基礎技術解説リソグラフィ

微細加工パターンの付着性と付着面積

レジストパターンの付着力のサイズ依存性を解析するために、下の左図にあるようなドット形状の化学増幅型レジストを用いた。測定に用いたパターンのサイズ(直径)は、141~405nmの範囲である。パターンの一部にAFMの探針を接触させて荷重を加えて、剥離に必要な荷重を求める。

化学増幅型レジストパターン
化学増幅型レジストパターン
レジストパターンの破壊荷重のサイズ依存性
レジストパターンの破壊荷重のサイズ依存性

上の右図には、これらのパターン付着力のサイズ依存性を示している。サイズの縮小に伴って、付着力が減少している。これは、基板とレジストパターン間の付着面積の減少が主な要因である。パターンサイズが250nmより細くなると極端に付着力が減少する。これは、探針からの荷重によって、レジストパターン内の応力分布に違いが生じたためである。すなわち、サイズが250nmより太い範囲では、倒壊時の応力はレジストと基板との界面に集中するが、それよりも細いパターンでは、界面より少し上部に応力が集中する。よって、250nmよりも細いパターンでは、容易に凝集破壊が生じて剥離荷重も低くなる。

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以下のような図や解説が続きます。

  • [図]円柱形レジストパターン(80nm径)
  • [図]円筒形パターンの付着性のサイズ依存性

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