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フォトリソグラフィ(UVL)の原理は?実際にマスクを露光してみた

ナベヤン
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フォトリソグラフィ
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ナベヤン
浪人したにもかかわらず、大学受験に失敗し後期試験の大学に収まる。入学後寮で1個下の同じ高校の現役東大合格者と同部屋になり、学歴コンプレックスが噴出する。またアルバイトで某ハンバーガーショップで働くも奴隷のように雇われることに疑問を持ち、大学3年生の半ばにブログで塾を作ることで起業。受験でネット業界を制圧した。
詳しいプロフィールはこちら

どうも、憂鬱な理系大学生わたなべです。

僕が行っている研究の中でも指折りの嫌な肯定であるフォトリソグラフィに付いてお話ししていきます。

フォトリソグラフィはUV(紫外線)が主に用いられています。

なんでこのフォトリソグラフィが嫌なのかと言うと、

    1. 拘束時間がめっちゃ長い
    2. 超単調作業、ただただマニュアルに従うだけ
    3. 単純作業の癖に、気を抜く事が出来ない
    4. エッチングと同時にやらないとマスクが固まってしまう
    5. リソグラフィとエッチングの為に様々な準備が必要なので、準備片付け両方1時間ずつくらいかかってしまう
    6. レジストが感光性だから黄色いクリーンルームでやらなければならない

クリーンルーム
(気が狂いそうな黄色い部屋)

と言うようなもうだるさの極みな訳です。
こういう作業が嫌で僕は、ネットビジネスでお金を稼ぎ、大学院に進学する事も無く、そして就職する事も無く春から起業家として行きていく事を選んだわけですが、

今日は、このフォトリソグラフィの原理とか露光の様子とかをみてみました。

フォトリソグラフィの原理

リソグラフィというのは、石に版画をして印刷した『リトグラフ』から来ています。

つまり、リソグラフィというのは、『版画』だと思えばいいです。
リソグラフィ,とは
そして、この版画でいう、木の板、つまり墨を用いて板に絵を写す『模様』を残したものが、UVL(フォトリソグラフィ)でいうところの『フォトマスク』です。

フォトマスク
このフォトマスクの上から紫外線を当てて、基板にパターンをつけるのが、UVLです。

 

実は、本とかで語られる事は無い事ですが、このマスクを付けるときにメチャクチャ緊張します。神経すり減ります。

 

というのも、マスクはメチャクチャ高価なものなのです。落としたら、死ぬ、、、そういう緊張感を漂わせてやっているわけで、

 

ここは、本当にもう辞めたいです。

フォトレジスト

フォトレジストというのは、感光性(光との反応性)が高い物質を使います。そして高分子です。

スピンコーター
フォトレジストは、このようなスピンコーターで回転させてつけます。


この動画のようにスピンさせてレジスト溶液を遠心力で広げていきます。

ちなみに僕が使っているものはここまで大きくはありません。1cm×1cmのSiO2基板にやりました。

スピンコーター
このようなスピンコーターで基板にレジストを塗りました。

 

これで塗ったフォトレジストに対して紫外線を当てると次のような反応をします。
フォトレジスト
上がネガといい、下がポジ

 

ネガは光があたったところだけ『残ります』。

 

つまり、光が当たったところ”以外”を削る事が出来ます

 

そして、下のポジ型は光が当たっところだけアルカリにレジストが”溶けます”。なので、光が当たったところを削る事が出来ます

 

 

紫外線による露光

このように紫外線で露光していきます。

これでマスクのパターンを写していく様子です。

 

フォトリソグラフィ,UVL

このような流れになります。

 

知ってたかい?リソグラフィやったらエッチングもやらないとダメなんだぜ

リソグラフィ+エッチングこれは実はセットなのです。

というのも、レジストというのは反応性の高い物質なので、放置しているとすぐに固まって、『アセトン』の洗浄では落ちなくなるのです。
だから、割と早い段階でリソグラフィをしたら、エッチングまでしてしまわないとダメなのです

これが心を砕くもとなのです。やっとのことUVLがおわったというのに、今からエッチングの装置を立ち上げないと行けないのです。。。

ドライエッチングでSiO2を削るときに使うガスC4F8!

僕はSiO2を削ったので、このC4F8でドライエッチングをしました。

もう、3時だぜ、、、

憂鬱な気分で、クリーンルームを出た、クリーンスーツと言う着心地の悪い衣服に身を包み、そして、ただただ無機質な部屋に閉じ込められた。

今日は、フォトリソグラフィの予約が20時までなされていたので、そこからの作業だった。

終わって終了時刻を打ち込んだ、

出て来た数字、

7時間3分

フォトリソグラフィ,時間かかる

まあ別に7時間を超える事は珍しい事では在りません。

他の人もバンバン超えてしまっています。
ただ、此所までの事をやってやっと理系としては、普通なのです。そして文系とメチャクチャ差がある大きな収入を得られるかと言うと、そういう訳ではありません。

やってられへんな〜〜〜って思いました。

地面のタイルがマスクに見えて来た

そう実験の後歩いていると、こういう地面のタイルまでがフォトマスクに見えて来た、、、

フォトマスク,道

ああこれはもう末期症状だな、と思いました。

フォトリソグラフィ,エッチング

 

僕は、この生活を今後も続けていきたいとは思いませんでした。なので、毎日コツコツネットに収益を作る仕組みを作り続けていきました。

 

ネットの場合、お金を稼ぐことを完全に自動化する事ができます。なので、ネットでお金を稼いでそのままそれに集中する事も出来ます。

 

そして、研究をしたい人は、そのまま研究をしながらこっそりお金を稼ぐ事が出来ます。

 

しかも、ほとんど手を加えなくても毎月30万円ほど稼げてしまいます。

 

その秘密はこちら!

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浪人したにもかかわらず、大学受験に失敗し後期試験の大学に収まる。入学後寮で1個下の同じ高校の現役東大合格者と同部屋になり、学歴コンプレックスが噴出する。またアルバイトで某ハンバーガーショップで働くも奴隷のように雇われることに疑問を持ち、大学3年生の半ばにブログで塾を作ることで起業。受験でネット業界を制圧した。
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