東京応化とダウコーニング、デバイス量産に使用できるシリコン含有材料「Ｂｉ－Ｌａｙｅｒ フォトレジスト」を開発
シリコン含有Ｂｉ－Ｌａｙｅｒ フォトレジストを開発
エッチング選択性向上と６５ｎｍノード以降のリソグラフィーの簡素化を実現
Ｓｉ アウトガスの少ないＢｉ－Ｌａｙｅｒ フォトレジスト
東京応化工業株式会社（取締役社長：中村洋一、本社：神奈川県川崎市／以下、東京応化）ならびに東レ・ダウコーニング株式会社（代表取締役社長：伊勢村美治、本社：東京都千代田区、以下、東レ・ダウコーニング）は、東京応化とダウコーニング社（本社：米国ミシガン州ミッドランド）が、フォトレジストにシリコン含有ポリマーを採用することで、エッチング選択性を改善した６５ｎｍノードリソグラフィーに十分対応可能なＢｉ－Ｌａｙｅｒ フォトレジストを開発し、デバイス量産に使用可能な材料として販売することを本日発表した。この新規フォトレジストはシリコン含有量が高いため、エッチング耐性が高く、Ｍｕｌｔｉ－Ｌａｙｅｒ プロセスで従来必要であったハードマスク層が不要になり６５ｎｍノード以降のプロセスの簡略化が可能である。さらにシリコンに起因するアウトガスを現在の検査装置では検出不能なレベルまで低下させることが可能なため、装置汚染の懸念が払拭されている。
「この画期的な材料は、フォトレジスト技術と１９３ｎｍ （ＡｒＦ エキシマレーザー）リソグラフィーの延命という両方の点で半導体産業に対して大きな貢献となるもの」と東京応化では考えている。
また、「ダウコーニング社の特殊なシリコン含有ポリマーと当社の感光性材料開発技術の融合によって、新しいクラスのフォトレジストを販売できることとなった。当社の新規Ｂｉ－Ｌａｙｅｒ フォトレジストは６５ｎｍノード以降のリソグラフィーに対しコスト効率に優れたソリューションをもたらすもの」と考えている。
半導体業界では、１９３ｎｍ リソグラフィーが４５ｎｍノード以降へと発展することが見込まれているため、必要な解像度と広いプロセスウィンドウを達成するためにもフォトレジスト膜厚の薄膜化が必要である。そして、その対象となる基板に、より微細なパターンを正常に転写するためにはエッチング耐性の向上も必要とされる。従来の有機系フォトレジストは、必要とされるエッチング耐性を有さないために、エッチング耐性を考慮したハードマスク層を含むいくつかの層を組み合わせたプロセスが使用されている。
■新開発のフォトレジストによる４５ｎｍライン／スペースパターン解像写真（二光束干渉露光装置）
Ａｆｔｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｉｍａｇｅ
Ａｆｔｅｒ Ｂｏｔｔｏｍ Ｏｐｅｎ
（※添付資料１あり）
また、以前のシリコン含有フォトレジストが抱えていた問題点であったシリコンに起因するアウトガスは露光ツールを汚染する懸念があった。東京応化が販売する新しいシリコン含有フォトレジストは、リソグラフィー工程中にアウトガスの発生が検出可能なレベル以下であるため、この問題点を解消した。
「東京応化との共同開発によって、だれもなしえなかったことを達成した。つまりシリコン含有ポリマーをフォトレジストに採用し、シリコンに起因するアウトガスの問題を回避することに成功した。また、次世代リソグラフィー技術の実用化までには今後数年は必要であると見込まれているため、ダウコーニング社と東京応化は連携して６５ｎｍノード以降の光リソグラフィー実現に取り組んでいる。」と東レ・ダウコーニング、エレクトロニクス＆アドバンストテクノロジー・グローバルマーケティングディレクター、野口具信は述べている。
共同開発されたＢｉ－Ｌａｙｅｒ フォトレジストは、ドライリソグラフィーをはじめ、液浸リソグラフィーにも適用できることが証明されている。その液浸リソグラフィーは４５ｎｍノード以降に十分対応するとして有望視されている高度なリソグラフィー技術である。東京応化は液浸リソグラフィー条件の下、このＢｉ－Ｌａｙｅｒ フォトレジストを使用して３５ｎｍ のライン／スペースパターンの分離解像に成功した。
ダウコーニング社と東京応化は２００２ 年から共同開発を進めており、神奈川県にある東京応化の研究開発施設を使用し開発を行っている。
■ご参考 多層プロセス概略図
（※添付資料２あり）
以上