0.3μm以下の微細レジストパターンの接着破壊機構に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07750033
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 河合 晃 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (00251851)
• Keywords: 接着 / リソグラフィー / フォトレジスト / 表面自由エネルギー / ファンデルワールスカ / 半導体集積回路 / 薄膜 / 亀裂

Research Abstract

本研究は高集積電子デバイス用のリソグラフィー技術に関するものであり、0.3μm程度の微細加工を対象にしている。研究の結果、以下の結果を得た。
1.フォトレジスト膜中の溶剤濃度は歪み量に大きく影響し、接着力の違いとして現われる。また、レジスト膜とアルカリ水溶液との接触により、レジスト膜には亀裂が生じる。
2.原子間力顕微鏡を用いて、レジスト膜等の表面自由エネルギーを解析することが可能である。これにより、薄膜の凝集力を解析することが可能となる。
3.基板である金属膜の表面自由エネルギーを解析し、レジスト界面との熱力学的な接着挙動を解析した。これにより、遷移金属の電子構造との対応を明確にした。
4.無機薄膜表面の汚染層の解析を行った。この汚染層は接着時の弱結合層となり、接着力を低下させる原因となる。
5.原子間力顕微鏡を用いて、フォトレジスト膜を熱処理した際の表面物性変化を解析した。表面粗さ及び表面硬度などの界面接着力に影響する要因を明確にした。
6.マイクロサイズのレジストパターンに生じる応力を有限要素法を用いて解析し、界面での接着挙動との相関を明確にした。
以上の結果より、微細サイズのレジストパターン形成時の問題点およびその解決法が明確になったと考える。