JP4686786B2 - 2枚の基板間の位置合わせ方法と、それを用いたフォトニッククリスタルの製造方法 - Google Patents
2枚の基板間の位置合わせ方法と、それを用いたフォトニッククリスタルの製造方法 Download PDFInfo
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Description
1.自己クロ一二ング法
これは、周期的な溝を持つ加工基板上にその形を保ちながら2種類以上の誘電体を交互に体積する方法である。この方法では、一括で大面積の作成が可能だが、完全なバンドギャップ形成が難しく、欠陥導入も難しい。
これは、懸濁彼(suspension)中でシリコン微粒子などを沈殿させて作成する方法である。この方法では、完全なバンドギップ作成が難しく、欠陥導入もほぼ不可能である。
これは、2次元PhCをマイクロマニピュレーション技術によって組み上げて作製する方法である。この方法では、任意の欠陥、完全3次元結晶が作成可能だが、対応波長を短くするに伴い2次元要素の厚さが薄くなり、大きいサイズの2次元PhCハンドジングが不可能となる(報告例では十数μm程度)。すなわち大きいPhCの作成が不可能である。
この方法は、2次元PhCの周囲に位置合せ方法用の周期的なグレーティングを作成し、その回折像を見ながら位置合わせを行い、ウエハ融着法によって組み上げる方法である。この方法では、位置合せ精度は極めて高いが、全てのエリアに渡って等しい周期的な構造を使うため回折格子の周期分の位置ずれの検出は不可能である。
上記の2枚の基板間の少なくとも一方の基板上には、上記の位置合わせパターンを形成する平面上に、前記位置合わせパターンと並行する導波路層を設けたものであり、
上記の2枚の基板上に設けられたパターンは、2枚の基板を対峙させたときに重ね合わせることの出来るパターンであり、
上記の2枚の基板を隣接するように対峙させ、上記の導波路層に位置合わせパターンの周期の2倍の波長成分を含む光を伝搬させて、基板の端から出力される光の強度と対峙した上記の基板間の相対位置との関係を用いて、予め決められた位置となるようにするため、上記の光の強度が最大となるように、あるいは、前記光の強度の光の波長軸上でのピーク位置が最短波長となるように、上記の基板の位置関係を調整するものである。
1. 位置合わせパターンで選択された光が位置ずれに対して波長、透過強度が変化する。特に透過強度の変調が大きい。
2, 回折格子の周期数は最適な値があり、少なすぎても多すぎても位置ずれの検出、透過強度に劣化が認められた。
3. 回折格子の周期以上の位置ズレに対して、透過強度の大きさで変位の検出が可能であった。
4, 位相シフタの数を増やすと、回折格子周期の整数倍の位置ずれに対する透過強度の変調がより大きくなり性能改善ができた。さらに複数の位相シフタ郡は全体として光学顕微鏡で観察可能なサイズになるため、組合せの精度も向上することが見込まれる。
2 光
3 光源
4 光
5a、5b 基板
6 判定/制御部
7 分光/検出部
8 駆動部
9 撮像装置
10 位置合わせパターン
10(X) x方向位置合わせパターン
10(Y) y方向位置合わせパターン
11 フォトニッククリスタルの構成要素パターン
12 導波路層
13 犠牲層
Claims (9)
- 位相シフト領域を有する周期的なパターンもった位置合わせパターンのついた2枚の基板を光学的に位置合わせする方法で、
上記の2枚の基板間の少なくとも一方の基板上には、上記の位置合わせパターンを形成する平面上に、前記位置合わせパターンと並行する導波路層を設けたものであり、
上記の2枚の基板上に設けられたパターンは、2枚の基板を対峙させたときに重ね合わせることの出来るパターンであり、
上記の2枚の基板を隣接するように対峙させ、上記の導波路層に上記位置合わせパターンの周期の2倍の波長成分を含む光を伝搬させて、基板の端から出力される光の強度と対峙した上記の基板間の相対位置との関係を用いて、予め決められた位置となるようにするため、上記の光の強度が最大となるように、あるいは、前記光の強度の光の波長軸上でのピーク位置が最短波長となるように、上記の基板の位置関係を調整することを特徴とする2枚の基板間の位置合わせ方法。 - 上記の光の強度が変化する領域内の予め決められた波長領域で、上記の光の強度の波長積分値を求め、前記積分値が最大になるように、上記の基板間の相対位置を調整することを特徴とする請求項1に記載の2枚の基板間の位置合わせ方法。
- 出力強度が最大となる位置合わせ条件での上記の光の強度の尖頭値を示す波長から短波長側に予め決められた範囲までの領域で、上記の光の強度の波長積分値を求め、前記積分値が最大になるように、上記の基板の位置関係を調整することを特徴とする請求項2に記載の2枚の基板間の位置合わせ方法。
- X方向用とそれに直交するY方向用の位置合わせパターンと、上記の導波路層には、上記のそれぞれの方向用に光を伝搬させることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の2枚の基板間の位置合わせ方法。
- 対峙した2枚の基板を透過する光を前記の基板表面に直交する様に照射して、あるいは、1枚の基板を透過し他の基板との界面で反射するようにして、その透過光あるいは反射光による位置合わせパターン像を用いて位置合わせを行った後に、請求項1ないし4のいずれかに記載の2枚の基板間の位置合わせ方法を適用することを特徴とする2枚の基板間の位置合わせ方法。
- 上記の2枚の基板間の少なくとも一方の基板上には、リフトオフプロセスで除去する犠牲層が設けられ、前記の犠牲層に上には、位置合わせパターンとフォトニッククリスタルを構成するパターンとが設けられていることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の2枚の基板間の位置合わせ方法を用いたフォトニッククリスタルの製造方法。
- 請求項3に記載のフォトニッククリスタルの製造方法とリフトオフプロセスとを繰り返し行なうことにより、3次元構造のフォトニッククリスタルを製造することを特徴とするフォトニッククリスタルの製造方法。
- 上記の2枚の基板間の少なくとも一方の基板上に上記導波路層と犠牲層とが設けられていることを特徴とする請求項6あるいは7に記載のフォトニッククリスタルの製造方法。
- 上記導波路層と犠牲層とは、同一層であることを特徴とする請求項8に記載のフォトニッククリスタルの製造方法。
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