電子ビーム描画装置の機能および操作方法

機器利用講習会
「超微細光学素子を作る」
(1日目)
電子ビーム描画装置による回折格子のレジストパターン作製実習
大阪府立産業技術総合研究所
フォトニクス開発支援センター
本日の予定
1. 簡単な電子ビーム描画装置及び本日行う作業の説明
2. 石英基板にレジスト塗布およびEB装置に導入
3. お昼休み(真空引き待ち)
4. EB装置の光学系調整および描画の開始
5. ファイルの変換作業の説明(EB描画中、省略する場合あ
り)
6. 現像作業
7. 作製した素子のSEM観察
*青字はクリーンルーム内で作業
電子ビーム描画装置 JBX-5000SI
電子線源
LaB6
加速電圧
25KV or 50KV
試料サイズ
ホルダーによる
最小ビーム径
8nm
つなぎ精度
60nm/40nm
重ね合わせ精度
60nm/40nm
描画方式
ベクトルスキャン
日本電子株式会社製
本日作製する素子
基板:1インチ角(25mm×25mm)石英
レジスト:NEB-22A2
パターン:200nm&200nm line&space
200nm L&S 200周期
5mm
20μm
5μC/cm2 → 9μC/cm2
80μm
レジストの種類と選択
デジタル型レジスト
名称
P/N
特徴
ZEP520
ポジ
高解像度、低感度、安定
ZEP7000 ポジ
低解像度、高感度、安定
NEB22
ネガ
高解像度、高感度、不安定
アナログ型レジスト
名称
OEBR
P/N
特徴
ポジ
低感度、安定、実績豊富
ZEP2000 ポジ やや高感度、安定、厚塗り可能
ポジ型レジストとネガ型レジスト
ポジ
露光
現像
EB
ネガ
露光
現像
EB
実際のプロセス(基板洗浄済み)
OAPおよび
レジスト塗布
プリベーク
エスペーサ
水洗
PEB
エスペーサ塗布
および乾燥
現像
電子線描画
完成
微細加工フローチャート
パターンの準備
基板の洗浄
レジストの選択
描画時間計算
レジスト塗布
必要ならばエス
ペーサー塗布
EB装置の調整
必要ならばエッチング
EB描画
性能評価
現像
パターンファイル(j01ファイル)について
目的のパターンを所定のフォーマットで作成する必要があ
ります。フォーマットにはいくつか種類がありますが、今回
はテキスト形式でパターンを作成できるj01フォーマットを用
います。作成したファイルは、EB装置が理解できる形に変
換する必要があります。
今回用いるj01ファイル
パターンファイルの変換とは
作成したパターンファイルをEBが理解できる形式に変換する必
要があります。時間があれば作業を行います。
j01、x01、GDSⅡパターンファイル
convプログラム
j51ファイル
pchk6プログラム
パターンチェック
preadプログラム
スキャナーデータ
ジョブデックファイル、スケジュールファイルとは
パターンを基板上のどの位置に描画するか等の情報を記述す
るものがjdf、sdfです。これらのファイルをコンパイルすることに
より、最終的にマガジンファイル(実行)ファイルを作成します。
ジョブデックファイル
cmplプログラム
レイヤーファイル
+
スケジュールファイル
schdプログラム
マガジンファイル
ステージ座標について
(-30500, 30500)
(30500, 30500)
(0, 0)
(-30500, -30500)
(30500, -30500)