【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.22】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22KT1222

利用課題名 / Title

ナノ・ミクロンスケール金属の疲労現象の解明

利用した実施機関 / Support Institute

京都大学 / Kyoto Univ.

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）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

ナノ,マイクロ,金属,疲労,負荷実験,リソグラフィ/Lithography,膜加工・エッチング/Film processing and Etching

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)

澄川 貴志

所属名 / Affiliation

京都大学　大学院エネルギー科学研究科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

石坂大和，杉坂浩太

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

瀬戸弘之

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

KT-111：ウエハスピン洗浄装置
KT-107：厚膜フォトレジスト用スピンコーティング装置
KT-103：レーザー直接描画装置
KT-105：両面マスクアライナー
KT-235：深堀りドライエッチング装置（２）

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

ナノ～マイクロサイズの金属試験片に対して電子顕微鏡内で引張圧縮繰り返し変形試験を実施し，その特有の疲労挙動を明らかにすることを目的としている．試験装置において，微細な試験片の一端を把持するために，幅約10 μmのギャップを設けたグリッパーが必要であり，このため，デバイスプロセス技術を用いてシリコンチップの作製を行った．

実験 / Experimental

作製するシリコンチップ形状を図1(a)に示す．加工幅をすべて10 µmにし，エッチングレートの差異が加工精度に影響を及ぼすことを抑制することを図った（図1(b)）．厚さ200 µmのシリコンウエハを洗浄し，HMDS処理を行ったのち，マニュアルコータ上でレジストを塗布した．作製したフォトマスクを使用して露光，現像を行った．現像を行ったウエハをサポートに貼り付け，打ち抜きを行った．レジスト除去，サポート取り外しを行ったのち，アッシングを行った．

結果と考察 / Results and Discussion

図2に作製したチップのつかみ部付近の光学顕微鏡像を示す．設計図と比較して寸法に大きな差異はなかった．一方，図3に示す断面図では，1 µm程度の凹凸が無数に見られた．本研究では，一桁µm寸法の試験片の把持を行うため，今回の精度では，FIB装置による追加工が必要であった．図4は，作製したシリコンチップを微小負荷装置におけるグリッパーに貼り付けた様子である．図5は，マイクロサイズの試験片を把持した様子である．

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1 チップ形状

図2 作製したチップ

図3 チップ断面SEM像

図4図4 グリッパー

図5 試験片把持の様子

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