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シリコン基板上の任意の場所に形成する超高速LSI用真空マイクロパッケージの研究

Research Project

Project/Area Number 17760276
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionUniversity of Hyogo

Principal Investigator

野田 大二  兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 助手 (00378267)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Keywordsマイクロマシン / 局所的パッケージ / フィールドエミッタ / マイクロ・ナノデバイス / 超高速LSI / ゲッター / シリコンデバイス / 一体化システム
Research Abstract

本研究では,シリコン半導体デバイス技術に融合した手法を用いて,シリコン基板上の任意の場所に必要とされる微細な局所的真空空間を作製する技術を確立することにある.サブミクロン径の微小ホールを形成し,この微小ホールから犠牲層となるポリシリコンをドライエッチングすることにより微小な空間を形成する方法である.
真空空間に電子源となるフィールドエミッタと真空保持に利用するゲッターを内蔵したマイクロパッケージを内蔵する構造を作製する手法はこれまでに確立した.真空空間を保持するために,まずチタンゲッターの効果を詳細に検討した.ブリッジ構造としたゲッターの中央部を細くすると,より低い電圧でチタンがゲッター作用する約2000℃となる構造をシミュレーションより解析した.この結果を受けて実際にマイクロパッケージ内にて蒸発させてみた.解析結果よりは高い電圧を要したが,チタンが溶融して蒸着膜をマイクロパッケージ内に形成することに成功した.このとき蒸着したチタン膜がフィールドエミッタに付着すれば性能劣化につながるが,オージェ電子分光測定により,チタン膜は溶融した部分から5μm程度しか飛散しておらず,50μm離れた点を測定したところチタンのピークは検出できなかった.よって,チタンゲッターとフィールドエミッタとの距離を有る程度保つことで,チタン蒸着膜がフィールドエミッタに付着しないことがわかった.また,微小な空間であるため,本実験で蒸着した膜程度で十分に残留ガスを吸着できることも計算により求めている.
現在パッケージ内部の真空度を測定する手法を検討しており,微小空間内でのフィールドエミッション測定を含めて,高速動作の可能性評価を進めているところである.

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (7 results)

  • [Journal Article] Fabrication of local microvacuum package incorporating Si field emitter array and Ti getter2007

    • Author(s)
      Daiji Noda, et al.
    • Journal Title

      Journal of Vacuum Science & Technology B 25(In printing)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of Cavity Structure for Field Emission on Si Substrate2007

    • Author(s)
      Daiji Noda, et al.
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 46(In printing)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fabrication of Local Micro Vacuum Package incorporating Si Field Emitter Array and Ti Getter2006

    • Author(s)
      Daiji Noda, et al.
    • Journal Title

      19^<th> International Vacuum Nanoelectronics Conference and 50^<th> International Field Emission Symposium

      Pages: 387-388

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of Cavity Structure for Field Emission on Si Substrate2006

    • Author(s)
      Daiji Noda, et al.
    • Journal Title

      19^<th> International Microprocesses and Nanotechnology Conference

      Pages: 330-331

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fabrication of Si field emitter array in local vacuum package2005

    • Author(s)
      D.Noda, et al.
    • Journal Title

      Journal of Vacuum Science & Technology B 23

      Pages: 864-867

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Electron Emission Properties of ZnS-Based Thin-Film Cold Cathode for Field Emission display2005

    • Author(s)
      D.Noda, et al.
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 44

      Pages: 4108-4111

    • NAID

      10016442117

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 局所的真空パッケージ内への蒸発型ゲッターの製作2005

    • Author(s)
      畠山正教 他
    • Journal Title

      第66回 応用物理学会学術講演会 2

      Pages: 641-641

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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