous solution of hydrofluoric acid: 1 part by volume, water: 1 part by volume, an aqueous solution of ammonium fluoride having a concentration of 40% by weight: Y 1 part by volume (Y 1 = 1 to 3) A method of manufacturing a probe according to claim 8 (claim 9), wherein a pre-etching step of etching with an etching solution is added. Tenthly, there is provided a "probe manufacturing method according to claims 1 to 9, wherein the sharpness angle of the probe is changed by changing the component ratio of the etching solution (claim 10)".
【0019】第十一に「検査領域を照射する光照射手
段、前記領域で発生する電場を検知するプローブ、前記
プローブを走査させる走査手段、前記走査手段の位置制
御手段、前記プローブで検知した検知した電場を電気信
号に変換する検出手段、前記検出手段からの情報と前記
位置制御手段からの位置情報に基づき画像を表示する画
像表示手段からなるフォトン走査型トンネル顕微鏡にお
いて、前記プローブが請求項1〜10記載の方法で製造
されたプローブであることを特徴とするフォトン走査型
トンネル顕微鏡(請求項11)」を提供する。Eleventh, "light irradiating means for irradiating the inspection area, probe for detecting an electric field generated in the area, scanning means for scanning the probe, position control means for the scanning means, detection detected by the probe 2. A photon scanning tunneling microscope comprising: detecting means for converting a converted electric field into an electric signal; and image display means for displaying an image based on information from the detecting means and position information from the position control means. 10. A photon scanning tunneling microscope (claim 11), which is a probe manufactured by the method described in (10) to (10).
【0020】[0020]
【作用】一般に、ガラスはフッ酸緩衝液によりエッチン
グできるが、そのエッチング速度はガラスの組成及びエ
ッチング液の組成で変化することから、これを利用して
エッチング速度を制御することができる。本願発明に用
いる出発原料となる光ファイバーは、3重構造(コア
(1)、クラッドA(2)、クラッドB(3))をとっ
ている(図1のa)。石英からなるコア(1)には、酸
化ゲルマニウムが3〜28%添加されており、屈折率がや
や高くなっている。In general, glass can be etched with a hydrofluoric acid buffer solution, but the etching rate varies depending on the composition of the glass and the composition of the etching solution, so that the etching rate can be controlled using this. The optical fiber as a starting material used in the present invention has a triple structure (core (1), clad A (2), clad B (3)) (a in FIG. 1). The core (1) made of quartz contains 3 to 28% of germanium oxide and has a slightly higher refractive index.
【0021】コア(1)の外周部に位置しコア(1)に
隣接するクラッドA(2)、クラッドA(2)の外周部
に位置しクラッドA(2)と隣接してクラッドB(3)
が形成されている。クラッドA(2)とクラッドB
(3)の境界は、光ファイバーの半径を1としたとき、
コア(1)中心から半径方向に30〜60%の範囲に存在す
るようにそれぞれのクラッドの組成を変化させる。A clad A (2) located at the outer periphery of the core (1) and adjacent to the core (1), and a clad B (3) located at the outer periphery of the clad A (2) and adjacent to the clad A (2). )
Are formed. Clad A (2) and Clad B
When the radius of the optical fiber is 1, the boundary of (3) is
The composition of each clad is changed so that it exists in the range of 30 to 60% in the radial direction from the center of the core (1).
【0022】クラッドA(2)に添加する物質として
は、5〜15mol %の酸化ホウ素が挙げられる。 クラッ
ドB(3)に添加する物質としては、0.5 〜10mol %の
酸化リン、5〜30mol %の酸化ホウ素、0.5 〜10 mol%
の酸化ヒ素が挙げられる。クラッドA(2)に物質を添
加する場合、クラッドB(3)には何も添加せず原材料
の石英のみの組成である。クラッドB(3)に物質を添
加する場合も同様にクラッドA(2)には何も添加しな
い。また、いずれの場合においても石英コア(1)に添
加する酸化ゲルマニウムは3〜28 mol%とする。As a substance to be added to the cladding A (2), 5 to 15 mol% of boron oxide can be mentioned. Materials added to the cladding B (3) include 0.5 to 10 mol% of phosphorus oxide, 5 to 30 mol% of boron oxide, and 0.5 to 10 mol%.
