Nano Insight Japan

【エリオニクス】
電子線描画技術でナノスケールリソグラフィに貢献するエリオニクス 〜高精細/高スループット電子線描画、イオンシャワーコリメータ、表面力測定〜

2018年1月22日

elionix

エリオニクスは、電子線描画を始め、エッチング・成膜、ナノスケールの計測などでユニークな装置を毎回出展するnano tech展示会の常連である。今回は微細加工に重点を置き、高精細高精度電子線描画装置、生産用の高スループット電子線描画装置、コリメータ機能をつけたイオンシャワー成膜装置、ナノインプリントにおけるモールドの離型性評価にも適用される表面力測定装置、などが展示される。

1. 超高精細高精度電子ビーム描画装置ELS-F125

図1:4nmの描画パターン

微細加工におけるパターン形成、描画技術は、磁気メデイア、MEMS,回折格子などの光学部品、ホログラム、フォトニック結晶、メタマテリアルなど先端デバイス・材料の創製に不可欠な技術である。

ELS-F125は技術の最先端を行く電子線描画装置で、世界最高クラスの加速電圧125kVで最小ビーム径を1.7nmまで絞り込み、線幅4nmの描画を可能にした(図1)。加速電圧が高いため、高アスペクト比の加工ができる。ステージ制御には4軸のレーザー干渉計を用いて10nm台の高精度つなぎ描画を可能にし、100MHzの高速偏向系ユニットを採用して大幅な描画時間短縮に成功した。さらに、マウスのみで操作できるようにし、制御ソフトを充実させて、1日の講習で誰でも使えるようにしている。

高スループット電子ビーム描画装置ELS-HS50

図2:電子線描画装置 ELS-HS50

これは生産用の電子線直接描画装置である。パターンの電子データでビームを制御して図形を描く直接描画は、設計から製品入手までの手数を少なくできるが、スループットが低い。スループットを上げたいというユーザの希望に応えてELS-HS50が開発された(図2)。熱陰極電界放射電子銃からのビームの整形に伴う損失を減らし、従来比100倍のビーム電流を得る一方、電子レンズ系は大面積を一気に描画しても歪みが大きくならないように設計した。これに加え、電子データ伝送速度を速め、ステージ移動時間を短縮して、6インチウェーハを1時間に2枚描画できる生産用の装置に仕上がった。

小型ECRイオンシャワー装置EIS-200ERのスパッタ粒子コリメータ

図3:スパッタ粒子コリメータによるロングスロース

エリオニクスはビーム応用装置として、電子ビーム装置に加え、プラズマ・イオン装置シリーズを提供してきた。磁場中でサイクロトン運動する電子がイオンと衝突して生成するプラズマを用いて、ドライエッチングや成膜を行うECRイオンシャワー装置に、今回はスパッタ粒子コリメータを装着した。

リフトオフ法で金属パターンを形成するとき、レジストの溝の側面にスパッタした金属が被着し、金属が繋がってしまうためにリフトオフできなくなることは前々から指摘されていた。そこで、小型ECRイオンシャワー装置 EIS-200ERにナノパターン成膜ユニット NPDを装着した。NPDはコラムに設けたスリットが、スパッタ粒子に直進性を持たせる、スパッタ粒子のコリメータである。NPD装着によりレジスト側壁へのスパッタを抑えられるので、リフトオフを確実に行えるようになった(図3)。これも、ユーザからの問題提起から生まれた製品である。

表面力測定装置ESF-5000 Plus

図4:DLC膜の表面力マッピング

表面力とは、接近・接触する二つの物体間に働く引力・斥力で、静電気、水素結合、分子間のvan der Waals力などに由来する。球体のプローブを押し付けて、引き離すのに必要な力を測って表面力を測定する装置が開発された。電子線描画装置で培った,精密位置決め、振動・温度などの外乱排除技術を活用して、超微小押し込み硬さ試験機を作り、μNの微小な力の測定技術を磨いたことによって産まれた装置である。ナノインプリントで転写するときのモールドの離型力、インクの乗り、貼り合わせの接合力、工具に被覆したDLC膜の凝着力などがマップ化される(図4)。従来は水滴の転がりなどで見ていたものが数値化できた。化粧品の乗りの良さも調べられるなど、思わぬ応用が展開している。

おわりに

以上、今回の展示品から拾って紹介したが、ユーザからの指摘、要望に応えたものが少なくない。エリオニクスは企業理念に2つのCS:Challenge and Speed/Customer Satisfactionを掲げている。前のCSは新技術・新製品開発、後のCSはユーザの指摘や要望に応える活動に相当する。エリオニクスは、nano techの展示会を新製品発表の場と捉えている。当日になって新製品が登場するサプライズも展示会参加の楽しみである。

(注)図は全てエリオニクス社から提供された。

小間番号:4J-09

>>最新フロアレイアウトはこちら

>>出展者 / 製品・技術一覧はこちら

このウィンドウを閉じる