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Research on Early Events in Radiation Chemistry:
Development of Novel Pulse Radiolysis System and Research on Reaction Mechanism of Highly
Sensitive Positive Type Resist
2014 ᖺ 2 ᭶
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1.1 ᮏㄽᩥࡢ┠ⓗ ... 8
1.1.1 㠉᪂ⓗࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫࢩࢫࢸ࣒㛤Ⓨ ... 8
1.1.2 㧗ឤᗘ࣏ࢪᆺࣞࢪࢫࢺࡢᛂᶵᵓࡢゎ᫂ ... 8
1.2 ᨺᑕ⥺Ꮫ ... 9
1.3 ᨺᑕ⥺Ꮫࡢึᮇ㐣⛬... 10
1.4 ᨺᑕ⥺≀㉁ࡢ┦స⏝ ... 10
1.5 ࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫ ... 13
1.5.1 Ⓨගἲࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫ ... 13
1.5.2 ྾ගἲࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫ ... 14
1.6 ᛂ㏿ᗘㄽ ... 15
1.7 ⁐፹㟁Ꮚࢪ࢙࣑ࢿ࣮ࢺ࢜ࣥ࣌ ... 19
➨2❶ ᪩✄⏣ᏛSࣂࣥࢻRF㟁Ꮚ㖠 ... 23
2.1 ႐ஂ⏫࢟ࣕࣥࣃࢫᐇ㦂タ ... 24
2.2 SࣂࣥࢻRF㟁Ꮚ㖠 ... 24
2.2.1 ࣇ࢛ࢺ࢝ࢯ࣮ࢻ ... 25
2.2.2 Sࣂࣥࢻ RF㟁ሙࡼࡿຍ㏿ ... 26
2.3 ࢡࣛࢫࢺࣟࣥ ... 27
2.4 UVග※ ... 28
2.4.1 Pulrise-Ϭ ... 28
2.4.2 ࣇࣂ࣮࣮࣋ࢫࡢ࣐ࣝࢳࣃࣝࢫษฟࡋ ... 30
2.4.3 ࣇࣂ࣮ࣥࣉ࣭LDࣥࣉ ... 31
2.4.4 ➨ḟ㧗ㄪἼⓎ⏕ ... 32
2.5 ┿✵ ... 33
2.6 ࢱ࣑ࣥࢢ⣔ ... 34
2.7 㟁Ꮚࣅ࣮࣒ࣃ࣓࣮ࣛࢱ࣮ ... 36
2.7.1 ࢚࣑ࢵࢱࣥࢫ ... 36
2.7.2 ࣅ࣮࣒ࢫ࣏ࢵࢺࢧࢬ ... 38
2.7.3 㟁Ⲵ㔞 ... 40
2.7.4 ࣅ࣮࣒࢚ࢿࣝࢠ࣮ ... 41
2.7.5 ࣂࣥࢳ㛗 ... 44
➨3❶ ࢫ࣮ࣃ࣮ࢥࣥࢸࢽ࣒࢘(SC)ග ... 46
3.1 ࣮ࣞࢨ࣮ ... 47
3.2 ▷ࣃࣝࢫⓑⰍග⏕ᡂ ... 48
2
