【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.29】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22AT0151
利用課題名 / Title
3D集積システム技術の研究開発
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
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）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
シリコン貫通電極 (TSV),3次元集積実装
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)
浮田 茂也
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所
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）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-011：i線露光装置
AT-004：電界放出形走査電子顕微鏡[S4800_FE-SEM]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
シリコン貫通電極 (Through Silicon Via: TSV)を用いた3次元集積実装技術は、電子システムの高性能化 (小型化・高速化・多機能化・低消費電力化)のための手法として非常に有効である。一般的に、TSVは、(1) フォトリソグラフィ、(2) Si深掘エッチング、(3) SiO2エッチング、(4) レジスト除去、(5) 絶縁膜堆積、(6) SiO2エッチング、(7) バリア・シード層の堆積、(8) 電解めっきによる金属充填、(9) 研磨、というフローで形成される。これまで、これらのフローを実施するための装置を準備し、TSV試作ラインの構築を進めてきた。今回、(2)の形状を確認するためResist断面形状およびSiホールの断面形状の確認実験を行ったので報告する。
実験 / Experimental
【利用した主な装置】
i線露光装置【NPF011】及び電界放出形走査電子顕微鏡【NPF004】
【実験方法】
まず、4インチSiウエハに、i線露光装置を用いて、レジストホールパターン (膜厚16 µm・直径7µm)を作製した。その後、そのサンプルを目標値・深さ200 µmでSiエッチングを行い、レジストの残り膜厚と、Siホ－ル断面形状の確認をおこなった。
結果と考察 / Results and Discussion
図１に、レジストホールパターン形成後とSi深掘エッチング後におけるレジスト形状と及びSiホール形状の断面SEM像を示す。観察の結果、レジストの残り膜厚が7.1µm以上であり、エッチング後においてレジストが消失せず、残っていることが分かった。また、ホール深さが178 µmであり、目標の200 µmに近いこともわかり、現在のエッチング条件の妥当性を確認できた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 Cross-sectional SEM image of hole （Resist & Si）
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