| 研究課題/領域番号 |
16201028
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
マイクロ・ナノデバイス
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
須賀 唯知 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40175401)
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| 研究分担者 |
日暮 栄治 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (60372405)
マティアル R・ハウラダル (ハウラダル マティアル R) 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (40334354)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
50,440千円 (直接経費: 38,800千円、間接経費: 11,640千円)
2006年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2005年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2004年度: 25,350千円 (直接経費: 19,500千円、間接経費: 5,850千円)
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| キーワード | プラズマ活性化 / 低温接合 / 常温接合 / 表面活性化 / ウエハ接合 / シリコン直接接合 / イオン衝撃 / 窒素ラジカル / 酸素プラズマ / タンタル酸リチウム / シリコン接合 / サファイア接合 / 酸素ラジカル / 表件活性化 / ガラス接合 / 気密封止 |
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| 研究概要 |
本研究では、酸素プラズマおよび窒素プラズマで構成されるSequential processによる表面活性化処理をシリコンウエハおよびガラス接合に適用した。また、処理条件による強度への影響および表面分析からこのプロセスのメカニズムを検討した。接合強度は加熱とともに増加し、ガラスのOH基濃度によって接合強度が大きく変化することばないこと、酸素RIEプラズマと窒素プラズマの処理条件の違いが接合強度に影響を与えていることなどを定量的に確認することができた。AFMでの表面の調査とHRTEMでの接合断面調査から接合のメカニズムについて言及した。シリコン接合界面はいずれの条件であってもアモルファス層になっている。これは、材料表面が窒素ラジカル処理を受けることにより、表面に一種のSix(ON)yが形成されていることを示唆している。シーケンシャルプロセスめ新たなる応用可能性として、シリコン/サファイア,シリコン酸化膜/サファイアの接合を行い、300℃以下の低温なアニーリング処理により接合可能であることを示すことができた。プラズマ処理を用いたサファイアの接合に関する研究は現在のところ世界的に見てもまだほとんど行われおらず、接合の成功事例もほとんど皆無である。本研究において、従来の他の方法と比較して低温・低負荷での接合を実現することができた。
また、表面弾性波フィルタの特性改善に必要なタンタル酸リチウム(LT)基板のシーケンシャルプラズマ活性化手法による直接接合の適用可能性を検討し、研究目的において設定した1×1mmダイシングに耐えうる強度を、大気中での接合、低温加熱のみで実現することができた。
さらに最終的には、以上のプロセスの応用として、接合によりマイクロキャビティ構造体を製作し、リークテストを行うことで気密封止特性の確認を行った。その結果、良好な気密封止特性を確認した。
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