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■本セミナーの主題および状況

★フォトレジスト材料は、化学増幅型システムを基盤として、露光システムの変遷と共に進化してきている。

★レジスト材料の開発はパターンの微細化、高解像度化が中心で、これは主として露光に用いる光の波長を短くすることで実現されてきている。

■注目ポイント

★合成したレジスト材料が高性能になる理由を解説し、新規レジスト材料の分子設計指針についても解説！

★メタルレジスト材料の性能評価に関する研究について最近の研究成果を挙げながら紹介

★レジスト材料を含め、リソグラフィ技術全般および半導体産業の現状と将来について解説！

講座担当：枩西　洋佑

≪こちらの講座は、WEB上での開催のオンライン講座になります≫

　フォトレジスト材料は、化学増幅型システムを基盤として、露光システムの変遷と共に進化してきた。前半は、その進化の変遷について、高分子や低分子を用いたレジスト材料の開発について、基礎的な原理を交えて解説する。続いて、KrF、ArF、EB、およびEUVレジスト材料の合成例と分子設計指針について基礎から応用までを解説し、レジスト材料の基礎的な評価方法から、新規なレジスト材料の開発方法について解説する。さらに後半では、最新のレジスト材料としてEUVレジスト材料（分子レジスト、非化学増幅型レジスト、メタルレジスト）について解説する。

　コンピュータ性能の更なる向上が要求されている半導体分野において、EUVリソグラフィが実現された。本講演では、EUV用レジスト材料の反応機構およびEUVレジスト材料の反応機構に基づいた高性能化にについて解説します。特に、メタルレジスト材料の性能評価に関する研究について最近の研究成果を挙げながら紹介する。

　今日の情報化社会は、マイクロエレクトロニクス(ME)の発展に支えられている。MEは、1950年代に集積回路(IC)が開発されて以来、大規模集積回路(LSI)のパターンの微細化、高集積化、すなわちメモリー大容量化、システムLSIの高性能化の方向で、一貫して発展してきている。あわせて情報処理の高速化、低価格化も実現してきた。今後もメモリーの大容量化およびシステムLSIの高性能化の流れは止まりそうにないと予測されている。このような流れの中で、フォトリソグラフィの進歩はフォトレジストなどの材料開発が中心軸となってMEの発展に寄与してきたが、これらの材料をうまく使いこなす露光装置を中心としたハードウェア、プロセス技術の進歩も著しいものがある。

　レジスト材料の開発はパターンの微細化、高解像度化が中心で、これは主として露光に用いる光の波長を短くすることで実現されてきた。ここまではさまざまな選択肢、さまざまな試行など、紆余曲折はあったものの、結果として振り返ってみれば、それまでの技術の延長線上で進んできている。1970年代から40年余りの短い時間に次のような大きな技術変革を経験している。

　1)　コンタクトアライナーによるリソグラフィ技術の確立

　2)　投影露光方式の導入

　3)　化学増幅型レジスト／エキシマレーザ光源の採用

　4)　EUV光源の採用など

　それぞれのステップで多くのイノベーションが実現され課題を克服してきたわけである。ここでは、これまでの技術・材料開発の事例をまとめ、今後の効率的な技術開発・不良防止・トラブル対策への応用への指針とする。あわせて、日本の今後の半導体関連産業の在り方についても考察する。

【キーワード】

フォトポリマー、先端レジスト,先端リソグラフィ,微細加工,半導体デバイス,エキシマレーザ、Krf、ArF、EUV、化学増幅型レジスト、無機レジスト,ドライ現像、ナノインプリント、半導体産業復活、イノベーション

【講演のポイント】

講演者はフォトリソグラフィの確立期からレジスト材料の研究開発に携わり、先端レジストの研究開発からマーケティング、事業化・産業化まで担当してきた。同時に現在に至るまで学会活動(フォトポリマー懇話会等)等を通して、学会・業界の情報に精通しており、レジスト材料を含め、リソグラフィ技術全般および半導体産業の現状と将来について解説できる。

【習得できる知識】

レジスト・リソグラフィ技術の基礎と技術開発の必然性、マイクロエレクトロニクスの高密度化、高速化、低コスト化に伴うリソグラフィ技術の微細化・レジストの高解像度化などの高品位化の歴史的変遷およびイノベーションの創出過程を知ることができる。技術・レジスト材料開発の実例を学ぶことにより、効率的な技術開発・不良防止・トラブル対策への応用が可能となる。

さらに、科学技術の進歩の負の側面として顕在化してきている地球規模の課題の解決に向けて半導体産業が果たす役割を考察し、日本の半導体産業の現状と課題を整理し、今後の展開の指針としたい。