【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.04.17】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22TU0059
利用課題名 / Title
セラミックス薄膜微小パターン作成のための微細加工 / Micro Processing for Fabricating Patterns on Ceramics Films
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed
キーワード / Keywords
リソグラフィ/Lithography,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,セラミックスデバイス,燃料電池
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
チョウ タク
所属名 / Affiliation
東北大学 工学研究科 (雨澤研究室)
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
藤崎貴也, 目黒伶奈
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
庄子征希, 森山雅昭
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TU-058：マスクレスアライナ
TU-215：イオンミリング装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
固体酸化物形燃料電池空気極の反応機構解明の目的で、多孔体電極を簡素化にし、微細加工技術を用いてモデル電極を作成した。
実験 / Experimental
モデル電極の作成に、マスクレスアライナ(MLA150)を用いてリソグラフィ用のクロムマスクを作成した。また、作成された薄膜電極に三相界面(ガス、電極と電解質)を導入するために、膜厚方向にてArイオンミリング装置(20IBE-C)を用いて一部膜を除去した。
結果と考察 / Results and Discussion
セラミックス基板の熱伝導率は金属と比べるとかなり悪いので、ミリング中熱が溜まり、レジストの焦げや変形などトラベルを起こすことがある。また、電極であるLa0.6Sr0.4CoO3-δなどの材料は、加工の経験が少なく、レート等の情報は不明である。本研究の加工中、技術員から支援をもらい、ミリング加工の時間、加速電圧、電流などを調整した上、試料とステージの接合に工夫をすることで、上手く行った。Fig. 1にイオンミリング加工後の膜電極の断面写真を示す。電極膜と電解質膜の境界が露出することが確認できる。その境界に三相界面が存在し、本研究に必要な目的を達成できたと判断する。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Cross sectional SEM image of model patterned electrode
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
・イオンミリング装置におけるSIMS測定のご指導に当たり、渡辺様（株式会社スピンセンシングファクトリー）に感謝します。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件