【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

22OS1032

利用課題名 / Title

有機金属化合物を含む新規な化学増幅レジストの研究

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

外部利用/External Use

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

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)

榎本　 智至

所属名 / Affiliation

東洋合成工業株式会社

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

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-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)

EUVリソグラフィーは量産利用が開始され、今後さらにHigh-NAの露光装置を導入した微細化が進展することが期待されている。しかし、高解像度化が進むに従い現像時のパターン倒れを抑制するためにレジストの薄膜が必要になる。現在EUVリソグラフィーに利用されている化学増幅レジストは酸拡散によりコントラストを得るため、高解像度化に伴ってデバイスに利用可能なLine edge roughness(LER)を維持した高解像度化とエッチング耐性を得ることが難しくなる懸念がされる。そのため金属酸化物を利用した新しいネガ型レジストコンセプトも提案されていて高解像度のパターニングと高いエッチング耐性を達成する結果も報告されているが、現時点ではEUVリソグラフィにはポジ型レジストが主に工業的に利用されている。これまでの微細加工プラットフォーム利用報告(F-21-OS-0022)で紹介したポリマーは、EUV吸収の高いスズを含むレジストで、酸触媒と電子による分解反応を活用して架橋する性質によりEBリソグラフィーによって良好なパターンを得らている。今年度はこのレジストのコンセプトを改良して合成した有機溶媒現像型のポジ型レジストをEBリソグラフィーを用いて感度評価を実施した。

実験 / Experimental

あらかじめ合成したレジストポリマーを乳酸エチルに溶解し、下層膜を塗布したシリコンウェハー上にスピンコートした後に110℃のホットプレートで1分間プレベークすることで膜厚40nmのフィルムを得る。得られたフィルムにエリオニクスELS-100Tを用いて22 nm のライン＆スペースを照射量が200-500 µC/cm² となるように描画し、照射後に酢酸ブチルで15秒間現像した。現像後のシリコンウェハーを超高分解能走査型電子顕微鏡(S-5500 日立ハイテク)を用いて観察することでポジ型のパターンを確認した。

結果と考察 / Results and Discussion

EBリソグラフィーの結果、22 nm HPパターンを380μC/cm²でパターニング出来た。しかし、現在のポリマーでは酢酸ブチルで現像することで未露光部の膜が一部溶解して膜厚が70％程度になってしまう。今後はポリマーの構造を改良して高解像度のパターニング(14nmHP以下)が実現可能か検証をする。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Figure 1 Patterning results of positive tone metal hybrid resist

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.

1. Design concept of a positive tone organometal chemically amplified resist to enhance the sensitivity and etching durability for high resolution EUV single patterning

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：1件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件