2021 Fiscal Year Research-status Report
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20K05289
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
笹子 勝 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (40727145)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平井 義彦 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50285300)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ３次元リソグラフィ / 位相振幅 / フォトマスク / フォトリソグラフィ / ３次元構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
位相変調マスク(ビルトインレンズマスク)の最適化システムのアルゴリズム設計、プログラミング、動作確認を行った。これを用いて、位相と透過強度を２値化した位相変調マスクの設計を試み、得られる３次元光強度分布の予測と、アルゴリズムの検証を行った。
最適化アルゴリズムとして、必要とする三次元像の強度分布を、微小なシードパターン(種パターンの集合)に分割し、個々のシードパターンを転写するためのマスクの複素透過率分布を求めた。これらを全てのシードに対して計算し、マスク面条での複素振幅の和を計算した。
この複素振幅を通して投影された３次元像を計算し、目標とするの３次元像強度との比較を行い、シードパターンの光強度と位相を逐次修正するフィードバック方式により、目標とする３次元像が得られるまで繰り返し計算を行うシステムを構築した。
このシステムを用いて、数種類の典型的な３次元構造の結像状態のシミュレーション予測を行った結果、リング状パターンや空中交差パターンなどの複雑な構造では、人的なアシストが必要である見込みが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
３次元結像を実現するためには、マスクの複素振幅分布の設計が要となる。通常の２次元パターンでは、近接効果補正や位相シフトパターンの発生が自動化されているが、３次元構造の結像に対しては、結像状態は原理的にも異なり、従前の手法は適用できない。加えて、３次元空間の事象を補正修正するには、人力で複素振幅分布を設計する必要があり、限界がある。そのため、自動的にマスクの複素振幅分布を設計するシステムが必要となる。
今回、半自動の計算機システムを、簡便なフィードバックシステムにより構築し、その有効性をシミュレーションにより検証し、マスク設計が大幅に自動化されることがわかった。一方で、マスク作製への負担を軽減するため、複素振幅を強制的に二値化したため考えられる解像性の限界も垣間見られ、最適化に限界があることも分かってきた。
今回は、比較的良好な３次元像が得られるいくつかの単純構造での検証を進めるため、実際のマスク設計とマスクの施策に着手することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
作製したマスクによる結像実験結果を行うために、露光実験系の構築と基本性能の検証を行う。引き続き、３ン次元像の結像実験を行い、シミュレーションとの比較を進め、３次元結像性の検証を行う。
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| Causes of Carryover |
出席を予定していた国際学会が、リモート開催となったためと、予定していたマスク作製費用が軽減されたため。
いずれも、次年度に執行する。
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