フォトリソグラフィの利点と欠点

フォトリソグラフィは光リソグラフィとも呼ばれ、光を用いてシリコンウェハなどの基板上に精密にパターン化された薄膜を形成する微細加工技術である。これらのパターン化された薄膜は、通常、エッチングや金属蒸着などのその後の処理において、下地基板の選択された領域を保護する。

フォトリソグラフィーとは？

フォトリソグラフィーにはいくつかのステップがある。まず、基板を フォトレジストでコーティング感光性物質の薄く平らな層。次に、フォトレジストは 丸出し を強い光（通常は紫外線）の正確なパターンに変換する。これは通常、光の一部を遮断し、他を透過させる「フォトマスク」を用いて実現されるが、一部の用途では、パターンをフォトレジストに直接投影する。露光により、フォトレジストの一部が化学変化を起こす。

フォトリソグラフィー工程の最終段階は現像である。フォトレジストは特殊な「現像液」に晒され、強い光に晒された部分に応じてフォトレジストの一部を優先的に溶解する。ポジ型」フォトレジストは露光されると溶解し、露光された部分が現像プロセス中に溶解する。ネガ型」フォトレジストでは、露光されていない部分は溶けたままで、露光された部分は溶けなくなる。

フォトリソグラフィーは通常、追加の加工によってフォローアップされる。例えば ウェットケミカルエッチング は、パターン化されたフォトレジストによって保護されていない基板の層を除去するために使用することができる。その際 メタル・リフトオフフォトレジストは、パターン化された金属膜を生成するために、現像前に薄い金属層でコーティングすることができる。

フォトリソグラフィの応用

フォトリソグラフィの主な用途は、シリコンウェーハのパターニングによる半導体デバイスの製造である。このようなアプリケーションでは、フォトリソグラフィの後にエッチングプロセス（通常はプラズマエッチング）が行われ、パターン化されたフォトレジストによって基板の一部を選択的に除去することができます。

フォトリソグラフィーの他の用途としては、バイオセンシングに使用するパターン化された金電極、光学用の高選択性干渉フィルター、バイオサイエンス用途のマイクロウェルアレイなどがある。続きを読む 微細加工におけるフォトリソグラフィの応用 ここにある。

フォトリソグラフィーの利点

フォトリソグラフィーは、数十ナノメートルという非常に小さなフィーチャーのパターンを作成することができ、同時に、フィーチャーの形状を非常に精密に制御することができる。また、フォトリソグラフィは比較的高速で、比較的低コストでシリコンウエハー全体にパターンを形成することができる。

また、フォトリソグラフィは汎用性があり、ガラスやシリコン、さらにはフレキシブル基板など、さまざまな素材のパターニングによく使われている。

フォトリソグラフィーの欠点

フォトリソグラフィは研究や工学的応用において非常に有用であるが、いくつかの限界がある。技術的な観点からは、フォトリソグラフィは完全に平坦な基板にしか適さないこと、使用する光の波長によって基本的に制限されること（ただし、次世代半導体アプリケーションのためにフォトリソグラフィの「回折限界」を克服する取り組みが進行中である）などである。

フォトリソグラフィの主な欠点は、技術的なことよりも実用的なことである。第一に、フォトリソグラフィ装置は非常に高価であり、これは半導体製造に使用されるほぼすべての装置に共通する特徴である。さらに、フォトリソグラフィは、空気中の微粒子や化学汚染物質のない環境でしか実施できないため、フォトリソグラフィはクリーンルームで実施しなければならない。

プラティパス・テクノロジーズのフォトリソグラフィーサービス

当然のことながら、クリーンルーム設備やフォトリソグラフィ装置に投資することは、すべての研究所や製造業者にとって現実的な検討事項ではありません。だからこそ、私たちは包括的な フォトリソグラフィーサービス 数種類のパターン化された表面の製造に使用される。

プラティパス・テクノロジーズのフォトリソグラフィ・ラボは、直径6インチまでの円形基板および4インチ×4インチまでの正方形基板で、最小5μmのフィーチャー解像度が可能な365nmの高コリメート露光システムを備えている。