【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.26】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23TU0045
利用課題名 / Title
フォトニックデバイスの製作
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
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）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
キーワード / Keywords
スパッタリング（スパッタ）/ Sputtering, 電子線描画（EB）/ Electron beam lithography,スパッタリング/ Sputtering,電子線リソグラフィ/ EB lithography,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,フォトニクスデバイス/ Nanophotonics device,光デバイス/ Optical Device,メタマテリアル/ Metamaterial,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)
池田 太郎
所属名 / Affiliation
株式会社豊田中央研究所
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
辺見政浩,松本行示
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
TU-052：アクテス スピンコータ#1
TU-064：エリオニクス 130kV EB描画装置
TU-065：エリオニクス 50kV EB描画装置
TU-159：芝浦スパッタ装置（冷却型）
TU-161：自動搬送 芝浦スパッタ装置（冷却型）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
半導体基板上に光デバイスを製作するため、スパッタリングによる誘電体層の成膜と、電子線描画による微細構造のパターニングを行った。
実験 / Experimental
実験内容を図1に示す。市販の半導体基板上に、誘電体(SiO2)層をスパッタリング（TU-159 芝浦スパッタ（冷却型））により成膜し、電子線描画用レジスト（日本ゼオンZEP520A-7）およびチャージアップ防止剤（レゾナック エスペイサー）を塗布したのちに電子線描画（TU-064 エリオニクス130kV EB）で光デバイスの微細構造をパターニングした。加工条件を以下に示す。
・スパッタリング：ターゲット SiO2, ガス Ar+10%O2 0.5Pa, 出力 300W, 加工時間 42分
・電子線描画：加速電圧 130kV, ビーム電流 100pA, 露光量 160μC/cm2
結果と考察 / Results and Discussion
スパッタリング前後のサンプルを図2に、電子線描画後の電子顕微鏡写真を図3にそれぞれ示す。スパッタリングにより、半導体基板上にSiO2層が均一かつ剥がれなく良好に成膜できた。また、電子線描画により、光デバイスの微細構造が正確にパターニングできた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 実施した加工プロセスの概略
図2 (a) スパッタリング前、(b) SiO2スパッタリング後のサンプル
図3 電子線描画後の電子顕微鏡写真
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
装置のオペレーショントレーニングをはじめとした技術支援をいただいた辺見政浩様、松本行示様に感謝いたします。
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