2011 Fiscal Year Annual Research Report
量子ビームによる微細加工用高分子のイオン化ダイナミクスの解明
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22760669
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
岡本 一将 北海道大学, 大学院・工学研究院, 助教 (10437353)
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| Keywords | 自由電子レーザー / 極端紫外光 / レジスト / パルスラジオリシス / ポリヒドロキシスチレン |
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| Research Abstract |
半導体加工寸法の縮小のために、リソグラフィにおける露光源の短波長かが行われている。極端紫外光(EUV)への露光波長の短波長化によって、照射線源の有するエネルギーがイオン化閾値を超えるため、レジスト高分子へのエネルギー付与に伴うイオン化反応の理解が重要である。そのため、本研究課題では、極端紫外自由電子レーザー(EUVFEL)および電子線を用いて、高分子での線量率変化による正負イオン反応場への影響やレジスト中の放射線誘起反応機構について研究を行った。また、FELの高いコヒーレンス性を利用したリソグラフィプロセスに向けた基礎研究を行った。
前年度開発した発光分光パルスラジオリシス法を用いて、ポリスチレンにナフタレンおよびベンゾフェノンを添加した薄膜をサンプルとして、添加剤の励起状態からの発光の検出を行った。その結果、波長60nmのEUVFELの線量率増加による再結合過程を経た一重項/三重項生成比の減少が明らかとなり、スパーの重なりや配置の変化に基づくジェミネート再結合(イオン化初期のイオン対間の再結合)とクロス再結合(別々のイオン対間の再結合)の割合の変化が明らかとなった。またEUVFELを露光源として電子線レジストに照射を行い、その殆どが80nm以内の膜厚内でエネルギーが吸収され、線量率を約10倍増加した条件下において、約1/2倍程度感度が減少し、線量率増加によるレジスト感度の低下が明らかになった。さらに、FELの持つ高いコヒーレンス性を利用したEUVFELの干渉露光によるパターニングを目指すために、電子線リソグラフィとニッケルめっきを組み合わせた回折格子の作製を試み、240nmピッチの格子の作製に成功した。
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