게시 및 게시 날짜 : 2005/07/11

무료 바카라 유리 재료의 대규모 미세 가축성 달성

큰 광화학이 큰 영역으로 깊은 깎기 처리를 허용

포인트

  • Quartz Glass의 고품질 미세 표면 처리를 처리 할 수있는 장치를 개발했습니다
  • 이 레이저 광화학 처리 기술은 기존의 리소그래피 처리에 필수적인 보호 필름 계층의 필요없이 대기압에서 사용할 수 있으며 처리 프로세스가 크게 줄어 듭니다
  • CAD 및 기타 데이터를 쿼츠 유리 표면으로 직접 전송 및 처리 할 수 있습니다


요약

국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (Yoshikawa Hiroyuki의 회장) (이하 "AIST"), Niino Hiroyuki의 회장 인 Niino Hiroyuki의 연구원 인 Kawaguchi Kizo의 수석 연구원은 광학 기술 연구 부서 (Watanabe Masanobu 회장)의 연구원 인 Yoshiki and Technology의 회장 인 Yoshikiki의 회장 인 Niino Hiroyuki (이하 "AIST"), Niino Hiroyuki ( 레이저 광화학 처리를 사용하여 무료 바카라 유리와 같은 표면을 미세하게 처리하는 레이저 처리 장치

무료 바카라 유리와 같은 투명한 재료가 미세하게 가공하는 기술은Photonics (광학 기술)그것은 연구 개발의 주요 기술 중 하나입니다 그러나, 광 재료는 일반적으로 어렵고 처리하기 어렵고 넓은 영역으로 가공이 필요합니다 이번에 개발 된 장비는 무료 바카라에 의해 독립적으로 개발되었습니다레이저 백을위한 습식 처리 방법(Libwe 메소드 :레이저로 인한 뒷면 습식 에칭, 이하 "Libwe 메소드"라고 불리는)는 보호 필름 층이 필요하지 않은 고품질 표면 처리 방법을 사용하는 방법이며, 두 가지 유형의 차원 정확도가 높은 소형, 압축 노출 마스크와 프로토 타입을 쉽게 할 수있는 레이저 스캐닝 형사 방사선을 허용하는 두 가지 유형이 있습니다 이 장치는 기존의 리소그래피 가공에 필수적인 보호 필름 층의 필요성을 제거하고 고품질의 넓은 쿼츠 유리를 제공합니다빠른 프로토 타이핑생성 (빠른 프로토 타입 처리)이 가능합니다 [그림 1] 앞으로 우리는 광자를위한 무료 바카라 유리 마이크로 장치의 개발에 대한 적용을 진행할 계획입니다

또한, 처리 된 프로토 타입은 Interopto '05 전시회 (7/13-15 Makuhari Messe, 광학 산업 및 기술 홍보 협회가 후원하는)의 무료 바카라 광학 기술 연구 섹션 부스에서 전시 될 것입니다

넓은 지역 처리의 예
그림 1 레이저 스캐닝 조사 장치를 사용하여 제작 된 대형 영역 처리의 예
(채색은 변속기 격자에서 산란 된 빛의 간섭 현상으로 인해 발생하는 것으로 보입니다)


연구 배경

무료 바카라 유리와 같은 투명한 재료는 광학 요소에 널리 사용되며, 미세 처리를 통한 광학 장치의 소형화 및 높은 통합은 광자 개발에 필수적인 주요 기술 중 하나가되었습니다 업계에서, 무료 바카라 유리의 미세한 가공은 강한 산성 수용액 또는 플라즈마를 사용하여 포토 리소그래피 기술 및 에칭을 사용하여 수행되었지만, 이것은 보호 필름 층, 감광성, 에칭 및 포토리스트 제거와 같은 광선 학자의 적용과 같은 다단계 프로세스의 복잡성과 같은 주요 문제를 겪었습니다 이러한 이유로 간단한 미세 표면 처리 방법이 필요했습니다

