【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.26】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23NM0056

利用課題名 / Title

Siエッジ試料作製

利用した実施機関 / Support Institute

物質・材料研究機構 / NIMS

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）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

走査型電子顕微鏡, ウェットエッチング, プラズマ処理, 電子線描画（EB）,電子顕微鏡/ Electronic microscope,電子線リソグラフィ/ EB lithography,膜加工・エッチング/ Film processing/etching

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)

田中 満

所属名 / Affiliation

筑波大学大学院　理工情報生命学術院数理物質科学研究群

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

簑原 郁乃

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術補助/Technical Assistance（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

NM-601：電子ビーム描画装置 [ELS-F125]
NM-605：水蒸気プラズマ洗浄装置 [AQ-500 #1]
NM-633：SiO2プラズマCVD装置 [PD-220NL]
NM-614：CCP-RIE装置 [RIE-200NL]
NM-615：ICP-RIE装置 [RIE-101iPH]

報告書データ / Report

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

走査電子顕微鏡は材料開発やLSI開発に必須な観察ツールであり、その性能を決める主要因の1つは観察プローブとなる電子ビームの特性にある。電子ビームの特性 をモニターするためには、シャープな構造を持ち、高いコントラストの画像が得ら れるモニター用試料が必要となる。その候補として本テーマでは、異方性ウェット エッチングにより形成したシリコン深溝試料を試作する。酸化膜マスクを形成し た(110)面のシリコンウェハを用いてTMAH溶液により異方性エッチングを行うと、 垂直な(111)断面を持つ深溝構造を作製することができる。本手法により作製され た試料は、垂直断面上端でのシャープなエッジ構造を持ち、深溝化による高いコントラストの画像が得られる試料となることが期待できる。

実験 / Experimental

下記指定の工程で溝加工を行う。 １．4インチSi基板上へSi酸化膜(50nm)を塗布する。できるだけ緻密な膜を形成したい。「プラズマCVD（PD-220NL）」 ２．レジストを塗布する。３．EBリソグラフィ(50～100nm) 「ELS-F125」 ４．現像する。５．Si酸化膜のドライエッチング(50nm) 「CCP-RIE装置（RIE-200NL）」 ６．レジスト除去「水蒸気プラズマ洗浄装置（AQ-500）」 ７．表面処理（20nm）「ICP-RIE装置（RIE-101iPH）」 ８．異方性ウェットエッチング(250nm) (TMAH：25% , 70℃or86℃, 1min) ９．Si酸化膜除去

結果と考察 / Results and Discussion

試料作製のプロセスにおいて、電子ビーム描画の前にウェーハのマーク形成を行う必要があることがわかった。この理由としては、試料作製に異方性ウェットエッチングを用いるため、描画する角度を方位に合わせる必要があるからである。マーク形成にはマスクレス露光装置を用いる予定である。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

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