【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.19】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22KT1150

利用課題名 / Title

リフトオフプロセスにむけたBEAMERを用いたEB描画法の開発

利用した実施機関 / Support Institute

京都大学 / Kyoto 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）計測・分析/Advanced Characterization

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

フォトニクス・プラズモニクス,電子線描画（EB）,蒸着（抵抗加熱、電子線）,走査型透過電子顕微鏡,電子顕微鏡/Electron microscopy,リソグラフィ/Lithography,蒸着・成膜/Evaporation and Deposition,EB,3D積層技術/ 3D lamination technology

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)

新関 嵩

所属名 / Affiliation

Bush Clover株式会社

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

村松淳平,廣谷務

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

江崎裕子,海津利行,赤松孝義

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術相談/Technical Consultation

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

KT-116：近接効果補正システム
KT-115：大面積超高速電子ビーム描画装置
KT-203：電子線蒸着装置
KT-118：高圧ジェットリフトオフ装置
KT-301：超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡

報告書データ / Report

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

リフトオフプロセスは、基板上に微細なメタルパターンを形成する手法として広く知られている。
リフトオフの際に、EBリソグラフィを利用してレジストマスクを作製することでnmオーダーの微細メタルパターンを形成することができるが、EBリソグラフィは近接効果によってパターンがデザイン通りに描画できない場合もある。
本実験では、近接効果補正ソフト「BEAMER」を用いることで、リフトオフによって形成されるパターン寸法の精度向上を目指す。
補正をかけたデータと補正をかけていないデータでパターンを描画し、リフトオフによって作製されたメタルパターンの寸法の違いを比較する。

実験 / Experimental

BEAMERのshapePEC機能を用いて、近接効果補正を行った描画データを作成した。
6inch石英基板にピラニア洗浄・HMDS処理を施したのち、EBレジストZEP520Aを300 nm厚さ狙いで塗布した。
レジストを塗布した基板に導電性フィルムとしてエスペイサー300Zを塗布し、EB描画を行った。
描画したパターンは□3.16 µm、ピッチ4 µmのアレイパターンだった。
描画後、基板を水洗浄し、現像液ZED-N50で2分30秒現像した。
現像した基板に電子線蒸着装置でCrとAuを蒸着し、リフトオフ装置にてリフトオフを行った。
作製したメタルパターンをSEM観察し、寸法を測定した。

結果と考察 / Results and Discussion

110 µC/cm2のDose量で描画し、作製したメタルパターンのSEM画像を図1 (a)に示す。
補正をかけていないパターンは、近接効果によって正方形形状が丸みを帯びていたが、補正をかけたパターンは丸みが抑制されたことが示された。
また、Dose量とパターン幅の関係のグラフを図1 (b)に示す。
グラフより、すべてのDoseにおいて補正をかけたパターンは近接効果による太りを抑制できており、また目的とする寸法に近くなっていた。
したがって、BEAMERを用いて描画データを作成することで、リフトオフパターンの精度を向上させることが示された。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1 (a) 作製したメタルパターンのSEM像 (b) Dose量とパターン幅の関係

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