Arsenic oxide. When a substance is added to the cladding A (2), nothing is added to the cladding B (3), and the composition is only quartz as a raw material. Similarly, when a substance is added to the clad B (3), nothing is added to the clad A (2). In each case, the content of germanium oxide added to the quartz core (1) is 3 to 28 mol%.
【0023】化学エッチングにおいては、濃度50重量
%のフッ酸水溶液:1容量部、水:1容量部、濃度40
重量%のフッ化アンモニウム水溶液:Y容量部(Yを変
化させる)からなるエッチング液を用いる。このエッチ
ング液の組成は、クラッドA(2)とクラッドB(3)
の組成の差異からエッチング速度がクラッドA(2)よ
りもクラッドB(3)の方が大きくなるように調整す
る。In chemical etching, a 50% by weight hydrofluoric acid aqueous solution: 1 part by volume, water: 1 part by volume, and a concentration of 40%
Aqueous solution of ammonium fluoride in weight%: use an etching solution composed of Y capacity parts (change Y). The composition of this etchant is clad A (2) and clad B (3)
Is adjusted so that the etching rate is higher in the clad B (3) than in the clad A (2) due to the difference in the composition of the clad B (3).
【0024】化学エッチングは、エッチング液中のY
(濃度40重量%のフッ化アンモニウム水溶液量)を変
化させて2回繰り返すこともある。このようにエッチン
グを繰り返す理由は、コア(1)のエッチング速度は、
酸化ゲルマニウムが添加されているので、エッチング速
度が最も遅くなりプローブ端面の中央部は先鋭化される
が、その先鋭度が不足するからである。エッチングを繰
り返すことにより充分な先鋭度を得ることができる。In the chemical etching, Y in the etching solution is used.
(Amount of ammonium fluoride aqueous solution having a concentration of 40% by weight) may be repeated twice. The reason for repeating the etching in this way is that the etching rate of the core (1) is
This is because, since germanium oxide is added, the etching rate is the slowest and the center of the probe end face is sharpened, but the sharpness is insufficient. Sufficient sharpness can be obtained by repeating the etching.
【0025】また、この第2段階のエッチングにおける
エッチング液の成分比を調整することにより、先鋭化後
の先端尖り角の大きさを制御することもできる。Further, by adjusting the component ratio of the etching solution in the etching in the second stage, it is possible to control the size of the sharpened angle after the sharpening.
【0026】[0026]
【実施例1】本実施例に用いる光ファイバーは、石英コ
アとクラッドからなる。クラッドは、クラッドA(2)
とクラッドB(3)を有し、クラッドA(2)とクラッ
ドB(3)の境界が光ファイバーの半径を1としたとき
に、コア中心から半径方向に50% の位置になるように
クラッドB(3)に5mol %の酸化リンが添加してあ
る。コア(1)には、酸化ゲルマニウムを濃度23mol %
添加する。光ファイバー(1)をへき壊により光軸に対
し垂直に切断する(図3のa)。Embodiment 1 An optical fiber used in the present embodiment comprises a quartz core and a clad. The clad is clad A (2)
And the cladding B (3), and the boundary between the cladding A (2) and the cladding B (3) is 50% radially from the center of the core when the radius of the optical fiber is 1. 5 mol% of phosphorus oxide is added to (3). The core (1) contains germanium oxide at a concentration of 23 mol%.
Added. The optical fiber (1) is cut perpendicularly to the optical axis by cracking (FIG. 3A).
