有機シラン系自己組織化超薄膜レジストの創製とナノ微細加工プロセスの開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10555247
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 杉村 博之 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (10293656)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中桐 伸行 (株)ニコン, 筑波研究所, 主任研究員 ; 井上 泰志 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (10252264) ; 高井 治 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40110712)
• Keywords: 有機薄膜 / 自己組織化単分子膜 / 有機シラン / 光洗浄 / 微細加工 / リソグラフィ / レジスト / 原子間力顕微鏡

Research Abstract

本年度は、自己組織化超薄膜レジストを用いたナノ微細加工プロセス開発のため、以下に記す要素技術項目について研究開発を行った。
1. 被加工基板の精密洗浄技術の開発
波長172nmの真空紫外光を利用した光洗浄技術を開発し、シリコン、酸化チタン、酸化アルミニウム等の各種単結晶基板表面の清浄化に適用した。薬品を用いる従来の洗浄とくらべると、洗浄ムラおよび溶液からの基盤の再汚染が無いこと、洗浄時間が2から3分と短いこと等の利点がある。
2. 気相合成法による有機シラン自己組織化単分子膜の合成
各種有機シラン分子を原料に用い、気相法により、有機シラン自己組織化単分子膜を上記光洗浄基板上に被覆した。原料分子の選択によって、膜厚を0.2〜2.0nmの範囲で正確に制御できるようになった。
3. 自己組織化単分子膜の機能評価
これらの単分子膜の化学的耐久性を評価し、レジスト膜として使用に耐えることを確認した。特に、シリコン基板上に被覆した、膜厚約2nmのオクテデシルシリル(ODS)膜の性質について集中的に評価した。このODS膜はフッ酸耐久性が高く、酸化シリコンのエッチングマスクとして使用できることがわかった。
さらに、次年度の研究の予備実験として、ODS膜を光パターニングする研究を行った。ODS膜レジストを用い、光露光によって0.2μmの解像度を得ることに成功した。
4. 原子間力顕微鏡の導入と立ち上げ
ナノ微細加工装置として使用する原子間力顕微鏡を導入し、パターン描画動作のためのプログラミング、プローブ先端から試料へ電流を注入するための試料・プローブホルダーの試作を行い、それぞれの動作・機能を確認した。

Research Products

• [Publications] Hiroyuki Sugimura: "Scanning Probe Lithography for Electrode Surface Modification" J.Electroanal.Chem.in press (1999)
• [Publications] Atsushi Hozumi: "Chemical Vapor Depsition of Organosilane Films on Hydroxylated Oxide Surfaces" Proceedings of the Special Symposium on Advanced Materials,May 12-15,1998,Nagoya.314-317 (1998)
• [Publications] 杉村 博之: "走査型プローブ顕微鏡を用いた微細加工" 表面技術. 49巻10号. 1061-1066 (1998)