【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.29】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22AT0273
利用課題名 / Title
レーザー描画装置による3次元形状作製技術の開発
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）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）その他/Others（副 / Sub）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
キーワード / Keywords
近接効果,3次元構造体,PMER P-HA1300,グレースケール露光
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
吉越 孝樹
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
AT-045：触針式段差計
AT-061：短波長レーザー顕微鏡[OLS-4100]
AT-094：解析用PC（CAD及び近接効果補正用）
AT-110：レーザー描画装置〔DWL66+〕
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
レーザー描画装置では、その露光量を連続的に変えることで、3次元の任意形状を作れることが知られている。しかしながら、レーザーの焦点深度や近接効果などの要因から角張った形状を有する3次元構造体を設計値通りに作製することは困難とされている。この実験では近接効果を補正するソフトを用いて階段形状を有する3次元構造体が作製可能か検討する。
実験 / Experimental
【NPF008】スピンコーター
【NPF012】ドラフトチャンバー（右）
【NPF045】触針式段差計
【NPF061】短波長レーザー顕微鏡[OLS-4100]
【NPF094】解析用PC(CAD及び近接効果補正用)【NPF110】レーザー描画装置[DWL66+]
HMDS処理を施した4インチSi基板にスピンコーターを用いて東京応化工業のPMER P-HA1300を塗布した。レーザー描画装置[DWL66+]のグレースケール露光機能を用いて、露光量を変えた長方形パターンを露光して触針式段差計で深さを測定した。測定した露光量と深さのデータを元に解析用PCの近接効果補正システムBEAMERを用いて、高さ15 µm、4段構造である階段形状の描画データを作成した。上記の描画データをレーザー描画装置[DWL66+]にて、CI-over10、5 mmレンズ、LaserPower 100 mW、Filter 5％、Focus -100％の条件で露光し、作製した形状を短波長レーザー顕微鏡[OLS-4100]にて測定した。測定後、設計値と測定値の比較を行い評価した。
また、現像はドラフトチャンバー内で行い、現像液はP-7Gを用いた。
結果と考察 / Results and Discussion
レーザー顕微鏡[OLS-4100]を用いて観察した3次元画像とレーザー顕微鏡の測定値と設計値の比較したグラフを図に示す。Fig. 1(b)より近接効果補正システムBEAMERを用いることで高さ方向の形状がおおよそ設計値と等しい結果となった。
今回の実験で幅方向の形状が設計値と異なる結果となったのは横方向にも現像が進んだためであると推察する。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 (a)3D image, (b)Comparison of measurement value and design value
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