技 術 論 文技 術 論 文中田 真生 *Masao Nakata(9)要 旨Synopsis基板反転および基板昇降機構を搭載したフォトニクスデバイス用 ECR スパッタ装置の開発Development of ECR Sputtering System with Substrate Inversion and Elevation Function for Photonics Devices博士(工学) 鳥居 博典 **Dr. Hironori Torii鈴木 賢 *Ken Suzuki松本 竜弥 *Tatsuya Matsumoto千葉 理樹 **Masaki Chiba影山 浩二 **Koji Kageyama博士(工学) 神 好人*Dr. Yoshito Jin博士(工学) 寅丸 雅光 *Dr. Masamitsu Toramaru*:イノベーションマネジメント本部 電子デバイス技術研究所 /Device Technology Laboratory, Innovation Management Headquarters.**:JSW アフティ(株)/JSW AFTY Corporation.日本製鋼所技報 No.76(2025.11)半導体レーザは、医療、車載、通信、センサーなど多様な分野において応用が進んでおり、現代の産業を支える重要な発光素子である。特に端面発光レーザは、活性層の両端に誘電体多層膜の分散型ブラッグ反射鏡を配置することで共振器を形成し、高効率な光出力を実現している。多層膜の成膜特性はレーザの性能に直結するため、高純度かつ高精度な成膜が求められる。電子サイクロトロン共鳴(Electron Cyclotron Resonance:ECR)プラズマスパッタリング装置は、高密度・高平坦性の膜形成が可能であり、半導体レーザ用多層膜の成膜に適した技術として広く用いられている。一方、多層膜の製造工程では、基板両面への成膜に際して手動による反転操作が必要であり、工程の効率化が課題となっている。加えて反射防止膜(AR 膜)および高反射膜(HR 膜)は、光学膜厚を微細に調整する必要があるため、高い膜厚制御性が求められている。本報告では、フォトニクス分野における顧客要望に基づき、新規開発した基板反転機構および基板昇降機構を搭載したフォトニクスデバイス用ECR スパッタ装置の構成および代表的な成膜特性について述べる。 Semiconductor lasers are increasingly being applied in various fields such as medicine, automotive, telecommunications, and sensors, and are important light-emitting devices that support modern industries. Edge-emitting lasers form a resonator by placing dielectric multilayer film distributed Bragg reflectors at both ends of the active layer, achieving high-efficiency optical output. Since the film deposition characteristics of multilayer films are directly linked to laser performance, high purity and high precision deposition are required. Electron Cyclotron Resonance (ECR) plasma sputtering devices can form high-density and highly planar films and are widely used as suitable technology for depositing multilayers for semiconductor lasers. On the other hand, the manufacturing process of multilayer films requires manual inversion operations for film deposition on both sides of the substrate, posing a challenge for process efficiency. Additionally, anti-reflective films (AR films) and high-reflective films (HR films) require fine adjustments to optical film thickness, necessitating high control of film thickness. This report discusses the configuration and representative film deposition characteristics of ECR sputtering devices equipped with a newly developed substrate inversion mechanism and substrate raising mechanism, based on customer requests in the field of photonics.基板反転および基板昇降機構を搭載したフォトニクスデバイス用 ECR スパッタ装置の開発
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