2017 Fiscal Year Annual Research Report
Computational study of pattern formation process in scale-boundary region
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15K13978
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
安田 雅昭 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30264807)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小寺 正敏 大阪工業大学, 工学部, 教授 (40170279)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | パターン形成 / 電子線リソグラフィ / 極端紫外線リソグラフィ / ナノインプリント / レジスト分子 / 分子動力学法 / 確率論的シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までパターン形成過程の解析に用いた分子動力学法では、計算負荷が大きく解析できるレジストサイズに限界があるため、多くのデータ解析より統計的な傾向を得るには限界がある。そこで、計算負荷を軽減するため、ランダムウォーク法を基にして確率論的にパターン形成を再現するリソグラフィシミュレーションの開発を行った。
レジストを構成するモノマーを単位粒子とし、空間中にランダムに配置する。反応開始点より仮定した反応半径内の分子と化学結合を形成する。結合された粒子が次に活性化され、反応半径内の他の分子との間に次の化学結合を形成する。反応半径内に粒子が無くなるまでこの過程を連鎖的に繰り返し、レジストの重合過程を確率論的に再現する。これにより、光ナノインプリント法の光硬化過程の確率論的シミュレーションを構築することが出来た。
確率論的シミュレーションにより得られた重合後のレジスト構造を初期構造とし、レジスト分子鎖にランダムな切断を導入することによりポジ型のリソグラフィ過程が再現できる。また、レジスト分子鎖間にランダムな架橋結合を導入することによりネガ型のリソグラフィ過程が再現できる。電子散乱のモンテカルロ法により求められたレジスト中の吸収エネルギー分布を基に、これらの主鎖切断や架橋結合を確率的に導入することにより電子線および極端紫外線リソグラフィの確率論的シミュレーションも構築した。
構築した確率論的シミュレーションとこれまで実施した分子動力学解析により、レジスト分子のサイズよりパターンサイズが十分大きなときは、電子散乱などの影響による露光強度のバラツキなどがパターン形状の決定に対して支配的であるが、分子サイズと同程度あるいはそれより小さな数10ナノメートル以下のパターンでは、露光や現像条件を最適化しても、レジスト分子の構造と挙動がパターン形状の決定に大きな影響を及ぼすことを示すことが出来た。
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Research Products
(9 results)
