| 研究概要 |
研究代表者の独創技術であるリフトオフ援用電子線誘起反応微細加工プロセスに関し、スループット向上を目指した電子線一括投影露光ならびに新しい分野として強誘電体フォトニック結晶の作製について検討した。
初年度は、ステンシルマスクの作製と投影露光について検討した。ステンレス板に担持させた厚さ2・mのTi箔に対してFIB加工を施すことにより、良好な形状を有するステンシルパターンを作製することに成功した。投影露光に関しては、電子線のコリメーションが悪いと投影パターンが広がり、リフトオフの成功率も極端に悪化することが分かった。また、露光時にマスクとサンプルを密着させると、マスクからの散乱電子や二次電子によりパターンサイズが拡大するため、マスク-サンプル間のギャップを10・m程度設けることが必要であることも明らかになった。以上の結果、最小400nm角の強誘電体PZT微小キャパシタの作製に成功した。また、強誘電体ナノキャパシタの電気特性評価に際し、測定系の浮遊容量をより正確に求める方法を確立した。
2年目は主に強誘電体フォトニック結晶の作製について検討した。目標としたのは、一辺800nmの正三角形の頂点に直径560nmの円形エアキャビティが数多く配置された(Pb, La)(Zr, Ti)O_3(PLZT)結晶である。本プロセスでは、熱処理時の残留有機の分解・揮発によりパターンサイズが収縮する。そのため、ナノサイズの構造を作製する場合は、その収縮を見越して描画パターンを設計する必要があることが判明した。最終的に、直径390nmの円に内接する六角形をピッチ800nmで配置したパターンを描画することで、焼結後に直径560nmの円形エアキャビティが整列した厚さ150nmの強誘電体PLZTフォトニック結晶を得ることに成功した。
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