Siマイクロマシニングと集積化技術.PDF

Size: px

Start display at page:

Download "Siマイクロマシニングと集積化技術.PDF"

ふみなまるこ
5 years ago
Views:

1 ケミカルエンジニアリング(化学工業社) 25 年 9 月号 pp シリコンマイクロマシニングと集積化技術佐々木実*1 金森義明*2 羽根一博*3 Minoru Sasaki, Yoshiaki Kanamori, Kazuhiro Hane 東北大学大学院工学研究科 *1 助教授工学博士 *2 助手工学博士 *3 教授工学博士１はじめに LSI に代表される半導体産業の黎明期にフォトリソグラフィ加工技術が開発された生産性良く一括してデバイスが製作できる長所を最大限に活かすことで集積度が高く付加価値の高い電子デバイスが製作可能になったこの微細加工技術を応用して微小な機械構造をも製作できるマイクロマシニングもフォトリソグラフィの長所を踏襲することを暗黙の了解としている但し応用分野ごとに要求されるものは LSI のそれとは異なるため評価基準に照らし合わせた多様な加工技術となる例えば LSI ではほぼ平面を対象とする図1 微小共振器の製作プロセス図2 製作した Si 鋳型壁面の表面粗さのに対してセンサアクチュエータ化学反応分析ツールでは機能と密接に関係して深い凹凸を持つ立体構造が求められる私たちの手がけている光応用関係の研究を以下紹介する２鏡面加工と微小共振器微小光学素子において反射ミラーは鏡面であることが求められる但し基板に対して 45 や 9 をなす微小な平面になるため表面研磨を施すことは不可能であるこのため表面粗さはエッチング技術に直接依存する (111)面は KOHなどを利用した結晶異方性エッチングで容易に得られるが 45 や 9 の面にはならないため不向きである対して(11)面は(111)や(1)基板に垂直にでき六角形や四角形からなる光学系を構成できる 1, 2) 内部からの発光を各壁面で反射させて閉じ込める共振器となる固体色素微小共振器レーザをシリコン鋳型から転写して製作した図 1に製作プロセスを示す酸化した Si(111) ウェハに六角柱状キャビティアレイを垂直ドライエッチングによって用意する壁面は{11}面になるよう位置合わせしておくドライエッチングの図 3 微小共振器からの発光スペクトル

1 3) (111) 5µm <11> 3 Nd:YAG 2 (532nm) Photocurrent (µa) 4 OF Q 16 {111} {11} (1) 25-45 1 45 9 3mJ/cm 2 4) (1) 1 (11)

2 1nmRa ( 3)115 ethylenediamine pyrocatechol and water hinge (EDP) ( 4) {11} {11} {11} {11} (111) 12 4 Si {111} 6G PMMA jig ( 5) ( 7 ) 2EDP 2 nmra >4 <2nm Ra (OF) 1 ch2 2 5nm Ra EDP {111}.1 3) (111) 5µm <11> 3 Nd:YAG 2 (532nm) Photocurrent (µa) 4 OF Q 16 {111} {11} (1) mJ/cm 2 4) (1) 1 (11) LD guide pit lens PSD mirror PSD ch1 ch2 ch1 wafer Sensor-to-sample distance (mm) sample imaging lens P (ch2-ch1)/(ch1+ch2)

3 5) 4 Si V mm 7 PSD (Position Sensitive Detector) ) LD mm 9 Photocurrent (na) pyrex glass hande Si device Si cantilever φ3µm 2µm.1 code ball lens photodiodes 1 2 Displacement (µm)

4 4.8µm 1µm(a) 8) 9) 1, 11) 1 (a) 12) OMR83 (b) AZ5218E 13) d<λ 1(a) (SubWavelength Grating: SWG) 1µm 1(b) 83µm SWG 3.µm SWG 3.µm 2.3µm 14) 11 SWG 4.8µm 5.2µm 6nm 3.5µm SWG 715nm 12(b) SWG Si d λ 3 (b)

12 12(a) 12(b) 13 TE 6 715nm 65nm75nm Reflectivity (%) 1) M. Sasaki, Y. Li, Y. Akatu, T. Fujii, K. Hane, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1, Vol. 39, 7145 (2). 2) Y. Li, M. Sasaki, K.

Sasaki, T. Fujii, K. Hane, Sensors & Materials, Vol. 15, 11 SWG No. 2, 83 (23). 5) M. Ishimori, J. H. Song, M. Sasaki, K. Hane, Jpn. J. Appl.

6B, Vol.42, 463 (23). 6) S. Endou, M. Ishimori, M. Sasaki, K. Hane, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1, Vol.44, 4B, 2874 (25). 7) F. Nakai, M. Sasaki, K. Hane, K. Yokomizo, K.

9), E, 122-E, No.5, 235 (22). 1) V. K. Singh, M. Sasaki, J. H. Song, K. Hane, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1, No. 6B, Vol.42, 427 (23). 11) V. K. Singh, M. Sasaki, J. H. Song, K. Hane, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1, Vol.

5 12 12(a) 12(b) 13 TE 6 715nm 65nm75nm Reflectivity (%) 1) M. Sasaki, Y. Li, Y. Akatu, T. Fujii, K. Hane, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1, Vol. 39, 7145 (2). 2) Y. Li, M. Sasaki, K. Hane, J. Micromechanics & Microengineering, Vol. 11, 234 (21). 3) H. Seidel, L. Csepregi, A. Heuberger and H. Baumgartel : J. Electrochem. Soc. Vol. 137, 3612 (199). 4) M. Sasaki, T. Fujii, K. Hane, Sensors & Materials, Vol. 15, 11 SWG No. 2, 83 (23). 5) M. Ishimori, J. H. Song, M. Sasaki, K. Hane, Jpn. J. Appl actuator 6µm SWG SWG 12 SWG 8 Grating pitch 6nm 715nm Red color region Wavelength (nm) 13 SWG (TE ) 5mm (a) : 6nm (b) : 715nm 6nm Phys. Part 1, No. 6B, Vol.42, 463 (23). 6) S. Endou, M. Ishimori, M. Sasaki, K. Hane, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1, Vol.44, 4B, 2874 (25). 7) F. Nakai, M. Sasaki, K. Hane, K. Yokomizo, K. Hori, Proc. Int. Conf. Optical MEMS, P-26, 116 (24). 8) M. Sasaki, T. Yamaguchi, J.H. Song, K. Hane, M. Hara, K. Hori, J. Lightwave Technol. Vol. 21, No (23). 9), E, 122-E, No.5, 235 (22). 1) V. K. Singh, M. Sasaki, J. H. Song, K. Hane, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1, No. 6B, Vol.42, 427 (23). 11) V. K. Singh, M. Sasaki, J. H. Song, K. Hane, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1, Vol. 44, No. 4A, 216 (25). 12) V. K. Singh, M. Sasaki, K. Hane, M. Esashi, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1, Vol.43, No. 4B, 2387 (24). 13) ),,, 74 (25), No.7.

日本赤十字看護学会誌　第7巻第1号　「病院勤務の女性看護職の年令，経験年数，職業アイデンティティ，看護専門職的自律性，バーンアウトの関連」

日本赤十字看護学会誌　第7巻第1号　「病院勤務の女性看護職の年令，経験年数，職業アイデンティティ，看護専門職的自律性，バーンアウトの関連」