【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.07】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23UT1224

利用課題名 / Title

EB描画装置を用いたナノメートルサイズのパターニング実験

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

SEM用断面観察用試料,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)

佐藤 寛暢

所属名 / Affiliation

キオクシア株式会社

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）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

報告書データ / Report

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

目的：EB描画装置（UT-503_超高速大面積電子線描画装置_F7000S-VD02 (ADVANTEST )）を用いて、80nm径程度のドットパターンをミリメートルサイズ面積に敷き詰める。
用途：断面SEM観察用のテストパターン。
実施内容：EB resist spin-coating -> Pre-bake -> EB direct writing -> Development -> Post-bake -> SEM observation

実験 / Experimental

EB resist coating: ZEP520A-7_6000rpm/60sec
Pre-bake: 180℃/5min
EB direct writing: Dose variation was carried out from 85 to 105 μC/cm² with 5 μC.cm² steps
Development: ZED-N50_60sec -> MIBK_60sec x 3
SEM observation was carried in Kioxia.

結果と考察 / Results and Discussion

　図１に実験で用いたパターンのCAD図を示す。一辺が80 nmの正方形が160 nm周期で整然と配置されている。SEMによる断面観察を行うためパターン描画領域は縦4 mm×横500 umとしている。なお、本実験ではポジレジストであるZEP520Aを使用しているため、実際の描画パターンは図１とはポジネガ反転となる。本パターン（図１とはポジネガ反転）の描画に要する時間はおよそ130秒であった。
　ドーズ量の条件だしを行うためドーズ振り実験を行った。2cm角のシリコンチップ上に85 μC/cm²から105 μC/cm²まで5 uC/cm²刻みで、合計６つのパターンを描画した（図２）。
　図３に85 μC/cm²の場合のSEM像を示す。図３(a)は上面SEM像であり、パターンは角が取れ円に近い形になっていることが分かる。図３(b)は断面SEM像である。パターン幅はおよそ50 nmであり設計値の80 nmよりも30 nm程度細いことが分かる。これはドーズ量が過多であるためと考えられる。今後はドーズ量を抑え線幅が80nm程度となるドーズ条件を探索する。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図１　実験で用いたパターンのCAD図

図２　85 μC/cm²から105 μC/cm²まで5 uC/cm²刻みで、合計６つのパターンを描画した2cm角のシリコンチップの写真。

図３(a)　85μC/cm²で描画した場合の上面SEM像

図３(b)　85μC/cm²で描画した場合の断面SEM像

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

なし

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