2021 Fiscal Year Annual Research Report
Study of precision control of metal-assisted wet-chemical etching of Si using metal multi-layer as a catalyst
| Project/Area Number |
18K04916
|
|---|
| Research Institution | Kansai University |
|---|
Principal Investigator |
清水 智弘 関西大学, システム理工学部, 教授 (80581165)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新宮原 正三 関西大学, システム理工学部, 教授 (10231367)
伊藤 健 関西大学, システム理工学部, 教授 (50426350)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 化学エッチング / Si高アスペクト比構造 / MEMS / TSV / 界面活性剤 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
21年度は貴金属触媒を用いたシリコンの湿式選択エッチングにおいて、添加剤として用いた界面活性剤の疎水基長と濃度がエッチング形状に与える影響を調査した。
添加剤としてベンジルジメチルドデシルアンモニウムクロリドCH3(CH2)11N(Cl)(CH3)2CH2C6H5と、構造は同じで疎水基長が短いベンジルジメチルヘキシルアンモニウムクロリドを用いて比較した。
エッチング溶液中の添加剤濃度が増加すると、Siのエッチングレートが減少し、エッチング形状も改善した。さらに疎水基長が長くなると、少量の添加で前述の効果が表れることが明らかとなった。この結果より、疎水基がエッチング中のSi表面への吸着のし易さに影響することが予想され、Siに吸着した界面活性剤がエッチング溶液からSiの表面を保護する役割があると考えられる。さらに、疎水基長が長い添加剤を高濃度入れた場合、表面の触媒のないSi表面部分で特徴的なエッチング痕が観測されるようになった。このエッチング痕が基板のSi(100)面で構成されていることから、エッチング液中で界面活性剤はSiの特定の結晶面に吸着する傾向が示唆された。Si(100)基板を用いた場合、界面活性剤がSi(100)結晶面に吸着することで、MacEtchの垂直性が向上し、エッチング形状が改善したと予想されるが、触媒がある場合の界面活性剤の挙動についてはわからないことが多く、さらなる実験・研究が必要である。
|
