2009 Fiscal Year Annual Research Report
フッ素化剤-シリコン界面固相反応を用いたシリコン表面の光転写・形状創成一括加工
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20560107
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
打越 純一 大阪大学, 工学研究科, 助教 (90273581)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森田 瑞穂 大阪大学, 工学研究科, 教授 (50157905)
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| Keywords | 光エッチング / シリコン / N-フルオロピリジニウム塩 / フッ素化剤 / 塗布 / エッチング / 形状創成 / インクジェット |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、シンクロトロン放射光用ミラーなどに用いられる単結晶シリコンミラーの形状創成加工を、近赤外光干渉法を用いた計測と、フッ素化剤によるエッチング加工を組み合わせることで、極めて高い形状精度で行うことにある。シリコン表面にフッ素化剤を塗布し、光を照射して、フッ素化剤との化学反応により、シリコン表面をエッチングする。塗布面への光照射強度または光照射時間によりエッチング量が制御できれば形状創成加工が一度の照射で可能となると考えられる。エッチング剤として使用したフッ素化剤はN-フルオロピリジニウム塩である。洗浄プロセスによって疎水性または親水性表面を作製したシリコン(001)ウエハに、フッ素化剤を塗布し、プロジェクターでラインパターンを照射した。所定時間照射後に、アセトニトリルによってN-フルオロピリジニウム塩を除去して、位相シフト顕微干渉計によってパターンのエッチング深さを測定し、照射パターンの転写加工ができることを確認した。固体のフッ素化剤を2種類混合することでフッ素化剤の融点を室温以下に下げて液状にして、シリコンに均一な厚さで塗布し、均一な深さの段差加工を実現した。液状のフッ素化剤による疎水性および親水性表面のシリコンに対するエッチング深さは時間とともに増加し、また光強度とともに増加することを確認した。光強度分布を制御したパターンを照射し、一度の光照射でシリコン表面に階段状の段差や三角形断面の溝などの任意形状を形成できることを確認した。キセノンランプを用いて3W/cm^2の強度で光照射し、30分で深さ7μmの加工を実現した。フォトマスクを用いてコンタクト露光し、12.5×12.5μm^2間隔で7.5×7.5μm^2の微細加工が可能であることを確かめた。インクジェット法でフッ素化剤を30×30μm^2間隔で直径7μmで塗布して、一様な強度で光照射し、塗布した部分のみ転写加工できることを確認した。
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Research Products
(6 results)
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[Presentation] Surface Shape Measurements of Silicon Photo-etched with N-fluoropyridinium salts by Near-infrared Transmission Interferometry2009
Author(s)
Junichi Uchikoshi, Noritaka Ajari, Kentaro Tsukamoto, Shigeharu Goto, Takabumi Nagai, Kenji Adachi, Kenta Arima, Mizuho Morita
Organizer
Extended Abstracts of International Workshop on X-ray Mirror Design, Fabrication, and Metrology
Place of Presentation
Suita, Osaka, Japan
Year and Date
2009-09-22
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