【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.19】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23UT1046

利用課題名 / Title

近接効果補正(PEC)によるパターン寸法精度向上評価

利用した実施機関 / Support Institute

東京大学 / Tokyo 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）-

【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

高品質プロセス材料/技術/ High quality process materials/technique,電子線リソグラフィ/ EB 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)

青峰 信孝

所属名 / Affiliation

AGC株式会社

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

五十川　健

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

藤原　誠

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

UT-503：超高速大面積電子線描画装置
UT-506：枚葉式ZEP520自動現像装置
UT-508：電子線描画用近接効果補正ソフト

報告書データ / Report

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

　Si基板表面に対して、日本ゼオン製ポジレジスト「ZEP520A-7」および、アドバンテスト製電子線描画機「F7000S-VD2」を用いて、レジストパターニングを実施。その際、レジストパターニングに対する近接効果補正(Proximity Effective Correction、以下PEC)の効果について、電子線リソグラフィシミュレーションソフト「Beamer」を用いて、評価を行った。

実験 / Experimental

　まず、電子線リソグラフィシミュレーションソフトBeamerにて、Fig1.に示すような設定(Si基板、ZEP520A、膜厚80nm、加速電圧50kV)でシミュレーションを行う。次に、Fig.2に示すようなパターンデータを作成し、シミュレーションで出力されたPECに関する値(α,β,η)を適用の上、描画データとして、変換を行う。その一方、Si基板上にZEP520-7をZEP-A(アニソール)で1:1希釈の上、2500回転1分でスピンコートを行い、180℃で5分でベーキング後、超高速大面積電子線描画装置F7000Sで描画し、枚葉式ZEP520自動現像装置ADE-3000Sで30秒現像することで、レジストパターンを形成した。レジストパターン形成後は、自社でパターン表面をSEMで観察し、取得したSEM画像からCD(Critical Dimension:パターン寸法幅)を計測した。

結果と考察 / Results and Discussion

　Fig.2の描画パターンに対して、PECなし、BeamerによるPEC最適値を適用した時における露光強度分布の結果について、Fig.3に示す。Fig.3より、PECなしだと、均一の露光強度で描画されるのに対し、PECを適用すると、左側の線幅の細い寸法ほど、強い露光強度で描画される傾向であることが分かった。
　線幅寸法30～400nmで形成したLSパターンのレジスト寸法精度の測定結果(CD Linearity)をFig.4に示す。Fig.4の横軸はラインパターンの設計寸法、縦軸は設計寸法に対する差分を示しており、差分値(ΔCD)が0nmに近いほど、良好であることを意味している。今回は、PECなしとBeamerによる最適PECの適用を比較して、寸法精度を確認したが、PECを適用した場合、線幅200nm以上の大きい寸法は、概ね設計値通り(ΔCD≒0nm)の仕上がりとなり、線幅100nm以下の小さい寸法は、設計値からの誤差がPECをしない場合より小さくなることが確認できた。
　このような結果より、PECの適用は、寸法精度の向上に効果があり、Beamerは、有効な手段であることを確認することができた。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig.1 Beamerのシミュレーション画面とPECパラメータの算出結果

Fig.2 描画パターン

Fig.3 PECパラメータと描画パターンの露光強度分布の関係

Fig.4 ラインスペースパターンスペース部の寸法精度結果

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

　学術支援専門職員・藤原誠様に、電子線リソグラフィシミュレーションソフト「Beamer」のログインアカウントを開設いただきました。感謝いたします。

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.

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