集束イオンビームと化学エッチングを併用した3次元微細構造創製法に関する研究

利用聚焦离子束和化学蚀刻的3D精细结构创建方法研究

基本信息

  • 批准号:
    18656045
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.18万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2006 至 2007
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究は,集束イオンビーム(FIB)照射と化学エッチングを併用した3次元微細構造形成について検討した.FIB照射を行った単結晶シリコンをKOHやフッ酸でエッチング処理すると,照射部のエッチングレートが大きく変化する.これを応用することで,高さ数十〜百nmの微細構造を形成できる.照射条件によりこれらの作用を変化させることで,3次元微細構造を形成する手法について検討した.エッチング液としてKOHを用いて実験を行い,3次元微細構造形成の高能率化について検討した.FIB照射の照射角度を7°に設定することで,照射イオンのチャネリング効果を抑制することができる.これを利用することで,照射部に密度の高いアモルファス相を形成することが可能であり,耐エッチング性の強いマスク層の作製が可能であった.また,エッチング処理温度を高くすることによって,非照射部で大きなエッチングレートを得ることができる.これを応用することで,微細構造を高速に作製できることを明らかにした.一方,温度が低い場合,マスク層の選択比は大きくなることから,高い微細構造を形成することが可能となる.また,エッチングの進行にともない,微細構造の幅は小さくなる.この傾向は,エッチング処理温度に依存しない.このことから,高い微細構造を形成する場合には,幅の変化量を考慮した上での照射領域の設定が必要であることを示した.またエッチャント濃度を低くすることで,マスク層の選択比は大きくなり,小さなドーズ量で高い微細構造を形成することができることを示した.以上の結果より,単結晶シリコンに高能率に3次元微細構造を形成する手法を明らかにすることができた.
In this study, the combination of FIB irradiation and chemical treatment was investigated for the formation of three-dimensional microstructure.FIB irradiation was used for the crystallization of KOH and hydrochloric acid. The formation of fine structures with a height of tens to hundreds of nm. The irradiation conditions are different from each other, and the method of forming the 3D microstructure is discussed. In addition, the use of KOH solution in the process of high-energy three-dimensional microstructure formation is discussed. The irradiation angle of FIB irradiation is set to 7°. The use of this technology makes it possible to form a high density, high resistance and high stability layer in the irradiated part. The temperature of the treatment is high, and the non-irradiated part is high. The micro-structure is manufactured at high speed. On the one hand, the temperature is low, the selection ratio of the layer is large, and the fine structure is high. The microstructural amplitude is small. This tendency depends on the processing temperature. In the case of formation of fine structures, the amplitude of the radiation field should be considered. For example, if the concentration is low, the ratio of the selected layers is high, and if the concentration is low, the ratio of the selected layers is high. As a result of the above, the method of forming 3D microstructure with high energy efficiency is clear.

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
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会议论文数量(0)
专利数量(0)
イオンビーム照射と化学エッチングを併用した微細構造形成(第4報)-微細構造形成の高能率化-
使用离子束照射和化学蚀刻相结合的微结构形成(第四次报告) - 微结构形成的高效率 -
集束イオンビーム照射と化学エッチングを併用した極微細加工(第3報)-微細構造形成の高能率化-
结合聚焦离子束照射和化学蚀刻的超微细加工(第三次报告) - 微观结构形成的高效率 -
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    深瀬;川堰;森田;高野;芦田;谷口;宮本;百田
  • 通讯作者:
    百田
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