日本曹達と関西大学が共同開発した新素材がEUVレジスト感度を向上

日本曹達と関西大学の共同研究

日本曹達株式会社（本社：東京都千代田区）と、関西大学（大阪府吹田市）は、最先端半導体製造において重要な役割を果たすEUV（極端紫外線）レジストの感度を向上させるための新たな下層膜材料を共同で開発しました。この取り組みは、半導体技術における進展を支える重要なステップとされており、両者の協力によって実現しました。

開発の必要性

EUVリソグラフィーは、微細な回路パターンの形成に不可欠な技術です。これにより、AIデータセンターや高速通信など、さまざまな分野での利用が期待されています。しかし、EUV技術には二つの重要な課題があります。一つは、露光装置の消費電力が他の露光法に比べ著しく高い点です。このため、エネルギー効率を高めることが急務となっています。もう一つは、EUV露光時の光子数が少なく、レジストに届く光量が限られている課題です。これらの課題を克服するため、新しい材料の開発が求められているのです。

新たな下層膜材料の特徴

今回開発された材料は、EUV増感機能を持つポリマーで、通常の下層膜よりも高い性能を発揮することが期待されています。下層膜はEUVレジストの塗布性や基板との密着性を向上させ、露光時の反射を抑える役割がありましたが、本開発品は加えてEUVを吸収し二次電子を発生させる機能も持ています。これにより、EUV露光時に生成された二次電子が、レジスト中の光酸発生剤に働きかけ、化学反応を促進します。

評価結果とその意義

初期評価の結果、本開発品を使用したEUV露光では、レジストの感光がより少ない露光量で進行することが確認されました。具体的には、EUV露光量が20%以上削減できたというデータもあります。この結果は、少ない光量で効果的にレジストを感光させることができることを証明しており、半導体製造プロセスにおける大きな進展を示しています。

さらに、ネガ型CARにおいても同様の増感効果が得られたことから、新素材は多様なレジストの特性に対応可能であると期待されています。今後は、材料の組成や構造の最適化を進め、次世代半導体製造プロセスへの適用も視野に入れて開発が進められる予定です。