量子ビーム複合利用による最先端微細加工材料のナノ化学の研究

• 研究課題/領域番号: 25246036
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 量子ビーム科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 古澤 孝弘 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20251374)
• 研究分担者: 山本 洋揮 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (00516958) ; 小林 一雄 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (30116032) ; 室屋 裕佐 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (40334320)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 45,370千円 (直接経費: 34,900千円、間接経費: 10,470千円); 2017年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2016年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2015年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円); 2014年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円); 2013年度: 15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
• キーワード: 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 / 放射線、Ｘ線、粒子線

研究成果の概要

半導体製造用リソグラフィでは、電離放射線による11nm 以下の大量生産の実現に向け開発が進められている。レジストには、感度とともに、現像後のパターン側壁のラフネスを1nm 以下に抑えることが要求される。本研究では①化学反応の時間分解計測からの化学種空間分布の時間変化抽出、②化学反応後の空間分解計測からの化学種空間分布の時間変化抽出、③化学反応のスパーオーバラップ計測（空間と時間の重なりの解析）、④シミュレーションコードの作製と解析の4つの手法により、ナノスケールの空間領域に誘起される化学反応の解析を行い、11nm 以下の解像度による半導体大量生産を実現するための材料設計指針を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Theoretical study on effects of photodecomposable quenchers in line-and-space pattern fabrication with 7 nm quarter-pitch using chemically amplified electron beam resist process (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 56 号: 4 ページ: 046502-046502
  • DOI: 10.7567/jjap.56.046502
  • NAID: 210000147536
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rational Tuning of Superoxide Sensitivity in SoxR, the [2Fe-2S] Transcription Factor: Implications of Species-Specific Lysine Residues (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Fujikawa, K. Kobayashi, Y. Tsutsui, T. Tanaka, and T. Kozawa
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 56 号: 2 ページ: 403-410
  • DOI: 10.1021/acs.biochem.6b01096
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ecofriendly ethanol-developable processes for electron beam lithography using positive-tone dextrin resist material (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Takei, N. Sugino, M. Hanabata, A. Oshima, M. Kashiwakura, T. Kozawa, and S. Tagawa
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 10 号: 7 ページ: 076502-076502
  • DOI: 10.7567/apex.10.076502
  • NAID: 210000135930
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Property of Tellurium-Containing Polymer for Extreme Ultraviolet Resist Material (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Fukunaga, H. Yamamoto, T. Kozawa, T. Watanabe, and H. Kudo
  • 雑誌名: J. Photopolym. Sci. Technol. 巻: 30 ページ: 103-107
  • NAID: 130005950306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of Radical Ions of Hydroxyhexafluoroisopropyl-Substituted Benzenes (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Okamoto, N. Nomura, R. Fujiyoshi, K. Umegaki, H. Yamamoto, K. Kobayashi, and T. Kozawa
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 121 号: 49 ページ: 9458-9465
  • DOI: 10.1021/acs.jpca.7b09842
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on Resist Performance of Noria Derivatives Modified with Various Protection Ratios of Acetal Moieties by means of Extreme Ultraviolet Irradiation (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Yamamoto, H. Kudo, and T. Kozawa
  • 雑誌名: J. Photopolym. Sci. Technol. 巻: 30 ページ: 627-631
  • NAID: 130006309146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical study of fabrication of line-and-space patterns with 7 nm quarter-pitch using electron beam lithography with chemically amplified resist process: IV. Comparison with experimental results (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 55 号: 5 ページ: 056503-056503
  • DOI: 10.7567/jjap.55.056503
  • NAID: 210000146475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemically amplified molecular resists based on noria derivatives containing adamantyl ester groups for electron beam lithography (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Yamamoto, S. Tagawa, T. Kozawa, H. Kudo, and K. Okamoto
  • 雑誌名: J. Vac. Sci. Technol. B 巻: 34 号: 4 ページ: 041606-041606
  • DOI: 10.1116/1.4953068
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of radical cations of poly(4-hydroxystyrene) in the presence and absence of triphenylsulfonium triflate as determined by pulse radiolysis of its highly concentrated solution (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Okamoto, T. Ishida, H. Yamamoto, T. Kozawa, R. Fujiyoshi, and K. Umegaki
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 巻: 657 ページ: 44-48
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2016.05.058
  • NAID: 120006488393
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Resist Properties of Calixarene Polymers with Pendant Haloalkyl Groups (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Kudo, H. Ogawa, H. Yamamoto, and T. Kozawa
  • 雑誌名: J. Photopolym. Sci. Technol. 巻: 29 ページ: 495-500
  • NAID: 130005256573
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical study of fabrication of line-and-space patterns with 7 nm quarter-pitch using electron beam lithography with chemically amplified resist process: V. Optimum beam size (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 55 号: 10 ページ: 106502-106502
