ホログラフィック投影による非平面リソグラフィ法の研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07455059
• 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): 佐々木 実 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70282100)
• Keywords: 計算機合成ホログラム / 非平面露光 / リソグラフィ / エンコーダ / 光露光

Research Abstract

本研究では非平面の機械部品への微細加工(リソグラフィ加工)を実現するため光露光法の研究を行った。その中で特にホログラフィックな露光法を提案しホログラフィ露光システムを製作した。さらに製作したホログラムにより段差のある面への露光実験を行った。
非平面への露光を実現するためには、3次元物体再生用ホログラムを製作する必要がある。本研究では計算機によりホログラムパターンを求める方法を用いた。2次元画像の再生のための計算ホログラムに対し、3次元の場合は計算量が膨大になる。本研究では計算量を圧縮するために、物体形状の光軸方向成分を与える関数を定義する方法により、2次元計算機ホログラムの計算量と同程度の計算量で計算できるようにした。3次元露光用ホログラム発生するログラムを製作した。さらにホログラムパターンを露光用マスクとして製作するため、描画データの変更プログラムを製作した。これらによりドッットパターン2μm角でホログラムを製作するシステムを実現できた。
ホログラム製作システムにより斜面への露光用ホログラムと段差のある平面への露光用ホログラムを製作した。325nmのHe-Cdレーザを用いてレジストを塗布した基板に露光した。レジスト現像後、エッチングを行いアルミ膜に転写できた。
またエンコーダ用格子状パターンを金属ロッドに転写するために、非平面であってもレジストが一様に塗布できる電着レジストを用いる方法を利用した。金属のエッチングで製作された回折格子を用いてエンコーダ信号が得られることを確認できた。またインコヒーレント光による円筒面露光法の基礎的研究も行った。これらの研究により研究目的の主要部分を達成できた。

Research Products

• [Publications] 萩原隆志, 吉田充伸, 羽根一博: "計算機合成フレネルホログラムによる三次元露光法" Optics Japan 講演予稿集. 121-122 (1997)
• [Publications] 羽根一博, 奥山賢一: "金属表面上への回析格子パターンのリソグラフィ転写による光エンコーダの提案" 1998年度精密工学会春期大会学術講演会講演論文集. 3(印刷中). (1998)