「可変成形ビームおよびキャラクタープロジェクションを用いた電子線描画の基礎」

第1回 微細加工プロセス技術セミナー
講師  東京大学  肥後 昭男

近年、大面積・超高速・高精細ナノ描画の要求が高まっております。
本セミナーでは、大面積を超高速かつ高精細に描画できる電子線描画リソグラフィ技術について、例を示しながらわかりやすく解説をいたします。

 

 

【書き起こし】「可変成形ビームおよびキャラクタープロジェクションを用いた電子線描画の基礎」

(00:01) [音楽] 8続きまして とか編成型ビームおよびキャラクタープロジェクトを用いた電子線描画基礎ということ で東京大学の一語が あの 発表いたしますで先ほど宮6先生から非常にあの 詳しくあのポイントビームのあの装置等の話がありましたので私の方からは 整形ビームを使ってですねこういう感じで票ができますよっていうような話をしようか なと思っています でえっとリソグラフィーに関してはしましてもあの ありましたけれども会騒動は確かに前視線は常波長がもうあの非常に短いので波長依存 ではなくてですな 若いパターンが描けますまあそれに対して光の方はですねまぁ八丁依存なんですけど モス近年ではあの先ほどもありましたよ23.5などの euv が実用化されておりますまあここが芸術的には8ステッパーとしては次の世代になって いるということだと思いますがまぁ電子戦もは電子戦でこの領域
(01:13) まあ解像度中7のところから大きいところでは描画できるということになっています それで えっと簡単にですね年生の種類についてお話ししようかなと思ってまして先ほどもあり ましたけどポイント便はこのにあの 今観ていただいたように10%ポイントをおうって言って描画吸うタイプ それに対して彼編成型ビームというのはあらかじめ 四角形をつくっておいてこれをスタンプのように うっていくタイプこれがか編成型ビームです それに対して じゃあキャラクタープロジェクションはどんなのかと言うと実はえーっ版と一発 そのパターンを打って上げるって言うことで あのパターンを不正あの整形するタイプですので8ポイント b は非常にあの描画 速度遅いですけど7パターンが形成できます それに対して vsb はある程度の茎へ近くでキんちされたパターンであれば高速に 票ができますで決まったパターンを描画するのであれば 電池全ビームの場合はこの cp キャラクタープロジェクションを使うと日極めて
(02:20) 速く描画できるということになりますで a と isak ビーム砲まああの簡単にですけどもえーっと絵を書きました で8 一つ目9あのひとつ目の aperture ですねここに穴の開いてるパターンが ありましてまずここで四角く成形します で2つめの8 aperture 9マスクですねでえっと次の二パターンを決めて あげることで受けてきたこの日かあの電子製の形がそのまま bar 実際の最後縮小投影されまして えっでパターンとして形成されるということになりますですのでえっと最初の死角から 次の資格の間で資格資格でパターン形成するので長方形であるとか四角形と非常にあの コース解像度ねスループットよく書けるんですけども オリゴみたいな丸いやつを書こうとすると視覚で禁じてしまうのでと描画速度あー場合 はうつ ショットの数が増えていくいわゆる四角形の数が増えていくのであの描画時間かかり ますねっていうことですねこれは8位置を変えると発注が変わるということなんですが
(03:28) それについて8キャラクタープロジェクションの方はですね初めから2つ目の aperture のところに彼をどうが入っているますマスクを用意しておくことで その パターン5を打ち抜くということが特徴的な描画方法ですで初めにこのように四角く 8秒あのパターを 成形したものを次のマスクのところで部あの アパーチャのところでパターンを選ぶことによって例えばここであるの b っていう 形ですけどの b を停車するということができますこれはあの決められたパターンを 描画するのは極めて早い方法ですので例えば本当に行く決勝であるとかそういうえまる とかですねそういうものを書くときには有効的な方法です 8まぁちょっと寛政九尾もうちょっと詳しく見ていきましょうということだったんです けどもまぁ一例としてですね えっと例えば左の家のようにですねまず大蛇大ちゃパーちゃんのところでへと四角い 整形マスクを作って二つ目の aperture の速度でこの資格のところを移らし てですね長方形のものを書きますじゃあ