  • DOI: 10.7567/jjap.55.106502
  • NAID: 210000147139
  • 査読あり
• [雑誌論文] Requirement for Suppression of Line Width Roughness in Fabrication of Line-and-Space Patterns with 7 nm Quarter-Pitch Using Electron Beam Lithography with Chemically Amplified Resist Process (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 雑誌名: J. Photopolym. Sci. Technol. 巻: 29 ページ: 809-816
  • NAID: 130005338001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of diffusion constant of photodecomposable quencher on chemical gradient of chemically amplified extreme-ultraviolet resists (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 54 号: 5 ページ: 056502-056502
  • DOI: 10.7567/jjap.54.056502
  • NAID: 210000145155
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Study on Dissolution Behavior of Poly(4-hydroxystyrene) as Model Polymer of Chemically Amplified Resists for Extreme Ultraviolet Lithography (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Mitsuyasu, H. Yamamoto, and T. Kozawa
  • 雑誌名: J. Photopolym. Sci. Technol. 巻: 28 ページ: 119-124
  • NAID: 130005090251
  • 査読あり
• [雑誌論文] Resist material options for extreme ultraviolet lithography (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 雑誌名: Adv. Opt. Techn. 巻: 4 ページ: 311-317
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimum concentration ratio of photodecomposable quencher to acid generator in chemically amplified extreme ultraviolet resists (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 54 号: 12 ページ: 126501-126501
  • DOI: 10.7567/jjap.54.126501
  • NAID: 210000145864
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Acid Quantum Efficiency of Anion-bound Chemically Amplified Resists upon Exposure to Extreme Ultraviolet Radiation (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Komuro, D. Kawana, T. Hirayama, K. Ohmori, and T. Kozawa
  • 雑誌名: J. Photopolym. Sci. Technol. 巻: 28 ページ: 501-505
  • NAID: 130005101106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationships between quencher diffusion constant and exposure dose dependences of line width, line edge roughness, and stochastic defect generation in extreme ultraviolet lithography (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 54 号: 1 ページ: 016502-016502
  • DOI: 10.7567/jjap.54.016502
  • NAID: 210000144712
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of dose shift on line width, line edge roughness, and stochastic defect generation in chemically amplified extreme ultraviolet resist with photodecomposable quencher (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 54 号: 1 ページ: 016503-016503
  • DOI: 10.7567/jjap.54.016503
  • NAID: 210000144713
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Modeling and simulation of acid generation in anion-bound chemically amplified resists used for extreme ultraviolet lithography (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Komuro, D. Kawana, T. Hirayama, K. Ohomori, and T. Kozawa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 54 号: 3 ページ: 036506-036506
  • DOI: 10.7567/jjap.54.036506
  • NAID: 210000144872
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Theoretical relationship between quencher diffusion constant and effective reaction radius for neutralization in contact hole imaging using chemically amplified extreme ultraviolet resists (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa and T. Hirayama
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 53 号: 6 ページ: 066502-066502
  • DOI: 10.7567/jjap.53.066502
  • NAID: 210000144037
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Relationship between stochasticity and wavelength of exposure source in lithography (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 53 号: 6 ページ: 066505-066505
  • DOI: 10.7567/jjap.53.066505
  • NAID: 210000144040
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of photodecomposable quencher on latent image quality in extreme ultraviolet lithography (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 53 号: 6 ページ: 066508-066508
  • DOI: 10.7567/jjap.53.066508
  • NAID: 210000144043
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Acid generation mechanism in anion-bound chemically amplified resists used for extreme ultraviolet lithography (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Komuro, H. Yamamoto, K. Kobayashi, Y. Utsumi, K. Ohomori, and T. Kozawa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 53 号: 11 ページ: 116503-116503
  • DOI: 10.7567/jjap.53.116503
  • NAID: 210000144600
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Acid diffusion length in contact hole imaging of chemically amplified extreme ultraviolet resists (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa and T. Hirayama
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 53 号: 1 ページ: 16503-16503
  • DOI: 10.7567/jjap.53.016503
  • NAID: 210000143250
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical Relationship between Quencher Diffusion Constant and Image Quality in Chemically Amplified Resists Used for Extreme Ultraviolet Lithography (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 52 号: 7R ページ: 76504-76504
  • DOI: 10.7567/jjap.52.076504
