電子ビーム露光レジストの現像によるクラック防止対策

通过开发电子束曝光抗蚀剂来防止裂纹的措施

• 批准号: 16H00369
• 负责人: 田村 茂雄
• 金额: $ 0.35万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H00369/
• 关键词: 電子ビーム露光; レジスト; クラック

電子ビーム露光用ポジ型レジストZEP520Aは、高解像度と高感度を併せ持つレジストであり微細加工プロセスに多く用いられている。しかし、リフトオプロセス等、厚膜がレジストに要求される場合、ZEP520Aは、膜厚約0.4μm以上ではクラックが発生しやすくなる。クラックは、レジストをウェーハに塗布後に残留溶媒の除去、レジストの密着性の向上、残留溶媒の除去等のためにおこなわれるプリベークによるレジスト内部の応力や現像により発生するケミカルクラック等いくつかの要因により発生すると思われる。ZEP520AをSiウェーハにスピンコーターにより1.4μm塗布し、恒温槽で20分、ホットプレートでは2分それぞれ80℃～180℃まで変化させてプリベークした。露光は加速電圧100kVの電子ビーム露光装置(JBX6300SJ)によりビーム電流15nA、露光量400μC/㎠で行い、現像はキシレン、リンスはIPAで行った。露光パターンは、クラックが発生しやすい45°90°をもつ図形とした。レジストを180℃で恒温槽によりプリベークしたとき露光、現像後コーナーにクラックが発生する。恒温槽では、レジスト表面から加熱されるため表面近傍の溶媒濃度が低下し、それに伴う体積収縮によりレジスト表面には、硬化層が形成されレジスト内部の軟化領域との間に応力が発生する。その結果、現像時にパターンにクラックが発生すると思われる。恒温槽の温度を下げて80℃でプリベークしたときも同様にクラックが発生した。レジストを140℃でホットプレートによりプリベークしたところ、露光、現像後クラックが発生している。しかし、120℃のときには、クラックの発生は見られなかった。ホットプレートでは、レジストはウェーハとの接触面である底面から加熱され溶媒が蒸発し溶媒濃度が低下するためレジスト表面硬化層の形成が抑えられ、応力が低減されていることが原因と思われる。クラックは、いくつかの要因で発生すると思われるが、プリベークの方法、温度について検討した結果、ホットプレートを使用した120℃でのプリベークにより1.4μmの厚膜でクラックが入らないパターン形成を可能にした。

Type electronic ビ ー ム dew light with ポ ジ レ ジ ス ト ZEP520A は, high resolution と を Gao Gan degrees and せ つ レ ジ ス ト で あ り microfabrication プ ロ セ ス に く use more い ら れ て い る. し か し, リ フ ト オ プ ロ セ ス, thick film が レ ジ ス ト に requirements さ れ る occasions, ZEP520A は, film thickness is about 0.4 microns above で は ク ラ ッ ク が 発 raw し や す く な る. ク ラ ッ ク は, レ ジ ス ト を ウ ェ ー ハ に に residual solvent の removed after coating, レ ジ ス ト の indiscrete sex の upward, residual solvent の remove の た め に お こ な わ れ る プ リ ベ ー ク に よ る レ ジ ス ト internal の 応 force や now like に よ り 発 raw す る ケ ミ カ ル ク ラ ッ ク etc い く つ か の by に よ り 発 raw す る と think わ れ る. ZEP520A を Si ウ ェ ー ハ に ス ピ ン コ ー タ ー に よ り 1.4 mu m coating し, constant temperature trough で 20 points, ホ ッ ト プ レ ー ト で は 2 points そ れ ぞ れ 80 ℃ ~ 180 ℃ ま で variations change さ せ て プ リ ベ ー ク し た. Dew light は accelerate electricity 圧 100 kv の electronic ビ ー ム exposure device (JBX6300SJ) に よ り ビ ー ム current 15 na, light 400 mu C / ㎠ で い, now like は キ シ レ ン, リ ン ス は IPA で line っ た. Exposure: パタ パタ <s:1> ラッ が, <s:1> ラッ が が, が, <s:1>, やす, やす, やす, やす, やす, やす, やす, 45°, 90°を, が,, と, た. 180 ℃ レ ジ ス ト を で thermostatic bath に よ り プ リ ベ ー ク し た と き dew light, now after like コ ー ナ ー に ク ラ ッ ク が 発 raw す る. Constant temperature trough で は, レ ジ ス ト surface か ら heating さ れ る た め surface near alongside の が し, solvent concentration そ れ に with う 収 volume shrinkage に よ り レ ジ ス ト surface に は が formation, hardening layer さ れ レ ジ ス ト internal の softening area と の between に 応 force が 発 raw す る. Youdaoplaceholder0 results, phenomena, にパタ そ に に ラッ ラッ が が generate すると thoughts われる. Constant temperature trough の を temperature げ て 80 ℃ で プ リ ベ ー ク し た と き も with others に ク ラ ッ ク が 発 raw し た. 140 ℃ レ ジ ス ト を で ホ ッ ト プ レ ー ト に よ り プ リ ベ ー ク し た と こ ろ, dew light, now after like ク ラ ッ ク が 発 raw し て い る. <s:1> られな に, 120 ° c と と に に, <s:1> ラッ に, <s:1> occurrence see られな られな った った. ホ ッ ト プ レ ー ト で は, レ ジ ス ト は ウ ェ ー ハ と の contact で あ る underside か ら heating さ れ solvent が steamed 発 し low solvent concentration が す る た め レ ジ ス ト の surface hardening layer formed が え suppression ら れ, low が 応 force reduction さ れ て い る こ と が reason と think わ れ る. ク ラ ッ ク は, い く つ か の by で 発 raw す る と think わ れ る が, プ リ ベ ー ク の way, temperature に つ い て beg し 検 た results, ホ ッ ト プ レ ー ト を use し た 120 ℃ で の プ リ ベ ー ク に よ り 1.4 mu m の thick film で ク ラ ッ ク が into ら な い パ タ ー ン may form を に し た.

项目成果

電子ビーム露光ポジ型レジストの現像によるクラック防止対策

通过暴露在电子束下显影正抗蚀剂来防止裂纹的措施

• 发表时间: 2017
• 作者: 関 啓亮;土岐 仁;中辻秀憲;田村茂雄
• 通讯作者: 田村茂雄