光学マイクロシステム用ケイ酸塩ガラスの反応性イオンエッチングの展望
引用
Weigel, C., Brokmann, U., Hofmann, M., Behrens, A., Rädlein, E., Hoffmann, M., Strehle, S., & Sinzinger, S. (2021). 光学マイクロシステム向けケイ酸塩ガラスの反応性イオンエッチングの展望。Journal of Micro/Nanolithography, MEMS, and MOEMS , 1 (4), 040901。
さらに、抜粋には連絡先著者のメールアドレスが記載されています: christoph.weigel@tu-ilmenau.de
キーワード
- 光学マイクロシステム
- 回折光学
- ケイ酸塩ガラス
- 反応性イオンエッチング
- 光学的マイクロおよびナノ構造
- 3次元微細構造
簡単な
この記事では、マイクロ光学部品の製造における反応性イオンエッチング (RIE) の使用についてレビューし、特に 3D 構造化の可能性と化学的に複雑なケイ酸塩ベースの基板の処理に重点を置いています。
まとめ
2021 年に Journal of Micro/Nanolithography、MEMS、および MOEMS に掲載されたこの記事では、マイクロ光学部品およびシステムの製造における反応性イオンエッチング (RIE) の使用についてレビューしています。著者らは、ケイ酸塩ガラスなどの複雑な光学材料に対する RIE の課題を強調し、この技術を改善するために関係する化学的および物理的プロセスに対するより深い理解を求めています。
重要なポイントは次のとおりです。
- RIE はマイクロ光学素子の作成に適しています。この技術は、ビーム成形、ビーム分割、イメージング、照明などの用途向けに高精度の微細構造光学表面を製造するために効果的に使用されています。
- ケイ酸塩ガラスは、RIE に特有の課題をもたらします。より単純な材料と比較すると、ケイ酸塩ガラスのエッチングは、高い結合エネルギー、不均一な特性、および非揮発性反応生成物の生成のために、より複雑です。
- この記事では、さまざまなケイ酸塩ガラスのエッチングの成功例を紹介しています。著者らは、溶融シリカのディープエッチング、超低膨張ガラスの微細構造化、3D 微細構造 GRIN レンズの作成、および感光性ガラスのプラズマ支援エッチングに関する調査結果を発表しています。
- 著者らは、3D マイクロ共振器の製造方法についても研究しており、シリコンのマイクロマシニングとそれに続く酸化によって滑らかで損失の少ないシリカ層を形成し、高 Q のウィスパリング ギャラリー モード共振器を作成する方法を実証しています。
この記事は、特に複雑なケイ酸塩ガラスの RIE プロセスについてさらに研究する必要があると結論づけています。プラズマ内および材料界面における相互作用をより深く理解することは、光学マイクロシステムにおける 3D マイクロ構造およびナノ構造に対する RIE の可能性をさらに高めるために不可欠です。