2004 Fiscal Year Annual Research Report
カーボン機能ナノ粒子の光放射圧運動制御による超微細加工に関する研究
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16206017
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
三好 隆志 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00002048)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高谷 裕浩 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70243178)
河 兌坪 大阪大学, 大学院・工学研究科, 日本学術振興会外国人特別研究員
鈴木 恵友 ロデール, ニッタ(株)・ならやま研究所, 研究員
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| Keywords | カーボンナノ粒子 / ナノ加工 / CMP / 研磨加工 / 平坦加工 / 光放射圧 / レーザ加工 / フラーレン |
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| Research Abstract |
本年度実施した研磨用のフラーレンスラリー溶液を用いた平坦研磨加工、レーザでアシストされたナノCMP加工および光放射圧を利用した微粒子制御によるナノ加工に関する研究によって得られた知見は次の通りである。
(1)超音波キャビテーション法で濃度0.1wt%のフラーレン水溶液に酸化剤・腐食剤・キレート剤を添加し組成比を調合することによって研磨用のフラーレンスラリー溶液を開発した。そのスラリー溶液を用いて銅ウエハCMP平坦加工を行った結果、まだ、表面にスクラッチが少々残ってはいるものの市販のCMP加工用のスラリーを用いたときと同レベルの表面粗さ(Ra<2nm)を持つ平坦加工面を得ることに成功した。
(2)Cu-CPMスラリー中でのCnウエハへの集束レーザ照射により照射部のみの局所除去加工が観察され、加工痕は横1.2μmから2.7μm、深さ800nm以下の三角溝形状であった。深さ方向の加工レートは50mW〜200mWのレーザ強度に対し指数関数的に増大する傾向があり、その制御可能性が示唆された。以上より、本手法をCMP後のCn残膜除去加工に適用可能であることが確認された。
(3)90mWアルゴンレーザの光放射圧を利用して3μmの球体微粒子(シリカ球)を捕捉し、超純水の中で鏡面のシリコン表面上を走査したところ、幅300nm〜400nmで深さ、4nm〜19nmの微細溝を加工することができた。さらに、14nmRaの表面粗さを持つシリコン表面の平滑化を同様な手法で試みたところ、8nmRaに改善することができ、平滑化の可能性が示唆された。
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