半導体用レジストの材料設計とその評価

半導体、LCD等の電子デバイス製造では、成膜、パターン作製 (レジスト塗布、露光、現像) 、エッチング、レジスト剥離、洗浄等のプロセスを複数回繰り返すことにより、基板上に微細素子がパターンニングされたトランジスタが形成される。これらの工程はリソグラフィー工程と呼ばれ、おおよそ20回から30回繰り返されることになる。 　本講演では、特にレジスト材料 (感光性樹脂) ・プロセスについて解説するとともに、ノボラック系ポジ型レジスト、及び化学増幅系3成分 (ベース樹脂、溶解抑制剤、酸発生剤) ポジ型レジストのそれぞれの化学成分とレジスト特性との関係について解説する。また、元デバイスメーカーにいた者の視線で、レジストメーカーに原料を提供する素材メーカーにおけるレジスト評価法の具体的な手法について丁寧に解説したい。

1. 感光性レジストの基礎とリソグラフィー工程の解説
   1. 感光性レジストとは?
   2. リソグラフィーについて
   3. フォトレジストの塗布、露光、露光後ベーク (PEB) 、現像工程の概要
2. レジスト設計の変遷とその作用メカニズ
   1. 半導体・電子デバイスの進化とレジスト設計の変遷
   2. レジストの基本原理
   3. レジストの現像特性
3. ノボラック系ポジ型レジストの材料設計
   1. レジスト現像アナライザ (RDA) を用いた現像特性評価
   2. ノボラック系ポジ型レジストの分子量とレジスト特性の関係
   3. ノボラック系ポジ型レジストのプリベーク温度を変えたレジスト特性評価
   4. PACのエステル化率を変化させたノボラック系ポジ型レジストのレジスト特性
   5. ノボラック系ポジ型レジストの現像温度とレジスト特性との関係
4. 化学増幅ポジ型レジストの材料設計
   1. 化学増幅ポジ型3成分レジストのベース樹脂とレジスト特性
      1. ベース樹脂
      2. 溶解抑制剤
      3. 酸発生剤
   2. 化学増幅ポジ型3成分レジストの溶解抑制剤とレジスト特性
   3. 化学増幅ポジ型3成分レジストの酸発生剤とレジスト特性
   4. EUVレジストへの展開
   5. i線厚膜レジストへの展開