Si基板の3D微細加工とデバイスへの応用

研究キーワード：
Si基板、３D微細加工、リソグラフィ、エッチング、自己整合プロセス、原子間力顕微鏡(AFM)プローブ

研究シーズの特徴・独自性

電子ビーム（EB）リソグラフィ、Siのトレンチエッチング（RIE）、等方性プラズマエッチング、結晶異方性エッチング（ウエット）などのウエハプロセスでの一括微細加工技術を融合し、Si基板へマルチ構造のナノニードル、中空構造（マイクロ流路）などの３D微細構造を形成する手法を開発しています。

図は、通常は単純なシングル構造である原子間力顕微鏡(AFM)のSiナノ探針／カンチレバーをデュアル構造にし、2個のSiナノ探針（数μm高）をサブμmの近接ギャップで向かい合わせに形成する自己整合プロセスや、さらに液体試料をデリバリするためのノズルや、数μm厚のSiカンチレバーにトンネル状の埋込型マイクロ流路を一括形成した開発例です。

産学連携の可能性

山形大学米沢キャンパス共通クリーンルーム内に、EB描画装置、深堀用反応性イオンエッチング（DRIE）装置（自作開発）、プラズマエッチング装置、熱酸化炉、3元スパッタ装置などを整備し、小サイズ基板（50mm以下）を用いた”ミニマルファブ”風の微細加工が可能です。

近接デュアルAFMプローブに、マイクロ流路とノズルを形成し、サンプル表面の分子像をAFM観察しながら、狙った場所へ異分子の液体試料をデリバリする”ナノ３Dプリンティング”への応用も目指しています。