【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.26】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22KT1442
利用課題名 / Title
二段電極構造を有するイオン液体エレクトロスプレースラスタの作製
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学
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）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
リソグラフィ・露光・描画装置,膜加工・エッチング,異方性,等方性,エミッタ,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)
廣谷 潤
所属名 / Affiliation
京都大学 大学院工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
西邑亜香音
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）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-103：レーザー直接描画装置
KT-107：厚膜フォトレジスト用スピンコーティング装置
KT-108：レジスト塗布装置
KT-110：レジスト現像装置
KT-234：深堀りドライエッチング装置（１）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
超小型宇宙機に搭載可能な新たな推進機としてイオン液体エレクトロスプレースラスタ（ILEST）が研究されている。ILESTを構成する電極とエミッタと呼ばれる先端が鋭い構造を微細加工技術により作製することで小型化が期待される。我々はILESTにて十分で安定した推力を得るため、イオンをエミッタから放出させるための電場を与える抽出電極と、イオンを加速するための電場を与える加速電極を用いた二段電極構造を提案している。今回、京都大学ナノテクノロジーハブ拠点の設備を利用してエミッタを作製した。
実験 / Experimental
４インチシリコンウエハをHDMS処理後、ポジ型レジストを塗布し、フォトマスクを用いて露光した。深掘りドライエッチング装置で等方性エッチングと異方性エッチングを組み合わせてエミッタを作製した。
結果と考察 / Results and Discussion
等方性エッチングと異方性エッチングにより作製したエミッタのSEM画像をFig. 1に示す。等方性エッチングにより先端平面部の直径が20 µmの構造が形成できた。しかし、これ以上エッチングが進むと先端が折れるなど所望の形状が得られなかった。
そこで，レジスト除去後に等方性エッチングを加え作製したエミッタをFig.2に示す。等方性エッチングをFig.2(a)180sec、Fig.2(b)350secをそれぞれ加えた場合のSEM画像をを示す。追加した等方性エッチングを行う時間が長いほどエミッタの円柱部の直径が小さくなった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 SEM images of fabricated emitter by isotropic and anisotropic etching
Fig. 2 (a) SEM images of fabricated emitters: additional isotropic etching time 180 sec
Fig. 2 (b) SEM images of fabricated emitters: additional isotropic etching time 350 sec
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
共同研究者；横浜国立大学 鷹尾祥典准教授
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