2004 Fiscal Year Annual Research Report
フェムト秒パルスラジオリシス法によるナノ構造内反応機構の解明
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14208060
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田川 精一 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (80011203)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 陽一 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (50210729)
古澤 孝弘 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (20251374)
関 修平 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (30273709)
佐伯 昭紀 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (10362625)
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| Keywords | フェムト秒パルスジオリシス / ナノ構造 / ナノテクノロジー / 空間分布 / 拡散方程式 / 反応機構 / 時間挙動 / レジスト |
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| Research Abstract |
ナノリソグラフィは将来のナノテク産業を支えるトップダウン型のナノテクノロジー技術の代表であるが、ナノ構造体の大量生産を実現するためには、解決されなければならない多くの課題が残されている。現在のリソグラフィはKrFエキシマレーザーのような光が露光源として用いられているが、ナノリソグラフィにおいては電子ビームのような量子ビームが露光源として期待されている。電子線やEUVと物質の相互作用は主にイオン化である。その際に放出せれる電子が熱化に至る飛跡は凝縮系では、平均1ナノメータから10数ナノメータに及ぶと報告されているが詳細は不明のままであった。ナノリソグラフィにおいてはイオン化において飛び出した電子と他の物質が様々な反応をすることにより、最終的な微細加工が行われることになるので、電子の分布はナノ加工の精度を決める大きな要因になる。特に、次世代放射線用微細加工材料として期待されている化学増幅型レジストでは、露光により生成する酸を利用してパターンの解像を行うが、酸の生成にはイオン化により生成した電子が密接に関係していることがわかっている。本年度は、高分子マトリクス中のプロトンの挙動をパルスラジオリシスにより測定し、酸の発生効率の高分子構造依存性及び常温におけるプロトンの拡散挙動の高分子構造依存性を解明した。さらに、フェムト秒時間領域の中間活性種の時間挙動とシミュレーションによりナノメーターオーダーの酸の分布を明らかにし、放射線誘起反応機構と微細加工材料の解像度の関係を解明した。これらの知見は今後のナノ微細加工材料の開発に極めて有用な指針を与える。
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