3.2.1 ➨㧗ㄪἼⓎ⏕ ... 48
3.2.2 ⮬ᕫ┦ኚㄪ ... 51
3.2.3 ㄏᑟ࣐ࣛࣥᩓ ... 51
3.2.4 4ගἼΰྜ ... 52
3.3 ࣇ࢛ࢺࢽࢵࢡࢡࣜࢫࢱࣝࣇࣂ࣮ ... 52
3.4 ࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫࡢSCගᛂ⏝ࡢⅬ ... 54
3.5 ࣆࢥ⛊࣮ࣞࢨ࣮࡛ࡢSCග⏕ᡂ ... 55
3.5.1 SCග⏕ᡂࢭࢵࢺࢵࣉ ... 55
3.5.2 ࣇࣛࢹ࣮ࢯ࣮ࣞࢱ࣮ ... 56
3.5.3 ࣇࣛࢵࢩࣗࣛࣥࣉࣥࣉ ... 57
3.5.4 ࣅ࣮࣒࢚࢟ࢫࣃࣥࢲ࣮ ... 58
3.6 ࣇࣂ࣮ධᑕ ... 58
3.6.1 ධᑕ࣭ฟᑕࢫࢸ࣮ࢪ ... 58
3.6.2 ᑐ≀ࣞࣥࢬࡼࡿ㞟ග⌮ㄽ㞟ගᚄ ... 59
3.7 ࣇ࢛ࢺࢹࢸࢡࢱ࣮ ... 61
3.8 SCගᙉᗘࢫ࣌ࢡࢺࣝ ᐃ ... 62
3.9 SCගFluctuation ᐃ ... 63
3.10 SCගࣃࣝࢫᖜ ᐃ ... 64
3.11 SCගM2 ᐃ ... 66
➨4❶ SCගࡼࡿࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫ ... 68
4.1 ᪩✄⏣Ꮫ࠾ࡅࡿࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫ◊✲ ... 69
4.2 SCගࢼࣀ⛊ࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫࢭࢵࢺࢵࣉ ... 70
4.2.1 ศගჾ ... 71
4.2.2 ࣇ࢛ࢺࢹࢸࢡࢱ࣮ ... 72
4.2.3 ࢜ࢩࣟࢫࢥ࣮ࣉ ... 73
4.2.4 ᐃࣉࣟࢢ࣒ࣛ ... 74
4.3 SCගࡼࡿࢼࣀ⛊ࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫ ᐃ ... 75
4.3.1 ᐇ㦂ࡢ㟁Ꮚࣅ࣮࣒ࣃ࣓࣮ࣛࢱ࣮ ... 75
4.3.2 ⣧Ỉ࠾ࡅࡿ㐣Ώ྾ ᐃ ... 76
4.3.3 ⣧Ỉ࠾ࡅࡿ྾ࢫ࣌ࢡࢺࣝ ᐃ ... 77
4.4 SCගࡼࡿࢼࣀ⛊ࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫ⪃ᐹ ... 78
4.5 SCගࣆࢥ⛊ࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫࢭࢵࢺࢵࣉ ... 79
4.5.1 㥑ືࢫࢸ࣮ࢪ ... 80
4.5.2 ᐃࣉࣟࢢ࣒ࣛ ... 80
4.5.3 ࢳ࢙ࣞࣥࢥࣇගほ ࡼࡿࢱ࣑ࣥࢢ ᐃ ... 81
