【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
22KT1157
利用課題名 / Title
シリコン深掘り構造作製における欠陥形成機構の研究
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
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）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
窒化ホウ素,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)
濱野 誉
所属名 / Affiliation
京都大学 大学院工学研究科
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
岸村眞治,瀬戸弘之
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
KT-103：レーザー直接描画装置
KT-110：レジスト現像装置
KT-111：ウエハスピン洗浄装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
窒化ホウ素（BN）は，多様な結合状態をとりうる元素系であり，エレクトロニクス，トライボロジー分野への応用が期待されている．工学的応用で重要となる3次元構造体への成膜では，構造体中の面方向とイオン入射方向の関係により各面上で膜厚が変化すると予測されるが，これまで報告例は少ない．本研究では典型的な3次元構造体として微細トレンチに着目し，照射イオンエネルギーに依存する膜厚分布を解析した．
実験 / Experimental
幅2umのトレンチパターンを搭載したフォトマスクを作製した．p型Si基板上にパターニングし，ボッシュプロセスにより深さ1000 nmのトレンチを形成した．その後，反応性プラズマ支援成膜（RePAC）法により，成膜時の照射イオンエネルギーを変化させてBN膜を堆積した．走査型電子顕微鏡（SEM）観察により，トレンチ内の膜厚分布を評価した．
結果と考察 / Results and Discussion
Fig. 1に作製したトレンチパターンのSEM像を示す．エッチングプロセス最適化により，垂直な断面形状が実現された．次にFig. 2にBN膜を堆積したトレンチの断面SEM像を示す．低イオンエネルギーの場合，上面，底面と比較して側壁では膜厚が小さい．これは原料となるB蒸気が方向性を有し，側壁に到達しにくいからである．一方高エネルギー条件では，側壁上部がスパッタされ下地のSi基板が露出した．また，上面，底面では膜厚が減少した一方，側壁では底面からスパッタされた粒子が堆積することで膜厚が増加した．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 SEM image of the micro-trench structures in Si substrates.
Fig. 2 Cross-sectional SEM images of the BN films deposited on micro-trenches under (a) low and (b) high ion-energy conditions.
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