【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.17】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24UT1076
利用課題名 / Title
半導体プロセスを用いた微細光学素子の試作開発
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
光デバイス/ Optical Device,電子線リソグラフィ/ EB lithography,ダイシング/ Dicing,光導波路/ Optical waveguide,膜加工・エッチング/ Film processing/etching
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
冨士 航
所属名 / Affiliation
株式会社タムロンR&D技術センター研究開発部
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
李 潔,片山 絵梨香,小林 久也
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
UT-503：超高速大面積電子線描画装置
UT-604：高速シリコン深掘りエッチング装置
UT-855：高精細電子顕微鏡
UT-600：汎用ICPエッチング装置
UT-900：ステルスダイサー
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
合成石英材およびシリコンウエハ上にサブ波長構造体による微小光学素子を形成し、従来材料では実現できない新しい光学機能の発現を目指した。基板へレジスト塗布、EB露光・現像後、エッチング手法が異なる2つの装置を用い、サブミクロンの深さまでエッチングした結果を報告する。
実験 / Experimental
合成石英材およびシリコン4インチウエハに、ネガレジストOEBR-CAN040をスピンコート、高速大面積電子線描画装置F7000Sを用いて露光後、現像を実施した。その後、高速シリコン深掘りエッチング装置MUC-21 ASE-Pegasusを用いて、エッチング条件出しを実施したところ、スキャロップと表面粗さが所望の数値を越えた結果となった。そこで、汎用ICPエッチング装置CE-300Iを用いてエッチングを行った。最終的にウエハを所定のサイズに切り出すため、ステルスダイサ―装置を使用した。
結果と考察 / Results and Discussion
Fig.1へ高速シリコン深掘りエッチング装置MUC-21 ASE-Pegasusでエッチング後のSEM写真を載せる。Fig.2に汎用ICPエッチング装置CE-300Iを用いて同様にサブミクロンの深さにエッチングした後のSEM写真を載せる。両者ともシリコンウエハを30度傾斜させSEMで観察を実施した。ボッシュプロセスから反応性イオンエッチングRIEへ手法を変更したことで、側壁のスキャロップは発生せず、ウエハ表面粗さもサブナノレベルに改善した良好な結果が得られた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 SEM image after DRIE etching.
Fig.2 SEM image after ICP-RIE etching.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
装置利用の際、技術指導をして頂いた東京大学大学院工学系研究科技術専門職員の水島彩子様、井上友里恵様、藤原誠様および関係各位に心から感謝申し上げます。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件