【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.09】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22UT1041
利用課題名 / Title
電子ビーム描画及び深掘りエッチング装置を利用したSiメタレンズ
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学
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）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
メタレンズ,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,EB,メタマテリアルメタマテリアル/ Metamaterial
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)
岩見 健太郎
所属名 / Affiliation
東京農工大学
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
石塚乃衣
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
藤原誠,三角啓
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-500：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-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)
メタサーフェスの一種であるメタレンズの製作を行った．メタレンズは近年開発された超薄型小型レンズで，今回製作するメタレンズは高アスペクト比のシリコン柱を多数配列した構造をしている．メタレンズによってレンズのさらなる小型化や高透過率の実現が期待できる．東京大学の武田先端知ビルのクリーンルームでは，電子線描画装置によってシリコン柱のパターンを描画し，高速シリコン深掘りエッチング装置によってシリコン柱の製作を行った．
実験 / Experimental
20 mm角のシリコン基板に対し，シリコン柱の配列パターンの描画を行った．ネガ型の共用EBレジストOEBR-CAN040AE 6.0cPをレジストとして使用した．高速大面積電子線描画装置で描画を行った後，現像を行った．その後，高速シリコン深掘りエッチング装置にて，柱形状の製作をした．最後にO2アッシャーによってレジストの除去を行った．また形状観察のため高精細電子顕微鏡を利用した．その他にも，ステルスダイサによって基板の切断を行った．
結果と考察 / Results and Discussion
高速大面積電子線描画装置によって，高精度に描画できることを確認した． 高速シリコン深掘りエッチング装置では，柱の製作を行った．高アスペクト比のエッチングをした際，溝が深くなるにつれて溝幅が小さくなった．そのため，エッチングする開始時間と比べて終了時間を長く設定することにより，Fig. 2のように，狭い溝での高アスペクト比でのシリコン柱の製作ができることを確認した．しかし，高アスペクト比になると，溝によって加工できる深さに違いがあることが分かった．また，柱形が小さいほど誤差が大きくなる傾向にあるため，条件の改善を目指す
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Image of Metalens
Fig. 2 SEM imaging
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
共同研究者：タムロン株式会社 冨士 航様，李 潔様
電子線描画装置の利用にあたって、度々サポートしてくださった文部科学省ナノテクプラットフォーム支援員の藤原誠様に深く感謝申し上げます。
DFL7340の利用にあたって協力してくださった東京大学三田研究室 三角 啓様に感謝申し上げます．
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.
- Noe Ishizuka, Li Jie, wataru Fuji, Satoshi Ikezawa and Kentaro Iwami, “Fabrication of Linear Polarization-Separating Silicon Metalens at Long-Wavelength Infrared” The 15th International Conference on Sensing Technology (ICST 15) Sydney Australia, 6/December/2022
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