【0027】エッチング液として、濃度50重量%のフ
ッ酸水溶液:1容量部、水:1容量部、濃度40重量%
のフッ化アンモニウム水溶液:2容量部(以下エッチン
グ液Aと呼ぶ)及び濃度50重量%のフッ酸水溶液:1
容量部、水:1容量部、濃度40重量%のフッ化アンモ
ニウム水溶液:10容量部(以下エッチング液B)を用意
する。これをテフロンビーカーで3者を混合することで
各種エッチング液を調整した。これに光ファイバーの先
端から1mmの位置までエッチング液Aに入れ、無攪拌
で50〜60分間浸漬させて放置する。As an etching solution, a hydrofluoric acid aqueous solution having a concentration of 50% by weight: 1 part by volume, water: 1 part by volume, and a concentration of 40% by weight
Ammonium fluoride aqueous solution: 2 parts by volume (hereinafter referred to as etching solution A) and a 50% by weight hydrofluoric acid aqueous solution: 1
A volume part, water: one volume part, an aqueous solution of ammonium fluoride having a concentration of 40% by weight: 10 volume parts (hereinafter referred to as an etching solution B) are prepared. These were mixed in a Teflon beaker to prepare various etching solutions. This is put into the etching solution A up to a position 1 mm from the tip of the optical fiber, immersed for 50 to 60 minutes without stirring, and allowed to stand.
【0028】光ファイバーの先端部は、端面の中央が先
鋭化するとともにその周辺がテーパー状になっていく
(図3のb)。しかし、この状態ではプローブ先端の突
起は尖り角などの点で不十分であるので、更にこの状態
のプローブをエッチング液Bに端面のみ接触させ、無攪
拌で120分浸漬させて放置する。この結果、図3のc
のような形状のプローブ先端を持ち、尖り角が約25度の
プローブを得ることができた。At the tip of the optical fiber, the center of the end face becomes sharp and the periphery thereof becomes tapered (FIG. 3B). However, in this state, the probe at the tip of the probe is insufficient in point such as a sharp angle. Therefore, the probe in this state is brought into contact with the etching solution B only at the end face, immersed for 120 minutes without stirring, and allowed to stand. As a result, FIG.
A probe having a probe tip having the following shape and a sharp angle of about 25 degrees was obtained.
【0029】[0029]
【実施例2】クラッドA(2)とクラッドB(3)の境
界が光ファイバーの半径を1としたときに、コア中心か
ら半径方向に50% の位置になるようにクラッドB
(3)に20 mol%の酸化ホウ素が添加してある。コア
(1)には、 酸化ゲルマニウムを濃度23 mol%添加す
る。 光ファイバーをへき壊により光軸に対し垂直に切
断する。Embodiment 2 When the radius of the optical fiber is 1 at the boundary between the clad A (2) and the clad B (3), the clad B is positioned 50% radially from the center of the core.
20 mol% of boron oxide is added to (3). Germanium oxide is added to the core (1) at a concentration of 23 mol%. The optical fiber is cut perpendicular to the optical axis by cracking.
【0030】エッチング液として、濃度50重量%のフ
ッ酸水溶液:1容量部、水:1容量部、濃度40重量%
のフッ化アンモニウム水溶液:15容量部を用意する。前
述の光ファイバーを先端から1mmの位置まで、エッチ
ング液に入れ、無攪拌で100〜120分間浸漬させて
エッチングする。光ファイバーの先端部は、端面の中央
が先鋭化するとともにその周辺がテーパー状になってい
く。この結果、プローブ先端の尖り角が約20度のプロー
ブを得ることができた。As an etching solution, a hydrofluoric acid aqueous solution having a concentration of 50% by weight: 1 part by volume, water: 1 part by volume, a concentration of 40% by weight
Ammonium fluoride aqueous solution: Prepare 15 parts by volume. The above-mentioned optical fiber is placed in an etching solution up to a position 1 mm from the tip, and immersed for 100 to 120 minutes without stirring to perform etching. At the tip of the optical fiber, the center of the end face is sharpened and the periphery is tapered. As a result, a probe having a tip angle of about 20 degrees was obtained.
【0031】[0031]
【実施例3】クラッドA(2)とクラッドB(3)の境
界が光ファイバーの半径を1としたときに、コア中心か
ら半径方向に50% の位置になるようにクラッドA
(2)に10 mol%の酸化ホウ素が添加してある。コア
(1)には、酸化ゲルマニウムを濃度23 mol%添加す
る。光ファイバーをへき壊により光軸に対し垂直に切断
する。Embodiment 3 When the boundary between the clad A (2) and the clad B (3) is assumed to be 1 in the radius of the optical fiber, the clad A is positioned 50% radially from the center of the core.
