【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
22UT1149
利用課題名 / Title
電子線描画装置を使用した1GHz OPAW振動子の電極パターニング
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
圧電・焦電材料, プラズマエッチング, ,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,EB,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)
芦沢 英紀
所属名 / Affiliation
リバーエレテック株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
元野 智幸
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-500：高速大面積電子線描画装置
UT-600：汎用ICPエッチング装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
板波を利用した1GHz OPAW(Orthogonal Plate Acoustic Wave)振動子を作製する際には、L/S 1μm/1μm程度の非常に微細な櫛形電極(Interdigital tranceducer)と反射器(Reflector)のパターンを水晶ウェハ上に形成する必要があり、良好な周波数温度特性を実現するためには、櫛形電極の線幅を高精度で制御する必要がある。
半導体用のステッパーを使用してパターンを作製することを考えたが、使用する水晶ウェハの厚さが100μmと、通常のシリコンウェハに比べて薄く、ステージへのローディングに問題がある。また、ステッパーはレンズのNAが大きく、焦点深度が浅いことから、ウェハが薄いことで発生するソリの影響によりウェハ全体で所要の線幅を解像できない問題もあり、ステッパーを使用するためには解決すべき課題が多い。
電子ビーム描画装置はステッパーに比べてDOFが深く、ウェハの表面プロファイルの影響を受けずにパターンを形成可能であることから、東京大学 武田クリーンルームの装置を利用し、電子ビーム描画とドライエッチングで1GHz OPAW振動子用の電極の形成を行った。
実験 / Experimental
【利用した主な装置】高速大面積電子線描画装置 ADVANTEST F5112+VD01
汎用ICPエッチング装置 ULVAC CE-300i
【実験方法】
1. 4インチ径 100μm厚の水晶ウェハに、Cr下地のAu膜を自社にて成膜。EBレジスト FEP-171をTable.1の条件でスピンコートする
2. レジスト塗布ウェハに電子線描画装置 F5112+VD01で電極パターンを描画する
3. NMD-Wで60 s現像する
4. 4インチのSiダミーウェハに熱剥離シート(日東電工 リバアルファ No.31950M 剥離温度120 ℃ 感圧面強粘着品)で水晶ウェハを貼り付ける
5 汎用ICPエッチング装置 CE-300iを使用し、Table.2の条件でエッチング、アッシングを行う
結果と考察 / Results and Discussion
Fig.1にアッシング後のL/S 1.0μm/1.0μm 櫛形電極、反射器を示す。電極とスペース各10本の寸法は20μmで、所定の寸法通りに電極を形成することができた。
しかし、振動子としての特性が悪く、レジスト残渣が電極膜上に残っている可能性を考え、アッシング条件の検討を行ったが改善しなかった。
対策として、使用するEBレジストの変更を考えている。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Table.1 Condition of Resist Spincoat
Table.2 Condition of Etching and Ashing
Fig.1 L/S 1μm/1μm IDT and reflector
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
その他ARIM利用機関：東北大学（JPMXP1222TU0012）
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