【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.29】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22AT0442
利用課題名 / Title
微細機械試験のためのSiO2ガラスのマイクロピラー作製
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
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）その他/Others（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
マイクロピラー,微細圧縮試験,破壊挙動,変形挙動
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)
加藤 嘉成
所属名 / Affiliation
日本電気硝子株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ロサレス グスタボ
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-019：多目的エッチング装置(ICP-RIE)
AT-006：マスクレス露光装置
AT-023：電子ビーム真空蒸着装置
AT-092：高圧ジェットリフトオフ装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ガラス製品の高強度化のためには、破壊挙動、変形挙動の詳細な理解が必要である。前回(F-20-AT-0156)、RIEプロセスでSiO2ガラスのマイクロピラーを作製し、それを用いて微細圧縮試験を行った。さらなる調査のため、前回と同様の方法でマイクロピラーの追加作製を行った。
実験 / Experimental
【利用した主な装置】
【NPF019】 多目的エッチング装置(ICP-RIE)
【NPF012】 ドラフトチャンバー
【NPF008】 スピンコーター
【NPF006】 マスクレス露光装置
【NPF023】 電子ビーム真空蒸着装置
【NPF092】 高圧ジェットリフトオフ装置
【実験方法】
レジスト塗布→露光→現像→Ni成膜→Niリフトオフ→エッチングの工程で作製を行った。最終的にエッチング時間の異なる3サンプル(No.4～5）を得た。
①レジスト前処理装置：ドラフトチャンバー
条件：90℃30分、HMDS（疎水化処理）2分
②レジスト塗布装置：スピンコーター、ホットプレート
条件：レジスト/回転数：LOR3A /3000rpm→ベーク180℃5分→AZ5214E/3000rpm→ベーク90℃1分
③パターン露光装置：マスクレス露光装置
条件：60mJ
④現像装置：ドラフトチャンバー
条件：NMD-3、60秒
⑤Ni成膜装置：電子ビーム真空蒸着装置
条件：材料 Ni膜厚150nm、 Rate 1Å/S
⑥リフトオフ装置：高圧ジェットリフトオフ装置
条件：NMP剝離液圧力：3Mpa/リンス：IPA＆純水
⑦エッチング装置：多目的エッチング装置(ICP-RIE)
条件：CHF350sccm、ICP 200W、Bias 150W、Pres 1.0Pa、Temp20℃。時間24分30秒(No.4)、24分40秒(N0.5),
25分0秒(No.6)
結果と考察 / Results and Discussion
作製したﾋﾟﾗｰのSEM写真をFigure 1に示す。No.4とNo.5は上面が平坦でエリア内で概ね一様なピラーが得られたが、No.6は上面の外周部が立ったピラー形状となり、またエリア内でピラーが形成されていない部分もあった。また、前回作製したピラー[Fig.1(d)]と比較すると、今回作製したピラーは側面が少し傾いた形状であった。エリア内のﾋﾟﾗｰの高さと直径をレーザー顕微鏡で測定した結果をTable 1に示す。No.6は高さ、直径のばらつきが大きいが、No.4とNo.5は概ね前回と同等の均質性であった。今後、これらを用いてピラー圧縮試験を実施する。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Figure 1. SEM image of pillars. (a),(b),(c) present study and (d) the last study.
Table 1. Average height and top diameter of pillars. The values in parenttheses indicates standard deviation.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
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