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異方性エッチング方法、三次元構造体、及び、デバイス

国内特許コード P110001545
整理番号 E092P18
掲載日 2011年2月10日
出願番号 特願2011-002490
公開番号 特開2012-146754
登録番号 特許第5187705号
出願日 平成23年1月7日(2011.1.7)
公開日 平成24年8月2日(2012.8.2)
登録日 平成25年2月1日(2013.2.1)
発明者
  • 田中 伸哉
  • 園田 晃司
  • 笠井 一夫
  • 樋口 行平
  • 前中 一介
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 異方性エッチング方法、三次元構造体、及び、デバイス
発明の概要 【課題】被対象物を効率よく所望する形状となるようにエッチングすることが可能な異方性エッチング方法、該異方性エッチング方法を用いて形成可能な三次元構造体、及び、該三次元構造体を備えたデバイスを得る。
【解決手段】異方性エッチング方法は、表面に所定形状のマスクを有した基板に対して、SFとCとを含む混合ガス、又は、SFとCとOとを含む混合ガスを用いた反応性イオンエッチングによって、所定条件下で結晶異方性エッチングを行う結晶異方性エッチング工程を有している。本方法と、Bosch法による垂直異方性エッチングを行う垂直異方性エッチング工程とを用いて三次元構造体を製造し、該三次元構造体をデバイスに利用する。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


従来から、下記特許文献1(段落0023)に開示されているように、湿式の異方性エッチング方法が公知となっており、下記特許文献1の図5に示されているホーン型形状となるようなエッチングが可能である。また、下記特許文献2(段落0124、0125)には、湿式の異方性エッチング方法及びRIEを用いた異方性エッチング方法が開示されており、下記特許文献2の図2(a)~(d)に示すような断面形状の細孔を形成することが可能である。

産業上の利用分野


本発明は、RIE(Reactive Ion Etching(反応性イオンエッチング))を用いた異方性エッチング方法、該異方性エッチング方法を用いて形成可能な三次元構造体、及び、該三次元構造体を備えたデバイスに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
所定条件下において、表面に所定形状のマスクを有した結晶異方性の基板に対して、SFとCとを含む混合ガス、又は、SFとCとOとを含む混合ガスを用いた反応性イオンエッチングを行うことによって、一方の結晶面のエッチング速度が他方の結晶面のエッチング速度よりも大きくなる乾式の結晶異方性エッチングを行う結晶異方性エッチング工程を有していることを特徴とする異方性エッチング方法。

【請求項2】
前記マスクが円形状又は長方形状の開口部を備えたものであって、前記基板の表面が{100}面、{110}面、又は、{111}面であることを特徴とする請求項1に記載
の異方性エッチング方法。

【請求項3】
前記マスクがフォトリソグラフィにより作製されたフォトレジストであることを特徴とする請求項1又は2に記載の異方性エッチング方法。

【請求項4】
SFとCとを含む混合ガス、又は、SFとCとOとを含む混合ガスを用いた反応性イオンエッチングによって、前記マスクを有した基板に対して、Bosch法による垂直異方性エッチングを行う垂直異方性エッチング工程を有していることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の異方性エッチング方法。

【請求項5】
一方の面及び他方の面に{100}面を有し、内部の少なくとも一部に前記一方の面に対して54.7°の角度に沿った{111}面を含む第1の穴部を前記一方の面側に有しているとともに、内部の少なくとも一部に前記他方の面に対して54.7°の角度に沿った{111}面を含む第2の穴部を前記他方の面側に有している基板からなり、
前記基板に、前記一方の面及び前記他方の面に対して垂直方向に貫通している貫通孔が設けられており、前記貫通孔の一端に前記第1の穴部が形成されており、前記貫通孔の他端に前記第2の穴部が形成されているものであり、
前記第1の穴部、前記第2の穴部、及び前記貫通孔が、SFとCとを含む混合ガス、又は、SFとCとOとを含む混合ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、所定のマスクを介して、乾式で結晶異方性エッチングされることによって形成されたものであることを特徴とする三次元構造体。

【請求項6】
前記貫通孔の一端及び他端の開口部が長方形状であり、
前記第1の穴部及び前記第2の穴部の形状が、前記貫通孔へ向かって縮幅している四角錐台形状であり、
前記貫通孔の一端の開口部が前記第1の穴部の底部であり、前記貫通孔の他端の開口部が前記第2の穴部の底部であることを特徴とする請求項5に記載の三次元構造体。

【請求項7】
請求項5に記載の三次元構造体を複数備えたものであり、
前記基板の一方の面側から、順に、前記第1の穴部、前記貫通孔、前記第2の穴部を介して、前記基板の他方の面側にかけて電気的な配線が設けられているとともに、前記第1の穴部及び前記第2の穴部に嵌合した略球状の導電部材によって、各三次元構造体の配線同士を通電可能に接続するものであることを特徴とするデバイス。

【請求項8】
請求項6に記載の三次元構造体を備えたものであり、
前記基板の一方の面から、順に、前記第1の穴部、前記貫通孔、前記第2の穴部を介して、前記基板の他方の面にかけて複数の電気的な配線がそれぞれ独立して設けられているものであることを特徴とするデバイス。
産業区分
  • 半導体
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011002490thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 前中センシング融合 領域
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