トライボナノリソグラフィーと化学エッチングを併用した単結晶シリコンのマイクロファブリケーション－微細構造の高精細化に関する検討

摘要

本研究では，トライボナノリソグラフィーと化学エッチングを併用した3次元微細構造形成法について検討している．トライボナノリソグラフィーを行った単結晶シリコン（100）をKOH水溶液でエッチング処理すると，加工部に強いマスキング作用が発現し，マスクレスで微細構造を形成することができる．本報では，高精細な微細構造を形成するため，加工条件が微細構造の形状に及ぼす影響について検討した．まず，エッチング処理時間を変化させた実験を行った．その結果，マスキング作用が消滅する前後で微細構造の形状は大きく変化し，マスキング作用が消滅すると表面粗さが増加することがわかった．さらに，表面粗さの加工条件依存性を明らかにした．また，単線加工幅の垂直荷重依存性について検討し，垂直荷重の増加にともない微細構造の幅が大きくなることを示した．さらに，単結晶シリコン（110），（111）面に加工を行った場合でも加工部にマスキング作用が生じ，微細構造を形成できることがわかった．