【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.12】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24KT2490

利用課題名 / Title

ナノ・ミクロンスケール金属の疲労現象の解明

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）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials

キーワード / Keywords

シリコン,疲労試験,リソグラフィ/ Lithography,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,膜加工・エッチング/ Film processing/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)

澄川 貴志

所属名 / Affiliation

京都大学　大学院エネルギー科学研究科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

加藤雅大,杉坂浩太

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）,技術代行/Technology Substitution

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

KT-210：ドライエッチング装置
KT-103：レーザー直接描画装置
KT-155：両面マスクアライナー
KT-259：深堀りドライエッチング装置（２）

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

ナノ・ミクロンサイズの疲労試験を実施するため，試験片固定治具として使用するSiチップをDRIEによって作製した．

実験 / Experimental

初めに，レーザー直接描画装置（KT-103）およびレジスト現像装置（KT-108）を利用し，作製するSiチップパターンが描画されたフォトマスクを作製した．なお，図1にSiチップのパターン図面を示す．続いて，Siウエハ表面を厚膜フォトレジスト用スピンコーティング装置（KT-107）によってHMDS処理した後，マニュアルコータによってポジレジスト（CY-1000）を塗布した．その後，両面マスク露光＆ボンドアライメント装置（KT-119）において，作製したフォトマスク越しに露光を行い，レジスト現像装置（KT-108）によって現像を行った．レジストパターンが転写されたSiウエハに対し，深堀りドライエッチング装置（KT-234）を使用してDRIEを実施し，パターンに沿ってチップを切り分けた．

結果と考察 / Results and Discussion

DRIEによって，Siウエハを所望の形状に切り分けることができた．しかし，DRIEにおいてサポート基板にSiウエハを貼り付けるために使用するエレクトロンワックスがトレンチ溝において残留している様子が見られた（図2）．これはIPAによる洗浄が不十分であったためだと考えられる．事実，後ほどアセトンに浸漬した状態で超音波洗浄を実施したところ，この残留エレクトロンワックスはほとんど完全に除去された．また，作製した寸法について10µm幅だったパターンが図3に示すように約13µmとなっており，少しオーバーエッチ気味であった．これはDRIEのサイクル数が過多であったためだと考えられるが，今回の製作誤差については，使用目的の中では問題ない範疇であった．

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図 1　作製するSiチップの形状（2種）

図 2　残留したエレクトロンワックスの様子

図 3　作製後のパターン寸法

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