2009 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 |
KHAJORNRUNGRUANG Panart 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 / ナノ構造作製 / 光応用加工 / 紫外光 / エッチング / めっき / リソグラフィ |
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| Research Abstract |
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研究・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熱により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成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.これまで,Cuの化学的機械的研磨に使われる主な成分である酸性のクエン酸の溶液を用いた場合,紫外線レーザ光照射により,銅のエッチングレートが促進できることを確認している.そして,加工液の成分以外に,ArFエキシマレーザは物質による減衰率が大きく,また化学反応のしやすさにより,このレーザを用いる場合,金属表面までの加工液の厚さが加工レートに大きく影響していることがわかっている.以上のことより,まず,アルカリ性であるアンモニア水が加工液にした場合も,紫外線レーザ光照射によるエッチングの促進効果が確認できた.次に,紫外線の加工液(硫酸銅五水和物0.0125mol/l)は0.5mm以下の加工液の厚さで90%以上透過率をもつことを把握した.最後に設計製作した二光束の干渉露光を用いた銅に対する部分的加工の実験(レーザエネルギー:4mJ/pluse, 100Hz;電圧:0.1mV;照射時間:600sec)を行い,照射された部分のみ直径0.3mm,深さ0.1マイクロメータのエッチング根が確認された.
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