マイクロメートルスケールで集積化した多層膜光学フィルターチップの開発

1. 多層膜光学フィルターを数十μmの任意形状にパターニング
2. 同一面上に複数の波長特性のフィルターを集積配置可能

技術の特徴

1. 加工寸法に合わせて多層膜の膜厚(層数)を最適設計することで、パターン外周付近でも波長シフトが少ない透過スペクトル特性を発揮
2. ダイクロイックタイプ(多層膜構造)のため、吸収タイプの光学フィルターよりも自由度の高い光学設計が可能

技術の概要

目的：光学センサの小型微細化

半導体微細加工プロセスによる光学フィルター加工方法の確率

課題：領域内における透過波長均一性の改善

問題点
同一のピクセル領域内で中心波長のシフトが発生

原因
パターン面での多層膜厚の不均一性

解決策：膜厚設計、加工条件の最適化

光学特性と総膜厚（波長均一性とトレードオフ関係）のすり合わせ

試作結果：集積バンドパスフィルター（中心波長1275nm&1515nm）

まとめ

半導体微細加工プロセス(リフトオフ法)のパターン寸法に合わせて光学設計を最適化することで中心波長シフトの少ない多層膜バンドパスフィルターの集積化技術を確立

企業へのご提案

• 各種光センサの小型集積化に応用可能
• 特定波長だけを透過する光学フィルターを 「微細な形状にパターニングしたい」、 「複数のフィルターを同一面に配置したい」、 といった要望に対応

※本研究の一部は経済産業省戦略的基盤技術高度化支援事業で行われたものです。

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