金属の触媒作用を利用した半導体マイクロ・ナノ加工技術開拓のための基礎研究

• 研究課題/領域番号: 19310073
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 松村 道雄 大阪大学, 太陽エネルギー化学研究センター, 教授 (20107080)
• 研究分担者: 池田 茂 大阪大学, 太陽エネルギー化学研究センター, 准教授 (40312417)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円); 2009年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2008年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2007年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
• キーワード: 半導体超微細加工 / 触媒・化学プロセス / ナノ加工 / マイクロ加工 / シリコン / 半導体超微細化

研究概要

シリコン基板上に、白金、金などの金属微粒子をのせ、フッ酸系水溶液に浸すと、微細な孔が形成される。これらの金属でできた針に正の電位をかけ、フッ酸中でシリコンに接触させても同様の現象が起こる。この時の電流と孔形成の関係を調べると、n型シリコンおよび比抵抗が大きいp型シリコンでは、接触部以外のシリコン表面の腐食はほとんど起こらす、制御よく孔や溝が形成された。これらの結果は、半導体の新たな微細加工技術開発のための基礎となるものである。

研究成果

• [雑誌論文] Acceleration of groove formation in silicon using catalytic wire electrodes for development of a slicing technique (2010)
  • 著者名/発表者名: M.S. Salem, C.-L. Lee, S. Ikeda, M. Matsumura
  • 雑誌名: J. Mater. Process. Technol Vol.210,No.2 ページ: 330-334
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acceleration of groove formation in silicon using catalytic wire electrodes for development of a slicing technique (2010)
  • 著者名/発表者名: Mohamed Shaker Salem
  • 雑誌名: Joumal of Materials Processing Technology 94 ページ: 330-334
  • 査読あり
• [雑誌論文] 触媒を利用したシリコンのエッチングと太陽電池製造工程への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 李佳龍、池田茂、松村道雄
  • 雑誌名: 生産技術 Vol.61,No.1 ページ: 27-31
  • NAID: 40016873419
• [雑誌論文] Formation of 100-μm-deep Vertical Pores in Si Wafers by Wet Etching and Cu Electrodeposition (2009)
  • 著者名/発表者名: C.-L. Lee, S. Tsuru, Y. Kanda, S. Ikeda, M. Matsumura
  • 雑誌名: Electrochem. Soc Vol.156,No.12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical Grooving of Si Wafers Using Catalytic Wire Electrodes in HF Solution (2009)
  • 著者名/発表者名: C.-L. Lee, Y. Kanda, T. Hirai, S. Ikeda, M. Matsumura
  • 雑誌名: J. Electrochem. Soc Vol.156,No.3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of 100-μm-deep Vertical Pores in Si Wafers by Wet Etching and Cu Electrodeposition (2009)
  • 著者名/発表者名: Chia-Lung Lee
  • 雑誌名: Joumal of the Electrochemical Society 156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical Grooving of Si Wafers Using Catalytic Wire Electrodes in HF Solution (2009)
  • 著者名/発表者名: Chia-Lung Lee
  • 雑誌名: J. Electrochem. Soc. 156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pore Formation in Silicon by Wet Etching Using Micrometer-sized Metal Particles as Catalysts (2008)
  • 著者名/発表者名: C.-L. Lee, K. Tsujino, Y. Kanda, S. Ikeda, M. Matsumura
  • 雑誌名: J. Mater. Chem Vol.18,No.9 ページ: 1015-1020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pore Formation in Silicon by Wet Etching Using Micrometer-sized Metal Particles as Catalysts (2008)
  • 著者名/発表者名: C. L. Lee
  • 雑誌名: Journal of .Materials Chemistry 18 ページ: 1015-1020
  • 査読あり
• [学会発表] Micromachining of Silicon Wafers with Catalytic Needle Electrodes in HF solution (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Sugita, T. Hirai, S. Ikeda, M. Matsumura
  • 学会等名: The 217th Meeting of The Electrochemical Society (ECS)
  • 発表場所: Vancouver, Canada (The Fairmont Hotel Vancouver)
  • 年月日: 2010-04-27
• [学会発表] EDレジストパターンと触媒プロセスの併用によるシリコンウェハ内への銅微細線形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 巽康司
