【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.26】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23TT0007

利用課題名 / Title

三次元微細加工に関する機器類開発とその応用

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）-

【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

立体フォトリソグラフィ,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,高品質プロセス材料/技術/ High quality process materials/technique,光リソグラフィ/ Photolithgraphy

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

佐々木実,石井清,福本由美子,花木美香

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。弊社は、20mm角用の小片基板に対するレジスト膜の貼付け器具を開発し、一式を2023年12月に大企業に収めた。 フォトレジスト膜を貼付ける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。このことは、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。昨年JPMXP1222TT0040は、貼付け器具の変更が小規模に納まる2インチウェハ対応を行ったが、今年度は産業界の要望に更に応えるべく、より大きな50mm角基板対応を試みた。

実験 / Experimental

試作した貼付け器具を使って、50mm角アルミ板へのレジスト膜貼付けを行った。この実験では、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、その上にポジ型フォトレジスト（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200mJ/㎠、パターン抜け重視のオーバドーズ）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、50mm角アルミ板に貼り付けた。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

図1は現像後に観察したライン-アンド-スペースパターンである。デザイン寸法は、ラインとスペースいずれも2.4μmである。マスクアライナによるコンタクト露光であれば、エッジバンプ除去など、気を使うレベルの寸法である。貼付け面積は50mm角に達しているが、モアレ縞が現れて虹色が一様ではない。類似の現象は、20mm角基板で経験していることから、条件の追い込みで改善の見込みがある。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1：50mm角アルミ板にレジスト膜を貼付け・現像したライン-アンド-スペースパターン

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

貼付けチャンバ試作において、愛知県 科学技術交流財団 産学協創チャレンジ研究開発推進事業（ニーズ対応FS型）の支援を受けた。

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