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赤外フェムト秒レーザーの非線形吸収によるシリコンの三次元加工への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 26630023
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生産工学・加工学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

伊藤 義郎  長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60176378)

研究分担者 田辺 里枝 (田邉 里枝)  長岡技術科学大学, 技学研究院機械創造工学, 助教 (70432101)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード赤外フェムト秒レーザー / シリコン / 3D 加工 / 非線形吸収 / 湿式エッチング / レーザー誘起表面周期構造 / 微細加工 / 裏面加工 / 非線形加工 / 三次元構造 / マイクロ加工 / 空間光位相変調器
研究成果の概要

赤外フェムト秒レーザーを、シリコン(Si)基板の内部あるいは裏面に集光することで、Siの三次元加工を実現することを目的とした。赤外顕微鏡に、空間光位相変調器を用いて、精密な収差補正を試みた。厚さ300マイクロメータのSi基板の裏面に集光し、走査加工を行ったところ、加工幅が狭くなり集光度が向上した。操作部には微細な周期構造が形成された。基板表面、すなわちレーザー入射面に対するレーザー照射の影響はなく、裏面でのみ変化が観察され、位置選択的な局所加工が実現した。加工効率を上げるためにKOH水溶液を用いた湿式エッチングを試みた。2マイクロメータ以上の加工溝深さがえられ加工速度が大きく向上した。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Machining on Rear Surface of a Silicon Substrate by an Infrared Femtosecond Laser via Non-linear Absorption Processes2016

    • 著者名/発表者名
      Khanh Phu LUONG, Rie TANABE, Yoshiro ITO
    • 雑誌名

      Procedia CIRP

      巻: 42 ページ: 73-76

    • DOI

      10.1016/j.procir.2016.02.191

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modification and Machining on Back Surface of a Silicon Substrate by Femtosecond Laser Pulses at 1552 nm2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro ITO, Hiroki SAKASHITA, Ryosuke SUZUKI, Mitsuru UEWADA, Khanh Phu LUONG and Rie TANABE
    • 雑誌名

      JLMN-Journal of Laser Micro/Nano-engineering

      巻: 9 号: 2 ページ: 98-102

    • DOI

      10.2961/jlmn.2014.02.0004

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Machining on Rear Surface of a Silicon Substrate by an Infrared Femtosecond Laser via Non-linear Absorption Processes2016

    • 著者名/発表者名
      Khanh Phu LUONG, Rie TANABE, Yoshiro ITO
    • 学会等名
      18thCIRP Conference on Electro Physical and Chemical Machining
    • 発表場所
      東京大学伊藤国際会議場
    • 年月日
      2016-04-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 赤外フェムト秒レーザーを用いたSi基板の3次元選択加工における空間光位相変調器による収差補正の効果とSi基板裏面に形成されたLIPSS2016

    • 著者名/発表者名
      片岡大熙・Chiah Sin Ying・伊藤義郎・田辺里枝
    • 学会等名
      2015年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      東洋大学 白山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Formation of fine periodic structure on rear-surface of silicon substrate by femtosecond laser at 1552nm,2015

    • 著者名/発表者名
      Chiah Sin Ying , Kataoka Daiki , Tanabe Rie , Ito Yoshiro
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Laser Precision Microfabrication
    • 発表場所
      北九州市国際会議場
    • 年月日
      2015-05-26 – 2015-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Formation of fine periodic structure on rear-surface of silicon substrate by femtosecond laser at 1552nm2015

    • 著者名/発表者名
      Chiah Sin Ying, Kataoka Daiki, Tanabe Rie , Ito Yoshiro
    • 学会等名
      LAMP2015 The 7th International Congress on Laser Advanced Materials Processing
    • 発表場所
      Kitakyushu, Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 赤外フェムト秒レーサーを用いた Si 基板の 3 次元選択加工における 空間光位相変調器による収差補正の効果と Si 基板裏面に形成された LIPSS2015

    • 著者名/発表者名
      片岡大熙, CHIAH Sin Ying, 田辺里枝, 伊藤義郎
    • 学会等名
      2015年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東洋大学
    • 年月日
      2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 赤外フェムト秒レーザーによってシリコン基板裏面に形成された周期構造,2014

    • 著者名/発表者名
      片岡大煕、チア シン イン、服部智哉、田辺里枝、伊藤義郎
    • 学会等名
      2014年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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