第1章 | 半導体リソグラフィ技術の発展(40年の歴史を振り返って)/岡崎信次 |
1 | はじめに |
2 | 光リソグラフィ技術の発展 |
2.1 | コンタクト露光から縮小投影露光法へ |
2.2 | DRAMのメモリーセル構造と焦点深度の確保 |
2.3 | 解像度向上技術の開発 |
2.4 | 水銀灯光源からエキシマレーザ光源へ |
2.5 | ArFエキシマレーザ露光とスキャナーの導入 |
2.6 | 周辺技術の進化とさらなる短波長化の取り組み |
2.7 | 液浸露光技術 |
3 | 電子線リソグラフィ技術とマスク描画技術 |
3.1 | マスクレスリソグラフィ技術(ML2技術) |
3.2 | マスク描画技術 |
4 | 光リソグラフィ技術の限界とその突破技術 |
4.1 | 光源形状やマスク形状の最適化技術 |
4.2 | マルチプルパターニング技術 |
5 | EUVリソグラフィ技術 |
5.1 | 露光波長の選択 |
5.2 | 光源の開発 |
5.3 | その他のEUVリソグラフィ技術の課題 |
5.3.1 | Focus Area |
5.3.2 | 多層膜マスク技術 |
5.3.3 | EUVペリクル技術 |
6 | その他のポスト光リソグラフィ技術 |
6.1 | ナノインプリント技術 |
6.2 | DSA技術 |
7 | まとめ |
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第2章 | g線レジスト開発と歴史/田中初幸 |
1 | はじめに |
1.1 | 半導体デバイスの高集積化 |
1.2 | 電子機器との関わり |
2 | レジスト材料技術との関わり |
2.1 | 環化ゴム系ネガ型フォトレジスト |
2.2 | 当時の試験環境 |
2.2.1 | フォトリソグラフィ工程 |
2.2.2 | レジストパタンの観察 |
2.2.3 | 露光装置・アライナー |
2.2.4 | 露光機・ステッパ |
3 | DNQ/ノボラック樹脂型ポジレジスト |
3.1 | DNQ感光剤の起源 |
3.2 | DNQ/ノボラック樹脂型ポジレジストのケミストリー |
3.2.1 | DNQ感光剤(PAC) |
3.2.2 | g線レジストに使用されるPAC |
3.2.3 | ノボラック樹脂 |
3.2.4 | DNQ/ノボラック樹脂の相互作用 |
3.2.5 | g線レジストの高解像化 |
3.3 | プロセスによる高解像力化の検討 |
3.3.1 | PEB(Post Exposure Bake) |
3.3.2 | 表面難溶化層形成法 |
3.3.3 | CEL(Contrast Enhancement Lithography)法 |
4 | あとがき |
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第3章 | i線レジスト開発と歴史/花畑 誠 |
1 | はじめに |
2 | ノボラック・DNQ型レジストの組成と像形成機構 |
3 | 高解像度化の指針 |
3.1 | コントラスト |
3.2 | 表面難溶化層 |
3.3 | 透明性の向上 |
4 | ノボラック樹脂の設計 |
4.1 | ノボラック樹脂の因子と高解像度化 |
4.2 | 「石垣モデル」と添加物の効果 |
4.3 | 二次構造を制御した新規ノボラックの分子設計 |
5 | 感光剤の設計 |
5.1 | g線レジスト用感光剤 |
5.2 | i線レジスト用感光剤の設計指針 |
5.3 | i線レジスト用感光剤の分子設計 |
6 | おわりに |
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第4章 | KrFレジストの開発と歴史/鴨志田洋一 |
1 | はじめに |
2 | Deep UVレジスト開発の歴史的背景 |
3 | KrFレジスト開発の背景 |
4 | KrFエキシマレーザ縮小投影露光装置 |
5 | 化学増幅型レジスト |
6 | 光酸発生剤(PAG) |
7 | ポジ型KrFレジスト |
7.1 | 化学増幅型レジストの提案 |
7.2 | プロセス安定化対策 |
7.2.1 | 表面難溶化層 |
7.2.2 | 露光後放置時間依存性 |
7.2.3 | 基板依存性 |
7.2.4 | PEB温度依存性 |
7.3 | 材料の設計品質改良 |
8 | ネガ型KrFレジスト |
9 | 化学増幅型レジストを実用化するための新たな課題 |
9.1 | 化学機械研磨 |
9.2 | 反射防止膜(Anti-Reflective coating;ARC) |
10 | 実用化されたKrFレジスト |
11 | まとめ |
