2020 Fiscal Year Research-status Report
共鳴軟Ｘ線反射率測定によるフォトレジストの反応分布評価手法の開発
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19K12644
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
原田 哲男 兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 准教授 (30451636)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 軟Ｘ線 / フォトレジスト / 共鳴軟Ｘ線散乱 / 共鳴軟Ｘ線反射率 / 軟Ｘ線CMOSカメラ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではフォトレジスト中の官能基の分布を、共鳴軟Ｘ線散乱と共鳴軟Ｘ線反射率により測定する。2020年度は以下の２点を中心に研究を進めた。
・反射率測定によるフォトレジストの分離構造解析
2019年度の測定により、フォトレジストは３層に分離していることを明らかにできた。2020年度はレジスト厚さにより分離槽の厚さが変化するかを測定した。厚さ25 nm、56 nmの化学増幅レジストの共鳴軟Ｘ線反射率を測定した。どちらも３層に分離しており、最下層の厚さは5 nmで同じであった。よって、膜厚が薄くなると最下層の分離槽の割合が増えることを明らかにできた。フォトレジストの薄膜化により分離槽を含めて制御することが重要となる。
・反射配置での散乱測定
これまで散乱測定ではフォトレジストを窒化シリコンメンブレンに塗布して、透過配置で散乱を測定していた。2020年度は開発したコンパクトなCMOSセンサを用いることで、ウェハ上のフォトレジストの散乱を測定することに成功した。メンブレンは塗布が難しく、実際の条件で塗布されたフォトレジストを測定することができなかった。ウェハにすることで、半導体製造に用いる条件で塗布された、ウェハ上のサンプルを測定することができる。例えばベーキング温度による凝集の違いなど、細かなであるが重要なプロセス条件の評価が可能となる。開発したCMOSセンサは感度がよく、１光子検出が可能であるため、従来のCCDカメラより短時間での測定が可能となった。また、高速読み出しであるため、中心遮光板が必要でなく、実験セットアップもシンプルにできた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
フォトレジストを塗布したシリコンウェハからの反射配置での散乱測定に成功した。これまで開発した軟Ｘ線CMOSセンサにより、非常に高感度に測定できた。ノイズが低いため、強度が弱い領域では１光子ごとの測定ができた。これにより、フォトレジストの垂直方向と面内方向の特性を記録できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度に構築した反射の散乱測定を様々なフォトレジストの評価に適用する。シリコンウェハ上の評価が可能となったため、適用範囲は大幅に広がった。これまでは難しかった、ウェハのベーク温度等の細かな条件による分散の影響を評価する。また、化学増幅レジストだけでなく、非化学増幅レジストとの比較を進める。
反射率測定では、これまで通り様々なレジストの分離層の評価を進める。炭素の吸収近傍でビームライン汚染のため入射強度が弱くなっている領域があるため、夏の停止期間には光学系の洗浄を行い、強度回復を図る。
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Research Products
(6 results)
