近接場光による微細パターンの一括転写と立体的微細加工

利用近场光批量转移精细图案和三维微加工

• 批准号: 11122202
• 负责人: 小野 崇人
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11122202/
• 关键词: 近接場光学顕微鏡; マイクロマシニング; 近接場リソグラフィー; 微少開口; 原子間力顕微鏡

近接場光の技術を利用したリソグラフィーや高密度光メモリーを実現するには、高いスループット(伝播光から近接場光に変換する光の効率)を持つプローブが要求される。100nm以下の微少開口を持つ近接場プローブを作製しその評価を行なった。このプローブは、マイクロマシニングによる半導体微細加工を利用して作製しているため、大量生産が可能であり、また高精度に微少開口を作製できるメリットがある。より高いスループットを得るための同軸型構造の作製方法を開発した。シリコンを比較的低温(950℃程度)でウエット酸化する際の異常成長を利用し、微少開口を形成することができた。SPM探針を作る際によく用いられるように、ウエット酸化により形成したシリコン酸化膜は、その酸化膜の局所的な圧縮応力などの原因によりコーナー部分などで成長速度が遅い。このため、逆ピラミッド状のエッチピットの底では、酸化膜が薄くなる。この酸化膜を化学エッチングし、この局所的に薄くなった部分に小さな微少開口を作ることができることを見いだした。微少開口形成後にAl/Cr等の金属を堆積し、金属の微少開口とする。前述した方法を用いて容量型原子間力顕微鏡プローブ先端に微少開口を持つプローブを作製した。このプローブでは、シリコン片持ち梁に加わる力を対向する電極との間の容量変化として検出できる。この微少開口の径は25nmである。この作製方法は、バッチプロセスにより一括に寸法の揃った多くの開口を形成できるメリットがある。またこの手法で作製したプローブは非常に高いスループットを持つことが分かった。

Near-field light technology uses high-density light to achieve high-density, high-density, and high-intensity light (Near-field light conversion efficiency) requirements. A small opening below 100nm is required to control the near-contact field. The semiconductor micromachining technology can be used for manufacturing, mass production and manufacturing with high precision. A method for manufacturing coaxial structures is developed. The temperature of the catalyst is relatively low (about 950℃), and the abnormal growth during acidification is utilized, and the micro-opening is formed. SPM probes are used in the production of acidified films. The pressure of acidified films decreases. The growth rate of acidified films increases. The acid film is thin. The acid film is thin and has a small opening. After the formation of small openings, Al/Cr and other metals are deposited, and small openings of metals are formed. The method described above uses a capacity-type atomic force microscope to control the micro-opening of the tip. The electrode capacity changes due to the force applied to the electrode. The diameter of the opening is 25nm. The method of manufacture is to form a series of openings. This is a very high level technique.

项目成果

Minh Ngon Phan, Takahito Ono: "Application of Silicon Micromachining Technology for the Fabrication of the Atomic Force Microscopy and Near Field Optical Probe"Proceedings of the Third Internal Workshop on Materials Science. 2. 537-540 (1999)

Minh Ngon Phan、Takahito Ono：“硅微加工技术在原子力显微镜和近场光学探针制造中的应用”第三届材料科学内部研讨会论文集。

Minh Ngon Phan, Takahito Ono: "Nonuniform silicon oxidation and application for the fabrication of aperture for near-field scanning optical microscopy"Applied Physics Letters. 75. 4076-4078 (1999)

Minh Ngon Phan、Takahito Ono：“非均匀硅氧化及其在近场扫描光学显微镜孔径制造中的应用”《应用物理快报》。

Takahito Ono, Masyoshi Esashi: "Sensors Update Volume 6, Silicon-based Nanomachining"WILEY-VCH. 168-188 (1999)

Takahito Ono、Masyoshi Esashi：“传感器更新第 6 卷，硅基纳米加工”WILEY-VCH。

Dong-Weon Lee, Takahito Ono: "Resonator Integrated Cantilever for Scanning Force Microscope"The International Conference on Solid-State Sensors. 10・2. 1360-1363 (1999)

Dong-Weon Lee、Takahito Ono：“用于扫描力显微镜的谐振器集成悬臂”固体传感器国际会议 10・2（1999 年）。

Jinling Yang, Takahito Ono: "MECHANICAL BEHAVIOR OF ULTRATHIN MICROCANTILEVER"The International Conference on Solid-State Sensors. 10・2. 1140-1143 (1999)

Jinling Yang，Takahito Ono：“超薄微悬臂梁的机械行为”国际固态传感器会议 10・2（1999 年）。