Molecular simulation of pattern formation in electron beam lithography

• Project/Area Number: 23656245
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Electron device/Electronic equipment
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: YASUDA Masaaki 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30264807)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2013: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2012: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2011: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 電子線リソグラフィ / モンテカルロ法 / 分子動力学法 / 電子線露光 / 現像 / レジスト / 弾性衝突

Research Abstract

We developed molecular simulation to investigate the pattern formation in electron beam lithography. We introduced the effect of electron exposure by the chain scission of the polymer molecules. The breaking positions in the polymer chain are randomly selected. The chain scission rate is set proportional to the absorbed energy distribution in the polymer materials calculated by the Monte Carlo simulation of the electron scattering. In the development process, the small segments of polymer molecules are removed from the resist structure. Our present simulation revealed the typical structure of atomic scale line edge roughness and electron irradiation damage of the sample.

Research Products

• [Journal Article] トップダウンナノ加工のシミュレーションとナノ空間創生 (2014)
  • Author(s): 安田雅昭, 多田和広, 平井義彦
  • Journal Title: 機能材料 Volume: Vol.34 Pages: 41-49
• [Journal Article] トップダウンナノ加工のシミュレーションとナノ空間創生 (2014)
  • Author(s): 安田雅昭，多田和広，平井義彦
  • Journal Title: 機能材料 Volume: 34 Pages: 41-49
• [Journal Article] Molecular Simulation of Pattern Formation in Electron Beam Lithography (2013)
  • Author(s): M. Yasuda, H. Sakai, R. Takai, H. Kawata, Y. Hirai
  • Journal Title: Microelectronic Engineering Volume: Vol.112 Pages: 287-290
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular Simulation of Pattern Formation in Electron Beam Lithography (2013)
  • Author(s): Masaaki Yasuda, Hirofumi Sakai, Rina Takai, Hiroaki Kawata and Yoshihiko Hirai
  • Journal Title: Microelectronic Engineering Volume: 112 Pages: 287-290
  • DOI: 10.1016/j.mee.2013.03.119
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 電子線リソグラフィの分子シミュレーション(2) (2014)
  • Author(s): 道下勝司, 安田雅昭, 川田博昭, 平井義彦
  • Organizer: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • Place of Presentation: 相模原
  • Year and Date: 2014-03-18
• [Presentation] Electron Beam Lithography Simulation for Nanometer-scale Patterning (2013)
  • Author(s): K. Michishita, M. Yasuda, H. Kawata and Y. Hirai
  • Organizer: 2013 International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • Place of Presentation: Sapporo, Japan
  • Year and Date: 2013-11-06
• [Presentation] 電子線リソグラフィにおけるラインエッジラフネスの分子動力学解析(2) (2013)
  • Author(s): 道下勝司, 安田雅昭, 川田博昭, 平井義彦
  • Organizer: 第18回分子動力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京都
  • Year and Date: 2013-05-17
• [Presentation] 電子線リソグラフィの分子シミュレーション (2013)
  • Author(s): 道下勝司, 高井里奈, 安田雅昭, 川田博昭, 平井義彦
  • Organizer: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • Place of Presentation: 厚木
  • Year and Date: 2013-03-28
• [Presentation] 電子線リソグラフィにおけるパターン形成の分子シミュレーション (2012)
  • Author(s): 高井里奈, 酒井裕史, 安田雅昭, 川田博昭, 平井義彦
  • Organizer: 第53回真空に関する連合講演会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2012-11-15
• [Presentation] Molecular Dynamics Study of Pattern Formation in Electron Beam Lithography (2012)
