【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.04.27】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22IT0008
利用課題名 / Title
磁性細線メモリーの高精度多層配置プロセスの開発
利用した実施機関 / Support Institute
東京工業大学 / Tokyo Tech.
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）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
磁性細線メモリー, 電子線リソグラフィー, ２層レジスト, リフトオフ
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)
宮本 泰敬
所属名 / Affiliation
日本放送協会
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）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
IT-001：電子ビーム露光装置
IT-002：電子ビーム露光データ加工ソフトウェア
IT-006：走査型電子顕微鏡
IT-024：触針式段差計
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
将来の３次元映像用超高速ストレージの実現を目指して、磁性細線メモリーの研究を進めている。本メモリーの試作には電子線リソグラフィーを利用しているが、本メモリーの構成要素である磁性細線媒体や記録素子・層間絶縁層などを形成・積層する必要があるため、各層ごとに精密位置合わせが必要となる。このうち、磁性細線媒体を形成するリフトオフ工程において、磁性細線媒体の上端面をバリなく仕上げるために必要となる２層レジスト構造の描画・現像条件を探査するため、東京工業大学に技術代行を依頼した。
実験 / Experimental
表面熱酸化シリコンウェハを15mm×15mmの大きさに切り出した基板上に、犠牲層レジストPMGI (170nm)、電子線レジストZEP-520A (500nm)、エスペイサー (20nm)を順次スピンコートした。各レジスト厚は触針式段差計(P-7)により評価した。この基板に対して、電子線描画装置(JBX-6300SJ)を用いて幅1mmのライン状テストパターンを描画した。この時、加速電圧・ビーム電流を100 kV, 200 pA一定とし、ドーズ量を100～450 mCの範囲で調整した。またZEP-520Aはキシレンにより現像し30秒～5分の範囲で現像時間を調整するとともに、PMGIはCD26により3秒間現像し、２層レジスト構造の条件出しを実施した。形成した２層レジスト構造の評価は、走査型電子顕微鏡(S5200)により行った。
結果と考察 / Results and Discussion
Fig.1にドーズ量を250 mC一定とし、電子線レジストZEP-520Aのキシレン現像時間を変化させた時の２層レジスト構造の断面電子顕微鏡像を示す。現像時間を１分としたときに、２層レジスト構造の上端形状が最も良好となる結果が得られた。また犠牲層レジストPMGIのアンダーカット状態も、リフトオフ工程に適切な形状となることが判明した。今後、最適化した２層レジスト構造を用いてリフトオフ工程を実施することとし、磁性細線メモリーの評価素子を試作することを予定している。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 SEM images of developed bilayered resist patterns for different developing time.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
・磁性細線メモリー：NHK技研
研究年報2021(https://www.nhk.or.jp/strl/publica/annual/2021/7/4.html)
・梅本髙明様（東京工業大学EB露光技術支援担当）に感謝します。
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.
- 本件を適用した磁性細線メモリーの評価素子の試作完了後に外部発表を予定
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