2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of single nano materials based on quantum beam and data science
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18H03895
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
古澤 孝弘 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20251374)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡本 一将 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (10437353)
室屋 裕佐 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (40334320)
大沼 正人 北海道大学, 工学研究院, 教授 (90354208)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 放射線、X線、粒子線 / 半導体超微細化 / シミュレーション工学 / 計算物理 / データ科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
半導体デバイスの大量生産では、非電離放射線領域の光を露光源として加工が行われてきたが、解像度が限界に達っしたため、代わって電離放射線領域にある波長13.5 nmの極端紫外光（EUV）が次期露光源として使われようとしている。EUVはN7もしくは7nmノードと呼ばれる解像度16 nmから実用化され、N2もしくは2 nmノードと呼ばれる解像度10 nm未満（シングルナノ）領域でも使い続けられることが期待されている。しかし、微細加工材料開発は解像度10 nmに大きな壁があり、開発のための学術基盤の早急な整備が必要である。本研究では、電子線加速器、EUV露光機、EUVFEL等の量子ビームを駆使しデータを収集するとともに、データ科学的手法を解析に活用することにより、シングルナノ領域で起こる放射線誘起反応を解明し、シングルナノ材料（2 nmノードに適用可能な20 nm未満の周期で10 nm未満のパターンを解像できる材料）を開発する。
最終年度は、レジストの薄膜化に対応するため、感光時の二次電子へ与える界面影響、現像時のレジスト薄膜の表面自由エネルギーおよび下地膜の表面自由エネルギーがレジスト高分子の溶解に与える影響、吸収係数とエッチング耐性が大きい次世代メタルレジストの反応機構を解明した。これら得られた知見に基づいたEUVレジスト反応機構モデルにより、モンテカルロシミュレーションを行い、次世代EUVリソグラフィ開発で最大の問題となっている確率統計欠陥生成のメカニズムとリスク評価指標を考案した。さらに得られた実験データ、シミュレーション結果を機械学習で解析することにより、シングルナノ材料の設計指針を得た。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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