バーストモード・ベッセルビーム加工によるDLCコーティングシリコン上の高密度反射防止微細構造のハイブリッドレーザーエッチング作製
Hybrid Laser–Etching Fabrication of High-Density Antireflective Microstructures on DLC-Coated Silicon Using Burst-Mode Bessel Beam Processing
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)でコーティングされたシリコンウェーハ上に、高密度で高アスペクト比(深さ対直径比>1)のキャビティを作製する新しい手法が実証された。この手法は、フェムト秒レーザー照射と、それに続く湿式エッチング(水酸化カリウムベース)またはプラズマエッチング(塩素および酸素ベース)を組み合わせたものである。フェムト秒レーザーはDLC層に精密な開口部をパターン化するために使用され、下層のシリコンを露出し、その後急速にエッチングされて明確なキャビティが形成される。このレーザーアブレーションとエッチングを組み合わせたハイブリッドアプローチにより、高スループットで高密度なマイクロメートルキャビティの作製が可能となり、工業生産へのスケーラビリティが提供される。高密度に充填されたキャビティを特徴とする結果のハイブリッドDLCコーティングシリコン構造は、遠赤外線スペクトル範囲で反射防止特性を示す可能性がある。
- DLC コーティングシリコンウェーハ上に高密度・高アスペクト比(深さ対直径比>1)キャビティを形成する新手法が実証された。
- フェムト秒レーザーで DLC 層に開口部をパターン化し、下層シリコンを露出させた後に KOH ベース湿式エッチングまたは塩素・酸素ベースのプラズマエッチングを組み合わせるハイブリッドプロセス。
- レーザーアブレーションとエッチングの組み合わせにより高スループットで高密度マイクロメートルキャビティの作製が可能となり、工業生産へのスケーラビリティが示された。
- 得られたハイブリッド DLC コーティングシリコン構造は遠赤外線スペクトル域で反射防止特性を示す可能性がある。
DLC コーティングシリコン上にフェムト秒レーザー+湿式/プラズマエッチングのハイブリッド手法で高アスペクト比・高密度キャビティを形成し、遠赤外域の反射防止特性を狙う研究。光学部材・赤外センサー向けの新素材加工プロセスとして、量産スケーラビリティが示された点は注目。ただし現段階は学術実証であり、企業の関与や量産導入時期が不明なため、投資判断には追加の実用化・採用情報が必要。