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フォトレジスト

フォトリソグラフィにおいて使用される、光や電子線等によって溶解性などの物性が変化する組成物

フォトレジスト英語:photoresist)とは、フォトリソグラフィにおいて使用される、光や電子線等によって溶解性などの物性が変化する組成物である。物質の表面に塗布され、後に続くエッチングなどの処理から物質表面を保護することから、「レジスト」 (resist) の名がある。しかしながら、現在では、感光性を有し、画像様露光・現像によりパターニングを行って表面に画像層を形成することができる物質であればフォトレジストと呼ばれ、必ずしも保護の働きがあるとは限らない。

ネガ型とポジ型編集

フォトレジストは、光・電子線との反応方法から大きく分けてポジとネガに分けられる。

ネガ型編集

ネガ型は露光されると現像液に対して溶解性が低下し、現像後に露光部分が残る。現像液には多くが有機溶剤を使用しており、扱いや環境の面でポジ型に対して不利がある。また現像時に溶剤がレジストを膨潤させることから微細配線への対応が難しくなる。

これらの事情から現在、半導体向けでは縮小傾向にあり、製造元も限られてきている(東京応化工業)。

ポジ型編集

ネガ型とは逆に露光されると現像液に対して溶解性が増大し、露光部が除去される。 現像は金属イオンを含まない有機アルカリ溶液で行う。現像液の具体例としてTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)が最も良く用いられる。

もともとこの区別は、印刷版原版を作成する際にネガとポジいずれのフォトマスクを使用するかによって決められた。ネガ型のマスクを用いると、露光された部分の溶解性が低下し、版上に残って画線部となる。ポジ型のマスクを用いると、露光されなかった部分が版上に残り、画線部となる。注意点として、ある種の水なし平版印刷版では露光された部分にシリコーンゴムが残り非画線部となるため、フォトリソグラフィにより印刷版を作成する際には原版作成プロセスに留意してネガまたはポジを選択する必要がある。

露光波長による分類編集

フォトレジストは光反応を利用してパターニングするが、その光の種類(光源の種類)によっても分類される。

半導体レーザー(波長 830nm、532nm、488nm、405nm etc.)

メタルハライドランプ

高圧水銀灯

  • g線(波長 436nm)
  • h線(波長 405nm)
  • i線(波長 365nm)
  • ブロード(g,h,i線の3波長)

エキシマレーザー

  • KrFエキシマレーザー(波長 248nm)
  • ArFエキシマレーザー(波長 193nm)
  • F2エキシマレーザー(波長 157nm)

極端紫外線;EUV(波長 13.6nm)

電子線

エキシマレーザーおよびEUVは、もっぱら半導体素子の製造に用いられる。 電子線は主に、半導体素子の製造の露光の際に用いられるマスクの製造に用いられる。 半導体レーザーは、例えば平版印刷版 (830nm、532nm、488nm、405nm etc.) やプリント基板 (405nm) のためのデジタルイメージングの走査露光用に用いられる。

関連項目編集