연구 이력

Optical Technology Research Division은 Libwe Method라는 고유 한 개념을 기반으로 자외선 레이저를 사용하여 무료 바카라 재료에 대한 마이크로 가공 기술을 연구하고 있습니다 이것은 나노초 펄스 엑시머 레이저 조사에 의해 유도 된 용액이다ablation를 사용하여 무료 바카라 기판의 표면을 미세하게 가공하는 기술입니다 지금까지 레이저 조사 광학 시스템을 개선하고 솔루션 조성을 최적화함으로써 광학 특성 및 초산 처리 특성을 극적으로 개선하면서 여전히 무료 바카라 유리베이스 재료의 특성을 활용할 수있었습니다 이 방법은 또한 레이저 간접 흥분 처리 방법이라고도하며 해외에 관심을 끌고 있으며, 유럽과 미국의 연구 기관에서 Libwe 방법을 사용한 미세 처리의 연구 및 개발 연구 개발이 더욱 활발 해지고 있습니다 이 언론 발표는 다른 연구 기관이 Libwe 방법을위한 고급 기술 개발과 관련하여 다른 연구 기관보다 미리 대규모 지역 미세 가공 및 심도있는 가공 가공을 성공적으로 개발하기 위해 이루어졌습니다

또한이 연구를 구현하기 위해 2004 년 산업 기술 연구 보조금 프로젝트 (문제 : 무료 바카라 유리의 레이저 광화학 처리를 사용하여 고성능 고급 장치 제조 기술 개발)와 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술 프로모션 핵심 연구 센터 (COE) 개발 (문제 : Photoreaction 컨트롤 및 사진 재료)로부터 연구 자금을 받았습니다

연구 컨텐츠

Libwe 방법은 UV 레이저를 흡수하는 염료 용액이 가공 물체와 접촉하고 자외선 레이저와 조사되고, 염료 용액의 제거에 의해 간접적으로 무료 바카라 유리의 표면을 조사하는 대기압 하에서 레이저 처리 방법이다 포토 레지스트 보호 필름 층을 형성하는 단계가 없거나, 포토 레지스트 층을 제거하거나 진공이 필요하기 때문에, 사전 치료 및 후 치료는 다른 방법에 비해 편리하다 이번에는 두 가지 유형의 가공 장비를 완성했습니다 : 소형 엑시머 레이저 노출 마스크 [그림 2A]와 모든 고체 상태 자외선 레이저/스캐닝 미러 조사 유형 [그림 2B]

실험 장비 다이어그램 (호기 레이저 노출 마스크 감소 소형 크기)
그림 2A 실험 장비 다이어그램 (만료 레이저 노출 마스크 감소 소형 크기)

실험 장비 다이어그램 (모든 고체 자외선 레이저/스캐닝 미러 조사 유형)
그림 2B 실험 장비 다이어그램 (모든 고체 자외선 레이저/스캐닝 미러 조사 유형)

소규모 노출 마스크는 최대 1 µm (마이크로 미터 : 1/100mm)의 높은 차원 정확도를 가지고 있으며 많은 수의 레이저 펄스를 조사하여 증가합니다종횡비딥 그루브 처리가 가능합니다 [그림 3 및 4] 무화과 3은 폭이 7 µm 및 깊이 420 µm 인 샘플 단면의 현미경 사진이며, 높은 종횡비 처리가 달성되었습니다 이 처리는 25,000 펄스의 레이저 조사가 필요하지만, 80Hz의 반복 주파수로 조사되므로 약 5 분의 조사 시간에 생성 될 수 있습니다 이 우수한 가공은 기존의 방법으로 불가능하며 몇 시간이 필요한 처리 시간은이 기술이 획기적이라는 것을 보여줍니다

또한 스캐닝 미러 조사 유형에서cad고속 전송 처리는 처리 데이터에서 직접 수행 할 수 있으며 패턴 또는 마스크를 제작하지 않고 5cm x 5cm의 넓은 면적의 빠른 프로토 타입 처리를 수행 할 수 있습니다 무화과 도 1은 무료 바카라 로고의 형태로 변속기 유형 회절 격자를 보여주고 표면의 미세 격자 구조로부터 산란 된 가시 광선의 간섭으로 인해 색상이 나타납니다 청사진이 컴퓨터에 있으므로 처리 패턴을 쉽게 수정할 수 있으며 프로토 타입의 전달 시간이 단축 될 수 있습니다

