2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of high performance resist removal technique using laser irradiation for environmental load reduction in semiconductor production
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18K04273
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
神村 共住 大阪工業大学, 工学部, 教授 (40353338)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀邊 英夫 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (00372243)
中村 亮介 大阪大学, 共創機構産学共創本部, 特任准教授 (70379147)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | レジスト剥離現象 / 高速イメージング / レジスト剥離メカニズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高効率で安定したレジスト剥離技術を確立するために、水中レーザー照射条件下でのレジスト剥離現象の高速イメージングを行った。高速時間領域における実際のレジストの剥離状態の変化は、イメージインテシファイアー付きのCCDカメラを用いて約3度方向から拡大して詳細に観察して剥離過程を明らかにした。これまでに得られた有限要素法による解析結果と組み合わせることで剥離過程は次のように考えられる。
有限要素法による解析結果では、レーザー照射後から6 nsでSiウェハー表面温度が急激に上昇する。そして、水中環境でのみ照射後5 nsで約-10 MNの大きな圧縮応力が発生している。高速イメージングによる水中環境下での観察結果では、観察限界であるレーザー照射後の50 ns後ではレジストの変形だけではなく既にSiウェハーからレジストの剥離が始まっていることを初めて確認した。その後ゆっくりと剥離にともない剥離片がSiウェハーから離れていくが、0.1 μsから10 μsまでは観察画像上ではかなり緩やかに変化した。100μs程度時間が経過しても剥離したSiウェハーの直上にとどまっている。大気中では剥離片が勢いよく飛散して4 μsで観察画面上から見えなくなることから、水中環境下では初期の圧縮応力の発生だけでなく剥離による変位が水により妨げられて大気中より剥離現象に要する時間も長いことも明らかとなった。
以上より、大気中と水中で異なるレジストの剥離過程の全てを観察し、レジスト剥離メカニズムを解明した。本研究でレジスト剥離メカニズムを明らかにしたことにより、さらなる剥離効率向上や新たな照射方法の提案に繋がることが期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画どおり水中レーザー照射におけるレジスト剥離メカニズムの解明した。一方で、効率化については構築した高速イメージングシステムを用いて最適な剥離条件の探索を継続して行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
本取り組みで新たに得られた最適な剥離条件でレジスト剥離剥離し、オゾンマイクロバブル水技術との組み合わせにより高速レジスト剥離の実現を検討する。
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| Causes of Carryover |
次年度は研究遂行に必要な当初計画以上のレーザー関係の消耗品の購入を予定しており、今年度分を工夫して次年度使用額とした。次年度分と合算して支出予定である。
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