【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.21】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24TU0061
利用課題名 / Title
ハイブリッドMEMSデバイス
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
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,先端半導体（超高集積回路）/ Advanced Semiconductor (Very Large Scale Integration),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)
山本 隆一郎
所属名 / Affiliation
日本MEMS株式会社
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
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
TU-052：アクテス スピンコータ#1
TU-053：アクテス スピンコータ#2
TU-054：ホットプレート
TU-060：現像ドラフト
TU-069：両面アライナ(8")
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
貫通、有底を問わず、高アスペクト比に於けるTSV充填メッキの検討を行った。ヴィ ア内部でのメッキの成長にはヴィア側壁の絶縁用SiO2 及びシード層の形成も含め、 ヴィアの断面形状が重要である。具体的には上記薄膜がヴィア首部での成膜時に 廂 状の形状にならない事がポイントになる。今回はSiO2 成膜温度、ラミネート成膜の 可否、及びシード層メタル膜厚の最適化を図り、ヴィア径10 µm、アスペクト比11 の形状にてヴィア底部までCuの析出が確認できた。
実験 / Experimental
東北大学ナノテク融合技術支援センターの装置を使用し、フォトリソグラフィを行なった。その後、PRマスクでDRIEにより所望のTSVを加工する（図1）。FE-SEMにて断面形状で、ヴィア径、 深さ、ヴィア首部でのエッチング太りがないかを確認した。続いて絶縁用SiO2 を200℃で成膜、全面エッチバック、再成膜の最適化を図りFE-SEMにて廂形状に なっていない事を確認、その後、シード層メタルを成膜した。結果は断面SEMによ り再度確認した。
結果と考察 / Results and Discussion
SEM写真（図2）より、1 µm のSiO2 、0.7 µm のTi/Cuが形成され、良好な状態でヴィア側 壁にも形成されている。ヴィア底部ではSiO2 、Ti/Cuとも～1/3の膜厚であった。 この状態でCu充填メッキを行い、TSV底部までのCuの析出を確認した。ヴィア中 部でのボイドが散見される場合があり、更なる最適化が必要である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Cross section view of vias after DRIE process. The photo is upside down.
Fig. 2 SiO2 and Ti/Cu are formed by PECVD and sputter.
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