シャッフルカジノ薄膜とは

シャッフルカジノ多層膜はガラスや樹脂，金属などの基材に数種類の屈折率の異なる材料を交互に形成することで特定波長の光を透過・反射する機能をもたせた薄膜である（Fig.1）。かねてよりレンズの反射防止膜や増反射ミラーなどで使用され，シャッフルカジノフィルタやハーフミラーなど応用例は多岐にわたる。

[caption id="attachment_4679" align="aligncenter" width="576"] シャッフルカジノ薄膜の原理[/caption]

また，近年では3D顔認証用のセンサー，距離計測用のLiDAR（Light Detection and Ranging），生体認証などのデバイスにもシャッフルカジノ薄膜が活用されている。これらのデバイスではFig.2に示すように，光源から特定の波長の光を対象物に照射し，対象物から反射してきた特定波長の光のみを検出するため，BPF（Band Pass Filter）が用いられている。特に，顔認証用途の近赤外BPFは，広い視野角にわたって信号損失を少なくするため，対象物からの反射光が大きな角度で入射した場合でもBPF透過帯の中心波長のオフセット量が小さく，高透過率のものが求められる。

[caption id="attachment_4681" align="aligncenter" width="931"] BPF（バンドパスフィルター）の原理[/caption]

そのため，これまで主に使用されてきた高屈折率成膜材料のTa 2 O 5 ，Nb 2 O 5，TiO 2に比べて，近赤外波長領域での屈折率が高く可視光波長領域を吸収する特性をもつ水素化アモルファスシリコン（a-Si:H）を使用したBPFが注目されている1 ）。a-Si:Hを使用するこ
とでBPFの膜層数，膜厚の低減が可能となり生産性の向上が期待される。

また，Fig.3に示すようにスマートフォンのカメラモジュールなどは，従来レンズやシャッフルカジノフィルタなどのシャッフルカジノ部品とCMOSなどの半導体部品を別々に製造後，モジュールとして組み立てを行っていたが，今後ウェーハレベルで各部品を作製，貼り付けを行った後にカットするWLO（Wafer Level Optics）と呼ばれる製造方法が主流になると言われている。そのため，φ200 mm，φ300 mm ウェーハへの対応，品質面においても従来より低パーティクル装置・ハンドリング管理の対応が求められる。シャッフルカジノ膜の成膜方法としては蒸着が用いられてきたが，シャッフルカジノ膜の用途が広がるにつれ膜厚制御性や面内分布の要求がより高度になり，スパッタ法によるシャッフルカジノ膜の成膜に注目が集まっている。

[caption id="attachment_4682" align="aligncenter" width="920"] シャッフルカジノデバイスの製造プロセス[/caption]

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