Alマスクの表面酸化を用いたシリカのエッチング

出典: finemems

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シリカを用いて導波路を作製する際には、導波ロスを防ぐために滑らかかつ垂直な側壁を得ることが重要である。シリカのエッチングマスクとしてはCrやAlが用いられるがエッチング選択比があまり高くなく、厚いマスクを用意する必要があった。厚いマスクをウエットエッチングなどでパターニングするとマスクの側壁が垂直でなくなったり、エッジに凹凸が生じてしまい、結果としてシリカの導波路の側壁が汚くなる。ここで紹介する研究[1]では、薄いAl膜をリフトオフでパターニングして（凹凸の少ないエッジが得られる）マスクとし、プラズマ酸化によってAlをアルミナに改質することでシリカとのエッチング選択比を向上させて導波路をエッチングしている。

図1にCF4プラズマを用いたシリカとアルミナ、Al、Crのエッチング選択比を示す。図2にプラズマ酸化によるアルミナの成長厚を示す。

図3に様々なエッチング方法で作製した導波路のSEM写真を示す。A,Bは上記のように薄いAlマスクを用いて、エッチング中にプラズマ酸化のステップを入れながらエッチングした例である。C,Dはウエットエッチングによって厚いAl, Crのマスクを作りエッチングした例である。E, Fはリフトオフとウエットエッチングによってそれぞれ作製されたマスクのエッジのラフネスを示している。

対象材料

シリカ

装置

条件

禁則事項

留意事項

文献情報，参考文献

[1] Wei-Tang Li, D.A.P. Bulla, and Rod Boswell, "Surface oxidation of Al masks for deep dry-etch of silica optical waveguides", Surface & Coatings Technology 201 (2007) 4979–4983

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