【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.25】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23KT1170
利用課題名 / Title
Si表面上での高アスペクト比構造構築のための高精細Au/Tiパターンの形成
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
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）計測・分析/Advanced Characterization
【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）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
Si表面, 高アスペクト比構造, 金属パターン, ウェットエッチング,電子顕微鏡/ Electronic microscope,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,光リソグラフィ/ Photolithgraphy
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)
有馬 健太
所属名 / Affiliation
大阪大学 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
東 知樹,村瀬詩花
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-203：電子線蒸着装置
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-103：レーザー直接描画装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
エッチングは、電子デバイスの製造にとって最も重要なプロセスの1つである。一般に、エッチングはウェットおよびドライエッチングの2つの方法に分類される。しかし、ここ10年で、金属支援化学エッチング（MACE）という新しいエッチングモードが注目されている。この方法では、貴金属をエッチング触媒として使用して、貴金属直下の半導体表面(一般的にはSi)を選択的にエッチングすることができる。 MACEでは、化学反応により、従来のウェットまたはドライエッチングでは実現できない、高いアスペクト比のナノスケールSi構造を形成できるという特徴がある。ここで、アスペクト比とは横に対する縦の比率を表す。
我々の研究テーマは、金属アシストエッチングにより、微細で高アスペクト比な溝構造を大面積で作製することである。本課題では、TiとAuを微細な寸法のストライプ状に、かつ大面積でSi上に形成することを目的として、金属蒸着とリソグラフィープロセスを実施した。
実験 / Experimental
レーザー直接描画装置を用いて、レチクルに線幅2.5 µm間隔でストライプパターンを描画、パターニングした。次に、洗浄したSi上へAu (30 nm)／Ti (2 nm) を蒸着し、ヘキサメチルジシロキサンとp型フォトレジスト（TDMR-AR80）を塗布した。その後、レチクルを用いてステッパー露光し、現像を行うことで、線幅500 nm間隔のレジストのストライプパターンを作製した。
結果と考察 / Results and Discussion
現像後のサンプルについて、走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果をFig. 1に示す。Fig.1 (i)は上面図であり、レジストパターンが、規則正しく整列している様子が分かる。また、俯瞰図であるFig. 1 (ii)より、レジストパターンの幅、間隔が目標寸法である500 nmで作製されていることを確認した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 走査型電子顕微鏡で観察したSi上のレジストストライプパターン（ⅰ）上面図 （ⅱ）俯瞰図Fig. 1 走査型電子顕微鏡で観察したSi上のレジストストライプパターン（ⅰ）上面図
Fig. 1 走査型電子顕微鏡で観察したSi上のレジストストライプパターン（ⅱ）俯瞰図
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.
- 2023年度 精密工学会関西地方定期学術講演会（＠リーガロイヤルホテル京都）
- 2023年度 精密工学会秋季大会学術講演会（@九州工業大学）
- 2023年度 日本表面真空学会学術講演会（＠名古屋国際会議場）
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