レーザー照射/AFM加工/電気化学を用いる微細電子・機械デバイスの作製技術の開発

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11355029
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 高橋 英明 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70002201)
• 研究分担者: 坂入 正敏 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50280847)
• キーワード: レーザー照射 / アルミニウム / AFM加工 / アノード酸化皮膜 / 微細金属ワイヤー

研究概要

1.レーザー照射/電解エッチングによる微細金属ワイヤーの作製
1)アノード酸化皮膜に覆われたアルミニウム丸棒をニッケルめっき溶液中に保持する。
2)アルミニウム丸棒試料を回転させながら一定速度で引き上げ、パルス Nd-YAG レーザーを照射する。
3)レーザー照射後、カソード分極し、レーザー照射部にNi金属を析出させる。
4)Ni金属析出試料をNaOH溶液中に浸漬し、アルミニウム素地を溶解除去する。
1)〜4)の手順により、直径20〜50μmのNi金属ワイヤーの作製に成功した。
2.AFM加工による微細溝の形成と局部金属析出
薄いアノード酸化皮膜に覆われたアルミニウム試料を CuSO_4溶液中に保持し、AFMプローブに試料を接触させて走査することにより、微細な溝を形成したのち、プローブと試料間に微小電圧をかけて溝の部分にのみCuを析出させることを試みた。
その結果、加工前にプローブをニトロセルロース/エチルアセテート溶液中に浸漬して電気絶縁薄膜を形成することにより、プローブの先端のみに電流を流すことができることを見出し、サブミクロンのCuドットを任意の場所に析出させることに成功した。

研究成果

• [文献書誌] T. Kikuchi, S. Z. Chu, S. Jonishi, M. Sakairi, H. Takahashi: "Local surface modification of aluminum by laser irradiation"Electrochimica Acta. 47. 225-234 (2001)
• [文献書誌] Z. Kato, M. Sakairi, H. Takahashi: "Fabrication of Grooves on Aluminum Surface with Atomic Force Microscope Probe Processing"J. Electrochem. Soc.. 148・11. B473-B481 (2001)
• [文献書誌] 菊地竜也, 坂入正敏, 高橋英明: "アノード酸化・レーザー照射・電気化学的手法によるアルミニウムの表面マイクロテクノロジー"表面技術. 52. 84-85 (2001)
• [文献書誌] 高橋英明, 坂入正敏, 菊地竜也: "アルミニウムのアノード酸化を利用したプリント配線基板の作製"表面科学. 22. 370-375 (2001)