異方性エッチングにおける加工過程の解明と仕上り精度の事前予測

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63460084
• Research Institution: TOKYO METROPOLITAN UNIVERSITY
• Principal Investigator: 古川 勇二 東京都立大学, 工学部, 教授 (10087190)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横川 宗彦 東京都立大学, 工学部, 助手 (10191496) ; 諸貫 信行 東京都立大学, 工学部, 助手 (90166463) ; 佐久間 秀夫 東京都立大学, 工学部, 助手 (20128573) ; 大石 進 青山学院大学, 工学部, 助教授 (70094258) ; 坂木 庸晃 東京都立大学, 工学部, 教授 (50083332)
• Keywords: エッチング / 微細加工 / 仕上り精度 / コンピュ-タシミュレ-ション

Research Abstract

部品形状の微細化、複雑化に対処するために、被削材材料の結晶構造を利用して形状を創生する異方性エッチング技術を確立することを目的としている。
本年度においては、前年度に行った各種エッチング条件と仕上り精度および加工能率について実験した結果をもとに、初期マスクパタ-ンからエッチングが進行する過程の法則を見出し、その過程をシミュレ-ションするためのアルゴリズムを確立し、そのシミュレ-タを16ビットパソコン上で開発した。
エッチング過程のシミュレ-ションによって、任意パタ-ンをシリコンに焼付けエッチングする場合の結晶方位とパタ-ンのマッチング、仕上り精度と加工能率の予測、また時間経過にともなう仕上り形状を2次元および3次元グラフィックスでビジュアルに得ることができるようになった。
また、このシミュレ-ションを用いて、要望する形状を得るために適するパタ-ン形状、たとえば凸部コ-ナのだれを防止するマスク形状を求めること、微細部におけるエッチング干渉を防止できる適切なマスク形状などを事前に求めることができるようになった。
以上によって、微細加工、とくに精度とエッチング干渉を従来のトライアンドエラ-による手法からシミュレ-ションによる手法に進歩させることができ、今後さらに高精度かつ微細加工ができる基礎が確立できた。

Research Products

• [Publications] 古川勇二,横川宗彦ら: "異方性エッチングによる微細加工技術" 日本機械学会極限加工システムに関する研究成果報告書. 30-41 (1989)
• [Publications] 古川勇二,横川宗彦ら: "異方性エッチング加工に関する研究ーエッチングメカニズムの考察ー" 精密工学会1989年度秋季大会学術講演会講演論文集. 165-166 (1989)
• [Publications] 古川勇二ら: "異方性エッチングの発生機構に関する研究ー衝突、拡散理論による反応メカニズムー" 精密工学会1990年度春季大会学術講演会講演論文集. (1990)