【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.19】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22UT1128

利用課題名 / Title

誘電体ナノメンブレン微細加工技術の開発

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

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）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

フォトニック結晶,リソグラフィ/Lithography,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,蒸着・成膜/Evaporation and Deposition,フォトニクス/ Photonics

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)

Konishi Kuniaki

所属名 / Affiliation

東京大学

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

何亜倫

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-505：レーザー直接描画装置 DWL66+2018
UT-600：汎用ICPエッチング装置
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

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

我々は、可視光から真空紫外光への円偏光波長変換を可能にする非線形光学材料として、周期的なナノ開口を有する誘電体自立薄膜(フォトニック結晶ナノメンブレン)が有効であることを見出している[参考文献1]。本研究では、この構造を、汎用的な材料である酸化シリコン薄膜を用いて作製することを目的として、そのプロセス開発を進めた。

実験 / Experimental

市販の酸化シリコン薄膜に対して、超高速大面積電子線描画装置(F7000S-VD02)を用いて、周期400nm程度の格子状の円形構造を描画した。その後、Alを蒸着してリフトオフを行ったのち、汎用ICPエッチング装置(CE-300I)を用いてドライエッチングを行うことにより、フォトニック結晶構造を作製した。続いて、レーザー直接描画装置(DWL66+)を用いてフォトニック結晶構造の裏面に対して位置合わせ描画を行ってマスクを形成したのち、高速シリコン深堀エッチング装置(MUC-21)を用いてシリコン基板を除去し、自立薄膜化した。

結果と考察 / Results and Discussion

作製したフォトニック結晶ナノメンブレンの電子顕微鏡観察像を図に示す。酸化シリコン薄膜によるフラットなフォトニック結晶構造が作製できていることが明らかになった。今後はこの試料を用いて、光学特性の評価を進めて行く予定である。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

作製したフォトニック結晶ナノメンブレンの電子顕微鏡像

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

[1]  K. Konishi et al., “Circularly polarized vacuum ultraviolet coherent light generation using a square lattice photonic crystal nanomembrane,” Optica, 7, 855–863, (2020)

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