Abstract

We demonstrate direct three-dimensional (3-D) microfabrication inside a volume of silica glass. The whole fabrication process was carried out in two steps: (i) writing of the preprogrammed 3-D pattern inside silica glass by focused femtosecond (fs) laser pulses and (ii) etching of the written structure in a 5% aqueous solution of HF acid. This technique allows fabrication of 3-D channels as small as 10 μm in diameter inside the volume with any angle of interconnection and a high aspect ratio (10‐μm-diameter channels in a 100‐μm-thick silica slab).

© 2001 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. A. Manz and H. Becker, eds., Microsystem Technology in Chemistry and Life Science (Springer-Verlag, Berlin, 1999).
  2. H. Helvajian, I. Myamoto, K. Sugioka, and T. W. Sigmon, eds., Proc. SPIE4088 (SPIE, Bellingham, Wash., 2000).
  3. A. van der Berg and P. Bergveld, eds., Micro Total Analysis Systems (Kluwer Academic, Dordrecht, The Netherlands, 1995).
  4. Y. Kondo, J. Qiu, T. Mitsuyu, K. Hirao, and T. Yoko, Jpn. J. Appl. Phys. 38, L1146 (1999).
    [CrossRef]
  5. M. Watanabe, H.-B. Sun, S. Juodkazis, T. Takahashi, S. Matsuo, Y. Suzuki, J. Nishii, and H. Misawa, Jpn. J. Appl. Phys. 37, L1527 (1998).
    [CrossRef]
  6. P. R. Herman, R. S. Marjoribanks, A. Oettl, K. Chen, I. Konovalov, and S. Ness, Appl. Surf. Sci. 154–155, 577 (2000).
  7. H. Misawa, H. B. Sun, S. Juodkazis, M. Watanabe, and S. Matsuo, Proc. SPIE 3933, 246 (2000).
    [CrossRef]
  8. E. N. Glezer and E. Mazur, Appl. Phys. Lett. 71, 882 (1997).
    [CrossRef]
  9. B. C. Stuart, M. D. Feit, S. Herman, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, J. Opt. Soc. B 13, 459 (1996).
    [CrossRef]
  10. T. de Resseguier and F. Cottet, J. Appl. Phys. 77, 3756 (1995).
    [CrossRef]
  11. M. Grimsditch, Phys. Rev. B 34, 4372 (1986).
    [CrossRef]
  12. R. A. B. Devine, R. Dupre, I. Farnan, and J. J. Caponi, Phys. Rev. B 35, 2560 (1987).
    [CrossRef]

2000 (2)

P. R. Herman, R. S. Marjoribanks, A. Oettl, K. Chen, I. Konovalov, and S. Ness, Appl. Surf. Sci. 154–155, 577 (2000).

H. Misawa, H. B. Sun, S. Juodkazis, M. Watanabe, and S. Matsuo, Proc. SPIE 3933, 246 (2000).
[CrossRef]

1999 (1)

Y. Kondo, J. Qiu, T. Mitsuyu, K. Hirao, and T. Yoko, Jpn. J. Appl. Phys. 38, L1146 (1999).
[CrossRef]

1998 (1)

M. Watanabe, H.-B. Sun, S. Juodkazis, T. Takahashi, S. Matsuo, Y. Suzuki, J. Nishii, and H. Misawa, Jpn. J. Appl. Phys. 37, L1527 (1998).
[CrossRef]

1997 (1)

E. N. Glezer and E. Mazur, Appl. Phys. Lett. 71, 882 (1997).
[CrossRef]

1996 (1)

B. C. Stuart, M. D. Feit, S. Herman, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, J. Opt. Soc. B 13, 459 (1996).
[CrossRef]

1995 (1)

T. de Resseguier and F. Cottet, J. Appl. Phys. 77, 3756 (1995).
[CrossRef]

1987 (1)

R. A. B. Devine, R. Dupre, I. Farnan, and J. J. Caponi, Phys. Rev. B 35, 2560 (1987).
[CrossRef]

1986 (1)

M. Grimsditch, Phys. Rev. B 34, 4372 (1986).
[CrossRef]

Caponi, J. J.

R. A. B. Devine, R. Dupre, I. Farnan, and J. J. Caponi, Phys. Rev. B 35, 2560 (1987).
[CrossRef]

Chen, K.

P. R. Herman, R. S. Marjoribanks, A. Oettl, K. Chen, I. Konovalov, and S. Ness, Appl. Surf. Sci. 154–155, 577 (2000).

Cottet, F.

T. de Resseguier and F. Cottet, J. Appl. Phys. 77, 3756 (1995).
[CrossRef]

de Resseguier, T.