(04:34) と横に広げたかったらどうするかということなんですけども横に長い長方形書くときは こういう感じでえっと付 マスクの1ます動かないので電信せんでえ整形した4角の位置をずらすことによって えっと状捧呈 a こっちが下に凸の長方形こちら横の横型の長方形ということでこういうパターンが 作れるようになります でポイントビームではなくて整形が編成型ビーム特徴はえっはこれは一例ですけども 左上がここねあパーティーあの形を決めているのでここ エッジがしっかり出ますところが a ここはうフリースペースのところを採食 資格のところで設計しているパターンがそのまま停車されますのでこっち側はエッジが 発揮 ところが右右下のところはエッチが下手するとちょっとボケちゃうかなっていうところ もまあありますけれども まああの bsb で書く まあパターンとしてはだいたいえっと まあ大きいところでは100大の以上のところまあ小さい物もたくさん描けますけれど もそういうところで勝負する時はまぁそこまで大きな
(05:43) はの差は出ないかなという気がしていますところがこれはまあもちろん あの細いパターさらに小さい所を狙っていこうとすると問題になってくる可能性があり ますのでそれを解決するための方法もあります で8もう一つがですねこのが編成型ビームとマール looks like キャラクタープロジェクションなんですけども 8か編成警備部 東キャラクタープロジェクションを組み合わせたようなものになります それでこれはですね 先ほどのように成形した最初の eb のしか近くのパパのパターンがありますこっ からですね2つ目の aperture のところは長方形の穴の開いたスリット妙なもの一人であります そうするとこれはえーっ幅がここの幅は固定されて横方向だけが貨幣になるのでこれで a とっ この両側ですね洋側は綺麗なエッチが出るようなそういう8 パターンが開けるということでこれはこのように8位置を変えることによって長方形の 長さを変えられるまあこれというような方法でへと情状面および
(06:54) 即即名および上面をきれいに描画するというこういう方法もあります これを使うことによってより細かいパターンを描画するということが可能になります で例えばですねこれえっとこの方法を用いてへと書いたものですけども えーっと幅が60なので長さが250なのっていうのでまぁ今回ははばん方を60なの で固定したこういうスリット増のアーチャーを使って描画をすることによってここと ここの麺は 綺麗な一致が出るようなそういう描画できるということ です まあこういう描画方法が a とか編成警備員とキャラクタープロジェクションを使う と できるという いういうことになります でえっと通常あの皆さんもあのいビール描画早朝いえばフォトリソグラフィを使われる ときには家必ず 条件なし押されていると思いますで a 基本的には慰霊し全量がも条件だしは必要 でして
(07:56) 例えばですね今回6このパターンが得られるような こういう資格が長方形 ですけど幅がいい 67どのようなパターンが得られるようにするにはですね 基本的にはあの does 量を振って言う銅需要というのはたーーーーに面積あたり に打つ電子の数ですけども a 4電子の量を振って言って自分が欲しいパターンになるようなところを狙うという ことで最適 海を見つけていくということが一つの方法ですねこれを打ちあの公表することで自分が 欲しいパターンが出来上がるということになります で例えばこれ例ですけども10ミクロン画の 百美子の角の行がをしようと 思いますで8 vsb の場合はあのひとつ一つはしか県あの 可変なぁ四角形ですからそれを組み合わせて描画していこうと思います でエペ vsb でこういうふうにパンパンというふうに資格を取っていくということ で得ず試しにこういうふうに
(09:02) あー近くを書いてみましたで実際に現像してみたらあれおかしなことが起こるなぁと いうことがあるかもしれません これはあの見ていただくとわかりますけども この辺は綺麗に描画ができているんですけども外側に行くにつれてえっとパターンが彼 はところに筋が入ってるようにしか 徳門のところは何か残っているように見えるということでこれは8現場 あの 現像した後にええっ綺麗にパターンが形成できなかったという例0になりますっていう ことは何か起きているということになりますよね で とこれを考えるに例えばですねまぁ2季節効果が起きているのかな あそしたらもし起きてるとしたら一つのパターンの中でどうぞ料挑戦して描画水のどう したらいいのかなというふうに考えるわけです 季節効果について先ほどもあの紹介ありましたけどもこちらここでも簡単に紹介いたし ます インセンス効果そのものはですねパターン周辺に建設するパターンやそのサイズに委譲 してサイズが変化してしまうあるいは所望のパターンが得られないっていう化粧です