(2) 10 mol% of boron oxide is added. Germanium oxide at a concentration of 23 mol% is added to the core (1). The optical fiber is cut perpendicular to the optical axis by cracking.
【0032】エッチング液として、濃度50重量%のフ
ッ酸水溶液:1容量部、水:1容量部、濃度40重量%
のフッ化アンモニウム水溶液:2容量部を用意する。
(以下エッチング液Aと呼ぶ)及び濃度50重量%のフ
ッ酸水溶液:1容量部、水:1容量部、濃度40重量%
のフッ化アンモニウム水溶液:10容量部(以下エッチン
グ液Bと呼ぶ)を用意する。As an etching solution, a hydrofluoric acid aqueous solution having a concentration of 50% by weight: 1 part by volume, water: 1 part by volume, a concentration of 40% by weight
Ammonium fluoride aqueous solution: 2 parts by volume are prepared.
(Hereinafter referred to as etching solution A) and a hydrofluoric acid aqueous solution having a concentration of 50% by weight: 1 part by volume, water: 1 part by volume, and a concentration of 40% by weight
Ammonium fluoride aqueous solution: 10 parts by volume (hereinafter referred to as etching solution B) is prepared.
【0033】前述の光ファイバーを先端から1mmの位
置まで、エッチング液Aに入れ、無攪拌で50〜60分
間浸漬させてエッチングする。光ファイバーの先端部
は、端面中央が先鋭化するとともにその周辺がテーパー
状になっていく。しかし、この状態ではプローブ先端の
突起は尖り角などの点で不十分であるので、更にこの状
態のプローブをエッチング液Bに端面のみ接触させ、無
攪拌で120分浸漬させて放置する。The above-mentioned optical fiber is placed in an etching solution A up to a position 1 mm from the tip, and immersed for 50 to 60 minutes without stirring to perform etching. At the tip of the optical fiber, the center of the end face becomes sharp and the periphery thereof becomes tapered. However, in this state, the probe at the tip of the probe is insufficient in point such as a sharp angle. Therefore, the probe in this state is brought into contact with the etching solution B only at the end face, immersed for 120 minutes without stirring, and allowed to stand.
【0034】この結果、プローブ先端の尖り角が約25度
のプローブを得ることができた。As a result, it was possible to obtain a probe having a tip angle of about 25 degrees.
【0035】[0035]
【実施例4】クラッドA(2)とクラッドB(3)の境
界が光ファイバーの半径を1としたときに、コア中心か
ら半径方向に50%の位置になるようにクラッドA(2)
に5mol%の酸化ヒ素が添加してある。コア(1)に
は、酸化ゲルマニウムを濃度23mol%添加する。光ファ
イバーをへき壊により光軸に対し垂直に切断する。Embodiment 4 When the radius of the optical fiber is set to 1 at the boundary between the clad A (2) and the clad B (3), the clad A (2) is positioned 50% radially from the center of the core.
Has 5 mol% of arsenic oxide added thereto. Germanium oxide is added to the core (1) at a concentration of 23 mol%. The optical fiber is cut perpendicular to the optical axis by cracking.
【0036】エッチング液として、濃度50重量%のフ
ッ酸水溶液:1容量部、水:1容量部、濃度40重量%
のフッ化アンモニウム水溶液:2容量部を用意する。
(以下エッチング液Aと呼ぶ)及び濃度50重量%のフ
ッ酸水溶液:1容量部、水:1容量部、濃度40重量%
のフッ化アンモニウム水溶液:10容量部(以下エッチン
グ液Bと呼ぶ)を用意する。As an etchant, a 50% by weight aqueous solution of hydrofluoric acid: 1 part by volume, water: 1 part by volume, a concentration of 40% by weight
Ammonium fluoride aqueous solution: 2 parts by volume are prepared.