T. de Resseguier and F. Cottet, J. Appl. Phys. 77, 3756 (1995).
[CrossRef]

Devine, R. A. B.

R. A. B. Devine, R. Dupre, I. Farnan, and J. J. Caponi, Phys. Rev. B 35, 2560 (1987).
[CrossRef]

Dupre, R.

R. A. B. Devine, R. Dupre, I. Farnan, and J. J. Caponi, Phys. Rev. B 35, 2560 (1987).
[CrossRef]

Farnan, I.

R. A. B. Devine, R. Dupre, I. Farnan, and J. J. Caponi, Phys. Rev. B 35, 2560 (1987).
[CrossRef]

Feit, M. D.

B. C. Stuart, M. D. Feit, S. Herman, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, J. Opt. Soc. B 13, 459 (1996).
[CrossRef]

Glezer, E. N.

E. N. Glezer and E. Mazur, Appl. Phys. Lett. 71, 882 (1997).
[CrossRef]

Grimsditch, M.

M. Grimsditch, Phys. Rev. B 34, 4372 (1986).
[CrossRef]

Herman, P. R.

P. R. Herman, R. S. Marjoribanks, A. Oettl, K. Chen, I. Konovalov, and S. Ness, Appl. Surf. Sci. 154–155, 577 (2000).

Herman, S.

B. C. Stuart, M. D. Feit, S. Herman, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, J. Opt. Soc. B 13, 459 (1996).
[CrossRef]

Hirao, K.

Y. Kondo, J. Qiu, T. Mitsuyu, K. Hirao, and T. Yoko, Jpn. J. Appl. Phys. 38, L1146 (1999).
[CrossRef]

Juodkazis, S.

H. Misawa, H. B. Sun, S. Juodkazis, M. Watanabe, and S. Matsuo, Proc. SPIE 3933, 246 (2000).
[CrossRef]

M. Watanabe, H.-B. Sun, S. Juodkazis, T. Takahashi, S. Matsuo, Y. Suzuki, J. Nishii, and H. Misawa, Jpn. J. Appl. Phys. 37, L1527 (1998).
[CrossRef]

Kondo, Y.

Y. Kondo, J. Qiu, T. Mitsuyu, K. Hirao, and T. Yoko, Jpn. J. Appl. Phys. 38, L1146 (1999).
[CrossRef]

Konovalov, I.

P. R. Herman, R. S. Marjoribanks, A. Oettl, K. Chen, I. Konovalov, and S. Ness, Appl. Surf. Sci. 154–155, 577 (2000).

Marjoribanks, R. S.

P. R. Herman, R. S. Marjoribanks, A. Oettl, K. Chen, I. Konovalov, and S. Ness, Appl. Surf. Sci. 154–155, 577 (2000).

Matsuo, S.

H. Misawa, H. B. Sun, S. Juodkazis, M. Watanabe, and S. Matsuo, Proc. SPIE 3933, 246 (2000).
[CrossRef]

M. Watanabe, H.-B. Sun, S. Juodkazis, T. Takahashi, S. Matsuo, Y. Suzuki, J. Nishii, and H. Misawa, Jpn. J. Appl. Phys. 37, L1527 (1998).
[CrossRef]

Mazur, E.

E. N. Glezer and E. Mazur, Appl. Phys. Lett. 71, 882 (1997).
[CrossRef]

Misawa, H.

H. Misawa, H. B. Sun, S. Juodkazis, M. Watanabe, and S. Matsuo, Proc. SPIE 3933, 246 (2000).
[CrossRef]

M. Watanabe, H.-B. Sun, S. Juodkazis, T. Takahashi, S. Matsuo, Y. Suzuki, J. Nishii, and H. Misawa, Jpn. J. Appl. Phys. 37, L1527 (1998).
[CrossRef]

Mitsuyu, T.

Y. Kondo, J. Qiu, T. Mitsuyu, K. Hirao, and T. Yoko, Jpn. J. Appl. Phys. 38, L1146 (1999).
[CrossRef]

Ness, S.

P. R. Herman, R. S. Marjoribanks, A. Oettl, K. Chen, I. Konovalov, and S. Ness, Appl. Surf. Sci. 154–155, 577 (2000).

Nishii, J.

M. Watanabe, H.-B. Sun, S. Juodkazis, T. Takahashi, S. Matsuo, Y. Suzuki, J. Nishii, and H. Misawa, Jpn. J. Appl. Phys. 37, L1527 (1998).
[CrossRef]

Oettl, A.

P. R. Herman, R. S. Marjoribanks, A. Oettl, K. Chen, I. Konovalov, and S. Ness, Appl. Surf. Sci. 154–155, 577 (2000).

Perry, M. D.

