【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

22KT1294

利用課題名 / Title

ドライエッチングによる微細モールド作成技術の開発

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）計測・分析/Advanced Characterization

【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,ナノインプリント,プラズマエッチング,光露光（マスクレス、直接描画）,電子顕微鏡/Electron microscopy,リソグラフィ/Lithography,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,蒸着・成膜/Evaporation and Deposition,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)

新関 嵩

所属名 / Affiliation

Bush Clover株式会社

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

廣谷務,村松淳平

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

瀬戸弘之,赤松孝義,岸村眞治

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

KT-104：高速マスクレス露光装置
KT-235：深堀りドライエッチング装置（２）
KT-301：超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

半導体におけるトレンチ構造をはじめとする、高アスペクト比のパターン作製に関して、電鋳金型を作製、成型することを検討している。高アスペクト比の電鋳金型を作成するためには、シード層を全体に均一に形成する技術、電鋳後に元の型を電鋳金型を破損せずに除去する技術などを開発する必要がある他、元となるマスター型の作成を行う必要がある。 本課題では、幅が数um程度でテーパー角の小さい微細なパターンを、シリコンウェハをドライエッチングすることによって作成する。

実験 / Experimental

厚膜ポジ型フォトレジストを膜厚5um狙いで塗布、ベークを行い、マスクレス露光装置で露光、深掘りエッチング装置でエッチングし、SEMにて断面観察を行った。
【レジスト塗布条件】
基板：4インチシリコンウェハ
レジスト：TCIR-ZR8800 RB（96cP）
スピンコート条件：
    500 rpm -> 15 sec 　　　　　　
    1500 rpm -> 30 sec
ベーク温度： 130 ℃ -> 90min
【描画条件】
パターン形状： 幅1umの直線
露光量： 220mJ
 【ドライエッチング条件】
レシピ：ボッシュプロセスレシピ（No.84）
Cycle数： 1200

結果と考察 / Results and Discussion

図1に幅2um狙いで作成したシリコン深掘りパターンの断面SEM画像を示す。
露光幅1umに対して、深さ67.2um基板上部では幅2.64um、エッチング底部では幅1.77umとなった。
その時のテーパー角は0.37°であった。
今後はエッチングパラメータを最適化し、よりテーパー角を小さく、アスペクトを高くした構造を作製すべく実験を進めていく。
また、レジストによるマスクパターンの場合は、細い線幅に対しては再現性に乏しいこともわかってきたので、金属や酸化膜など別のマスク材料についてもトライする予定である。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1 トレンチ構造の断面SEM写真

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

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