【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22KT1260
利用課題名 / Title
シリコン深堀り加工における側壁形状の検討
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
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）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
シリコン基材料・デバイス,高アスペクト構造,貫通孔構造,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,3D積層技術/ 3D lamination technology
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)
丸山 隆志
所属名 / Affiliation
NTTアドバンステクノロジ株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
小平 晃
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
瀬戸 弘之
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術相談/Technical Consultation
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
BOSCH法を用いたSi Deep etching技術による加工は高アスペクト構造や貫通構造の作製に重要な役割を果たしている。また、高速で加工を行うことができ、短時間で大面積を均一に加工することが可能であり、条件を最適化することにより加工形状を様々に変化させることができる。本検討ではSi基板上にミリオーダーの大面積パターンを形成し深堀りドライエッチング装置を用いて垂直貫通加工を行った。加工側壁のラフネスが素子性能へ影響するため、ラフネスを低減できる条件を検討した。
実験 / Experimental
基板厚さ525 μmのSi基板上にミリオーダーの大面積パターンを形成した。マスク材料にはSiと高い加工選択性を有するCrを用いた。基板裏面には貫通加工のストッパー層となるSi酸化膜を形成した。さらに貫通後の基板搬送などを想定し、加工する基板をオイルにより台座基板に貼り付けた。深堀ドライエッチング装置(Φ4”)により基板厚さ525 μmのSi基板の大面積パターンを加工した。加工条件は525 μm / 350サイクル程度の条件を用いた。また側壁ラフネス低減のためランプ機能によりstep3,4の保護膜成膜パワーを2700Wから2000Wまで徐々に低下させた。
結果と考察 / Results and Discussion
加工の均一性については300サイクル付近で基板周辺パターンから徐々に貫通が始まり、330サイクルで3インチ基板の中心部パターンが貫通した。一方で加工後の光学顕微鏡による評価では基板周辺部と中心部でほぼ同様の加工形状であり、基板面内の加工分布に依らず基板面内で均一な形状であった。貫通加工後の側壁形状をSEM観察した。Fig. 1では加工後の側壁に縦筋が発生し、ラフネスが大きい結果となった。一方でFig. 2に示したランプ機能を用いた結果では側壁に縦筋はなく、比較的ラフネスの低い側壁を得ることができた。今後、垂直性の向上などの検討を行う予定である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 標準貫通加工俯瞰写真
Fig.2 ランプ機能を用いた貫通加工俯瞰写真
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
なし。
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