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第5章 | ArFレジスト開発と歴史/野崎耕司 |
1 | はじめに |
2 | アクリル系レジスト |
2.1 | ArF光に対する透明性とドライエッチング耐性の両立 |
2.1.1 | KrFレジストの特徴と課題 |
2.1.2 | PMMAレジストの特徴と課題 |
2.1.3 | 樹脂のドライエッチング耐性 |
2.1.4 | 富士通Version1レジスト |
2.1.5 | 脂環族アクリル系レジストへの各社の取り組みとその課題 |
2.2 | Version1レジストの課題 |
2.2.1 | 基材樹脂の疎水性 |
2.2.2 | 感度とドライエッチング耐性 |
2.2.3 | 新保護基の分子設計のコンセプト |
2.2.4 | Version2レジストの開発 |
2.2.5 | Version2レジストの露光評価 |
2.3 | Version3レジストに向けた新しい保護基の開発 |
2.3.1 | 疎水性とレジストパターンの基板密着性 |
2.3.2 | 高極性保護基の分子設計 |
2.3.3 | 1─アダマンチル基への酸脱離性付与 |
2.3.4 | 透明性、ドライエッチング耐性、およびArF露光評価 |
2.3.5 | 親水性─疎水性バランス向上によるパターニング特性の改善 |
3 | そのほかの樹脂プラットフォームによるArFレジストの開発 |
3.1 | COMA系レジスト |
3.1.1 | 交互共重合系レジスト |
3.1.2 | ハイブリッド系レジスト |
3.2 | CO系レジスト |
3.2.1 | ポリノルボルネン系レジスト |
3.2.2 | ROMP系レジスト |
3.3 | VEMA系レジスト |
4 | ArF液浸レジスト |
4.1 | ArF液浸リソグラフィ技術 |
4.2 | ArF液浸レジストの課題とトップコート |
4.3 | ArF液浸レジスト材料 |
5 | おわりに |
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第6章 | EUVレジスト開発と歴史/渡邊健夫 |
1 | はじめに |
2 | EUVリソグラフィとは |
3 | EUV用露光装置開発 |
4 | レジスト先行開発用EUV干渉露光 |
5 | EUVレジスト開発 |
5.1 | 露光感度測定 |
5.2 | EUV用酸発生材内包型化学増幅系レジスト |
5.3 | アウトガス評価 |
5.4 | EUVレジストの光学定数の測定 |
5.5 | 軟X線吸収分光法を用いたEUVレジストの反応解析法の開発 |
6 | おわりに |
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第7章 | 半導体黎明期〜 ステッパ開発の歴史とその後/関口 淳 |
1 | はじめに |
2 | GCA社の歴史 |
3 | GCA社ステッパの開発の歴史 |
4 | 各ステッパメーカーの歩み |
5 | ステッパの登場と定在波効果 |
6 | まとめ |
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第8章 | リソグラフィシミュレーションの40年/Chris A Mack(訳:関口 淳) |
1 | はじめに |
2 | リソグラフィシミュレーションの必要性 |
3 | 初期の時代 |
4 | PROLITHの時代 |
5 | 光近接効果補正と計算リソグラフィ |
6 | 結論 |
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第9章 | リソグラフィ技術の進む先/上野 巧 |
1 | はじめに |
2 | リソグラフィ技術がもたらしたLSIの進展による生活の変化 |
3 | リソグラフィとレジストの動向 |
3.1 | 第一の転換点 |
3.2 | 第二の転換点 |
3.3 | 第三の転換点はいつか |
3.4 | 第一の転換点でみるリソグラフィの予測の難しさ |
3.5 | 第二の転換点KrFリソグラフィにおける幸運 |
3.6 | 化学増幅系レジストとDNQポジ型フォトレジストへの要求 |
3.7 | 登場しなかったリソグラフィ |
4 | これからのリソグラフィとレジストを考える |
4.1 | LSIの進展 |
4.2 | 今後のリソグラフィ |
4.3 | LSIリソグラフィと実装 |
4.4 | レジスト開発の今後 |
4.4.1 | 光を用いること |
4.4.2 | レジストの役割 |
4.4.3 | レジストの現像機構 |
4.4.4 | 分子サイズの考察 |
4.4.5 | レジストの開発の難しさ |
5 | おわりに |