2021 年度研究成果報告書

電子ビームリソグラフィにおける無帯電露光条件の体系化

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	19K04519
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関	大阪工業大学
研究代表者	小寺正敏大阪工業大学, 工学部, 教授 (40170279)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	電子ビームリソグラフィ / レジスト帯電現象の解析 / 静電気力顕微鏡 / 電子ビーム誘起導電現象 / 無帯電条件 / フォギング電子
研究成果の概要	現有の走査電子顕微鏡内に独自に開発した静電気力顕微鏡を導入し、電子ビーム露光を受けた直後のレジスト表面電位を測定した。電子ビーム加速電圧が30kVのときレジスト表面電位が無帯電になる露光量条件が2つあることを発見し、正帯電・負帯電の機構を提唱し妥当性を確認した。無帯電露光条件の体系化に向けて、加速電圧を0.5kV～30kVまで変化して表面電位露光量依存性を調べたところ、0.6kVでは大露光量で無帯電が続くことを発見しその機構を説明した。一方一つの加速電圧に対する一連の露光量の表面電位測定には長時間を要するため、深層学習によって任意の加速電圧に対する表面電位を予測するプログラムを開発した。
自由記述の分野	電子ビームリソグラフィ
研究成果の学術的意義や社会的意義	最先端LSIを製造するにはSi基板表面の超微細加工技術が重要であり、その加工パターン原版となるフォトマスクを高精細にパターンニングすることが必須である。このための電子ビームリソグラフィ技術では、電気絶縁性の高いレジストが帯電して描画パターンが歪む現象を避けなければならない。我々はフォトマスクの電子ビームリソグラフィで帯電しない条件を発見した。本研究ではこの無帯電となる条件を体系化して広範囲露光条件で帯電の影響を受けないリソグラフィを実現しようとしている。