近接場光加工の大面積化に関する研究

• Project/Area Number: 12131202
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 羽根 一博 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50164893)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金森 義明 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10333858) ; 佐々木 実 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70282100)
• Project Period (FY): 2000 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥29,300,000 (Direct Cost: ¥29,300,000); Fiscal Year 2003: ¥7,600,000 (Direct Cost: ¥7,600,000); Fiscal Year 2002: ¥9,800,000 (Direct Cost: ¥9,800,000); Fiscal Year 2001: ¥11,900,000 (Direct Cost: ¥11,900,000)
• Keywords: 近接場光 / ナノメートル / マイクロマシニング / ナノマシニング / プローブ / マイクロアクチュエータ / プローブ技術 / プローブアレイ / 表面マイクロマシニング / ナノメートル加工

Research Abstract

本研究の目的は近接場光加工の大面積化技術の研究を行うこと,特に具体的目標として,光メモリへ応用することである.集積型プローブの並列化を実現することが重要である.加えて媒体用マイクロステージ機構(マイクロメディアスキャナ)を開発することが重要である.本年度はマイクロステージとして,スクラッチドライブアクチュエータ(SDA)のアレイを駆動源とするマイクロステージを設計・製作した.表面マイクロマシニングにより製作したSADでは残留応力の影響を受けるので,SOIウエハの上層結晶シリコンを用いたSDAによるマイクロステージを設計,製作した.SOIの基板層をステージとして,搬送動作を実現した.ステージを乗せる基板にSDAが接触する配線を施すことで,ステージへ直接接続する針金が不要となり,ステージの移動における制約を取り除いた.また再現性の高いステージを実現するため,弾性ヒンジ構造とくし型アクチュエータを組み合わせたステージを設計し試作した.ステージの移動距離を拡大できるようにバネとくし型アクチュエータを設計し100μm程度の大変位を実現できた.さらに,集積化システムをリソグラフィにより実現するため,レジスト噴霧法を開発してきたが,段差面への塗布におけるピンホールの発生特性を明らかにし,ピンホールのないレジスト塗布法を開発した.これらの技術は本研究の目的の集積化において極めて重要な技術である.

Research Products

• [Publications] Y.Kanamori, H.Yahagi, T.Ono, M.Sasaki, K.Hane: "Fabrication of High-Accuracy Microtranslation Table for Near-Field Optical Data Storage Actuated by Inverted Scratch Drive Actuators"Japanese Journal of Applied Physics. 42. 4474-4078 (2003)
• [Publications] M.Ishimori, J.-H.Song, M.Sasaki, K.Hane: "Si-Wafer Bending Technique for a Three-Dimentional Microoptical Bench"Japanese Journal of Applied Physics. 42,6B. 4063-4066 (2003)
• [Publications] V.-K.Singh, M.Sasaki, J.-H.Song, K.Hane: "Heating Effect on Photoresist in Spray Coating Technique for Three-Dimentional Lithography"Japanese Journal of Applied Physics. 42,6B. 4027-4030 (2003)
• [Publications] V.-K.Singh, M.Sasaki, K.Hane, M.Esashi: "Resist Spray Coating and Projection-type Pattern Transfer for Realizing 3D-lithography over Deep MEMS Structure"Japanese Journal of Applied Physics. (印刷中). (2004)
• [Publications] 佐々木実, 能川真一郎, 羽根一博: "立体的マイクロマシニングのためのレジストスプレーコーティング"電気学会論文誌E. 121-E. 235-243 (2002)
• [Publications] M.Sasaki, T.Ando, S.Nogawa, K.Hane: "Direct photolithography on optical fiber end"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 4350-4355 (2002)
• [Publications] M.Ishimori, Y.Kanamori, M.Sasaki, K.Hane: "Subwavelength Antireflection Gratings for Light Emitting Diodes and Photodiodes Fabricated by Fast Atom Beam Etching"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 4346-4349 (2002)
• [Publications] Y.Kanamori, H.Yahagi, T.Ono, M.Sasaki, K.Hane: "Fabrication of high accuracy micro-translation-table for near-field optical data storage actuated by inverted-scratch-drive-actuators"Japanese Journal of Applied Physics. (印刷中). (2003)
• [Publications] Y.Kanamori, K.Hane, H.Sai, H.Yugami: "100nm period silicon antireflection structures fabricated using a porous alumina membrane mask"Applied Physics Letters. 78・2. 142-143 (2001)
• [Publications] X.Mi, M.Sasaki, K.Hane: "Ultra-thin film photodiodes for use in position sensors"Journal of Modern Optics. 48・1. 55-66 (2001)
• [Publications] M.Sasaki,K.Tanaka,K.Hane: "Cantilever Prove Integrated with Light-Emitting Diode, Waveguide, Aperture, and Photodiode for Scanning Near-Field Optical Microscope"Japan Journal of Applied Physics. 39. 7150-7153 (2000)
• [Publications] S.Kumagai,M.Sasaki,M.Koyanagi,K.Hane: "Laser-Induced Fluorescence Measurement of Metastable Chlorine Ion Temperature in Time-Modulated Inductively coupled Plasma"Journal of Electrochem Society. 147. 3070-3073 (2000)