【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.07.28】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22OS1009
利用課題名 / Title
量子ビーム科学とデータ科学の融合によるシングルナノ材料開発
利用した実施機関 / Support Institute
大阪大学 / Osaka Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
リソグラフィ/Lithography,EB
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
古澤 孝弘
所属名 / Affiliation
大阪大学
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
Yuqing Jin
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
OS-109：深掘りエッチング装置
OS-103：超高精細電子ビームリソグラフィー装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
現状のフォトレジスト材料開発では、過去の知見に基づき材料を合成、調合し、露光結果をSEMで観察、SEM像から評価指数（感度、解像度、ラフネス）を抽出し、試行錯誤により、性能の改善を行っていく。最適解を見つけるためには試行錯誤が必要であるが材料・プロセスパラメーターが多すぎ材料・プロセス開発の妨げとなっている。本研究では、多数のSEM画像を学習することにより、感度、解像度、ラフネス以外の情報（評価指標）を引き出せるようにする。さらに、あらたな評価指標と材料・プロセスパラメーターとの相関をあきらかにし、材料設計に有効な特徴量を得る。
実験 / Experimental
化学増幅型レジストを調整し、2.5 cm角シリコンウェハにスピンコート後、電子線描画装置でパターニングを行い、PEB、現像、リンス後、SEM観察を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
得られたレジストSEM像に化学増幅型電子線レジストの反応機構に基づいたシミュレーション結果をベイズ最適化によりフィッティングすることにより、通常の測定では得られないレジスト特徴量（脱保護の実効反応半径とパターン化されたレジストの溶解閾値）の推定に成功した(Fig. 1)。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1. (a) SEM image of experimental results. All lines were exposed to EB at 224 μC cm-2. The designed HP was 60 nm. (b) Edges extracted from SEM image using Otsu binarization. Yellow pixels represent the edge of the line. (c) Cp obtained from the simulation under the corresponding experimental condition. The color bar illustrates the protected unit concentration. Rp was 0.06 nm.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Y. Jin and T. Kozawa, "Bayesian optimization-based estimation of effective reaction radius of chemically amplified resist in acid catalyzed deprotection reaction", SPIE Photomask Technology + EUV Lithography (Sep. 24-29, Monterey, USA)
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件