  • NAID: 210000142465
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deprotonation of poly(4-hydroxystyrene) intermediates: pulse radiolysis study of EUV and electron beam resist (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazumasa Okamoto, Tyo Matsuda, Hiroki Yamamoto, Takahiro Kozawa, Seiichi Tagawa, Ryoko Fujiyoshi, and Takashi Sumiyoshi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 52 号: 6S ページ: 06GC04-06GC04
  • DOI: 10.7567/jjap.52.06gc04
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stochastic Effect on Contact Hole Imaging of Chemically Amplified Extreme Ultraviolet Resists (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa and T. Hirayama
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 52 号: 8R ページ: 86501-86501
  • DOI: 10.7567/jjap.52.086501
  • NAID: 40019757406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Initial Dispersion of Protected Units on Line Edge Roughness of Chemically Amplified Extreme Ultraviolet Resists (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 雑誌名: J. Photopolym. Sci. Technol. 巻: 26 ページ: 643-648
  • NAID: 130004465046
  • 査読あり
• [学会発表] Resist material options for extreme ultraviolet lithography (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 学会等名: Kickoff Meeting (JSPS Symposium) for the ZIAM/GBB and ISIR/IPR collaboration
  • 国際学会
• [学会発表] 次世代半導体の微細化限界の打破は可能か？ (2017)
  • 著者名/発表者名: 古澤孝弘
  • 学会等名: 第11回 産研ざっくばらんトーク
• [学会発表] 光・ビーム科学と計算機科学の融合による超微細加工材料開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古澤孝弘
  • 学会等名: 第22回光エレクトロニクスフォーラム
• [学会発表] Challenges in sub-10 nm fabrication using EUV lithography (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa, J.J. Santillan, and T. Itani
  • 学会等名: 14th Fraunhofer IISB Lithography Simulation Workshop
  • 発表場所: Hersbruck, Germany
  • 年月日: 2016-09-22
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis and Resist Properties of Calixarene Polymers with Pendant Haloalkyl Groups (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Kudo, H. Ogawa, H. Yamamoto, and T. Kozawa
  • 学会等名: The 33rd International Conference of Photopolymer Science and Technology
  • 発表場所: Chiba, Japan
  • 年月日: 2016-06-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Molecular Resist Materials for Extreme Ultraviolet Lithography (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Yamamoto, H. Kudo, and T. Kozawa
  • 学会等名: 2016 International Workshop on EUV Lithography
  • 発表場所: CA, USA
  • 年月日: 2016-06-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Resist material options for extreme ultraviolet lithography (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 学会等名: MNE2015
  • 発表場所: オランダ
  • 年月日: 2015-09-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Dissolution Dynamics of Chemically Amplified Resists for Extreme Ultraviolet Lithography Studied by Quartz Crystal Microbalance (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Mitsuyasu, H. Yamamoto, and T. Kozawa
  • 学会等名: 2015 International Workshop on EUV Lithography
  • 発表場所: 米国ハワイ
  • 年月日: 2015-07-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Acid generation mechanism in anion bound chemically amplified resists used for extreme-ultraviolet lithography (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Komuro, H. Yamamoto, K. Kobayashi, K. Ohomori, and T. Kozawa
  • 学会等名: SPIE Advanced Lithography
  • 発表場所: San Jose, California, USA
  • 年月日: 2015-02-22 – 2015-02-26
• [学会発表] Effects of low-molecular weight resist components on dissolution behavior of chemically-amplified resists for extreme ultraviolet lithography studied by quartz crystal microbalance (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Masaki, H. Yamamoto, and T. Kozawa
  • 学会等名: SPIE Advanced Lithography
  • 発表場所: San Jose, California, USA
  • 年月日: 2015-02-22 – 2015-02-26
• [学会発表] Study on Dissolution Behavior of Chemically Amplified Resists for Extreme Ultraviolet Lithography (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Mitsuyasu, H. Yamamoto and T. Kozawa
  • 学会等名: 27th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2014-11-04 – 2014-11-07
• [学会発表] Fundamental Study on Dissolution Behavior of Chemically Amplified Resist for EUV Lithography (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Mitsuyasu, H. Yamamoto and T. Kozawa
  • 学会等名: Photomask Japan 2014
  • 発表場所: Yokohama, Kanagawa, Japan
  • 年月日: 2014-04-15 – 2014-04-16
• [学会発表] リソグラフィにおけるラインエッジラフネス生成機構と極限解像度 (2014)
  • 著者名/発表者名: 古澤孝弘
  • 学会等名: 日本学術振興会第１３２委員会第２０９回研究会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Nanochemistry in Chemically Amplified Resists Used for Extreme Ultraviolet Lithography (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 学会等名: The 57th International Conference on Electron, Ion, and Photon Beam Technology, and Nanofabrication
  • 発表場所: Nashville, Tennessee, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Stochastic effects in chemically amplified resists (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kozawa
  • 学会等名: 11th Fraunhofer IISB Lithography Simulation Workshop
  • 発表場所: Hersbruck, Germany
• [備考] 大阪大学 産業科学研究所 量子ビーム物質科学研究分野 古澤研究室
  • URL: http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/bms/
• [備考] 古澤研ホームページ
  • URL: http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/bms/