2022 Fiscal Year Annual Research Report
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19K05663
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
吉村 公男 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 主幹研究員 (40549672)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | パルスEUV / リソグラフィ / レジスト材料 / セラミック前駆体高分子 / 有機ー無機転換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、従来の可視・紫外光源から、波長が10 nm程度の極短紫外線（EUV）へのシフトが始まっている光リソグラフィ技術において、EUV光源に特化したレジスト材料が存在しないことや、EUVの光源強度が問題になっている現状に対して、照射により付与されるエネルギーを、無機セラミックス前駆体高分子の架橋反応と焼成に利用する、新たなEUV用レジストプロセスの開発を行うことを目的とした。具体的には、無機セラミックスに焼成転換できる前駆体高分子誘導体をレジスト材料として用いて、（１）照射による架橋導入と、（２）生成熱による有機－無機焼成転換を同時に行い、パターンの変形や倒壊の起こらない、高ドライエッチング耐性の無機セラミックレジスト材料の開発を行った。セラミック前駆体高分子のポリカルボシランとアリルヒドリドポリカルボシランをブレンドした材料をシリコンウェハー上に成膜したサンプルについて、電子線露光装置並びに軟X線レーザーを用いた照射実験を行い、パターン形成特性を調べた。その結果、感度の低さや、照射領域以外の部分まで不溶化してしまう問題点を克服できるポリマーアロイの形成に成功した。また、電子線露光したポリマーアロイレジストを800℃で2時間加熱し、焼成転換して得たパターンのドライエッチング耐性を調べた結果、基準となるPMMAに比べ、大幅にエッチング耐性が向上することがわかった。そして、X線自由電子レーザー施設SACLAでの、スポットサイズ径が約7μmのパルスEUV照射実験を行った結果、直径10～60μmのスポット状のパターンを得ることに成功した。1ショットあたりのエネルギーから、焼成転換に必要なエネルギーは付与されていると見積もられ、本研究の概念を実証できた。最終年度はロボティクスを融合した実験の高効率化を図るとともに、本研究の成果を国内並びに国際特許として申請した。
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