北大、EUV露光による半導体生産を高める手軽な新手法を開発

新しい露光プロセスのメカニズム

　北海道大学大学院工学研究院は20日、大阪大学産業科学研究所のCOREラボにて、半導体製造用「レジスト材料」の加工性能を大幅に改善する新方式の開発に成功したと発表した。

　レジスト材料の性能指標として、「感度」、「解像度」、「ラフネス(露光でラインパターンを加工した際に発生する幅の偏差)」があり、感度を増加させると解像度やラフネスが悪化するというトレードオフの関係がある。そのため半導体業界では、こうした問題を改善する新しいレジスト材料の開発が求められている。

　同研究グループは、現在の半導体量産用の露光プロセスで用いられている「化学増幅型レジスト」に添加剤を添加する方法を試み、添加剤によってレジスト中の脱プロトン反応の効率化が可能であることを明らかにするとともに、その効果を調べてきた。

　今回、化学増幅型レジストへの露光によって生成する酸の収率を増加させる添加剤を初めて発見。この手法ではレジストに添加剤を加えるだけでよく、1台1億ドル以上と言われる露光機の改造やプロセス数の増加などを必要とせず、シンプルかつ現行のプロセスとの適合性も高いという。実験では実際にレジストへの添加によって加工性能が大幅に向上した。

　今回の研究成果により、少ないエネルギーの露光で品質の高い加工プロセス行なえるようになり、EUV(極端紫外線)露光による半導体製造に大きく寄与することが期待されている。