【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.11】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24HK0128

利用課題名 / Title

ナノピラーアレイの作製

利用した実施機関 / Support Institute

北海道大学 / Hokkaido Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

電子線リソグラフィ/ EB lithography,高品質プロセス材料/技術/ High quality process materials/technique,スパッタリング/ Sputtering,膜加工・エッチング/ Film processing/etching

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

植村 仁

所属名 / Affiliation

AGC株式会社

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

松尾 保孝,大西 広,中村 圭佑

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）,機器利用/Equipment Utilization

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

HK-603：超高速スキャン電子線描画装置(130kV)
HK-609：ヘリコンスパッタリング装置
HK-620：ICP高密度プラズマエッチング装置（フッ素）

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

微細パターンを利用したデバイスにおいては、微細パターンの均一性やこれを利用したデバイス特性を評価するため、一定以上の面積が求められる。
今回、大面積での微細パターン作製を目指し、北海道大学の超高速スキャン電子線描画装置を利用して、プロセスの検証を行った。ここで我々はドットパターン形状において、均一性と大面積化を実現する指針を得ることができた。

実験 / Experimental

【利用した主な装置】
超高速スキャン電子線描画装置（エリオニクス、ELS-F130HM））、ヘリコンスパッタリング装置(アルバック MPS-4000C1/HC1)、高密度ICPドライエッチング装置（サムコ、RIE-101iPH）【実験方法】
4インチシリコンウエハ上に電子線描画用レジストであるZEP-520Aをスピンコートし、電子線描画を実施した。描画後はレジストの現像を行い、ドライエッチング装置を用いて必要とされる深さのパターンを作製した。

結果と考察 / Results and Discussion

今回は、所望のドットパターン形状を得るためドットパターンの設計形状の検討を行った。ドットパターンの直径を設計時でΦ220、230、235、240、250 nmと変化させて電子線描画を行い、現像とドライエッチングを終えた後のパターン形状の評価を実施した。その結果、平均で約18 nm直径が減少することが判明した。ドライエッチング後のドットパターンのSEM観察結果を示す。（Fig. 1）
今回は照射エリアの中央部分における仕上がり寸法の制御を試みたが、フィールド端ではパターン形状の配列が乱れる傾向も確認された。今後は照射エリアの分割方法の調整等により最適化を行っていく。また、パターンの形状品質が最終デバイス品質に与える影響評価を社内にて進める。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig.1 作製したナノピラーのSEM像
(a) 設計値φ220 nm, 実測値φ205 nm
(b) 設計値φ230 nm, 実測値φ206 nm
(c) 設計値φ235 nm, 実測値φ216 nm
(d) 設計値φ240 nm, 実測値φ221 nm
(e) 設計値φ245 nm, 実測値φ225 nm
(f) 設計値φ250 nm, 実測値φ237 nm

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件