走査型プローブ顕微鏡(SPM)データギャラリー

陽極酸化によるパターン形成


エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社

ジャンル 半導体・エレクトロニクス, 無機材料
モード ベクター加工
測定領域 1μm
ステーション SPI3800N
装置 SPA-300

 解説
大気中で、導電性のAFM探針をシリコン基板に接触させ、探針に電圧をかけながら特定パターンのみ走査すると、探針と基板の間に流れる微小電流と、 その部分に存在する吸着水の効果で、水の電気分解による陽極酸化反応が生じ、酸化物のパターンを作ることができます。近年、このようなナノリソグラフィ の手法は、プローブ記録や新たなデバイスの作製法として注目されています。

Fig.1(a)は、陽極酸化を行う前のシリコン基板表面をAFM観察した写真です。標準で搭載されているベクター加工というツールを使って、「SII」という文字 パターンを陽極酸化によりパターニング(印加電圧は3〜5V程度)し、その後で同じ場所をAFM観察した写真がFig.1(b)です。(1)

なお、タイトル画像の動画は、NanoNavi新機能<形状像と物性像の重ね合わせ>を応用して作成したもので、このように加工前後のSPM画像を 重ね合わせることも可能です。この動画からも、ほとんど加工された領域のみが変化していることがわかります。
このデータをモチーフにした作品を、2001年トライボロジー会議 トライボアートコンテスト に出品いたしました。
引用文献:
(1) 山岡武博: "走査型プローブ顕微鏡の基礎と応用", 材料技術, 23(2005)211.

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