フォトレジスト薄膜中における化学組成分布がパターン線幅粗さに与える影響の解明

本研究では、レジスト中の組成材の空間分布が線幅のバラツキ具合に与える影響を評価するために、レジスト合成、基板上に塗布したレジスト薄膜中の化学組成分布評価および、パタニング後のLWR評価を行う。2022年度は以下の2点に重点を置いて研究を進めた。・軟X線散乱測定によるレジスト薄膜中の化学組成の空間分布評価（継続）：レジスト中の組成の空間分布評価について、軟X線共鳴散乱測定を継続して実施した。これにより軟X線を照射したサンプルからの散乱強度の強弱によって、材料中の凝集といった散乱源の多少を比較できる。シリコン基板上に塗布したレジストサンプルについて検討した。レジストは極性の異なる一般的なレジストに加え、本研究過程で合成した感光剤（PAG）ユニットをポリマー中に有するレジストを用いた。その結果、比較的低極性なレジストは極性の高いレジストに比べて散乱光の強度が低いことがわかった。これは散乱源が少ないことを意味し、材料中の化学組成の凝集が少ないことを意味する。また極性の高いレジストに比較的極性の低いPAGを添加、あるいはポリマー中に導入することで、その散乱光強度が低下することも明らかとなった。これらの結果から、レジストの全体的な極性（あるいは極性の差）を小さくすることが、レジスト薄膜中の凝集抑制に効果的だと考えられる。・EUV干渉露光装置のアップグレード：レジストのパタニング後のLWR評価のために、EUV干渉露光装置のアップグレードを実施した。パタニングにはEUV光の露光条件を多数検討する必要があるが、従来セットアップでは15ショット/枚程度の露光を手動でしかできなかったためである。アップグレードにより3倍以上の48ショット/枚を自動露光できるようになり、実験効率が大幅に向上した。

本研究では、レジスト中の組成材の空間分布が線幅のバラツキ具合に与える影響を評価するために、レジスト合成、基板上に塗布したレジスト薄膜中の化学組成分布評価および、パタニング後のLWR評価を行う。2022年度は以下の2点に重点を置いて研究を進めた。・軟X線散乱測定によるレジスト薄膜中の化学組成の空間分布評価（継続）：レジスト中の組成の空間分布評価について、軟X線共鳴散乱測定を継続して実施した。これにより軟X線を照射したサンプルからの散乱強度の強弱によって、材料中の凝集といった散乱源の多少を比較できる。シリコン基板上に塗布したレジストサンプルについて検討した。レジストは極性の異なる一般的なレジストに加え、本研究過程で合成した感光剤（PAG）ユニットをポリマー中に有するレジストを用いた。その結果、比較的低極性なレジストは極性の高いレジストに比べて散乱光の強度が低いことがわかった。これは散乱源が少ないことを意味し、材料中の化学組成の凝集が少ないことを意味する。また極性の高いレジストに比較的極性の低いPAGを添加、あるいはポリマー中に導入することで、その散乱光強度が低下することも明らかとなった。これらの結果から、レジストの全体的な極性（あるいは極性の差）を小さくすることが、レジスト薄膜中の凝集抑制に効果的だと考えられる。・EUV干渉露光装置のアップグレード：レジストのパタニング後のLWR評価のために、EUV干渉露光装置のアップグレードを実施した。パタニングにはEUV光の露光条件を多数検討する必要があるが、従来セットアップでは15ショット/枚程度の露光を手動でしかできなかったためである。アップグレードにより3倍以上の48ショット/枚を自動露光できるようになり、実験効率が大幅に向上した。