株式会社ＫＲＩ（本社：京都市下京区、社長：中芝明雄）は、液晶性高分子からなる新規なフォトレジストを開発し、解像度やドライエッチング耐性を損なうことなく従来比１８倍の高感度を得ることに成功しました。
当社は今後、本基本技術を用いて、次世代半導体リソグラフィーやストレージメディア²⁾分野を中心に、材料メーカーやデバイスメーカー等と共に実用化開発を行っていきます。

背景

フォトレジストは、主に半導体リソグラフィー等に用いられている感光性材料です。ネットワーク技術やソフトウェア技術の進展に伴う高集積化・高速化・低消費電力化を背景に、近年急速に高解像度化（微細化）が進んでいる半導体リソグラフィーでは、露光波長を短くすることで解像度を上げてきましたが、露光波長の短波長化は照度を低下させ、その結果、照射光に反応する時間がかかる（感度が低くなる）という課題がありました。１９８２年にはＩＢＭ社が発表した化学増幅反応を用いたフォトレジスト³⁾によって飛躍的に感度が改善され、現在では化学増幅フォトレジストが半導体生産の主流となっています。
しかしながら、次世代半導体製造におけるＡｒＦ露光では、光がレンズ材や酸素に吸収されることによる照度低下、次々世代であるＥＵＶ⁴⁾およびＥＢ⁵⁾では光源及び電子線の強度の不足等の課題があり、化学増幅フォトレジストの高感度化への要求は強くなっています。
また、化学増幅フォトレジストを使用した微細加工は半導体製造のみならず、フォトマスクやナノインプリント用金型、光ディスク、微小光学素子など広範な用途展開が期待されていますが、半導体製造に比べ露光面積が非常に大きいことから、これらの分野においても高感度化が切望されています。

今回の成果と特徴

そこで当社は、当社のコア技術である感光性材料の合成技術・配合技術・評価技術を融合することにより、新規フォトレジストを合成し、フォトレジストの主要特性である「解像度」「ドライエッチング耐性」を損なうことなく、「感度」を著しく改善することに成功しました。
この新規フォトレジスト材料は、ビフェニル基を有する側鎖型液晶高分子を骨格とし、低活性の保護基をもつものです。液晶性高分子であることから、従来品にはない、触媒である酸の異方的な拡散が起こり、高感度になったものと考えられます。
また、ビフェニル基を有することでドライエッチング耐性も維持され、保護基やその比率を最適化することにより、高い溶解コントラストが得られ、解像度の維持に寄与しました。

この材料を用いることで、次々世代の半導体製造として脚光を浴びているＥＵＶおよびＥＢ露光によるリソグラフィー技術に応用することにおいても、また、ホログラムや微小光学素子などの表示およびマイクロオプティクス技術分野でも、高性能かつ低コストの製造を可能にすることが期待できます。
当社は、今後、受託研究を通じて、これまでもレジスト関連材料研究を中心にかかわってきた次世代リソグラフィー技術およびストレージメディア分野への応用展開を図っていく予定です。