4.6 ⣧Ỉ࠾ࡅࡿࣆࢥ⛊ࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫ ᐃ ... 83
3
4.6.1 ᐇ㦂ࡢ㟁Ꮚࣅ࣮࣒ࣃ࣓࣮ࣛࢱ࣮ ... 83
4.6.2 ⣧Ỉ࠾ࡅࡿࣆࢥ⛊ࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫ ᐃ⤖ᯝ... 84
4.7 ࣆࢥ⛊ ᐃ࠾ࡅࡿ㛫ศゎ⬟ ... 85
4.8 SCගࡼࡿࣆࢥ⛊ࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫ⪃ᐹ ... 88
4.9 ྠ㍈ධᑕᆶ┤ධᑕ ... 90
4.10 ࣐ࣝࢳࣃࢫࡼࡿࢼࣀ⛊ࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫ ... 92
4.11 㠉᪂ⓗࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫࢩࢫࢸ࣒㛤Ⓨ⥲ᣓ ... 94
➨5❶ ⰾ㤶᪘ࣞࢪࢫࢺࡢᛂึᮇ㐣⛬ ... 96
5.1 ࣞࢪࢫࢺᮦᩱ ... 97
5.2 㧗ឤᗘ࣏ࢪᆺ㟁Ꮚ⥺ࣞࢪࢫࢺZEP520A ... 98
5.3 ࣇ࢙ࢽࣝࣜࣥࢢሷ⣲ཎᏊࡢ㛫ࡢ㟁Ⲵ⛣ື㘒య ... 100
5.4 ࣇ࢙ࢽࣝࢲ࣐࣮ࣛࢪ࢝ࣝ࢝ࢳ࢜ࣥ ... 101
➨6❶ ZEP520A㛵ࡍࡿࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫ ... 104
6.1 㜰Ꮫࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫᐇ㦂タ ... 105
6.2 ᐇ㦂ヨ⸆ ... 106
6.3 DCM⁐፹୰࡛ࡢ㐣Ώ྾ࢫ࣌ࢡࢺࣝ... 106
6.4 DCM⁐፹୰࡛ࡢ500 nmࡢ྾ගᗘࡢῶ⾶ ... 108
6.5 DCM⁐፹୰࡛ࡢ㉥እ㐣Ώ྾ࢫ࣌ࢡࢺࣝ ... 109
6.6 THF⁐፹୰࡛ࡢ㐣Ώ྾ࢫ࣌ࢡࢺࣝ ... 110
6.7 THF⁐፹୰࡛ࡢTOAࡢῧຍࡼࡿ྾ගᗘࡢኚ ... 112
6.8 㟁Ⲵ⛣ື㘒యࡢTOAࡢᙳ㡪 ... 114
6.9 THF⁐፹୰࡛ࡢ࣮࣍ࣝ⛣ື┤᥋࢜ࣥ ... 115
6.10 ZEP520Aࡢศゎᶵᵓ⪃ᐹ⥲ᣓ... 118
➨7❶ ⥲ᣓ ... 120
7.1 㠉᪂ⓗࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫࢩࢫࢸ࣒㛤Ⓨ⥲ᣓ ... 121
7.2 㧗ឤᗘ࣏ࢪᆺࣞࢪࢫࢺᛂᶵᵓゎ᫂⥲ᣓ ... 122
ཧ⪃ᩥ⊩ ... 124
ㅰ㎡ ... 128
◊✲ᴗ⦼ ... 129
4
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ᅗ 1.1 㟁Ꮚࣅ࣮࣒ࡼࡿḟ㟁ᏊࡢⓎ⏕ࡢᴫᛕᅗ ... 11