(10:08) 例えば本当は視覚にパターンが書きたいのに凌駕してみたらカードが いないで丸まってしまったこういうのをず経済近接効果と呼びます またはですねえっと府視覚のパターンを連続して並べてなのギャップを使いたいんだ けども実際に現像室現像してみたら つながってしまったというのはお互いのパターの この距離このところを電子線が走ってしまってオーバーどう赤いてしまったあるいは8 だ土壌が足りなくて書けなかった ということが起こるええっ ず景観近接効果というまあ今一般的にこの2つがあると思います でこういう時には8これを補正してあげなきゃいけないわけですねえっと必要な パラメーターとしてまず会えと電子線のあそく電圧それから レジストの種類いいそれからーレジストなちさ それから タントに使っている基板は下地の基板材料ですね こういうものがあの必要計算する上には必要になってき でうちの研究室あの大学ですとえっとここに書いてあるようなものがプ二次ては用意さ れていますしねガレージでも hs 9 uo 指輪キャンといったものがあります
(11:19) ですが8検査する時には材料定数が必要ですので廃炉になっているところは指マンと このえっ撃ち抜け ところではえーっザイル定数がないのでまあ近似値にまあなると で実際にですねこれはあの渡してデイケア実際に待てじゃないですねシミュレーターを 使って計算した結果で先ほどもありましたけども まあ10 kv ぐらいですとまぁ前方散乱がん種で聞いてくるのでレジの中で広がっ てしまうまあこれは例えば zepp 大20 a を想定してますけども前方 を三男で広がってしまった で850 kv ぐらいないということだいぶ線阿野田性の幅細くなってガーンと レジストはの中打ち込まれるんですけどもシリコン側の方で三男が大きく広がっていき ますねこれを見ていただきますと 前方さん何よりも後方散乱のが大きくなって言ってこうも三男がだいたい10 片側でこれで10ミクロンぐらい横に広がっているということになりますでえっと同様 にですね 100 kv で打ち込むと
(12:23) さらにですね前方さんが小さくなって良くなるんですけれども 広報さんの基盤からの歯医者っての非常に大きくなって 67グライア60ミクのぐらい広がっていくということでえっとでしセンスの描画装置 を使うに上ではですねこういう 加速電圧が影響することもあの考えながら装置を使っていただくということになると もちろん高解像度号を狙うには電圧 加速電圧が高いもので描画速度遅いですけどそれ打ち込むのがいいかなと思う じゃああーえっと次に行きましたハイあのチャットで質問が出てます チャットでちょっと待ってくださいこれね喋っながらペットね私のやつチャット見え ないんだよねそうなるよねそうそうそう 一つ前に戻って一つはい おめなさいその一つ前の会の皆 えっとつけると左に付けるが違うってこと編成おっしゃらなかったので zepp の 厚さが左は2位の2月号薄い赤い線がありがたくですよね 遠そうですそれを今説明なさなかったのでああああごめんなさい そうそうそうそう
(13:29) これどうやってみたこれかチャッ等ここで出せるのかどっ 流体した方開てなチャットにはそのスケールが違うねって書いただけですそれうまくね これのこのモードとうまくいかないと思う ブーブーロス市警あのシリコンの時は 越冬まあぱたあのサイズ一緒なので見ていただくとシリコン時は玩具あの候補3年が 起こるに対して付ける窓場合はああこうさんなんと へ ところ少し者まぁ見ていただくここは10マイクロ10枚くんですのでここ10マイ クロンですのであの少し小さくなっているということだろうかなと思いますということ で 8まああの基盤情報の重要な条件になってきますということを伝えたかったと であの最強のアイマス p sf という話を安全を全てはあの一瞬サビられました けれども
(14:33) えっとシミュレーションで得られた結果から今度はガウス分布の関数でフィッティング をかけるということを思いますでフィッティング開けるときに使う関数が点拡がり関数 ところでポイントスプレッドファンクションと言われている物を使うことは多いですね えええ 前方散乱光通してここの妻へのそれから後方散乱光として後半の子でこれこれに フィッティングをかけ あの得られたシミュレーションの例えばですねレーダーシミュレーションの結果から フィッティングをかけると a て前方散乱のケースアルファと広報さん抜けすべーターが決まることですで 8あツアーが400などてっぷ倍の一例を示していますけども雨 8アルファーはだいたい187ぐらいでベーター張ってキュービックの暗いという事 ですので 8基本的にはへ とパターンが大きいところでは後方三男の3大オーディすれば良くて パパパターンが狭いところでは前方3弾も考えなきゃいけないということになります で8実際にこれがですね右ががこれが8
