近接場光を用いたナノ構造機能制御に関する研究

近场光纳米结构功能控制研究

基本信息

批准号：
12131209
负责人：
伊藤昌文
金额：
$ 12.1万
依托单位：
Wakayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

1.パルス変調電子ビーム励起プラズマを用いた新規マイクロマシニングプロセス本研究では光ファイバや非平面の絶縁体材料等の微細加工を可能とする新規マイクロマシニングプロセスを開発した。反応性イオンエッチングに必要とされる自己バイアスのための外部電源なしに、SiO_2など絶縁体の非平面材料に対するエッチングを行うプロセスとして、パルス変調型電子ビーム励起プラズマを用いたエッチングプロセスを提案した。このパルス変調型EBEPを用いることで、従来のDC制御EBEPを用いたエッチングプロセスにおける問題点であった均一性や基板に対する熱ダメージなどが解消でき、SiO_2エッチングにおいて463nm/minという非常に高速で異方性を有したエッチングが実現できた。このSiO_2エッチングレートは従来法である高速原子ビームエッチングプロセスやイオンビームエッチングプロセスと比較すると、数十倍以上である。これらの結果から、我々が提案したパルス変調型EBEPを用いたプロセスは微小な光学素子の組み込んだマイクロマシンなどの製造において、非常に実用的な新たな絶縁体エッチングプロセスとして期待できる。2.ジアリールエテンを用いた超解像近接場構造による近接場描画本研究では半導体製造技術における次世代露光技術として、超解像近接場構造による近接場描画技術の開発を行った。従来法ではサーモクロミック層となる部分にジアリールエテンを用いた新規近接場光描画用Super-RENSの開発を試みた。波長442nmのHe-Cdレーザの回折限界は604nmであるが、このSuper-RENSを用いることにより線幅450nmの描画に成功した。またジアリールエテンをスピンコートにより保護膜層上に直接形成可能であることから、従来法で問題となっていたレジストとの密着性や熱ダメージの問題を解決できたと考えられる。

1. 使用脉冲调制电子束激发等离子体的新微加工工艺在这项研究中，我们开发了一种新的微加工工艺，可以实现光纤和非平面绝缘体材料的微加工。我们提出了一种使用脉冲调制电子束激发等离子体来蚀刻非平面绝缘材料（例如SiO_2）的蚀刻工艺，而无需反应离子蚀刻所需的自偏置外部电源。通过使用这种脉冲调制的EBEP，可以解决传统直流控制EBEP刻蚀过程中存在的均匀性和对衬底的热损伤等问题，并且可以以463的极高速度进行SiO_2刻蚀。实现了具有方向性的蚀刻。这种SiO_2刻蚀速率比传统的高速原子束刻蚀工艺和离子束刻蚀工艺高出几十倍。基于这些结果，我们提出的使用脉冲调制 EBEP 的工艺有望成为一种非常实用的新型绝缘体蚀刻工艺，用于制造包含微小光学元件的微型机械。 2.使用二芳基乙烯的超分辨率近场结构的近场写入在这项研究中，我们开发了一种使用超分辨率近场结构的近场写入技术，作为半导体制造技术中的下一代曝光技术。我们尝试在传统方法中使用二芳基乙烯作为热致变色层，开发一种用于近场光学写入的新型 Super-RENS。波长为 442 nm 的 He-Cd 激光的衍射极限为 604 nm，但通过使用 Super-RENS，我们成功绘制了 450 nm 的线宽。此外，由于可以通过旋涂在保护膜层上直接形成二芳基乙烯，因此认为可以解决传统方法中存在的与抗蚀剂的粘附性和热损伤的问题。