ᅗ 1.2 ගࡢᙉᗘࡽࡢO.D.⟬ฟ ... 15
ᅗ 2.1 SࣂࣥࢻRF㟁Ꮚ㖠 ... 25
ᅗ 2.2 RF✵⬗ෆ㒊㟁ሙ ... 26
ᅗ 2.3 ࢡࣛࢫࢺࣟࣥࣔࢪ࣮ࣗࣞࢱ࣮࣭ࢡࣛࢫࢺࣟࣥእほ ... 27
ᅗ 2.4 Pulrise-Ϭ ... 29
ᅗ 2.5 Intensity Modulator ... 31
ᅗ 2.6 ࣇࣂ࣮ࣥࣉ ... 32
ᅗ 2.7 LDࣥࣉ ... 32
ᅗ 2.8 UV⏕ᡂࢩࢫࢸ࣒యᅗ ... 33
ᅗ 2.9 ✵ㄪࢩࢫࢸ࣒ ... 33
ᅗ 2.10 ࢱ࣮࣎ศᏊ࣏ࣥࣉ ... 34
ᅗ 2.11 ࣏࢜ࣥࣥࣉ ... 34
ᅗ 2.12 DG535 ... 35
ᅗ 2.13 ࣓ࣥไᚚ┙ ... 35
ᅗ 2.14 ࢱ࣑ࣥࢢ⣔ࢲࢢ࣒ࣛ ... 36
ᅗ 2.15 ࢯࣞࣀࢻ࣐ࢢࢿࢵࢺ... 37
ᅗ 2.16 ࢯࣞࣀࢻ࣐ࢢࢿࢵࢺࡢ㟁ὶ☢ሙ ... 37
ᅗ 2.17 Q࣐ࢢࢿࢵࢺࡼࡿ☢ሙ ... 38
ᅗ 2.18 Q࣐ࢢࢿࢵࢺタ⨨ᅗ ... 39
ᅗ 2.19 ࣑ࣝࢼ⺯ගᯈ ... 40
ᅗ 2.20 ࣇࣛࢹ࣮࢝ࢵࣉ ... 41
ᅗ 2.21 FCT ... 41
ᅗ 2.22 ࣋ࣥࢹࣥࢢ࣐ࢢࢿࢵࢺ ... 42
ᅗ 2.23 BPM ... 43
ᅗ 2.24 ୖὶ㟁Ⲵ㔞࢚ࢿࣝࢠ࣮ࡢPhase Scan ... 44
ᅗ 2.25 RF Deflector ... 45
ᅗ 3.1 ࣮ࣞࢨ࣮ࣃ࣮࣡ ... 48
ᅗ 3.2 PCFࡢ᩿㠃㢧ᚤ㙾┿ ... 53
ᅗ 3.3 ࢫ࣮ࣃ࣮ࢥࣥࢸࢽ࣒࢘ࡢ㛫ᵓ㐀... 54
ᅗ 3.4 ࢫ࣮ࣃ࣮ࢥࣥࢸࢽ࣒࢘⏕ᡂࢭࢵࢺࢵࣉ ... 55
ᅗ 3.5 ࣇࣛࢹ࣮ࢯ࣮ࣞࢱ࣮ෆ㒊ᵓ㐀... 56
ᅗ 3.6 ࣇࣛࢹ࣮ࢯ࣮ࣞࢱ࣮ ... 56
ᅗ 3.7 ࣇࣛࢵࢩࣗࣛࣥࣉࣥࣉ ... 57
5
ᅗ 3.8 ࣅ࣮࣒࢚࢟ࢫࣃࣥࢲ࣮ ... 58
ᅗ 3.9 xyzࢫࢸ࣮ࢪ ... 59
ᅗ 3.10 DET10A/M ... 62
ᅗ 3.11 SCගࡢἼᙧ ... 62
ᅗ 3.12 SCගᙉᗘࢫ࣌ࢡࢺࣝ ... 63
ᅗ 3.13 SCගࡢᦂࢀ ᐃ ... 64
ᅗ 3.14 ࣮࢜ࢺࢥ࣮ࣜࣞࢱ࣮ ... 65
ᅗ 3.15 SCගࡢἼ㛗ࢳ࣮ࣕࣆࣥࢢࡢࢩ࣑࣮ࣗࣞࢩࣙࣥ⤖ᯝ ... 66
ᅗ 4.1 ࢫࢺࣟ࣎ࢫࢥࣆࢵࢡἲ࠾ࡅࡿගᏛ㐜ᘏ ... 69
ᅗ 4.2 ࢫࢺࣟ࣎ࢫࢥࣆࢵࢡἲࡼࡿO.D. ᐃ ... 70
ᅗ 4.3 SCගࡼࡿࢼࣀ⛊ࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫࢭࢵࢺࢵࣉ ... 71
ᅗ 4.4 ศගჾ ... 72
ᅗ 4.5 DET100A/M ... 73