(15:38) 切り雪効果補正をかけた後ですね 建設効果が補填を掛けるとこういうふうにエッジがこういう女になって市のところが 高めになって中が薄くなりますっていうことがえーっと を示してくれますで実際の数値としては見ていただくと分かるようにと真ん中に いくようについてちょっと数値細いんじゃないですけど一転兄とかになるんですけど h 外側のところはどう頭を高くしてあげないと8綺麗な位置が出ませんのでこの場合は 1.35とかいう高い数値を打ってくださいと落ち込んでくださいというふうなことに なりますっていうことでえっとお互いに聞いするパターン ます少ない門っていうのはこちら9パターンがないところというのはエッジの道場が 高くなっていくということが必要ですし 中に入っていくところは季節効果補正でまぁな表面を に得ず does 愛は電荷量蓄積がありますので あの同事業は薄く小さくなっていくと いうことですねでこういうのは8実際に嗅いでみて耳あのどういう風になるかっていう のは楽しんでくださいとかまあそれを打って経過を得てくださいということなのでここ ではこれについての結果はお見せしませんのであのねーさんぜひ興味がありましたやっ
(16:47) てみてください でえっとキャラクタープロジェクションを使ってですねもう少しへ他の例を使おうか なぁあの示そうかなと ってますねこれは今えーぷえーというものを書いた時のキャラクタープロジェクトね デイズで 8ここで像を動かすと b になって で次またスってマスクを選ぶと良いというものをかけるんでます こういうのを使ってえっとためシーンですねえっとプラズモンのカラーフィルターと いうものを書いてみました これは8 上から撮ったカメあの写真ですけどもまぁ頭角をまたは反射光によってアルミ これはアルミの準々なるぐらいのアルミのあの大スパッタしたものですけどもそこに穴 を開けできる で材料はしたがは8区関駅葉の上に書いたものです で えっと例えばまあサイズを振ったですね直径が違うようなものをあの 細密中まあ本当にケーションのような感じで書いてあげるとこういう回路がてぃこと ですね実際五回だ時のパターンですけど直径ありますけども acp を使って67の穴の開い八角型7が
(17:54) 入ってるパターンを選んであげるとこういうふうに綺麗にいるという67ぐらいの パターンが家ですし えっ100などのパターンを欄であげればキレイ207パターンかけということです まあ今回は8なかなか難しいプロセスってあのみな子先生もおっしゃったんですけれど も zepp をベースにし ええっとアルミをアルミシリコンと書いてるんですけどアルミを a dry で エッチングしている連続のドライで注意しているので まあパターンとしてはあるというきれいでいっ で8ここではえーっと市立 の話をしたい方も例えばしてアルミの8アルミでパターニングしアルミの穴を開けたと か八角型の207ものと三角形の2007のを vsb とか編成型ビームと cp を使った場合にどのぐらいえっと パターンの数が減りますか要はショットの風ていますかということを計算したものです でサイズは10センチかける10センチの方が大きさの頃にこのパターン敷き詰めた 場合に8ですね
(19:00) vsb を1としたときに8 cp を使うとですねショットの数は0.07に減り ます 三角形こっちがある場合は0.056ということでだいぶ あの数値が小さくなりますので ということはショットの角がえっと vsb で描画する時よりもハ圧倒的に少なく なりますので cp を使うことでパターンが決まっているものに関してはえっ時間を 減らすことができますということがわかります もう一つはですね同じようにしてへと cp と vs ビューを組み合わせてあげる という方法がありまして 8 usb が苦手なのはエッジのところがガタガタしてしまう所なので愛知のところを このようにへ45度であれば45度の cp を使ってあげるとか 滑らかねつ書きたければ塩 cp で大手とかで近似してあげるという方法も提案 しています これは一例ですけれどもた とえばーでぃんぐれずあのリング共振器のところのドーハのの側面を ncp まあ八掛 cp て近似してあげてすリビングを行ってあげるとまぁ vsb で書く
(20:09) とあの cp で角度と非常にあの変わらないっていうか 8パターンが形成できるということです 避けて時間になりましたえっと改正型ビームとキャラクタープロジェクション地で s 潰しました 花柄正規ビームは矩形パターンぬ描画に最適ですけども者編やエンコ 苦手なのでそこは cp と組み合わせることによって でうまくというをかけますはいという感じです で越冬9月の頭にえっとあの 高生6名ずつこと油冷州教育でへ富田先生が名物の しますのでもし興味ありましたらどうぞよろしく思いますはい以上です

▶関連動画
「ポイントビームによるEBリソグラフィ技術」https://youtu.be/PiTZew8KGhg

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