技術宝箱

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技術紹介24. ガラスなどの透明材料の大面積・深溝レーザー微細加工作製せずに5cm×5cmの大面積の迅速試作加工が行える。LIBWE加工法は、石英ガラスだけでなく、フッ化カルシウム、サファイア、フッ素樹脂などの紫外線に透明な材料にも同様に、加工部周囲にクラックなどの損傷のない高品位な微細加工が行える汎用表面加工法である。2. 本技術の背景石英ガラス等の透明材料は広く光学素子等に利用されており、微細加工による光デバイスの微細化、高集積化は光技術応用の上で必須のキーテクノロジーの1つである。これまで石英ガラスの微細加工を光リソグラフィー技術と強酸水溶液あるいはプラズマエッチングで行ってきたが、保護膜層であるフォトレジストの塗布、感光、エッチング、フォトレジスト除去等、多段階にわたる工程が煩雑であるなど大きな問題点を抱えていた。このため、簡便な微細表面加工法が求められてきた。産総研では、LIBWE法と名付けた独自のコンセプトに基づく紫外パルスレーザーを用いた石英材料の微細加工技術を開発した。これはナノ秒パルスの紫外レーザー照射で誘起される溶液のアブレーションによって石英基板表面を微細加工する手法である。この方法により、石英ガラス母材の特性を生かしたまま、その光学特性や超微細加工特性を格段に向上させることが可能になった。本手法は、他手法の追随を許さないレーザー間接励起加工法である。レーザーによる光加工は、高い加工精度を要求される産業分野で着実に応用の幅を広げ始めている。これからは、マイクロメートルの分解能の加工をセンチメートル~メートルサイズの基材で行うことが主流になって、高集積化や高密度実装の要求に応えていくことになっていくと想定しており、さらに微小なナノサイズの微細加工の切り札の一つとして製造業界からの期待は大きい。光と物質の相互作用は、本質的には光子と分子・原子との相互作用であるから、ナノサイズの現象といえる。近年の光源開発の急速な進歩、および、分子・原子の構造や励起状態の理解が深まることで、固体のように複雑な緩和過程が起こる反応場においても、徐々に位置制御性が向上し、ナノサイズの極微反応場で微細表面加工が行うことに技術が発展していくと考えている。147情報通信・エレクトロニクス

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