ᅗ 4.6 DSO6054L ... 73
ᅗ 4.7 SCගࣉ࣮ࣟࣈࡼࡿ⣧Ỉヨᩱ㐣Ώ྾ ... 76
ᅗ 4.8 SCගࣉ࣮ࣟࣈࡼࡿ⣧Ỉヨᩱ྾ࢫ࣌ࢡࢺࣝ ... 77
ᅗ 4.9 SCගࡼࡿࣆࢥ⛊ࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫࢭࢵࢺࢵࣉ ... 79
ᅗ 4.10 SGSP26-200(X) ... 80
ᅗ 4.11 ࢳ࢙ࣞࣥࢥࣇග ... 82
ᅗ 4.12 ࢱ࣑ࣥࢢ ᐃ⤖ᯝ ... 83
ᅗ 4.13 SCගࣉ࣮ࣟࣈࡼࡿ⣧Ỉヨᩱ྾❧ࡕୖࡀࡾ ... 84
ᅗ 4.14 㟁Ꮚࣅ࣮࣒ࣉ࣮ࣟࣈගࡢ┦స⏝ ... 85
ᅗ 4.15 ศᯒගࡢ㐪࠸ࡼࡿࣆࢥ⛊ࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫ⤖ᯝࡢኚ ... 89
ᅗ 4.16 㟁Ⲵ㔞ࡢ㐪࠸ࡼࡿࣆࢥ⛊ࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫ⤖ᯝࡢኚ ... 90
ᅗ 4.17 ᆶ┤ධᑕࡼࡿ྾ගἲࣃࣝࢫࣛࢪ࢜ࣜࢩࢫ ... 91
ᅗ 4.18 ᆶ┤ධᑕྠ㍈ධᑕࡢࢩࢢࢼࣝẚ㍑ ... 92
ᅗ 4.19 ヨᩱ」ᩘᅇ㏻㐣ᐇ㦂ࢭࢵࢺࢵࣉ ... 93
ᅗ 4.20 」ᩘᅇ㏻㐣ࡼࡿࢩࢢࢼࣝࡢቑᙉ ... 93
ᅗ 5.1 ࣜࢯࢢࣛࣇ࣮࠾ࡅࡿ࣏ࢪᆺ࣭ࢿ࢞ᆺࣞࢪࢫࢺ ... 97
ᅗ 5.2 㧗ឤᗘ࣏ࢪᆺ㟁Ꮚ⥺ࣞࢪࢫࢺZEP520A ... 99
ᅗ 5.3 ࢫࢳࣞࣥ⣔㧗ศᏊ ... 100
ᅗ 6.1 㜰Ꮫ⏘ᴗ⛉Ꮫ◊✲ᡤLࣂࣥࢻࣛࢼࢵࢡ... 105
ᅗ 6.2 ZEP520A ... 106
ᅗ 6.3 DCM⁐፹୰ࡢྍど㐣Ώ྾ࢫ࣌ࢡࢺࣝ ... 107
ᅗ 6.4 DCM⁐፹୰ࡢἼ㛗500 nm࡛ࡢῶ⾶ ... 108
ᅗ 6.5 DCM⁐፹୰ࡢ200 mM࣏ࣜࢫࢳࣞࣥ⁐ᾮࡢ㉥እ㐣Ώ྾ࢫ࣌ࢡࢺࣝ ... 109
6
ᅗ 6.6 DCM⁐፹୰ࡢ200 mM ZEP520A⁐ᾮࡢ㉥እ㐣Ώ྾ࢫ࣌ࢡࢺࣝ ... 110
ᅗ 6.7 THF⁐፹୰ࡢZEP520A⁐ᾮࡢྍど㐣Ώ྾ࢫ࣌ࢡࢺࣝ ... 111
ᅗ 6.8 THF⁐፹୰ࡢTOAࢆῧຍࡋࡓZEP520A⁐ᾮࡢྍど㐣Ώ྾ࢫ࣌ࢡࢺࣝ ... 112
ᅗ 6.9 500 nm࡛ࡢ྾ගᗘࡢ㛫ኚࡢTOA᭷↓ࡼࡿᕪ␗ ... 113
ᅗ 6.10 DCM⁐፹୰ࡢTOAࢆῧຍࡋࡓZEP520A⁐ᾮࡢྍど㐣Ώ྾ࢫ࣌ࢡࢺࣝ .. 115
ᅗ 6.11 THF⁐፹୰࠾ࡅࡿ࣏ࣜα࣓ࢳࣝࢫࢳࣞࣥࡢ┤᥋࢜ࣥ ... 117
7
➨1❶ ᗎㄽ
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