(Hereinafter referred to as etching solution A) and a hydrofluoric acid aqueous solution having a concentration of 50% by weight: 1 part by volume, water: 1 part by volume, and a concentration of 40% by weight
Ammonium fluoride aqueous solution: 10 parts by volume (hereinafter referred to as etching solution B) is prepared.
【0037】前述の光ファイバーを先端から1mmの位
置まで、エッチング液Aに入れ、無攪拌で50〜60分
間浸漬させてエッチングする。光ファイバーの先端部
は、端面中央が先鋭化するとともにその周辺がテーパー
状になっていく。しかし、この状態ではプローブ先端の
突起は尖り角などの点で不十分であるので、更にこの状
態のプローブをエッチング液Bに端面のみ接触させ、無
攪拌で120分浸漬させて放置する。The above-mentioned optical fiber is put into an etching solution A up to a position 1 mm from the tip, and immersed for 50 to 60 minutes without stirring to perform etching. At the tip of the optical fiber, the center of the end face becomes sharp and the periphery thereof becomes tapered. However, in this state, the probe at the tip of the probe is insufficient in point such as a sharp angle. Therefore, the probe in this state is brought into contact with the etching solution B only at the end face, immersed for 120 minutes without stirring, and allowed to stand.
【0038】この結果、プローブ先端の尖り角が約25度
のプローブを得ることができた。更に、本願発明の製造
方法を応用すれば、光ファイバーの先端部のマイクロレ
ンズの製造における焦点距離の制御も容易になる。ま
た、任意の曲率をもった光ファイバーの先端部の加工が
容易になる。As a result, a probe having a tip angle of about 25 degrees was obtained. Further, if the manufacturing method of the present invention is applied, the control of the focal length in manufacturing the microlens at the tip of the optical fiber becomes easy. Further, the processing of the tip of the optical fiber having an arbitrary curvature becomes easy.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明によれば、化学エッチングだけで
(他の方法例えば、機械研磨等を用いず)図2のaに示
す様な理想的な形状のプローブを再現性よく製造するこ
とができる。よって、凹凸の激しい試料を観察する場合
の分解能が高くなる。また、プローブが試料に衝突する
ことがないので長時間の観察が可能になる。According to the present invention, a probe having an ideal shape as shown in FIG. 2A can be manufactured with good reproducibility only by chemical etching (without using another method such as mechanical polishing). it can. Therefore, the resolution when observing a sample with severe irregularities is increased. In addition, since the probe does not collide with the sample, long-term observation is possible.
【図1】は、(a)は本発明にかかる光ファイバーを光
軸に対して垂直に切断した垂直断面図であり、(b)は
エッチング後のプローブ先端を光軸に対して平行に切断
した断面図である。1A is a vertical cross-sectional view of an optical fiber according to the present invention cut perpendicularly to an optical axis, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the probe tip after etching parallel to the optical axis. It is sectional drawing.
【図2】は、(a)は理想的な形状のフォトン走査型ト
ンネル顕微鏡用プローブ断面図であり、(b)は従来の
プローブ断面図である。2A is a cross-sectional view of a probe for a photon scanning tunneling microscope having an ideal shape, and FIG. 2B is a cross-sectional view of a conventional probe.
【図3】は、本発明による一実施例のエッチング工程に
伴う、プローブ先端の形状変化を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a change in the shape of a probe tip accompanying an etching process according to one embodiment of the present invention.
