レジスト材料の高感度、高解像度化と欠陥対策

第1部 リソグラフィの最新動向とレジスト材料への要求特性

(2022年9月22日 10:30〜12:00)

　メモリー、マイクロセッサ等のデバイスの高集積化の要求は、携帯端末、情報機器等の高性能化に伴い、益々大きくなっている。リソグラフィは現在先端の量産で用いられているダブル/マルチパターニングに加えて、待ち望まれていたEUVが用いられはじめている。レジストはこのようなリソグラフィの変革に対応して進展し続けている。 　本講演では、最新のロードマップを紹介し、リソグラフィ、レジストの最新技術をその要求特性、課題と対策をふまえて解説する。さらに今後の技術展望、市場動向についてまとめる。

1. ロードマップ
   1. リソグラフィ、レジストへの要求特性
   2. 微細化に対応するリソグラフィ技術の選択肢
2. ダブル/マルチパターニング
   1. リソ-エッチ (LE) プロセス
   2. セルフアラインド (SA) プロセス
3. EUVリソグラフィ
   1. EUVリソグラフィの現状と課題
   2. EUVレジストの要求特性と設計指針
4. 自己組織化 (DSA) リソグラフィ
   1. グラフォエピタキシー
   2. ケミカルエピタキシー
5. ナノインプリントリソグラフィ
6. リソグラフィの技術展望
7. レジストの市場動向
• 質疑応答

第2部 EUVリソグラフィ用フォトレジストの開発動向と高感度、高解像度化

(2022年9月22日 13:00〜14:30)

　2019年、ついに、EUVリソグラフィが量産に適用された。EUVリソグラフィ適用により、さらなる電子デバイスの高速化、大容量化、省電力化に対し不可欠なリソグラフィの微細化に当面の見通しがたった。しかしながら、EUVリソグラフィ世代は始まったばかりで、まだまだ課題山積である。 　今日に至るまでのEUVリソグラフィの歴史を材料の観点から振り返ると共に、直近のEUVリソグラフィ特異の課題であるストカスティック (確率論的ばらつき) に基づく難しさ、その改良検討に関し解説する。

1. 私たちの世の中を取り巻く環境の変化
2. EUVリソグラフィの必要性
3. EUVリソグラフィの歴史
4. EUVリソグラフィを実現するための国家プロジェクトEIDEC (EUVL基盤開発センター) での検討
   • アウトガス問題の解決と世界アライン
   • メタルレジストの開発
5. EUVレジストの課題、最新動向、技術開発の紹介 (高感度化、高解像力化)
   • ストカスティック (確率論的) 因子低減と量産適用に対する開発
   • ストカスティックの分析、Photon Stochastic と Chemical Stochasticの解説
   • Photon Stochastic とChemical Stochastic低減のための材料からのアプローチ
     →高感度化、高解像力化
• 質疑応答

第3部 レジスト材料の付着性解析と欠陥、トラブル対策

(2022年9月22日 14:45〜16:15)

　現在、レジスト材料は、半導体、ディスプレイ、プリント基板、太陽電池、MEMS等の多くの電子産業分野において、世界市場で実用化されています。その市場規模は、年間1500億円におよび年々拡大しています。その反面、レジスト材料やプロセス技術の高度化に伴い、フォトレジストの品質が製品に与える影響も深刻化しています。特に、パターン剥離などのレジスト欠陥は、最終製品の歩留まり (良品率) に直接影響します。また、レジストユーザーの要求も年々幅広くなり、レジスト材料メーカーおよび装置メーカー側は対応に追われる状況です。 　本講座では、レジストユーザー、レジスト材料開発、およびレジスト処理装置関連の技術者、リソグラフィでトラブルを抱えている方々を対象に、フォトレジストの付着・濡れ・欠陥といった各種トラブルに注目し、講師の豊富な経験に基づいた実験データの紹介とともに、評価・解決のアプローチを丁寧に説明します。また、研究開発・トラブルフォローといった実務上での取り組み方について、豊富な実例を交えながら解説します。日頃の技術相談、トラブル解決への相談にも個別に対応します。

1. レジスト欠陥と発生要因
   1. 塗布欠陥
      • ストリーエーション
      • 膜分裂 (自己組織化)
      • 乾燥むら
      • 塗布ミスト
   2. 膜欠陥
      • 環境応力亀裂
      • 白化
      • ピンホール
      • 膨れ (ブリスター)
      • はじき
   3. 現像欠陥
      • 気泡
      • ピンニング
      • 膨潤浸透
      • 乾燥痕
   4. プロセス欠陥
      • ドライエッチング不良
      • アンダーカット異常
      • DFRめっき界面異常
   5. パターン剥離
      • 剥離モード
      • 付着促進要因と剥離加速要因
      • 検査用パターン
2. レジストの付着性解析1 (ウェットプロセス解析の基礎)
   1. 付着エネルギー理論 (接触角2液法)
   2. ドライ中の付着エネルギーWa (Young-Dupreの式)
   3. ウェット中の付着エネルギーS
      • Sパラメータ
      • 円モデル
   4. パターン形状依存性 (パターン凸部は凹部よりも剥離しやすい)
   5. 適用事例
      • HMDS処理
      • バブル除去
      • ピンホール
      • 界面活性剤
3. レジストの付着性解析2 (AFM直接剥離法 DPAT法)
   1. パターンサイズ依存性 (ナノスケール付着性)
   2. 熱処理温度依存性 (膜凝集性の効果)
   3. パターン疲労破壊特性 (耐久性試験)
   4. レジスト膜の表面硬化層/弾性率深さ分布測定 (AFMインデント法)
4. 質疑応答 (技術相談などに個別に対応します)
5. 付録資料
   • 付着エネルギー解析方法 (資料)
   • トラブル対応Q&A集
• 質疑応答