2021 Fiscal Year Annual Research Report
金属援用エッチング(MacEtch)の高度化による新たなシリコン加工技術の確立
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19K05082
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
八重 真治 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (00239716)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 多孔質シリコン / 半導体加工 / シミュレーション / 触媒エッチング / 金属ナノ粒子 / 半導体電気化学 / 微細加工 / ウェットエッチング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、デバイスシミュレーションによる解析と実験による検証を車の両輪とし、シリコンの金属援用エッチング時の表面および半導体内部の電位分布、局部電流密度（反応速度）分布を明らかにする。これを基に、金属直下のみが直線的に高速エッチングされる条件を見出すことにより、金属援用エッチング（ＭａｃＥｔｃｈ）の高度化による新たなシリコン加工技術を確立することが本研究の目的である。
2021年度は、前年度に導入したシミュレーションソフトウェアとワークステーションを用いて、研究グループ所属の松本 歩 助教ならびに大学院学生の協力を得て、金属を修飾したシリコンとエッチング液の界面構造モデルによる金属援用エッチング時のシリコンおよび金属の電位や電流分布について計算を行った。金属援用エッチング時のシリコン中での電荷の流れを可視化し、粒子が先導して孔が形成される様子を再現するとともに、エッチング条件との関係を可視化再現することを試みた。
シミュレーションを試みる一方で、同じグループにおいて、実験的な研究も昨年度に引き続いて展開した。無電解置換析出により貴金属ナノ粒子を制御してシリコンに修飾し、各種エッチング条件下での電気化学測定および微細構造観察などを行った。これらにより、エッチング条件とエッチング中のシリコンの電位や反応速度および加工特性との関係を明らかにした。今年度は、特に、酸化剤である過酸化水素濃度に注目するとともに、シリコン半導体の導電型や抵抗率（キャリア濃度）によるエッチング挙動の違いを検討した。その結果を学会発表ならびに論文として公表した。今後、これらの結果をシミュレーションにより再現して解析することで、目的とする高度な加工技術の確立が期待できる。
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Research Products
(13 results)