1・・・コア 2・・・クラッドA 3・・・クラッドB 1 ... core 2 ... clad A 3 ... clad B
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−3595(JP,A) 特開 平6−117840(JP,A) 特開 平6−74899(JP,A) 特開 平3−91710(JP,A) Shudong Jiang,His ao Ohsawa,Kazunobu Yamada,Togar Pang aribuan,Motoichi O htsu,Kensaku Imai, and Atsushi Ikai、" Nanometric Scale B iosample Observati on Using a Photon Scannig Tunneling Microscope”、Japane se Journal of Appl ied Physics、1992年、Vo l.31、Part 1、No.7、p. 2282−2287 Togar Pangaribua n,Kazunobu Yamada, Shudong Jiang,Hisa o Ohsawa and Motoi chi Ohtsu、”Reprodu cible Fabrication Technique of Nanom etric Tip Diameter Fiber Probe for P hoton Scanning Tun neling Microscop e”、Japanese Journa l of Applied Physi cs、1992年、Vol.31、Part 2、No.9A、p.L1302−L1304 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 13/10 - 13/24 G12B 21/06 H01J 37/28 G01B 11/30 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (56) References JP-A-6-3595 (JP, A) JP-A-6-117840 (JP, A) JP-A-6-74899 (JP, A) JP-A-3-91710 (JP) , A) Shudong Jiang, His ao Ohsawa, Kazunobu Yamada, Togar Pang aribuan, Motoichi O htsu, Kensaku Imai, and Atsushi Ikai, "Nanometric Scale B iosample Observati on Using a Photon Scannig Tunneling Microscope", Japane se Journal of Appl ied Physics Vol. 31, Part 1, No. 7, p. 2282-2287 Togar Pangaribua n, Kazunobu Yamada, Shudong Jiang, Hisa o Ohsawa and Motoi chi Ohtsu, "Reprodu cible Fabrication Technique of Nanom etric Tip Diameter Fiber Probe for P hoton Scanning Tun neling Microscop e", Japanese Journa l of Applied Physics, 1992, Vol. 31, Part 2, No. 9A, p. L1302-L1304 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 13/10-13/24 G12B 21/06 H01J 37/28 G01B 11/30 JICST file (JOIS)
Claims (11)
加した石英コアと、光ファイバーの半径を1としたと
き、半径0.3〜0.6に位置する境界より内側に当た
るクラッドAと、それより外側に当たるクラッドBから
なり、前記クラッドBに0.5〜10mol %の酸化リン
が添加されている前記光ファイバーを「濃度50重量%
のフッ酸水溶液:1容量部、水:1容量部、濃度40重
量%のフッ化アンモニウム水溶液:Y容量部(Y=4〜
15)からなるエッチング液」でエッチングすることを
特徴とするプローブの製造方法。1. A quartz core to which 3-28 mol% of germanium oxide is added, a cladding A inside a boundary located at a radius of 0.3-0.6 when an optical fiber has a radius of 1, and a cladding A outside the boundary. The optical fiber, which is composed of a clad B corresponding to the above, and in which 0.5 to 10 mol% of phosphorus oxide is added to the clad B, has a concentration of 50% by weight.
Aqueous solution of hydrofluoric acid: 1 part by volume, water: 1 part by volume, aqueous solution of ammonium fluoride having a concentration of 40% by weight: Y part by volume (Y = 4 to
15) A method for producing a probe, characterized by performing etching with an etching solution comprising (15).
量部、 水:1容量部、濃度40重量%のフッ化アンモ
ニウム水溶液:Y1 容量部(Y1 =1〜3)からなるエ
ッチング液」でエッチングする予備エッチング工程を付
加したことを特徴とする請求項1記載のプローブの製造
方法。2. Etching comprising a 50% by weight aqueous solution of hydrofluoric acid: 1 part by volume, water: 1 part by volume, an aqueous solution of ammonium fluoride at a concentration of 40% by weight: Y 1 part by volume (Y 1 = 1 to 3). 2. The method for manufacturing a probe according to claim 1, further comprising a preliminary etching step of etching with a "liquid".
加した石英コアと、光ファイバーの半径を1としたと
き、半径0.3〜0.6に位置する境界より内側に当た
るクラッドAと、それより外側に当たるクラッドBから
なり、前記クラッドBに5〜30mol %の酸化ホウ素が
添加されている前記光ファイバーを「濃度50重量%の
フッ酸水溶液:1容量部、水:1容量部、濃度40重量
%のフッ化アンモニウム水溶液:Y容量部(Y=10〜
15)からなるエッチング液」でエッチングすることを
特徴とするプローブの製造方法。3. A quartz core to which 3 to 28 mol% of germanium oxide is added, a clad A which is located inside a boundary located at a radius of 0.3 to 0.6 when an optical fiber has a radius of 1, and a cladding A which is located outside the boundary. The optical fiber, comprising a clad B having a concentration of 50% by weight, an aqueous solution of hydrofluoric acid having a concentration of 50% by weight, a volume of water being 1 part by volume, and a concentration of 40% by weight. Ammonium fluoride aqueous solution: Y volume part (Y = 10
15) A method for producing a probe, characterized by performing etching with an etching solution comprising (15).
