【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.30】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23HK0145
利用課題名 / Title
空間位相変調器を用いた光干渉リソグラフィに関する研究
利用した実施機関 / Support Institute
北海道大学 / Hokkaido 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）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
センサ/ Sensor,リソグラフィ/ Lithography,光リソグラフィ/ Photolithgraphy
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)
清水 裕樹
所属名 / Affiliation
北海道大学 工学研究院 機械・宇宙航空工学部門 精密計測学・ロボティクス研究室
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
纐纈 ゆかり,細井浩貴,アグス スバギョ,末岡和久
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術相談/Technical Consultation
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本研究では，精密マイクロパターンの一括転写を実現することを目的として，レーザ光を重ね合わせて生成した干渉縞をレジスト基板に転写する光干渉リソグラフィ光学系を構築した．露光プロセス中に露光干渉縞の間隔（ピッチ）をその場観察する観測光学系を組み込んで光学系アライメントの迅速化と生成パターンの高精度化を図った．さらに新たに空間位相変調器（SLM）を導入し，レーザ波面をコントロールすることで，場所毎にラインパターンのピッチが変化する不等ピッチ回折格子の生成に挑戦した．
実験 / Experimental
提案手法の実現可能性検証に向け，露光干渉縞その場観察光学系を構築して実験的にその有効性を検証するとともに，1軸等間隔ラインパターンの転写実験を試みた．また，露光干渉計光学系に空間位相変調器を組み込んで波面操作を試み，波面操作での干渉縞制御を試みた．
結果と考察 / Results and Discussion
結果として，ピッチ1 μｍのラインパターン転写と，波面変調技術を利用した干渉縞ベースの自由パターンの生成・転写を達成した．なお，本研究の目的の一つである基板へのパターン転写に関して，現段階ではレーザ強度分布の非均一性により限定された範囲にのみ転写が可能である．そこで，今後はレーザ強度分布の均一化を実施し，より高精度なパターンニングの実現と，広範囲一括転写（およそ10 mm×10 mm）を試みる．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
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)
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Nozomu Takahiro, Demonstration of a non-orthogonal Lloyd’s mirror interferometer with a spatial light modulator for arbitrary two-dimensional pattern fabrication, Optics Letters, 48, 5475(2023).
DOI: 10.1364/OL.500796
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 高廣 望，清水 裕樹，”アクティブ波面制御を導入した光干渉リソグラフィに関する研究 -空間位相変調器を導入した光学系プロトタイプの構築-”，精密工学会2023年度秋季大会学術講演会（福岡），令和5年9月15日
- 高廣 望，清水 裕樹，”空間位相変調器を導入した 光干渉リソグラフィによる 2次元自由パターン創成に関する研究”，日本機械学会IIP2024情報・知能・精密機器部門(IIP部門)講演会（岡山），令和6年3月5日
- Nozomu Takahiro, Yuki Shimizu, "In-situ evaluation of interference fringe patterns generated by non-orthogonal Lloyd’s mirror interferometer", The 15th International Symposium on Measurement Technology and Intelligent Instruments (ISMTII 2023) September 17~20, 2023 at COEX, Seoul, South Korea
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