2008 Fiscal Year Annual Research Report
ArFエキシマレーザ照射援用集積回路金属配線電解めっきおよびエッチング加工の研究
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20760086
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
カチョーンルンルアン パナート Kyushu Institute of Technology, 先端金型センター, 助教 (60404092)
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| Keywords | ナノ・マイクロ加工 / ナノ槽造作製 / 光応用加工 / 紫外光 / エッチング / めっき |
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| Research Abstract |
現在の半導体集積回路の製造工程では、直接半導体ウェハに配線を形成するのではなく、ウェハ表面に塗ってあるフォトレジスト膜にパターンをレーザ露光で現像した後, フォトレジストを取り除いてから、その回路溝パターンに配線する金属をめっき工程で埋め込む。このように金属配線工程に至るまでに様々な過程を行わなければならなく、手間のかかる手法である。そこで本研究では、紫外光線の局部照射による半導体ウェハ上に集積回路の配線を直接形成する方法を提案し、ArFエキシマレーザを用いたエッチングおよびめっきのシステムの開発を行っている。湿式めっき工程の中で局所的にレーザを露光すると、レーザ照射されたところだけにめっきまたはエッチングが促進されることが確認されている。この促進作用を用いれば, 半導体製造工程の中の配線形威を間接的にレジストのパターニングを行う必要なく, 直接金属材料の形成によるパターニングが可能となる. 本研究では, まず化学的機械的研磨(CMP)プロセスの中で用いる加工液のなかに浸漬してある(主に銅である)金属表面に短波長の193nmである紫外線レーザ光をパルス的に(照射エネルギー=1.41mJ/パルス, パルスレート=100ヘルス, ビーム断面積=4mm^2)照射し, 表面における諸現象を観察した. その結果から, 金属表面までの加工液の厚さが大きく加工促進レート(エッチング促進レート≒-30〜30nm/min)に影響していることがわかった. これより, 紫外線レーザ光照射により, 金属のエッチングレートが促進できることを確認した. また, 加工液の成分の濃度によるが, ある程度加工液が厚すぎると, 逆効果で加工の抑制)をもたらしてしまうことがあることを示した.
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