| 研究課題/領域番号 |
19K05082
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26050:材料加工および組織制御関連
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
八重 真治 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (00239716)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 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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| 研究開始時の研究の概要 |
ULSIやパワーデバイスなどに用いられるシリコン半導体は、デバイス製造時の切断加工によるロスが大きい。金属援用エッチングは金属触媒を修飾したシリコンを薬液に浸すだけで進行する湿式法であり、切り白が小さく、スループットの高い低コストプロセスである。本研究では、これを加工技術として確立するために、電気化学測定とデバイスシミュレーションによる解析により、エッチング機構の全容と構造制御因子を解明する。
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| 研究成果の概要 |
金属援用エッチングの機構の全容と得られる構造の制御因子の解明による精度の高いシリコン加工技術の確立を目的に、実験とコンピュータシミュレーションを組み合わせた解析を行った。無電解置換析出により貴金属微粒子をシリコンに修飾し、過酸化水素を含むフッ化水素酸水溶液に浸してエッチングを行った。ミクロ・メソ多孔質層の形成とその化学溶解の挙動を明らかにするとともに、エッチング中の電荷の流れを解析した。エッチングにより形成したシリコンナノホールアレイをレーザー誘起ブレークダウン分光に応用し、高感度微量液体分析に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
真空を用いず水溶液に対象物を浸すだけの無電解置換析出と金属援用エッチングにより、ナノメートルからミリメートルまでのワイドレンジのシリコン微細加工が可能である。本研究の成果は、その制御因子を明らかにするものであり、高度な加工技術の確立により、太陽電池の無反射化やシリコン基板の切断など様々な産業応用が期待できる。加えて、新たな分析技術への具体的な応用にも成功している。また、様々な微細構造が得られるエッチング機構の解明は、半導体電気化学や表面工学における学術的意義も大きい。
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