【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.19】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22UT1142
利用課題名 / Title
周波数分散PMUTアレイによる広帯域超音波トランスデューサー
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学
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
リソグラフィ/Lithography,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,スパッタリング/Sputtering,MEMSデバイス/ MEMS device,IoTセンサ/ IoT sensor
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)
鈴木 謙次
所属名 / Affiliation
コニカミノルタ株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
中山雄太,清水直紀
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
UT-604：高速シリコン深掘りエッチング装置
UT-504：光リソグラフィ装置MA-6
UT-500：高速大面積電子線描画装置
UT-900：ステルスダイサー
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
周波数分散PMUTアレイ(圧電型マイクロマシン超音波マイクロマシン超音波振動子：Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer))の加工プロセス検討のため、東京大学の高速シリコン深掘りエッチング装置により異径ダイアフラムの同時作製検討を行った。
実験 / Experimental
高速大面積電子線描画装置にて、直径の異なる複数パタンを含むフォトマスクを作製する。チップ分割したSiウエハに、AZ4620フォトレジストをスピンコートする。作製したフォトマスクと光リソグラフィ装置MA-6にて、レジスト付きチップにパタン露光する。高速シリコン深掘りエッチング装置にて、レジストパタン付きSiをBoshエッチングする。チップSiのエッチング断面をステルスダイシング装置で露出し、SEMまたは光学顕微鏡にてパタン径毎のエッチング速度を測定する。
結果と考察 / Results and Discussion
パタン径について大径(100μm)と小径(50μm)の2種類、エッチングレシピについて低速(6731)と高速(HR)の2種類について実験を行った。エッチング深さは200μm程度を目標とした。Fig. 1にエッチング断面のSEM像例を示す。Fig. 2にHRレシピについて、7分のエッチング時点でのエッチング深さを示す。HRデフォルト(HR_7min)でレシピは、大小パタン差が30μmであった。エッチングとパッシベーションの切り替え時の真空排気時間を拡張したレシピ(HR_7min_clear)では大小パタン差が7μmに改善することが分かった。Fig. 3に6731レシピについて、7分(6731_7min)と40分(6731_40min)のエッチング時点でのエッチング深さを示す。7分の時点では大小パタンの差異は無かった。40分の時点では5μmの大小パタンの差異となった。以上の結果を用いて、今後、エッチング速度のパタン依存性の実質的に無いエッチングレシピを作成する。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1, SEM image of etched cross sections
Fig. 2, Etching rate of high rate (HR) recipe for Φ50 um and Φ100um.
Fig. 3, Etching rate of low rate (6731) recipe for Φ50 um and Φ100um.
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：1件