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ナノパターン露光装置"PhableR 100"

PhableR100

PhablrPhableR100はタルボ効果を用いることにより周期構造に対して ハーフピッチ150nmの微細で一括露光できる特殊な装置です。 電子ビーム描画レベルの解像度で周期性をもったデバイス開発されているお客様にリーズナブルに導入することが可能となりました。 DUV光源選択時にはハーフピッチ75nmの一括露光を実現します。

ナノパターニング技術とは

ナノメートルは、10-9メートル(m)=10億分の1メートルの長さの単位です。現在の電子デバイスでは、ナノメートル領域の技術が使われており、半導体産業ではナノテクノロジーという言葉が一般的に用いられるようになっています。このようなナノメートルの領域でパターン加工する技術には、電子ビーム、リソグラフィ、ナノインプリント、自己組織化などいくつかの方法が実用化されていますが、極小の加工を実現する上では、位置精度、再現性、コスト、加工時間など様々な課題があります。

電子ビーム描画との比較

電子ビーム描画 PhableR 100
原理 電子線スキャン タルボ効果
対応パターン 制約なし 周期構造
分解能 数~数10nm 75nm
環境 高真空、高電圧、耐磁場・耐振動環境等必要 アライナー同等環境
加工時間 数~数十時間 1ウェハ/分程度
コスト 数億~数十億円 数千万円

シンプルかつリーズナブルにDUV相当の高解像度を実現する ナノパターン露光装置PhableR 100

ナノパターン露光装置PhableR 100の特徴
  • PhableR 100は、300nmピッチ以下の高解像度を実現
    ・PhableR 100 は、EULITHA社独自の露光技術であるPHABLE(Photonics Enablerの短縮形)に基づいたシステムであり、高解像度の周期的構造の、ノンコンタクトのプロキシミティ露光を可能とします。
    ・PhablerR 100は、本質的にDUV投影露光システムと同等の解像度を、複雑で高価な光学系や機械構造なしに実現します。
    ・一般的なマスクアライナーが1-2umの解像度に留まるのに対し、ハーフピッチ150nmのリニアグレーティングが高い均一性で作成可能です。
    ・リニアまたは曲面グレーティングや、六角形/四角形のシンメトリーな2Dフォトニック結晶パターンが300nm以下の周期で転写出来ます。
    ・全面露光
    ・マスクと基板は手動で装置にセットされ、露光プロセスは搭載されたコンピュータによって制御されます。
  • ノンコンタクト:マスクをダメージやコンタミネーションから保護
    ・プロキシミティまたはコンタクトモードにすれば通常のマスクアライナーとしても使用でき、ミクロンスケールの構造も転写可能です。
  • 事実上無制限の深さ方向フォーカス
    ・PhableR 100が持つ、現実的に無制限の深さ方向のフォーカスによって、高解像度パターンを、フォトニック用途で用いられる非平坦な基板にさえ高均一に転写する事が可能です。
  • 一般的なフォトレジストや材料が利用可能
    ・PhableR 100 は、φ100mmまでの基板と、業界標準のクロムマスクや位相シフトマスクに対応しています。
    ・標準的なi線用フォトレジスト(ポジ/ネガ)が利用可能です。
  • 非平坦基板に向く(例:エピウェハ)
  • 高均一性
  • オーバーレイアラインメント能力
  • マスクに対して最大2倍の分解能のパターニングを実現
  • 適用分野は、フォトニクス、光回折や分光学向けの回折格子の製作、LEDの光取り出しパターン、PSS(Patterned Sapphire Substrates)、カラーフィルターの研究開発などです。
  • DUV光源選択で75nm ハーフピッチ(L/S)を実現可能です。
PhableR100

PhableR100

ナノパターン露光装置PhableR 100の仕様
解像度 150nm ハーフピッチ(リニアグレーティング)
*DUV光源選択時 75nmハーフピッチ(リニアグレーティング)
基板サイズ ~φ100mm
マスクフォーマット 5"
照度均一性 <3%
ピッチレンジ 300nm~3µm(DUV光源選択時 150nm~)
レジスト厚 1µm程度
オペレーション 手動ローディング – 自動露光
コントロール タッチパネル

Phable技術とは

空間的に可干渉な照明下にある回折格子があると、回折格子から特定の距離において、回折格子と同じ周期の強度パターン(自己像)が形成されます。これはタルボ効果として知られています。
タルボ効果の露光への応用は、アラインメント、ポジショニング・トポグラフィ・レジストの極薄化、の問題により、現実には不可能です。
スイスEulitha社が独自開発したPhable技術は、タルボ効果によって生じる一周期において、強度分布を統合する技術であり、クロスオーダー干渉を無くし、アラインメント・ポジショニング・トポグラフィ・厚膜レジスト使用など従来の問題を解決し、周波数逓倍、収色性かつ限定的な空間干渉性、マスクアライナーと比較して高精度な平行光、を実現し、露光装置に適用可能な画期的な技術です。

PhableR100

ナノパターンを作成する為の装置は、電子ビーム描画装置、DUV、EUVなどがありますが、高価な装置コストや処理時間の長さの観点から、設備投資が容易でない事が課題となっています。Phable技術は、シンプルかつリーズナブルにDUV相当の高解像度を実現する、ナノパターニング技術です。

参考データ集
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