【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.07.01】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23TT0025

利用課題名 / Title

強誘電体光学材料のナノ加工 / Nanofabrication of dielectric substrate for optical applications

利用した実施機関 / Support Institute

豊田工業大学 / Toyota Tech.

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）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

電子線リソグラフィ/ EB lithography,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,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)

松井 崇行

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

笹井康煕

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

佐々木実,花木美香,大槻浩,中山幸子

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

TT-031：電子ビーム描画装置
TT-012：イオンミリング装置
TT-018：非接触３次元表面形状・粗さ測定機
TT-010：Reactive Ion Etching 装置（非Boschプロセス）

報告書データ / Report

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

難加工性誘電体基板のナノ加工を行う。そのために、電子線描画装置を用いてナノパターン形成を実施した後、イオンミリング装置によりアルゴンガスを用いることによって、難加工性誘電体基板にナノ構造の転写を行った。

実験 / Experimental

難加工性誘電体基板上に電子線レジスト(ZEP520A)をスピンコート法により製膜し、電子線描画装置 (CRESTEC 製、CABL-AP50S/RD)によりナノパターン形成を行った。形成したナノパターンを、イオンミリング 装置(HITACHI 製)によりアルゴンガスイオンビームを照射することで転写した。

結果と考察 / Results and Discussion

電子線描画法により最小線幅 60nm 程度のパターン形成を行った(Table 1)。また、多重露光による二段階パターン形成にも取り組み、チェッカーボードパターンと、同心円パターンを作製し た（Fig.１a、 b）。一段階目で作製したパターンの境界領域を青色破線で、二段階目に作製したパターンを橙色一 点鎖線で示す。合わせ露光による設計値からのずれ量はおよそ 75 nm であった。Table 1 で作製した細線パターン のイオンミリング法による転写結果を Fig.1c に示す。幅 120 nm、エッチング深さ 50 nm の構造を作製できた。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Table. 1 Fabricated waveguide patterns

Fig. 1 (a,b) Double exposure results of EBL (c) The cross sectional image after ion-milling

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

佐々木実先生、花木美香様、大槻浩様、中山幸子様（豊田工大 TTI-ARIM）のサポートに感謝いたします。

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