東京大学大学院 工学系研究科 機械工学専攻酒井・泉研究室

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半導体デバイスパターンの座屈強度

微細化・集積化が進んだ半導体デバイスでは構造強度が低下しており、それが原因で半導体構造に座屈が生じ、製造上の問題になっています。座屈とは構造の不安定現象の一つで、圧縮の力により構造が波打った形状へ急激に変化する現象のことです。このような座屈を予測するために、薄板の仮定による理論式を拡張し、半導体構造に適用しました。その結果座屈の発生が予測可能になり、さらに半導体プロセス実験と有限要素法解析との比較により予測の妥当性が確認されました。

 

参考文献:

・Hiro Tanaka, Takahiro Hidaka, Satoshi Izumi and Shinsuke Sakai, “Onset of Wiggling in a Microscopic Patterned Structure Induced by Intrinsic Stress During the Dry Etching Process”, J. Appl. Mech. 81(9), 091009 (Jul 10, 2014).

・H24年度卒業論文:半導体の微細素子構造の面外座屈に関する有限要素法解析  
・H25年度修士論文:真性応力に起因する半導体微細パターン構造の弾性安定問題の解明  
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半導体パターンの座屈(左)と座屈のFEMモデル(右)

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