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2014 年度 実施状況報告書

電子線・レーザー逐次照射法による微細加工用高分子の新規放射線増感反応の探索

研究課題

研究課題/領域番号 25630424
研究機関北海道大学

研究代表者

藤吉 亮子  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70229061)

研究分担者 岡本 一将  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10437353)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードパルスラジオリシス / フォトリシス / 放射線、X線、粒子線 / 量子ビーム / レジスト
研究実績の概要

次世代の半導体加工プロセスであるリソグラフィ技術として用いられる電子線や極端紫外線では、レジストにおいて放射線化学反応が誘起される。本研究では、数十MeVの電子線で生成した短寿命活性種を2次的なエネルギーを加えることで、分解反応を促進させる新規増感反応について明らかにし、半導体リソグラフィ技術へ向けた応用を目指す。
前年度の「パルスラジオリシス―レーザーフォトリシス」法によるレジスト溶液の過渡吸収スペクトル測定によって、電子線照射で生じた短寿命活性種のレーザー光による分解に基づく過渡吸収の減少(フォトブリーチ)を、いくつかの条件で行うことに成功した。ただし、レーザー照射によるイオン化反応の影響を考えると、ラジカルカチオンの吸収ピーク波長域(460 nm付近)のレーザー照射が好ましいとの結論が得られた。
本年度は、2次照射による分解の対象となるラジカルカチオンの吸収極大波長である460 nmのエネルギー帯のレーザーの導入が困難であったため、2次照射の励起波長を幅広く用いることのできるXeフラッシュランプからの白色光を二次照射源として用いて、感度への影響について調べた。実施は大阪大学産業科学研究所にて既存のナノ秒パルスラジオリシスの光学系を利用して照射を行った。その結果、現像後のパターン面積は逐次/同時照射によって、二次露光なしの場合と比較して大きくなったことから、本手法のレジスト増感反応への有効性が明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究の研究目的である逐次照射法について、電子線とレーザーならびにキセノンフラッシュランプを使用した体系を構築し、想定した通りレジストに本露光法を適用した照射を行うことによる感度増加について明らかにすることができた。

今後の研究の推進方策

引き続き電子線と二次露光源の逐次照射による研究を進める。今年度は電子線源として、加速器からの数十MeVの電子線に替えて、100 keV以下の電子線と組みわせた体系を構築し、レジストへの感度の影響についてより詳細に検討を行っていく。

次年度使用額が生じた理由

同時露光実験の消耗品について、北海道大学における施設利用実験が困難になったため、想定より減少した。また、旅費については、LCCを積極的に利用したことにより減少した。

次年度使用額の使用計画

消耗品:レジストならびに現像液等を主に購入する。
旅費等:本研究で得られた成果を発信するための、学会発表の旅費ならびに論文投稿費用について計上している。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 1.Pulse Radiolysis Study of Polystyrene-based Polymers with Added Photoacid Generators: Reaction Mechanism of Extreme-ultraviolet and Electron-beam Chemically Amplified Resist2015

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Okamoto, Hiroki Yamamoto, Takahiro Kozawa, Ryoko Fujiyoshi, Kikuo Umegaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 542 ページ: 026501

    • DOI

      10.7567/JJAP.54.026501

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] EUVレジストに向けたフッ素ポリマーの放射線化学反応の解明2015

    • 著者名/発表者名
      野村直矢、岡本一将、藤吉亮子、梅垣菊男、山本洋揮、古澤孝弘
    • 学会等名
      日本原子力学会 2015年春の年会
    • 発表場所
      茨城大学日立キャンパス、日立
    • 年月日
      2015-03-22
  • [学会発表] 光酸発生剤を添加した芳香族系レジスト樹脂のパルスラジオリシス2015

    • 著者名/発表者名
      岡本一将、石田拓也、藤吉亮子、梅垣菊男、山本洋揮、古澤孝弘
    • 学会等名
      日本原子力学会 2015年春の年会
    • 発表場所
      茨城大学日立キャンパス、日立
    • 年月日
      2015-03-22
  • [学会発表] Radiation Chemistry of Fluorinated Polymers for Extreme Ultraviolet Resist2014

    • 著者名/発表者名
      Naoya Nomura, Kazumasa Okamoto, Hiroki Yamamoto, Takahiro Kozawa, Ryoko Fujiyoshi, Kikuo Umegaki,
    • 学会等名
      MNC2014
    • 発表場所
      Hilton FukuokaSea Hawk,福岡
    • 年月日
      2014-11-04 – 2014-11-07
  • [学会発表] Pulse Radiolysis Study of EUV Resist Polymers with Photoacid Generator2014

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Okamoto, Hiroki Yamamoto, Takahiro Kozawa, Ryoko Fujiyoshi, Kikuo Umegaki
    • 学会等名
      APSRC2014
    • 発表場所
      東京大学、東京
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-11
  • [学会発表] Radiation Chemistry of Fluorinated Polymers for Extreme-ultraviolet Resist2014

    • 著者名/発表者名
      Naoya Nomura, Kazumasa Okamoto, Hiroki Yamamoto, Takahiro Kozawa, Ryoko Fujiyoshi, Kikuo Umegaki
    • 学会等名
      APSRC2014
    • 発表場所
      東京大学、東京
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-11

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公開日: 2016-05-27  

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