加した石英コアと、光ファイバーの半径を1としたと
き、半径0.3〜0.6に位置する境界より内側に当た
るクラッドAと、それより外側に当たるクラッドBから
なり、前記クラッドAに5〜15mol %の酸化ホウ素が
添加されておいる前記光ファイバーを「濃度50重量%
のフッ酸水溶液:1容量部、水:1容量部、濃度40重
量%のフッ化アンモニウム水溶液:Y容量部(Y=1〜
4)からなるエッチング液」でエッチングすることを特
徴とするプローブの製造方法。4. A quartz core to which 3 to 28 mol% of germanium oxide is added, a clad A which is located inside a boundary located at a radius of 0.3 to 0.6 when an optical fiber has a radius of 1, and a cladding A which is located outside the boundary. The optical fiber, which is composed of a clad B and has a clad A to which 5 to 15 mol% of boron oxide is added, has a concentration of 50% by weight.
Aqueous solution of hydrofluoric acid: 1 part by volume, water: 1 part by volume, aqueous solution of ammonium fluoride having a concentration of 40% by weight: Y part by volume (Y = 1 to
A method for producing a probe, characterized in that the etching is performed with an etching solution comprising (4).
量部、 水:1容量部、濃度40重量%のフッ化アンモ
ニウム水溶液: Y2 容量部(Y2 =10〜15)から
なるエッチング液」でエッチングする工程に、予備エッ
チング工程として請求項4の工程を付加したことを特徴
とするプローブの製造方法。5. An etching process comprising: a 50% by weight aqueous solution of hydrofluoric acid: 1 part by volume, water: 1 part by volume, an aqueous solution of ammonium fluoride at a concentration of 40% by weight: Y 2 parts by volume (Y 2 = 10 to 15). A method for manufacturing a probe, characterized by adding the step of claim 4 as a preliminary etching step to the step of etching with a "liquid".
加した石英コアと、光ファイバーの半径を1としたと
き、半径0.3〜0.6に位置する境界より内側に当た
るクラッドAと、それより外側に当たるクラッドBから
なり、前記クラッドBに0.5〜10mol %の酸化ひ素
が添加されている前記光ファイバーを「濃度50重量%
のフッ酸水溶液:1容量部、水:1容量部、濃度40重
量%のフッ化アンモニウム水溶液:Y容量部(Y=4〜
15)からなるエッチング液」でエッチングすることを
特徴とするプローブの製造方法。6. A quartz core to which 3-28 mol% of germanium oxide is added, a clad A which is located inside a boundary located at a radius of 0.3-0.6 when a radius of the optical fiber is 1, and a clad A which is located outside the boundary. The optical fiber, comprising a clad B having a concentration of 50% by weight, wherein the clad B is added with 0.5 to 10 mol% of arsenic oxide.
Aqueous solution of hydrofluoric acid: 1 part by volume, water: 1 part by volume, aqueous solution of ammonium fluoride having a concentration of 40% by weight: Y part by volume (Y = 4 to
15) A method for producing a probe, characterized by performing etching with an etching solution comprising (15).
量部、 水:1容量部、濃度40重量%のフッ化アンモ
ニウム水溶液:Y1 容量部(Y1 =1〜2)からなるエ
ッチング液」でエッチングする予備エッチング工程を付
加したことを特徴とする請求項6記載のプローブの製造
方法。7. Etching consisting of a 50% by weight aqueous solution of hydrofluoric acid: 1 part by volume, water: 1 part by volume, an aqueous solution of ammonium fluoride at a concentration of 40% by weight: Y 1 part by volume (Y 1 = 1 to 2). 7. The method for manufacturing a probe according to claim 6, further comprising a preliminary etching step of etching with a "liquid".