  • 学会等名: 電気化学77回大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] アノード分極した金属針によるシリコンウェハへの微細孔の形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉田智彦, 平井豪, 松村道雄
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 平塚(東海大学湘南キャンパス)
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] アノード分極した金属針によるシリコンウェハへの微細孔の形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉田智彦
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] 触媒粒子を用いたエッチングにより形成されるシリコンの新規表面構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 神田裕士, 原田隆史, 松村道雄
  • 学会等名: 電気化学秋季大会
  • 発表場所: 小金井(東京農工大学工学部)
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 触媒針電極を用いたシリコン基板への微細加工 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉田智彦, 平井豪, 松村道雄
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山(富山大学五福キャンパス)
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 触媒針電極を用いたシリコン基の微細加工 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉田智彦
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 触媒粒子を用いたエッチングによる形成されるシリコンの新規表面構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 神田裕士
  • 学会等名: 電気化学秋季大会
  • 発表場所: 東京農工大学 工学部
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 水素プラズマ処理により多結晶シリコン中に取り込まれた水素の状態について (2009)
  • 著者名/発表者名: 水田紘平, 池田茂, 松村道雄
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山(富山大学五福キャンパス)
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] 水素プラズマ処理による多結晶シリコン中に取り込まれた水素の状態について (2009)
  • 著者名/発表者名: 水田紘平
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Wet Processes for Boring, Grooving and Slicing Silicon Using Metal Catalysts (2009)
  • 著者名/発表者名: Chia-Long Lee, Yuji Kanda, Mohamed Shaker Salem, Takeshi Hirai, Shigeru Ikeda, Michio Matsumura
  • 学会等名: 2009 Material Research Society (MRS) Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA (San Francisco Marriott Hotel
  • 年月日: 2009-04-15
• [学会発表] Wet Processes for Boring, Grooving and Slicing Silicon Using Metal Catalysts (2009)
  • 著者名/発表者名: Chia-Long Lee
  • 学会等名: 2009 Material Research Society(MRS) Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2009-04-15
• [学会発表] 触媒針電極を用いたシリコン基板への貫通孔の形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉田智彦
  • 学会等名: 電気化学会第76回大会
  • 発表場所: 京都大学、京都
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] 電気化学的エッチング反応を利用したシリコンブロックのスライシング (2009)
  • 著者名/発表者名: 李佳龍, 神田裕士, Mohamed Shaker Salem, 池田茂, 松村道雄
  • 学会等名: 電気化学会第76回大会
  • 発表場所: 京都(京都大学吉田キャンパス)
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 触媒針電極を用いたシリコン基板への貫通孔の形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉田智彦, 平井豪, 池田茂, 松村道雄
  • 学会等名: 電気化学会第76回大会
  • 発表場所: 京都(京都大学吉田キャンパス)
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 電気化学的エッチング反応を利用したシリコンブロックのスライシング (2009)
  • 著者名/発表者名: Chia-Lung Lee
  • 学会等名: 電気化学会第76回大会
  • 発表場所: 京都大学、京都
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] Electrochemical Grooving of Slicing Silicon Wafers Using Catalytic Wires (2008)
  • 著者名/発表者名: Chia-Long L S alem, Takeshi Hirai, Shigeru Ikeda, Michio Matsumura
  • 学会等名: 電気化学日米合同大会
  • 発表場所: Honolulu, USA(ヒルトン・ハワイアンヴィレッジ)
  • 年月日: 2008-10-14
• [学会発表] Electrochemical Grooving of Slicing Silicon Wafers Using Catalytic Wires (2008)
  • 著者名/発表者名: Chia-Lung Lee
  • 学会等名: ECS Pacific Rim Meeting
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2008-10-14