【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.14】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23AT0042
利用課題名 / Title
レーザー描画装置を利用したレジスト突起物の形成とレーザー顕微鏡による観察
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）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication
【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
エレクトロデバイス/ Electronic device,電子顕微鏡/ Electronic microscope,光学顕微鏡/ Optical microscope,電子線リソグラフィ/ EB lithography,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,先端半導体（超高集積回路）/ Ascanced Semiconductor (Very Large Scale Integration)
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)
戸張 優太
所属名 / Affiliation
ヤマハロボティクスホールディングス株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
菱沼 隼
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
赤松 雅洋,杉山 和義
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-110：レーザー描画装置〔DWL66+〕
AT-061：短波長レーザー顕微鏡[OLS-4100]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
チップ実装工程において、前工程の微細化に伴い許容される異物サイズも極小化が進んでいる。そこで、次世代実装技術向けに極微小な異物を検出可能な高性能異物検査装置の導入を検討している。異物検査装置の検査能力を評価するためには幅が数μmサイズで規定された標準サンプルが必要となる。レーザー描画を利用してサイズの規定された突起物を作成し、レーザー顕微鏡にて作成物の測定を行った。
実験 / Experimental
基板として2インチシリコンウエハを用意した。スピンコーターで100rpm5s→5000rpm 60sの条件でレジスト(PFI-38A7)を塗布した(狙い膜厚0.5μm)。90℃,60sの条件でベークした後、レーザー描画装置[DWL66+](AT-110)にて幅0.3μm,0.5μm,1μm,5μmの突起物の描画を行い、110℃,60sの条件でポストベークした後、TMAHにて現像を行った。現像後レーザー顕微鏡(AT-061)にてウエハ表面に形成した突起物(レジスト)の形状を確認した。
結果と考察 / Results and Discussion
図1、図2に測定結果を示す。幅5μmについては概ね想定通りの寸法で突起物が形成されている事が確認された。厚みは0.486μmでありほぼ狙い値通りであった。幅1μmの突起物については形成されている事を確認したものの、レーザー顕微鏡ではノイズが大きく十分な測長は行えなかった。厚みは0.469μmであり、5μmの突起物と大差ない結果となった。0.3μm,0.5μmの突起物に関しては描画領域全てのレジストが除去されており、突起物は形成されていなかった。
今回の実験では最も分解能が高いハイレゾレンズで描画を行ったものの、1μm未満の寸法では十分な描画が行えてない事が示唆された。この領域では電子線描画等、より高分解能の装置で実施する方が確実な成果が得られるものと考えられる。レーザー顕微鏡での測長については1μmの時点でノイズが無視できない大きさとなっているので、電子顕微鏡等より水平分解能の高い解析装置の使用が推奨される。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1：幅5μm突起物のレーザー顕微鏡観察像
図2：幅1μm突起物のレーザー顕微鏡観察像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
今後は電子顕微鏡や電子線描画装置を使用し、より微細な構造の突起物形成に取り組んで行く。
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