サブピコ秒パルスラジオリシス法によるナノリソグラフィ材料の反応機構の解明と開発

利用亚皮秒脉冲辐射分解法阐明和发展纳米光刻材料的反应机理

• 批准号: 14780406
• 负责人: 古澤 孝弘
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14780406/
• 关键词: サブピコ秒パルスラジオリシス; ナノリソグラフィ; レジスト材料; 電子ビーム; 化学増幅型; 放射線化学; 酸発生剤; 分布形状; 熱化過程

近年ナノテクノロジーが生命科学や情報科学など様々な分野で注目を集めているが、電子線、X線リソグラフィはナノ構造物の大量生産のための有力な加工ツールの一つとして期待され、レジストや光学系、マスク等の要素開発が進められている。特にレジストは大量生産のための最重要要素技術であり、精力的な研究が進められている。高性能レジストを開発し、あるいは感度や解像度といったレジスト性能を効率的に改良するためには、パターン形成時にレジスト内に放射線によって誘起される反応を理解することが重要である。本年度は、電子線・X線リソグラフィにおいて高感度・高解像度レジストとして期待されている化学増幅型レジストの放射線化学初期過程と解像度の関係の解明を試みた。化学増幅型レジストは露光により生成する酸を高感度化に利用したレジストである。化学増幅型レジストに放射線が入射すると、主にベース樹脂がイオン化され、ベース樹脂のカチオンラジカルと電子が生成する。化学増幅型レジストの酸発生過程ではイオン化で生成したカチオンラジカルと電子の両者が酸の生成に重要な役割を果たしている。そのため、イオン化による、電子とカチオンラジカルの空間的な分離はレジストの解像度に影響を与えると考えられる。化学増幅型レジスト中での酸のアニオン分布と、その後に続く分布形状の変化をスモルコフスキー方程式に基づいたシミュレーションにより明らかにした。また、実験により、プロトンが固体高分子中を実際に拡散することを明らかにした。一方、プロトンよりもはるかに大きいアニオンはほとんど移動しないと考えられるため、実際の酸はシミュレーションで明らかになったアニオンの分布にほぼ一致するものと考えられる。

In recent years, ナ ノ テ ク ノ ロ ジ ー が や intelligence science and life science な ど others 々 な eset で attention を set め て い る が, electronic wire, X-ray リ ソ グ ラ フ ィ は ナ ノ structure の mass-produced の た め の powerful な processing ツ ー ル の a つ と し て expect さ れ, レ ジ ス ト や light department, マ ス ク の elements such as open 発 が into め ら れ て い る. The most important elements for the mass production of ため are technology であ and energy な research が into められて る る. High-performance レ ジ ス ト を open 発 し, あ る い は sensitivity や resolution と い っ た レ ジ ス ト performance を working rate of modified す に る た め に は, パ タ ー ン formed に レ ジ ス ト に radiation within に よ っ て induced さ れ る anti 応 を understand す る こ と が important で あ る. This year は, electronic wire, X-ray リ ソ グ ラ フ ィ に お い て Gao Gan degrees, high resolution レ ジ ス ト と し て expect さ れ て い る type chemical rights of レ ジ ス ト の radiation chemistry の と early process of the resolution masato is の interpret を try み た. Chemical amplifying type レジスト レジスト exposure によ generation する acid を high-sensitivity に utilization たレジストである たレジストである. Chemical raised picture type レ ジ ス ト が に radiation incident す る と, main に ベ ー ス resin が イ オ ン change さ れ, ベ ー ス resin の カ チ オ ン ラ ジ カ ル と electronic が generated す る. Chemical raised picture type レ ジ ス ト の acid 発 birth process で は イ オ ン change で generated し た カ チ オ ン ラ ジ カ ル と electronic の struck the が acid の generated important な に "を cut fruit た し て い る. そ の た め, イ オ ン change に よ る, electronic と カ チ オ ン ラ ジ カ ル な の space separation は レ ジ ス ト の resolution に influence を and え る と exam え ら れ る. In the chemical type rights of レ ジ ス ト で の acid の ア ニ オ ン と, そ の after に 続 く distribution shape の variations change を ス モ ル コ フ ス キ ー equation に base づ い た シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り Ming ら か に し た. ま た, be 験 に よ り, プ ロ ト ン が solid polymer を be interstate に company, scattered す る こ と を Ming ら か に し た. Side, プ ロ ト ン よ り も は る か に big き い ア ニ オ ン は ほ と ん ど mobile し な い と exam え ら れ る た め, be interstate の acid は シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で Ming ら か に な っ た ア ニ オ ン の distribution に ほ ぼ consistent す る も の と exam え ら れ る.

项目成果

S.Seki, S.Tsukuda, Y.Yoshida, T.Kozawa, S.Tagawa, M.Sugimoto, S.Tanaka: "Nano-wire Formation and Selective Adhesion on Substrates by Single Ion Track Reaction in Polysilanes"Jpn.J.Appl.Phys.. 43. 4159-4161 (2003)

S.Seki、S.Tsukuda、Y.Yoshida、T.Kozawa、S.Takawa、M.Sugimoto、S.Tanaka：“通过聚硅烷中的单离子径迹反应在基材上形成纳米线和选择性粘附”Jpn.J。

T.Kozawa, A.Saeki, Y.Yoshida, S.Tagawa: "Study on Radiation-Induced Reaction in Microscopic Region for Basic Understanding of Electron Beam Patterning in Lithographic Process(I)"Jpn.J.Appl.Phys.. 41. 4208-4212 (2002)

T.Kozawa、A.Saeki、Y.Yoshida、S.Takawa：“微观区域辐射诱导反应的研究，以基本了解光刻工艺中的电子束图案化（I）”Jpn.J.Appl.Phys.. 41

A.Nakano, K.Okamoto, T.Kozawa, S.Tagawa: "Effects of ester groups on proton generation and diffusion in polymethacrylate matrices"Jpn.J.Appl.Phys.. 43(In press). (2004)

A.Nakano、K.Okamoto、T.Kozawa、S.Takawa：“酯基对聚甲基丙烯酸酯基质中质子生成和扩散的影响”Jpn.J.Appl.Phys.. 43（印刷中）。

R.Nagaishi, T.Kimura, Y.Yoshida, T.Kozawa, S.Tagawa: "Pulse Radiolysis Study on Reactions of a Hydrated Electron with Europium(III)-Aminopolycarboxylate Complexes in Aqueous Perchlorate Media"J.Phys.Chem.. A106. 9036-9041 (2002)

R.Nagaishi、T.Kimura、Y.Yoshida、T.Kozawa、S.Takawa：“水合电子与铕(III)-氨基多羧酸盐配合物在高氯酸盐介质中反应的脉冲放射分解研究”J.Phys.Chem..

K.Okamoto, A.Saeki, T.Kozawa, Y.Yoshida, S.Tagawa: "Subpicosecond Pulse Radiolysis Study of Geminate Ion Recombination in Liquid Benzene"Chem.Lett.. 32. 834-835 (2003)

K.Okamoto、A.Saeki、T.Kozawa、Y.Yoshida、S.Takawa：“液体苯中对子离子重组的亚皮秒脉冲放射分解研究”Chem.Lett.. 32. 834-835 (2003)