【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.07.04】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23TT0009
利用課題名 / Title
マイクロフィジカルセンサの構造形成
利用した実施機関 / Support Institute
豊田工業大学 / Toyota Tech.
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
MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,光リソグラフィ/ Photolithgraphy
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)
畑 良幸
所属名 / Affiliation
名城大学 理工学部メカトロニクス工学科
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
大槻浩 ,花木美香,中山幸子
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
TT-008：洗浄ドラフト一式
TT-010：Reactive Ion Etching 装置（非Boschプロセス）
TT-015：デジタルマイクロスコープ群
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
2022年度に形成したマイクロフィジカルセンサ構造をもつSOI(Silicon on Insulator)ウエハを完成させるため、Reactive Ion Etching 装置（非Boschプロセス）（TT-010）を用いてO2アッシングを行い、洗浄ドラフト一式（TT-008）を用いて有機洗浄を行った。観察にはデジタルマイクロスコープ群（TT-015）を用いた。センサ構造部の表面には大きな残渣はなく、Al電極が残っていることが確認できた。また、新たなマイクロフィジカルセンサ構造の試作に向けて、SOIウエハの硫酸過酸化水素水洗浄及び希フッ酸洗浄を行った。良好な結果を得ることができた。
実験 / Experimental
2022年度に形成したマイクロフィジカルセンサ構造をもつSOIウエハに対して、O2アッシングと有機洗浄を行った。SOIウエハのデバイス層にはBOX（Buried Oxide）層へ貫くトレンチによってセンサ構造が作製されており、Si表面にはAl電極が形成されている（図1）。O2アッシングには、Reactive Ion Etching 装置（非Boschプロセス）（TT-010）を用いて、RF出力270 W、流量100 sccmの条件のもと70分間処理を行った。その後、洗浄ドラフト一式（TT-008）を用いて、アセトンとIPA(Isopropyl Alcohol)にてそれぞれ2分間有機洗浄を行い、水洗後クリーンオーブンにて乾燥させた。これらの処理後のSOIウエハをデジタルマイクロスコープ群（TT-015）にて観察を行った。
新たなマイクロフィジカルセンサ構造の試作に向けて、洗浄ドラフト一式（TT-008）を用いて、新規SOIウエハの洗浄を行った。硫酸過酸化水素水（硫酸：過酸化水素水 = 4:1）にて10分間、希フッ酸（49%フッ酸：純水＝1:10）にて2分間洗浄を行い、水洗後クリーンオーブンにて乾燥させた。
結果と考察 / Results and Discussion
O2アッシング及び有機洗浄後のマイクロフィジカルセンサ構造のセンサ構造部の写真とAl電極部の写真をそれぞれ図2と図3に示す。SOIウエハのセンサ構造部の表面には大きな残渣はなく、Al電極が残っていることが確認できた。 硫酸過酸化水素水洗浄及び希フッ酸洗浄後の新規SOIウエハの写真を図4に示す。良好にウエハ洗浄を完了することができた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 センサ構造作製後のウエハ断面図
図2 アッシング及び有機洗浄後のセンサ構造写真(センサ構造部)
図3 アッシング及び有機洗浄後のセンサ構造写真(Al電極部)
図4 ウエハ洗浄後のウエハ写真
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
2022年度に試作したSOIウエハは「マテリアル先端リサーチインフラ」事業の支援を受け，豊田工業大学（課題番号：JPMXP1222TT0005），東北大学（課題番号： JPMXP1222TU0125），京都大学（JPMXP1222KT1360）にて作製した。
豊田工業大学の技術支援者に感謝いたします。
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