【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.23】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24UT1102
利用課題名 / Title
シリコン深堀エッチングの最適化
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo 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
Mouse bites, Scallop, MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,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)
菱沼 慶一
所属名 / Affiliation
富士フイルム株式会社アドバンストファンクショナルマテリアルズ開発センター
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
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
振動型MEMSデバイスを作製するために高速シリコン深堀エッチング装置(SPTS MUC-21 ASE-Pagasus)を利用し、シリコン加工を行っている。これまで以下の項目を両立するエッチングレシピを構築してきた: ①駆動耐久性を確保のため高い加工仕上がり品質（Mouse bites抑制、低Scallopピッチ）、②高い生産性のための高エッチングレート確保。これまでは、エッチング深さ100μmまでの対応であったが、デバイス性能向上のために新たに深さ130μmまで対応する必要が出てきた。100μm用レシピ（Table1, Recipe1)をそのまま130μmエッチングに適用するとMouse bitesの問題が発生したため（Fig.1)、この度新規にレシピを構築した。
実験 / Experimental
①縦筋型Mouse bites 発生の抑制：エッチングイオン突入の直進性を抑えるため、Etch2のPressureを5.0から7.5Paに変更し、反応をラジカル反応寄りにした(Recipe2)。 ②Pressure変更の結果、エッチングレートが上昇し、Scallopピッチが増大し500nm以上になった。Scallopピッチを下げるために各Step timeを1.0→0.7sに変更し(Recipe3)、エッチングサイクル数を増加した。今回実験したエッチングレシピをTable 1に示す。
結果と考察 / Results and Discussion
①Pressureの変更によりMoute bites発生は抑制されたが、Scallopピッチが>500nm以上に増大した(Fig.2)。②各Step timeを 1.0→0.7sに変更し、サイクル数を増加することにより、Scallop ピッチを500nm以下に抑えた(Fig.3)。 今後、本レシピにより作成されたデバイス評価を行い、長期駆動耐久性などに問題がないか、確認する。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 100μm用レシピ(Recipe1)によるエッチング結果
Fig.2 Recipe2のエッチング結果
Fig3. Recipe3のエッチング結果
Table1 エッチングレシピ
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
高速シリコン深掘りエッチング装置を利用させたいただくにあたり、三田吉郎教授、水島彩子様に大変お世話になりました。
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