液滴を用いたウエットプロセスによる電子デバイス材料の加工研究

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本年度は低濃度ＫＯＨ液滴を加熱した時のエッチング特性解明に取り組んだ．液滴量と液滴入熱量の関係，液滴量とエッチング加工部温度の関係，およびエッチング加工部温度とエッチング速度の関係を詳細に把握した．例えば，５wt%KOH水溶液の液適量が３５μL/min の場合，液滴温度が７０℃以上の試料で平滑なエッチング面を得られることがわかった．液滴量を４５μL/minと増加させるとどの温度においてもマイクロピラミッドが発生し，荒れたエッチング面となってしまうことがわかった．通常５wt%KOH水溶液に浸漬した場合では，どの温度においてもマイクロピラミッドが発生してしまうが，今回の方法により低濃度ＫＯＨ液を使用しても，マイクロピラミッドが発生しない平滑加工領域があることを示すことができた．また，加熱した微量液滴のアルカリ水溶液濃度を測定するために，液滴の屈折率を測定する方法に着目した．液滴の屈折率とKOH水溶液濃度の相関が高く，本測定が有効であることを示すと共に，例えば平滑なエッチング面が得られた液滴量３５μL/min，液滴温度７８.５℃の条件では、KOH水溶液濃度が38wt%と高濃度になっていることを検証することができた．しかしながら，液滴量に対する液滴のＫＯＨ水溶液濃度の関係を求めたところ，２５～５０μL/minの間で急激な濃度変化が生じていることも明らかとなり，液滴量の微量制御と液滴局所加熱量を精密にコントロールする必要があることも把握した．