| 研究課題/領域番号 |
18H01494
|
|---|
| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
|---|
研究代表者 |
河合 晃 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (00251851)
|
|---|
| 研究分担者 |
加藤 有行 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (10303190)
木村 宗弘 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (20242456)
田中 久仁彦 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (30334692)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| キーワード | フォトレジスト / ラインエッジラフネス / 原子間力顕微鏡 / 共晶点レーザー顕微鏡（CLSM) / 高分子集合体 / 浸透 / 膨潤 / 半導体集積回路 |
|---|
| 研究実績の概要 |
半導体メモリおよび中央演算装置（CPU)の高集積化が加速されて、構成要素であるトランジスタのゲート線幅も5nm以下へ突入している。ゲート寸法の高精度化には、エッチングマスクとなるレジスト材料の形状制御が不可欠である。従来より、ラインエッジラフネス（LER)として、寸法高精度化の指標が提示されており、レジスト材料、パターン転写、プロセス制御の観点から高精度化が実施されてきた。レジストパターンのラフネスは最終的なデバイスの性能にまで影響するために、ラフネスを低減することが極めて重要な課題である。しかし、一般の研究ではレジストの溶解前後の結果から溶解の過程の推測を行っているために、実際に溶解の過程でどのような現象が生じているかが明らかになっていない。そこで、本研究課題では、走査型共焦点顕微鏡（CLSM)と原子間力顕微鏡（AFM)を駆使して、レジストマスクの現像時の形成過程を詳細に追跡し、LERに寄与する要因を特定している。レジストパターン現像には、有機アルカリであるTMAH水溶液が用いられているが、本研究では、現像の初期段階にて、基板との界面へ現像液が到達する事を新たに明確にした。到達した現像液は、その後、サイド方向の溶解が進み、最終的にLER形状が形成される機構を見出した。一般的なアプローチでは、未露光部の溶解挙動に注目が集まっていたが、本研究課題では露光部の溶解挙動が支配的であることを新規に見出したと言える。さらに、本研究では、真空処理を適用したレジストサンプルでは浸透パスが均一となったことによってレジスト/基板界面におけるTMAHの局所的な凝集が均一に分布することを明らかにした。実際に真空処理サンプルのラフネスの指標であるLER値はベークサンプルと比較して67.6%低くなった。最終的に、レジスト中へのTMAHの浸透を制御することで、レジストパターンのラフネス低減を達成した。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
