2001 Fiscal Year Annual Research Report
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11555179
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
堀池 靖浩 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20209274)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池上 尚克 沖電気工業株式会社, 超LSI開発センター, 室長(特別主任研究員)
一木 隆範 東洋大学, 電気電子工学科, 助教授 (20277362)
市野瀬 英喜 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30159842)
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| Keywords | Flow-FET / 超高アスペクト比 / ドライエッチング / ダウンフロー / ドライ洗浄 / DNA電気泳動 / ピラーチップ / ボッシュ法 |
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| Research Abstract |
最終年度では、プラズマ発生部と自己バイアス発生部がコンピュータ制御可能な側壁保護エッチング装置を用い、ボッシュ法エッチングの改良による超高アスペクト比シリコンエッチングを研究した。プロセスは、(1)SF_6プラズマによる等方性エッチング、(2)C_4F_8/H_2による重合膜堆積、(3)SF_6/RIE(反応性イオンエッチング)、(4)酸素プラズマの工程を繰り返す。その結果、1μm幅でアスペクト比30のSiトレンチを実現した。しかし、本方法に起因するリップルが側壁に生じるので、平坦化するためにCF_4/O_2(1/3)を用いたマイクロ波ダウンフローエッチングを行った。こうして出来た構造をバイオチップに必須な低電圧高流量の電気浸透流ポンプへの応用を試みた。そのため、本構造を有するSi試料に0.3μmの酸化膜を熱成長させた。その結果、0.1イオン強度の燐酸緩衝液で20Vにおいて600μm/secの高性能ポンプの作製に成功した。次に、チップ裏側にAuスパッタによりゲート電極を形成し、電圧をかけることで流れの向きを制御するFlow-FETを作製し、5Vをゲートに印加して、ゼータ電位を正負に自由に変えることに成功した。また、SiO_2の高アスペクト比エッチングをDNA分離チップ作製に適用することを試みた。従来、DNAの電気泳動分離はゲル中で行われているが、ゲルの役割を果たす超高アスペクト比のナノピラーを流路に作製し、より分離の高速化を図った。本作製において、EB描画により、200nmドットを400nmピッチでNiマスクを電界メッキで作製し、高さ5μmアスペクト比25のピラー作製に成功した。本チップを用いて、DNAの電気泳動分離を試み、良好な特性を始めて達成した。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] Hiroyuki Yoshiki, Akio Oki, Hiroki Ogawa, Yasuhiro Horiike: "Generation of a capacitively coupled microplasma and its application to the inner-wall modification of a poly(ethylene terephthalate) capillary"J. Vac. Sci. Technol.. A20(1). 24-29 (2002)
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[Publications] Hyun-Ho Doh, Yasuhiro Horiike: "Gas Residence Time Effects on Plasma Parameters : Comparison between Ar and C_4F_8"Jpn. J. Appl. Phys.. 40・5A. 3419-3426 (2001)
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[Publications] Hiroyuki Yoshiki, Yasuhiro Horiike: "Capacitively Coupled Microplasma Source on a Chip at Atmospheric Pressure"Jpn. J. Appl.Phys.. 40・4A. L360-L362 (2001)
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[Publications] T.Kuriyagawa, Y.Tezuka, T.Fukasawa, Y.Takamura, Y.Horiike: "Effect of O_2 Plasma Cleaning and Subsequent H_2 addition to C_4F_8 in Deep Si Etching Process"Process, Proc. Plasma Sci. Symp. 2001/18th Symp. Plasma Processing, Kyoto. 663-664 (2001)
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[Publications] A.Oki, H.Ogawa, Y.Takamura, M.Takai, T.Fukasawa, J.Kikuchi, Y.Ito, T.Ichiki, Y.Horiike: "Biochip Checking Health Condition from Analysis of Trace Blood Collected by Painless Needle"Extracted Abstracts of the 2001 International Conference on Solid State Devices and Materials. 460-461 (2001)
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[Publications] A.Oki, Y.Takamura, T.Fukasawa, H.Ogawa, Y.Ito, T.Ichiki, Y.Horiike: "Study on Elemental Technologies for Creation of Healthcare Chip Fabricated on Polyethylene Terephthalate Plate"IEICE transactions. E84-C(12). 1801-1806 (2001)
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[Publications] 堀池靖裕, 小川洋輝: "はじめての半導体洗浄技術"工業調査会. 250 (2002)
