【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.04.24】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22NM0130
利用課題名 / Title
メタレンズのためのSiNメタ原子形成
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構
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
膜加工・エッチング/Film processing and Etching,CVD,メタマテリアル
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)
篠田 一馬
所属名 / Affiliation
宇都宮大学
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
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
NM-612：SiNプラズマCVD装置 [PD-220NL]
NM-615：ICP-RIE装置 [RIE-101iPH]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
多波長多偏光同時撮影に向けた極薄短焦点なメタレンズを実現するために，SiNメタ原子の作成および製造可能な構造サイズの把握をねらう．メタ原子は可視光波長の半分程度のスケールを持つ微細構造体で，透過光の位相変調を行うことで，光の集光作用を実現するものである．このメタ原子をアレイ状に配列させることでレンズが実現できるが，その構造とサイズによって位相変調の範囲に制限がかかるため，多様な位相変調が実現できるよう，メタ原子の製造限界を探る．
実験 / Experimental
ベースとして0.5mm厚の溶融石英基板を用い，その上におよそ200nm×200nm×1000nm程度の角柱状のSiNメタ原子を配列させる．プロセスとしては，基板上にSiN膜をプラズマCVDで成膜し，さらにCr膜を積層した後，レジストを塗布する．EB描画にてメタ原子のパターンを転写し，CrをマスクとしたエッチングでSiNの谷を所望の深さまで到達させる．その後，Crを除去することで，所望のメタ原子を製造する．
結果と考察 / Results and Discussion
試作品の断面のSEM画像を図に示す．アスペクト比が10:1までの構造体については目立ったテーパーもなく製造できているが，10:1を超えると柱状構造の維持が困難であることが確認された．今回はICP-RIE装置 (RV-APS-SE) を用いてSiNのエッチングを行ったが，より高アスペクト比にするためには，深堀りエッチング装置の導入などを検討する必要があると思われる．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
100×100×1000nmのメタ原子構造のSEM画像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
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