【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.07】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NU0244
利用課題名 / Title
極低濃度アルカリ水溶液による単結晶シリコンの全方位エッチング加工特性
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学 / Nagoya 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）-
【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）-
キーワード / Keywords
MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,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)
田中 浩
所属名 / Affiliation
愛知工業大学工学部機械学科
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
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
シリコンアルカリ異方性ウエットエッチングのグリーンプロセス開発に向け，極低濃度のアルカリ水溶液を用いたエッチング加工特性を調査している．これまでの研究で，低濃度のアルカリ水溶液にカーボン系の添加剤を入れることで，高濃度同様のエッチング特性が得られることが分かってきた．
本研究では，試料としてシリコン半球を用い，シリコン単結晶のあらゆる結晶面での加工特性を把握することで，カーボン系添加剤の影響を解析することを目的とする．シリコン半球試料作成に対し，半球全面を一度熱酸化する必要があり，このために酸化・拡散炉（NU-219）の機器利用を行いたい次第である．
実験 / Experimental
試料は単結晶インゴットから切り出して，研磨した２２ｍｍ径の半球を使用した．酸化炉の中には，ボート上に４つの半球を入れ，同時に処理した．狙い酸化膜厚は１μｍとし，酸化時間は２ｈ２０minとした．
結果と考察 / Results and Discussion
図１にシリコン半球参加後の外観写真を示す．４つとも同様な外観で，均一に酸化膜ができていることを確認した．図２は，エッチングしたい部分の酸化膜を除去後，低濃度アルカリでエッチングした後の半球の外観写真である．対称的なエッチング模様が観察され，エッチング速度の異方性を目視でも確認できた，今後は，３次元測定器を用いて，定量的に速度の異方性を評価する．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１ 酸化後の半球外観写真
図２ エッチング後の外観写真
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
半球という特殊な試料を酸化することができ，とても有用であり，感謝申し上げる．
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.
- 木村謙吾，田中浩，“カーボン効果を利用した極低濃度アルカリによる高速・平滑シリコンウェットエッチング”， 日本機械学会第15回マイクロ・ナノ工学シンポジウム(2024.11), （仙台）
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