【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.27】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23KT1051
利用課題名 / Title
ナノギャップの熱，電気伝導特性の測定
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）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）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
キーワード / Keywords
顕微ラマン分光法,ナノギャップ,電子トンネリング,近接場熱輸送,SOI,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,ダイシング/ Dicing,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,量子効果/ Quantum effect,3D積層技術/ 3D lamination technology
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)
霜降 真希
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
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-102：露光装置（ステッパー）
KT-103：レーザー直接描画装置
KT-203：電子線蒸着装置
KT-216：紫外線ナノインプリントボンドアライメント装置
KT-218：レーザダイシング装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ギャップ間隔を制御可能な大面積対向面を有するナノギャップの作製と特性評価を目標として，単結晶シリコン梁のへき開を用いたナノギャップの創製，間隔制御，特性評価が可能なMEMSデバイスを開発している．デバイスは外部から引張り力を印加することでギャップを創製でき，ギャップ間隔制御に加え，ギャップ間温度差形成によるギャップ間熱輸送測定やギャップ間電圧印加によるギャップ間電子トンネリング測定を行える．
実験 / Experimental
デバイスはSOIウエハから作製し，デバイス層は深堀りドライエッチングで加工し，構造リリースはシリコン酸化膜犠牲層ドライエッチングシステムを用いた．可動構造は共振周波数を小さくするために，ハンドル層の一部を残存させて錘として利用することで質量を増加させている．可動構造のレーザダイシング時にハンドル層側をテープで固定する必要があり，テープ剥離時に可動構造の破損が生じる懸念があったが，裏面DRIE時にマイクロローディング効果を用いて錘構造へ非貫通の凹凸を同時に作製し，テープとの接触面積を減少させることで解決した．
結果と考察 / Results and Discussion
デバイスをSEM観察した結果を図1に示す．最小開口幅は設計値が1.5 µmに対して，測定値は1.4 µmであり加工精度は良好であった．また，デバイスの裏面観察（図2）からマイクロローディング効果を用いた非貫通凹凸構造が形成されていることが確認でき，テープ剥離時に可動構造の破損が生じることもなかったため，テープとの接触面積減少という設計通りの効果が得られたと考えている．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1. 作製したデバイス
図2. デバイスの裏面と錘構造の凹凸
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