北大 上野氏らのグループ、光リソグラフィ技術により数nmオーダーの加工を実現

北海道大学電子科学研究所 准教授 上野貢生氏のグループは8月16日、近赤外光を露光用光源として用い、数nmオーダーの加工分解能を有する光リソグラフィ技術の開発に成功したと発表した。

半導体製造に使われているリソグラフィ技術は、現在20~30nmレベルまで到達している。より微細化していくためには、露光用光源を短波長化する必要があり、EUVと呼ばれる次世代製造技術では、波長13.5nmにまで短波長化されると言われている。今回の技術は、光源を波長が比較的長く通常の大気中でも利用できる近赤外光を用いて加工分解能の向上を実現しているのが特徴。近赤外光と強く相互作用する金のナノ構造を配列したガラス基板をフォトマスクとしてフォトレジストの露光に用いることにより、フォトマスクのパターン形状を正確に反映して,三角形やチェイン状のnmパターンあるいはnmギャップパターンなど,従来の高分解能光リソグラフィ技術では形成することが困難であったnmパターニングを可能にした。本技術とドライエッチングやリフトオフなどの種々の半導体加工プロセスを組み合わせることにより、様々なナノ加工への応用が期待されます。特に、プラズモン太陽電池などへの応用が期待される金属ナノ構造を光照射面積全域に作製することが可能であり,構造サイズや構造間距離(ギャップ)をシングルナノメートルの分解能で制御することが可能であることを実証した。

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