B. C. Stuart, M. D. Feit, S. Herman, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, J. Opt. Soc. B 13, 459 (1996).
[CrossRef]

Qiu, J.

Y. Kondo, J. Qiu, T. Mitsuyu, K. Hirao, and T. Yoko, Jpn. J. Appl. Phys. 38, L1146 (1999).
[CrossRef]

Rubenchik, A. M.

B. C. Stuart, M. D. Feit, S. Herman, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, J. Opt. Soc. B 13, 459 (1996).
[CrossRef]

Shore, B. W.

B. C. Stuart, M. D. Feit, S. Herman, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, J. Opt. Soc. B 13, 459 (1996).
[CrossRef]

Stuart, B. C.

B. C. Stuart, M. D. Feit, S. Herman, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, J. Opt. Soc. B 13, 459 (1996).
[CrossRef]

Sun, H. B.

H. Misawa, H. B. Sun, S. Juodkazis, M. Watanabe, and S. Matsuo, Proc. SPIE 3933, 246 (2000).
[CrossRef]

Sun, H.-B.

M. Watanabe, H.-B. Sun, S. Juodkazis, T. Takahashi, S. Matsuo, Y. Suzuki, J. Nishii, and H. Misawa, Jpn. J. Appl. Phys. 37, L1527 (1998).
[CrossRef]

Suzuki, Y.

M. Watanabe, H.-B. Sun, S. Juodkazis, T. Takahashi, S. Matsuo, Y. Suzuki, J. Nishii, and H. Misawa, Jpn. J. Appl. Phys. 37, L1527 (1998).
[CrossRef]

Takahashi, T.

M. Watanabe, H.-B. Sun, S. Juodkazis, T. Takahashi, S. Matsuo, Y. Suzuki, J. Nishii, and H. Misawa, Jpn. J. Appl. Phys. 37, L1527 (1998).
[CrossRef]

Watanabe, M.

H. Misawa, H. B. Sun, S. Juodkazis, M. Watanabe, and S. Matsuo, Proc. SPIE 3933, 246 (2000).
[CrossRef]

M. Watanabe, H.-B. Sun, S. Juodkazis, T. Takahashi, S. Matsuo, Y. Suzuki, J. Nishii, and H. Misawa, Jpn. J. Appl. Phys. 37, L1527 (1998).
[CrossRef]

Yoko, T.

Y. Kondo, J. Qiu, T. Mitsuyu, K. Hirao, and T. Yoko, Jpn. J. Appl. Phys. 38, L1146 (1999).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (1)

E. N. Glezer and E. Mazur, Appl. Phys. Lett. 71, 882 (1997).
[CrossRef]

Appl. Surf. Sci. (1)

P. R. Herman, R. S. Marjoribanks, A. Oettl, K. Chen, I. Konovalov, and S. Ness, Appl. Surf. Sci. 154–155, 577 (2000).

J. Appl. Phys. (1)

T. de Resseguier and F. Cottet, J. Appl. Phys. 77, 3756 (1995).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. B (1)

B. C. Stuart, M. D. Feit, S. Herman, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, J. Opt. Soc. B 13, 459 (1996).
[CrossRef]

Jpn. J. Appl. Phys. (2)

Y. Kondo, J. Qiu, T. Mitsuyu, K. Hirao, and T. Yoko, Jpn. J. Appl. Phys. 38, L1146 (1999).
[CrossRef]

M. Watanabe, H.-B. Sun, S. Juodkazis, T. Takahashi, S. Matsuo, Y. Suzuki, J. Nishii, and H. Misawa, Jpn. J. Appl. Phys. 37, L1527 (1998).
[CrossRef]

Phys. Rev. B (2)

M. Grimsditch, Phys. Rev. B 34, 4372 (1986).
[CrossRef]

R. A. B. Devine, R. Dupre, I. Farnan, and J. J. Caponi, Phys. Rev. B 35, 2560 (1987).
[CrossRef]

Proc. SPIE (1)

H. Misawa, H. B. Sun, S. Juodkazis, M. Watanabe, and S. Matsuo, Proc. SPIE 3933, 246 (2000).
[CrossRef]

Other (3)

A. Manz and H. Becker, eds., Microsystem Technology in Chemistry and Life Science (Springer-Verlag, Berlin, 1999).

H. Helvajian, I. Myamoto, K. Sugioka, and T. W. Sigmon, eds., Proc. SPIE4088 (SPIE, Bellingham, Wash., 2000).

A. van der Berg and P. Bergveld, eds., Micro Total Analysis Systems (Kluwer Academic, Dordrecht, The Netherlands, 1995).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Metrics