  • Author(s): M. Yasuda, H. Sakai, H. Kawata, Y. Hirai
  • Organizer: 38th International Conference on Micro- and Nano-Engineering 2012
  • Place of Presentation: Toulouse, France
  • Year and Date: 2012-09-17
• [Presentation] 電子線リソグラフィにおけるラインエッジラフネスの分子動力学解析 (2012)
  • Author(s): 酒井裕史, 安田雅昭, 川田博昭, 平井義彦
  • Organizer: 第17回分子動力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京都
  • Year and Date: 2012-06-05
• [Presentation] Molecular Simulation of Electron-Irradiation Damages in Resist Materials (2012)
  • Author(s): M. Yasuda, K. Araki, H. Sakai, H. Kawata, Y. Hirai
  • Organizer: Ion and Photon Beam Technology and Nanofabrication
  • Place of Presentation: Hawaii, USA, MAY 30
  • Year and Date: 2012-05-30
  • Invited
• [Presentation] SEM 観察における有機高分子試料の構造変化解析 (2012)
  • Author(s): 安田雅昭, 荒木康誠, 酒井裕史, 川田博昭, 平井義彦
  • Organizer: 日本顕微鏡学会第68回学術講演会
  • Place of Presentation: つくば
  • Year and Date: 2012-05-14
• [Presentation] 分子動力学法による有機高分子材料の電子線照射損傷の解析 (2012)
  • Author(s): 荒木康誠, 酒井裕史, 安田雅昭, 川田博昭, 平井義彦
  • Organizer: 第58回応用物理学会関係連合講演会
  • Place of Presentation: 東京都
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] 分子動力学法による有機高分子材料の電子線照射損傷の解析 (2012)
  • Author(s): 荒木康誠、酒井裕史、安田雅昭、川田博昭、平井義彦
  • Organizer: 第58回応用物理学会関係連合講演会
  • Place of Presentation: 東京都 新宿区
• [Presentation] 有機高分子試料への電子ビーム照射の分子シミュレーション(2) (2011)
  • Author(s): 荒木康誠, 酒井裕史, 安田雅昭, 川田博昭, 平井義彦
  • Organizer: 第52回真空に関する連合講演会
  • Place of Presentation: 東京都
  • Year and Date: 2011-11-16
• [Presentation] 有機高分子試料への電子ビーム照射の分子シミュレーション(2) (2011)
  • Author(s): 荒木康誠、酒井裕史、安田雅昭、川田博昭、平井義彦
  • Organizer: 第52回真空に関する連合講演会
  • Place of Presentation: 東京都 豊島区
• [Presentation] 電子線リソグラフィにおけるラインエッジラフネスの分子動力学解析（２）
  • Author(s): 道下勝司，安田雅昭，川田博昭，平井義彦
  • Organizer: 第18回分子動力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 目黒区、東京都
• [Presentation] Electron Beam Lithography Simulation for Nanometer-scale Patterning
  • Author(s): Katsushi Michishita, Masaaki Yasuda, Hiroaki Kawata, and Yoshihiko Hirai
  • Organizer: 2013 Int. Microprocesses and Nanotechnology Conf.
  • Place of Presentation: Sapporo, Japan
• [Presentation] 電子線リソグラフィの分子シミュレーション（２）
  • Author(s): 道下勝司, 安田雅昭，川田博昭，平井義彦
  • Organizer: 第60回応用物理学会関係連合講演会
  • Place of Presentation: 神奈川県、相模原
• [Presentation] SEM観察における有機高分子試料の構造変化解析
  • Author(s): 安田雅昭、荒木康誠、酒井裕史、川田博昭、平井義彦
  • Organizer: 日本顕微鏡学会第68回学術講演会
  • Place of Presentation: 茨城県、つくば市
• [Presentation] Molecular Simulation of Electron-Irradiation Damages in Resist Materials
  • Author(s): M. Yasuda, K. Araki, H. Sakai, H. Kawata and Y. Hirai
  • Organizer: 56th Int. Conf. on Electron, Ion and Photon Beam Technology and Nanofabrication
  • Place of Presentation: Hawaii, USA
  • Invited
• [Presentation] 電子線リソグラフィにおけるラインエッジラフネスの分子動力学解析
  • Author(s): 酒井裕史，安田雅昭，川田博昭，平井義彦
  • Organizer: 第17回分子動力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京都、目黒区
• [Presentation] Molecular Dynamics Study of Pattern Formation in Electron Beam Lithography
  • Author(s): M. Yasuda, H. Sakai, H. Kawata and Y. Hirai
  • Organizer: 38th Int. Conf. on Micro- and Nano-Engineering 2012
  • Place of Presentation: Toulouse, France
• [Presentation] 電子線リソグラフィにおけるパターン形成の分子シミュレーション
  • Author(s): 高井里奈，酒井裕史，安田雅昭，川田博昭，平井義彦
  • Organizer: 第53回真空に関する連合講演会
  • Place of Presentation: 兵庫県、神戸市
• [Presentation] 電子線リソグラフィの分子シミュレーション
  • Author(s): 道下勝司, 高井里奈，安田雅昭，川田博昭，平井義彦
  • Organizer: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • Place of Presentation: 神奈川県、厚木市