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T-1177 半導体製造用新規有機素材の開発パートナー

この募集は終了しました。

この募集は2020年04月24日に終了しました。ご応募ありがとうございました。

コンタクト先 : 金森 朋子(phd2@ninesigma.com

T-1177 半導体製造用新規有機素材の開発パートナー

機械・精密
化学・素材
その他

開発スケジュール

3~5年程度の追加開発・共同研究期間を想定

予算

想定製品の市場規模は以下のとおり ・市場規模 ① フォトレジスト:2000億円  ② ハードマスク:500億円  ③ CMPスラリー:1000億円

応募期限 : 2020年04月24日
半導体製造用新規有機素材の開発パートナー
依頼企業の概要 グローバルな電機メーカーの日本における研究開発拠点
応募者にとっての機会 材料供給、共同開発、技術ライセンス、受託開発
技術を求める背景・目的 依頼主は、次世代の半導体製造(線幅10nmのEUVリソグラフィー, 2025年実用化を目指す)に使用される新規な有機素材(有機系ポリマー・有機無機ハイブリッド材料等)の開発パートナーを求めている。
特に前工程に適用可能な材料に期待しており、依頼主との3~5年程度の追加開発等により活用可能性を有する材料/技術の提案を歓迎する。半導体分野への新規参入・再参入を検討されている組織からの提案に期待している。
求める技術 次世代半導体製造分野において、リソグラフィーからエッチング工程(前工程)に用いる有機素材(特に下記①~③に関連した素材(原料、組成物等))の提案に期待している。また、前工程に関連するプロセス・装置、後工程用素材の提案も歓迎する。

<各素材の構成材料例>

① フォトレジスト:ポリマー(アクリル系ポリマー、フェノール系ポリマーなど)、感光剤(スルホニウム塩、ヨードニウム塩等のオニウム塩化合物、ナフトキノンジアジド化合物など)等 
② ハードマスク(アンダーコート剤):ケイ素系樹脂(シルセスキオキサンなど)または炭化水素系(炭素原子含有量:90%atm程度)等
③ CMPスラリー:コロイダルシリカ等

<半導体前工程イメージ:リソグラフィー~SOC層除去>は図表を参照。

<各工程のプロセス、素材に求められる特性など詳細>

① フォトレジスト:リソグラフィー工程で使用される光の作用によって、溶解性が変化する薄膜材料。原版(フォトマスク)のナノサイズの線幅のパターンをウエハー上に転写のために用いられる。
・ フォトレジスト膜厚:15~40nm(スピンコート後)
・ 露光光源:軟X線 (波長13.5nm, エネルギー92.5 eV)
・ 主成分:ポリマー(アクリル系・フェノール系など)、感光剤(スルホニウム塩、ヨードニウム塩等のオニウム塩化合物、ナフトキノンジアジド化合物など)、有機溶剤等

    - ポリマー特性:光吸収または感光剤から発生する触媒の作用により、現像液への溶解性が変化(極性の変化、架橋による不溶化または可溶化現象)
    - 感光剤特性:光を吸収すると化学反応が効率よく起こり、触媒(スルホン酸等の酸触媒が主流)の発生、極性変化等を引き起こす(ラジカル・カチオン・アニオン等の発生)
    - 参考)現像液:アルカリ性水溶液または有機溶剤。フォトレジストの可溶性部分を溶解させ除去する

・ 現行の課題:解像性、パターン幅の揺らぎ度合(Line Width Roughness)、感度の同時達成

② ハードマスク:成膜層(Si3N4, SiO2)とレジスト間に形成される薄膜。エッチングによるパターンの形状悪化等の欠陥を抑制し、レジストのパターンを忠実に成膜層に転写するための中間材。
・ SOG(Spin On Glass):ケイ素系樹脂材料(シルセスキオキサン類)
    - 膜厚:5~10nm(スピンコート後)
    - 機能:フォトレジストのパターンを忠実にSOC層に転写するための層
・求められる性能:酸素系エッチング耐性
    - 現行の課題:フォトレジストのパターン倒れ抑制、残渣発生の抑制

・ SOC(Spin On Carbon):炭化水素系樹脂材料(高炭素元素(90atm%など)系樹脂など)
    - 膜厚:20~50nm(スピンコート後焼成(250℃~))
    - 機能:SOGのパターンを忠実に成膜層に転写するための層、SOC除去工程で残渣なく除去可能
・求められる性能:フッ素系エッチング耐性(CH3F, C4F6等)、耐熱性(400℃程度)
    - 現行の課題:フッ素系エッチング耐性改善

③ CMPスラリー:コロイダルシリカスラリーなど
    - 機能:ウエハーの凹凸を研磨により、平坦化する工程で用いる研磨スラリー
    - 現行の課題:研磨痕をより小さくすること。研磨痕の小ささと研磨速度の同時達成
    - 期待:コロイダルシリカ以上の可能性を有するその他の研磨材の提案に期待している
技術の目標水準 (現時点で求める技術の完成度)
・提案材料に関してサンプル品を有していることが望ましい
・追加開発に対応できることが望ましい(共同開発も可)
その他特記事項 留意点:
新規に半導体材料への参入を目指す企業からの提案を特に歓迎する
図表 T-1177_2.png
添付ファイル T-1177_募集要項.pdf
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