【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.29】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22TT0040
利用課題名 / Title
三次元微細加工に関する機器類開発（2インチ基板対応）
利用した実施機関 / Support Institute
豊田工業大学 / Toyota 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）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
形状・形態観察,エッジバンプフリー,小片チップ,微細パターン,蒸着・成膜/Evaporation and Deposition,リソグラフィ/Lithography
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)
和島 達希
所属名 / Affiliation
株式会社ハイブリッジ
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）共同研究/Joint Research（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TT-006：マスクアライナ装置
TT-008：洗浄ドラフト一式
TT-015：デジタルマイクロスコープ群
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
豊田工業大学の佐々木教授が考案した立体サンプル向けフォトリソグラフィのレジストプロセスは、液体レジストをサンプルに塗るのではなく、平面のシートや基板に塗って固体膜にする。固体膜の下地には、水溶性ポリマーであるPVA膜があり、PVA膜と基板間で剥がすことで、薄膜の固体膜とし、これを目的の立体サンプルに貼る。サンプルよりも広い面積でレジスト膜を用意し、膜厚が均一な領域を使うことで、エッジバンプの影響を受けずに、均一膜が用意できる[1]。弊社は、20mm角程度の小片基板に対するレジスト膜の貼付け器具を開発した。 フォトレジストに貼付け前に予め転写しておく微細パターンの潜像は、平面基板用に使われている通常のマスクアライナを利用して得られるパターンよりも良質にできることが分かってきた。このことは、小片基板だけでなく、より大きな平面基板に対してもレジスト膜を貼る方法が有利な場合があることを示す。貼付け器具の変更が小規模に納まる範囲にて、2インチウェハが入る貼付けチャンバーを用意し、特性を評価した。
実験 / Experimental
試作した貼付け器具を使って、2インチSiウェハへのレジスト膜貼付けを行った。本実験では、フォトマスク上に水溶性PVA膜をスピン成膜し（膜厚約1μm）、更に、その上にフォトレジスト（AZ1500, 38cP）を3000rpmにて成膜した（膜厚2.4μm）。フォトマスク側から紫外線露光（i線のドーズ量90mJ/㎠）し、フォトマスクとレジスト膜がほぼ密着した状態で、潜像を転写した。フォトマスクから剥がした潜像付きレジスト膜を、2インチSiウェハに貼り付けた。PVAを水で溶解した後、レジストを現像した。
結果と考察 / Results and Discussion
Fig. 1(a)は利用したフォトマスクである。基本パターンは、1辺1.5μmの正方形が3μmピッチで配列したものである。これに混ざって、1辺10.5μmの正方形が105μmピッチで配列している。マスクサイズは2インチ角である。Fig. 1(b)はパターン転写した2インチSiウェハである。周辺部10mm未満は、フォトマスクからの膜の剥がししろ、貼付けしろになるが、中心の約φ35mmの領域にパターンがあり、明瞭な虹色が確認できる。1辺1.5μm角の微細パターンは、マスクアライナによるコンタクト露光では良質な転写が難しい[2]。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 (a) Photo of the mask used for patterning.
Fig. 1(b) 2” Si wafer with the resist pattern transferred.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
・参考文献：[1]Tomoya Onuki, Shigenori Saito, Minoru Sasaki, “Uniform resist film on chip substrate prepared by bonding film coated on sheet”, 2021 7th International Workshop on Low Temperature Bonding for 3D Integration (2021.10.6) 6P-08. DOI: 10.1109/LTB-3D53950.2021.9598390, [2] 岡崎信次,「リソグラフィ技術その40年」第1章, S&T出版 (2016.12) ISBN978-4-907002-63-3.
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