【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.14】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24TU0114
利用課題名 / Title
低濃度アルカリ液滴を用いた電子デバイス材料のエッチング加工
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku 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
リソグラフィ/ Lithography,高品質プロセス材料/技術/ High quality process materials/technique,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,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
TU-051：ミカサ スピンコータ
TU-054：ホットプレート
TU-056：両面アライナ
TU-060：現像ドラフト
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ウエットエッチングは，化学的、結晶学的な作用により選択的除去加工が可能であり、加工歪のない表面が得られると共に，その液は，高速化等の理由から高温・高濃度状態で用いられている．今後は，持続可能なプロセスが求められる．申請者は，少量の低濃度液を開始液として利用し，プロセス中に所望の濃度へ可変させるため，低濃度の液滴を加工部直上で局所加熱蒸発させることで，反応時は高濃度液として振る舞う方法（液滴エッチング法）を考案し，成立性まで検証できた．今回，低濃度のKOH液滴を用いた時のエッチング速度の温度依存性等，エッチング特性を確認することを目的とした．
実験 / Experimental
図１に液滴エッチングの様子を示す．試料はARIM利用にパターニングした．シリコーンチューブに送液された５％KOH水溶液を，チューブ先端に液滴として溜めている間に，ヒータにより液滴を加熱し，その後試料に落下させてエッチングを行った．
結果と考察 / Results and Discussion
図２に液滴加熱後のエッチング温度とエッチング速度の関係を示す．高温に加熱するほど液滴の濃度（エッチング後に濃度測定）が高濃度化すると共に，エッチング速度が向上することを実証できた．また，高温，高濃度となった液滴でエッチングすることによって，エッチング加工面も平滑になることも確認できた．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１ 液滴エッチング時の状況
図２ 液滴エッチング特性
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
ARIM利用により，各種のパターンマスク形状をのエッチング加工試料を作成できた．大変有用であり，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.
- 河原 宏紀，田中 浩，精密工学会 2024 年度秋季大会学術講演会学生研究発表会 ，「低濃度アルカリ液滴を用いたシリコンのマイクロ加工」，2024 年 9 月ポスター及び口頭発表
- 河原 宏紀，田中 浩，日本機械学会第 15 回マイクロ・ナノ工学シンポジウム ，「低濃度液滴によるシリコン異方性ウエットエッチング条件の検討」，2024 年 11 月ポスター発表
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