無機EB レジストを用いた微細パターンの作製とNIL モールドへの応用

摘要

半導体デバイスをはじめとしたナノオーダーで作製されるデバイスの普及には目覚しいものがあり，さらなる微細化，低コスト化，高スループット化が求められている．こうした要求に応えることのできる次世代の微細加工技術としてナノインプリントリソグラフィが注目されている．モールドの凹凸パターンを樹脂に押しつけて転写するという簡便なプロセスであり，上の要求を満たすことができる．ナノインプリントリソグラフィでは，モールドの形状がそのまま転写されるため，モールドの作製が重要となる．そのため，本研究では，フォトマスクの作製等に使われる微細なパターンを加工することが可能な電子ビームリソグラフィによりモールドの作製を行った．電子ビームリソグラフィは電子ビーム径が数nm であるので，レジストへの依存度が高く，次世代の要求を満たす新たなレジストの開発は重要である．代表的なポジ型有機電子ビームレジストであるPMMAやZEP は，感度は良いが，有機レジストであるため解像度と酸素ガスを使った炭素基板のドライエッチング耐性に問題がある．しかしながら，ポジ型無機レジストではフッ化リチウムをドープしたフッ化金属が報告されているが，非常に低感度であることをはじめ，様々な制約があるため実用的であるとはいえない．また，一般的に電子ビームリソグラフィでは前方散乱を抑えるため高加速電圧（50kV 以上）で描画が行われる．しかしながら，高加速電圧で描画を行うための装置は高価であり，高加速電圧では電子とレジストとの相互作用が小さくなるため，感度は著しく低下してしまう．そこで本報では既報に引き続き，高解像度を保ちながら高感度化と低焼成温度化を目的にPhoto Base Generator (PBG) を添加したポジ型無機電子ビームレジストであるNIMO-P0701（東京応化工業社製）を用いて，描画装置の低コスト化と高スループット化を目指すため，低加速電圧で描画を行った．