【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.17】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22KT1106
利用課題名 / Title
シリコン加工技術を用いた300GHz帯導波管型平面アンテナの研究
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学
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）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
リソグラフィ・露光・描画装置,膜加工・エッチング,接合,成膜・膜堆積,アンテナ ,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,スパッタリング/Sputtering,蒸着・成膜/Evaporation and Deposition
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)
廣川 二郎
所属名 / Affiliation
東京工業大学工学院
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
井上良幸,瀬戸弘之,大村英治
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-104：高速マスクレス露光装置
KT-216：紫外線ナノインプリントボンドアライメント装置
KT-217：基板接合装置
KT-234：深堀りドライエッチング装置（１）
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)
金膜を表面に有するシリコンウエハを用いたテラヘルツ波帯(100GHz～1THz)高効率導波管型平面アンテナに関し，金膜の実効導電率を測定するために，導波路を製作し，評価をおこなった。エッチング，金膜形成，接合の技術代行を依頼した。
実験 / Experimental
3枚のシリコンウェハを用いて，複数の導波路を作成した。単位長さあたりの伝送損失を求めるため，長さが20mm, 30mm, 40mm, 50mm, 60mmと変化させたものを作成した。ウェハの厚さは0.2mm，直径は4インチである。平成25年度確立した手順でエッチングを行った。その後，接合は温度300度，加重9kN，気圧5x10-4mBarで1枚ずつ行った。
結果と考察 / Results and Discussion
図1に，導波路の透過の周波数特性を示す。5本の導波路のうちうまく製作，測定できているものとできていないものがある。周波数特性において，50mmと60mmの場合で透過の大小が逆転している。20mm, 40mm, 60mmの3本については透過の差がほぼ等間隔になっている。中心周波数412.5GHzでの透過は，20mmのとき-1.68dB, 30mmのとき-1.38dB, 40mmのとき-2.30dB, 50mmのとき-2.57dB, 60mmのとき-2.97dBである。なお，導波路壁面の導電率と単位長さあたりの伝送損失の412.5GHzでの計算値は，2.3x106S/mのときに0.121dB/mm, 5.0x106S/mのときに0.084dB/mm, 10x106S/mのときに0.058dB/mm, 50x106S/mのときに0.026dB/mmである。20, 40, 60mmでの透過の実験値での傾きは0.025～0.040dB/mm程度であり，透過の実験値を直接長さで割った値は，20mmでは0.084dB/mm, 60mmのとき0.050dB/mmとなっており，これらの結果を総合的に考えると，5～10x106S/mの範囲にあると考えられる。ただし，値がいくつとはっきり限定できない。現在，原因の解明を進めている。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 透過の周波数特性
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
大阪大学永妻忠夫教授，情報通信研究機構渡邊一世博士に感謝致します。
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