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2008 年度 実績報告書

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

研究課題/領域番号 19310073
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)
キーワード半導体超微細化 / 触媒・化学プロセス / ナノ加工 / マイクロ加工 / シリコン
研究概要

これまでの知見に基づき、シリコン基板上に触媒を堆積する場所を制御し、規則的な孔形成および任意の場所に孔を形成するための手法を開発することを目指した。その結果、ポリマービーズ(約3μm)をシリコン上に自己配列させ、その隙間に触媒を堆積る方法によって、シリコン基板上に規則的に配列した孔を形成させることに成功した。また、高精度マニュピュレーターを用いて、触媒をシリコン基板に接触させることにより、狙った位置に孔を形成できることを確認した。さらに、マニュピュレーターによって、触媒を動かしながらエッチング処理を行うことにより、シリコン基板上に、溝の描線を行うことにも成功した。簡易なインクジェットプリンターを用い、触媒金属のコロイド液をシリコン上に印刷し、触媒を堆積させることにより、簡便に孔のドットによるパターン形成を行うことにも成功した。
触媒金属として、粒子ではなく、細線を用い、細線をシリコンに接触させて、電気化学的にシリコンに溝形成を行った。その結果、50μm程度の溝幅で容易に溝形成を行うことにも成功した。
細孔への金属の充填のために、触媒粒子を用いて垂直に形成した孔に、電気化学的に銅を充填できることを明らかにした。その際、孔形成に利用した触媒粒子が、細孔の先端に残っており、鋼の堆積の核として有効に機能することも明らかになった。
なお、シリコン以外の半導体として、他の材料にも取り組んだが、今のところ良好な加工条件は見出されていない。
以上、全体としては、全く新たな化学的手法による半導体マイクロ・ナノサイズ加工のための技術開柘を、大きく前進できたと考えている。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Electrochemical Grooving of Si Wafers Using Catalytic Wire Electrodes in HF Solution2009

    • 著者名/発表者名
      Chia-Lung Lee
    • 雑誌名

      J. Electrochem. Soc. 156

      ページ: H134-137

    • 査読あり
  • [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
      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 Wires2008

    • 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

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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