【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.28】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24AT0187
利用課題名 / Title
高アスペクト比TSVでの充填メッキ用絶縁用SiO2膜及びシード層メタルの形成
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
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）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
電子顕微鏡/ Electronic microscope,CVD,高品質プロセス材料/技術/ High quality process materials/technique,エレクトロデバイス/ Electronic device,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,スパッタリング/ Sputtering
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
増田 賢一
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
AT-030：プラズマCVD薄膜堆積装置
AT-095：RF-DCスパッタ成膜装置（芝浦）
AT-004：電界放出形走査電子顕微鏡[S4800_FE-SEM]
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10um、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
PRマスクでDRIEにより所望のTSVを加工する。FE-SEM(AT-004)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(AT-030)、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、その後でシード層メタルを成膜した(AT-095)。結果は断面SEMにより再度確認した。
結果と考察 / Results and Discussion
SEM写真より、1um のSiO2、0.7um 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 (above) Cross section view of vias after DRIE process. The photo is upside down. (below) SiO2 and Ti/Cu are formed by PECVD and sputter.
Fig.2
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
なし
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