加した石英コアと、光ファイバーの半径を1としたと
き、半径0.3〜0.6に位置する境界より内側に当た
るクラッドAと、それより外側に当たるクラッドBから
なり、前記クラッドBに1〜5mol %のフッ化ケイ素が
添加されている前記光ファイバーを「濃度50重量%の
フッ酸水溶液:1容量部、水:1容量部、濃度40重量
%のフッ化アンモニウム水溶液:Y容量部(Y=4〜1
5)からなるエッチング液」でエッチングすることを特
徴とするプローブの製造方法。8. A quartz core to which 3-28 mol% of germanium oxide is added, a clad A which is located inside a boundary located at a radius of 0.3-0.6 when a radius of the optical fiber is 1, and a cladding A which is located outside the boundary. The optical fiber having a cladding B corresponding to 1 to 5 mol% silicon fluoride added to the cladding B is referred to as "a hydrofluoric acid aqueous solution having a concentration of 50% by weight: 1 part by volume, water: 1 part by volume, and a concentration of 40% by weight." Ammonium fluoride aqueous solution: Y volume part (Y = 4-1)
5) A method for producing a probe, characterized by etching with an etching solution comprising 5).
量部、 水:1容量部、濃度40重量%のフッ化アンモ
ニウム水溶液:Y1 容量部(Y1 =1〜3)からなるエ
ッチング液」でエッチングする予備エッチング工程を付
加したことを特徴とする請求項8記載のプローブの製造
方法。9. Etching consisting of 1 part by volume of a 50% by weight aqueous solution of hydrofluoric acid, 1 part by volume of water, and an aqueous solution of ammonium fluoride having a concentration of 40% by weight: Y 1 part by volume (Y 1 = 1 to 3). 9. The method for manufacturing a probe according to claim 8, further comprising a preliminary etching step of etching with a "liquid".
記エッチング液の成分比を変えることによりプローブの
尖り角を変えることを特徴とするプローブの製造方法。10. The method for manufacturing a probe according to claim 1, wherein a sharp angle of the probe is changed by changing a component ratio of the etching solution.
領域で発生する電場を検知するプローブ、前記プローブ
を走査させる走査手段、前記走査手段の位置制御手段、
前記プローブで検知した検知した電場を電気信号に変換
する検出手段、前記検出手段からの情報と前記位置制御
手段からの位置情報に基づき画像を表示する画像表示手
段からなるフォトン走査型トンネル顕微鏡において、前
記プローブが請求項1〜10記載の方法で製造されたプ
ローブであることを特徴とするフォトン走査型トンネル
顕微鏡。11. A light irradiation means for irradiating an inspection area, a probe for detecting an electric field generated in the area, a scanning means for scanning the probe, a position control means for the scanning means,
In a photon scanning tunneling microscope, comprising: a detection unit that converts an electric field detected by the probe into an electric signal, an image display unit that displays an image based on information from the detection unit and position information from the position control unit, A photon scanning tunneling microscope, wherein the probe is a probe manufactured by the method according to claim 1.
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JP2005144561A (en) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Seiko Epson Corp | Near-field optical probe, method for extracting near-field light, and processing method using near-field light |
CN108732388A (en) * | 2018-03-30 | 2018-11-02 | 姜全博 | A kind of production method of single-photon source active probe |
-
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- 1992-10-20 JP JP04281720A patent/JP3134546B2/en not_active Expired - Fee Related
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Shudong Jiang,Hisao Ohsawa,Kazunobu Yamada,Togar Pangaribuan,Motoichi Ohtsu,Kensaku Imai,and Atsushi Ikai、"Nanometric Scale Biosample Observation Using a Photon Scannig Tunneling Microscope"、Japanese Journal of Applied Physics、1992年、Vol.31、Part 1、No.7、p.2282−2287 |
Togar Pangaribuan,Kazunobu Yamada,Shudong Jiang,Hisao Ohsawa and Motoichi Ohtsu、"Reproducible Fabrication Technique of Nanometric Tip Diameter Fiber Probe for Photon Scanning Tunneling Microscope"、Japanese Journal of Applied Physics、1992年、Vol.31、Part 2、No.9A、p.L1302−L1304 |
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