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J-GLOBAL ID：201402251512866799   整理番号：14A0450752

ナノ多孔質触媒を使用し金属支援化学的エッチングによるシリコン上の高アスペクト比で均一な垂直トレンチエッチング

Uniform Vertical Trench Etching on Silicon with High Aspect Ratio by Metal-Assisted Chemical Etching Using Nanoporous Catalysts

著者 (6件)： LI Liyi (Georgia Inst. Technol., Georgia, USA) ,  LIU Yan (Georgia Inst. Technol., Georgia, USA) ,  ZHAO Xueying (Georgia Inst. Technol., Georgia, USA) ,  LIN Ziyin (Georgia Inst. Technol., Georgia, USA) ,  WONG Ching-Ping (Georgia Inst. Technol., Georgia, USA) ,  WONG Ching-Ping (Chinese Univ. Hong Kong, HKG)
資料名： ACS Applied Materials & Interfaces  (ACS Applied Materials & Interfaces)
巻： 6  号： 1  ページ： 575-584  発行年： 2014年01月08日 
JST資料番号： W2329A  ISSN： 1944-8244  CODEN： AAMICK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： シリコン基板上に垂直なトレンチを形成するためには,現在までのところ反応性イオンエッチング(RIE)とその関連技術が主に用いられているけれどもプロセス装置のコストが高い問題がある。一方,ウエットエッチングプロセスが可能な酸を用いた電気化学的エッチングプロセスではトレンチ形成が(110)面の基板上に制限され,同一基板上での集積化が困難であった。そこで,これを解決するために,金属支援化学的エッチング(MaCE)が,低コストで,マイクロあるいはナノ構造をシリコン基板上に形成できる魅力的なウエットエッチングプロセスとして提案されてきた。しかし,高アスペクト比のトレンチを古典的なMaCEで均一に形成するのは大きな挑戦であった。本論文には,それを可能とする革新的なMaCEを報告する。この方法では,触媒としてのナノ空孔を有する金の薄膜と,エッチング液としての水(H₂O)に対して低い濃度(ρ)の弗酸(HF)と過酸化水素(H₂O₂)の混合溶液とを組み合わせた。この方法により,2μmまでの幅でアスペクト比16の垂直トレンチを良好に形成できた。このトレンチ形状は3次元空間的にとりわけ均一であった。また,垂直トレンチの方向は(100),(111)双方の面方位のシリコン基板に適用可能である。また,トレンチの横方向の幾何学的配置を調整した複数のトレンチも同一基板上に形成可能である。触媒を通しての質量輸送プロセスと電解研磨により補助された電荷輸送プロセスを含むエッチング機構が比較研究から判明した。この新しい方法により,MaCEにおける歪んだ不揃いの触媒による問題を基本的に解決することができる。この結果は,現状適用可能な方法に比べ,高品質トレンチエッチングプロセスにおける2桁以上もの低コスト化の突破口としての記録をマークした。

シソーラス用語： 多孔質体 ,  ナノ構造 ,  *エッチング ,  *超小形回路技術 ,  *トレンチカット【加工】 ,  ケイ素 ,  *ウエハ【IC】 ,  金属触媒 ,  触媒反応 ,  パターン形成 ,  アスペクト比 ,  均一性 ,  細孔 ,  *電解研磨 ,  エッチング液 ,  結晶方位 ,  マイクロマシニング ,  加工精度 ,  *機械工作
準シソーラス用語： 工作精度

分類 (1件)： 固体デバイス製造技術一般  (NC03030V)

タイトルに関連する用語 (9件)： ナノ多孔質 ,  触媒 ,  支援 ,  化学 ,  エッチング ,  シリコン ,  高アスペクト比 ,  垂直 ,  トレンチエッチング