【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM0148
利用課題名 / Title
電子ビーム描画装置による新規レジスト材料・プロセスの研究
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
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）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
マテリアルサイエンス,リソグラフィ・露光・描画装置,電子線描画（EB）,レジスト処理装置,電子線リソグラフィ/ EB lithography,リソグラフィ/ Lithography
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)
サンティリャン ジュリウスジョセフ
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所
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
NM-635：電子ビーム描画装置 [ELS-BODEN100]
NM-621：FE-SEM [S-4800]
NM-625：エリプソメーター [MARY-102FM]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
最先端ナノリソグラフィ技術では、10nm以下のパターンサイズが目標とされている。本目標は、従来の高分子化合物を使ったレジスト材料（化学増幅型レジスト等）の高分子鎖数個にも満たないサイズであり、従来レジスト材料の物理的限界が近づいてきている。そのため、次世代リソグラフィに向けた全く新たな材料の探索・研究が活発化している。本研究は新規材料の探索を目的としている。そのため、各々新規材料のパターニング性能を電子ビーム描画によりスクリーニング等を行った。今回、新規レジスト材料の分子量を変動することにより高感度化を目標としている。
実験 / Experimental
今回の目的に対し、新規レジスト材料の分子量増加の感度に対する影響を検討した（従来のとの比較評価を行った）。国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS）にて新規レジストをシリコンウェハに塗布・ベーク（110℃＠60sec）し、20nmの膜厚で成膜を行った。その後、125kまたは100kV電子ビーム描画装置を用いてパターニングを実施した。露光後の現像工程（水溶液2.38wt%TMAH＠60sec）もNIMSで行った（露光後、現像前にはベークしない）。各々の描画パターンを以て評価した（特に、18nmの１：5ライン・アンド・スペース）。パターンの確認はNIMSにて、走査電子顕微鏡（FE-SEM）で行った。
結果と考察 / Results and Discussion
図1に示しているのは、EB描画による新規レジスト（”従来分子量 vs 1.5倍分子量増加）のSEM観察結果である。図に示している通り、分子量を増加したことにより、パターンのコントラストが劣っていく傾向（パタン高さが減っている）を示しているものの、感度が明らかに向上している（1600 µC/cm2 → 1000 µC/cm2）。これらの結果により、レジスト材料の高感度化へのヒントが得られた。今後も本材料の研究を継続する予定。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 SEM images of 18nm 1:5 L/S patterns obtained for the new resist material: at Standard MW vs 1.5x higher MW, patterned using EB lithography.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
なし
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.
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