【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
24KT2091
利用課題名 / Title
高強度レーザー照射実験に向けた高アスペクト比の構造性ターゲットの作製
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
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）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
電子線リソグラフィ/ EB lithography,ダイシング/ Dicing,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)
松井 隆太郎
所属名 / Affiliation
京都大学 大学院エネルギー科学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
岸本泰明,高井亮汰
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）,技術代行/Technology Substitution
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-115：大面積超高速電子ビーム描画装置
KT-218：レーザダイシング装置
KT-228：電子線蒸着装置（２）
KT-235：深堀りドライエッチング装置（２）
KT-325：卓上顕微鏡(SEM)
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
サブ㎛オーダの微細構造を付与した物質（構造性ターゲット）に集光強度領域が1019 W/cm2のフェムト秒極短パルス高強度レーザーを照射することで、高エネルギー密度プラズマの生成とパルス幅を超えてのプラズマの長時間保持が実現することがシミュレーションにより見いだされている。本研究では、これを実験で実証することを目的として、ポジ型レジストを用いて、直径が1.0㎛で高さが20 ㎛の高アスペクト比（高さ／直径～40）のロッド集合体を作製した。
実験 / Experimental
レーザーダイシング装置（KT-218）によりシリコンウエハから30 mm角に切り出したシリコン基板に、厚膜フォトレジスト用スピンコーティング装置（KT-107)を用いてポジ型レジストを塗布した後、大面積超高速電子ビーム描画装置（KT-115）を用いて電子線リソグラフィーにより基板上にパターンを描画した。電子線蒸着装置（KT-228）を用いてクロムの蒸着を行った後、リフトオフを実施した。技術職員のアドバイスのもと、主要な工程の前にウエハスピン洗浄装置（KT-111）による洗浄とスピン乾燥、180℃のベイキングを実施した。最後に、深堀りドライエッチング装置（KT-235）によるプラズマエッチングを実施した。卓上顕微鏡(SEM)（KT-325)を併用して、ターゲットの状態を観察しながらエッチングパラメータ（BIAS電圧）を調整した。
結果と考察 / Results and Discussion
従来の「ネガ型レジスト」から「ポジ型レジスト」に変更することで、不確定要素の大きかったCrエッチングの工程を省くことができ、大幅な時間短縮に成功した。深堀エッチングでは、BIAS電圧を適切に調整することで、直径1.0μmで高さ20μmの円柱状ケイ素（シリコンロッド）からなるロッド集合体の作製に成功した。今回作製したロッド集合体を図１に示す
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１．今回作製したロッド集合体（電子顕微鏡写真）。直径1μmで高さ20μmのシリコンロッド集合体を作製した。
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
[参考文献] 松井隆太郎，林 直仁，金銅亮弥，松田一成，升野振一郎，橋田昌樹，阪部周二，時田茂樹，岸本 泰明, 「レーザー駆動高エネルギー密度バルクプラズマの生成・制御に向けたCNTターゲットの異方性の検証と新機能の創出」（口頭），レーザー学会学術講演会第44回年次大会，日本科学未来館（東京），2024年1月19日.
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