이 가공 방법은 쿼츠 유리뿐만 아니라 칼슘 플루오 라이드, 사파이어 및 플루오로 레신과 같은 자외선에 투명한 재료에 대해서도 처리 섹션 주위의 균열과 같은 손상없이 고품질 미세 가공을 허용하는 일반적인 표면 처리 방법입니다

깊은 홈 처리 후 크로스 크로스 현미경 사진
그림 3 심해 처리 후 횡단면 현미경 사진
(작은 크기의 노출 마스크로 만든)
 
회절 격자 구조의 단면 현미경 사진
그림 4 회절 격자 구조의 단면 현미경 사진
(작은 크기의 노출 마스크로 만든)

 

미래 계획

가공 프로토 타입은 Interopto '05 전시회 (7/13-15 Makuhari Messe)의 AIST 광학 기술 연구 섹션 부스에서 전시 될 예정입니다 향후, 우리는 광전자를위한 무료 바카라 유리로 만든 마이크로 광학 장치를 개발하고, 또한 레이저 처리 된 쿼츠 유리 기판 표면의 미세 구조를 금형으로 사용하여 수지 재료를 사용할 것입니다각인우리는 표면 처리에 대한 응용 프로그램을 진행할 계획입니다



용어 설명

◆ Photonics (광학 기술)
빛에 대한 연구 분야를 말합니다 현재 무료 바카라의 광학 기술 연구 부서에 중점을 둔 연구는 광학 정보 처리 및 통신 기술을위한 기본 및 기본 기술 개발에 관한 것입니다 이 부서에서 다루는 기술 분야는 광학 IT 기술, 광학 인터페이스 기술 및 광학 프론티어 기술의 세 가지 범주로 크게 나뉩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 레이저 후면을위한 습식 처리 방법 (Libwe Method)
Libwe Method (레이저로 인한 뒷면 습식 에칭)는 자외선 레이저 광을 흡수하는 염료 용액이 가공 대상과 접촉하고, 자외선 레이저와 접촉하고, 솔루션과 Quartz 유리 사이의 인터페이스에서 생성 된 솔루션의 절제에 의해 Quartz 유리의 표면을 간접적으로 미세 입찰하는 기술이다 1999[참조로 돌아 가기]
◆ 빠른 프로토 타이핑
제품 개발, 프로토 타입 (프로토 타입) 더 빠른 (빠른)는 제조 기술을 말합니다 CAD 방법을 사용하여 복잡한 모양을 만들고 소량의 대형 스펙트럼 제품을 생산하며 개발 비용을 줄이며 시간을 줄이는 것을 목표로합니다[참조로 돌아 가기]
◆ ablation
ablation (ablation)는 고전력 펄스 레이저가 재료에 조사 될 때 조사 부위가 즉시 증발되는 현상입니다 조사 조건이 최적화되면, 조사 부위 주변의 열 손상 또는 균열을 일으키지 않고 고품질 미세 가공을 수행 할 수 있습니다 전기 회로 보드의 정밀 드릴링 및 시력 교정 수술에 적용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 종횡비
이 경우 가공 홈의 폭과 깊이 사이의 비율을 요소의 종횡비를 나타냅니다[참조로 돌아 가기]
◆ CAD
컴퓨터 보조 디자인(컴퓨터 보조 설계)는 컴퓨터를 사용하여 산업 제품을 설계하는 시스템입니다 이전에 인간의 손에 의해 의존했던 작품 (예 : 제도 및 그리기 생성)은 이제 컴퓨터 사용을 통해 짧은 시간 안에 정확하게 처리 할 수 있습니다 설계 작업에서 상당한 효율성을 달성했습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 각인
이것은 수지와 같은 중합체 물질의 가공 될 기판이 미세한 불균일 한 금형에 대해 눌러 곰팡이의 모양을 전달하는 미세한 성형 처리 기술입니다) 공식 및 Photocuring (UV) 공식으로 분류됩니다 무료 바카라 기판은 내열성이 높은 재료로 만들어지며, 각각의 각인을위한 곰팡이로 사용될 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

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