【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.04.17】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22TU0168
利用課題名 / Title
シリコン深堀治具作製 / Silicon jig fabricated by deep-RIE etching
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
Deep-RIE,蒸着・成膜/Evaporation and Deposition,スパッタリング/Sputtering,成形/Molding,リソグラフィ/Lithography,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,アクチュエーター,高周波デバイス,パワーエレクトロニクス,光導波路,MEMSデバイス,IoTセンサ,ナノフォトニクスデバイス,ナノエレクトロニクスデバイス,スピントロニクスデバイス,自己修復材料,メタマテリアル,量子効果デバイス
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
梅木 和博
所属名 / Affiliation
岩手大学 生産技術研究センター
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TU-310：レーザ／白色共焦点顕微鏡
TU-063：i線ステッパ
TU-211：プラズマクリーナー
TU-201：DeepRIE装置#1
TU-061：スピン乾燥機
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
岩手大学 生産技術研究センターでは、花巻市内企業の依頼を受け、シリコンを使用した高精度寸法治具（加工穴ピッチ、口径寸法）作製の依頼を受け、東北大学マイクロシステム融合研究開発センターの作業指導及び装置群を借用し試作品製作を実施した。
実験 / Experimental
【利用した主な装置】
・プラズマクリーナー（ヤマト科学）
・スピンコータ（MIKASA）
・ホットプレートHHP-230SQ
・（CANON製） i線ステッパー FPA-3030i5+
・現像器具（ドラフト、ウェハー保持治具、シャーレ）
・スピン乾燥機（東邦化成）
・DEEP RIE装置（住友精密）
・レジスト剥離器具（有機ドラフト）
・レーザ／白色共焦点顕微鏡（レーザーテック）
【実験方法】
① レジスト塗布厚や現像時間等を推奨条件で固定し、i線ステッパーの露光量（3水準）、および、デフォーカス量（4水準）を変化させて露光を行い、口径寸法を評価した。
② 上記で作成したテスト基板を用いてDeep-RIE装置（住友精密）を用い深堀ドライエッチング加工（加工深さ：約160 µm）を実施。
③ ①～②で得られた条件をもとに試作基板を投入し、加工を実施した。
④ 投入基板数：4 WF
【露光条件水準】
① 露光量：900/1000/1100 J/m2
② デフォーカス量：0.5/0/-2/-4 µm
【使用基板】
両面研磨シリコン t=0.525mm、 φ４“
【使用薬液】
レジスト：TCIR-ZR8800 96cp
現像液：TMAH 2.38％
【Deep-RIE 加工水準】
水準① エッチング／パッシベーション比率 etch：9 対depo：5
水準② エッチング／パッシベーション比率 etch：9 対depo：6
【使用ガス】
Etchガス：SF6、Depoガス：C4F8
レジスト残渣除去後、レーザーテック共焦点顕微鏡にて開口寸法/加工深さを各水準に測定し、適正条件を設定した。
【使用薬液】
剥離液：Nメチル2ピロリドン、アセトン、IPA、純水
【評価項目】
断面形状（断面SEM観察）、テーパー角度
結果と考察 / Results and Discussion
試作品：4 Wf製作後、レーザ／白色共焦点顕微鏡（レーザーテック）を用いて、寸法測定を実施し、試作依頼先の要望規格を満足できる結果であった。テーパー角度の少ない条件を設定した。
現在、試作品を使用して組付け評価を実施中である。
【今回の最終採用条件】
① 露光量：900 J/m2
② デフォーカス量：0 µm
③加工水準：エッチング／パッシベーション比率＝etch：9／depo：6
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
東北大学の先生方から多大なご協力を頂きました。
利用した主な設備（欄不足分）
TU-202
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件