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液浸リソグラフィのプロセスと材料

  • Process and Ingredient of Immersion Lithography
★ 量産化目前の液浸リソグラフィ
★ 液浸リソグラフィに携わる露光装置,トラック,マスク,レジスト材料,シミュレーションなどについて,第一線で活躍されている方々が執筆!
★ 基礎から最新のトピックスまで掲載されている本書は,リソグラフィ技術者必携の1冊!

商品コード: T0518

  • 監修: 東木達彦
  • 発行日: 2006年10月
  • 価格(税込): 70,200 円
  • 体裁: B5判,243ページ
  • ISBNコード: 978-4-88231-584-1
こちらの書籍については、お問い合わせください。
  • リソグラフィ/レジスト/露光装置/ArF

刊行にあたって

 半導体デバイスの集積化はデバイスの性能・機能・信頼性の向上とコスト低減などに有効である。IC(integratedcircuit)の誕生以来集積度向上の技術開発が絶えず続けられてきた。半導体デバイスパターンの微細化は,今まで露光装置光源の短波長化とレンズの高NA(numericalaperture)化によって成されてきた。そして,光リソグラフィの光源波長はKrFからArFへと短波長化され,レンズの大口径化によってNAは拡大されてきた。しかし,いよいよ光源波長の短波長化や従来のレンズの高NA化の延長だけではデバイスパターンの高解像実現は限界を迎えてきた。このため,投影レンズとウエハの間に水を浸すことで投影レンズの高NA化設計が実現できる液浸露光技術開発が急速に進められ,半導体デバイスの量産工場での液浸露光装置の活躍は間近である。
 本書では,液浸リソグラフィに携わる,露光装置,トラック,レジスト材料,マスク,シミュレーションなど第一線で活躍されている方々にあらゆる角度から最新の技術開発動向,課題,将来展望など述べていただいた。液浸リソグラフィに携わる研究者,技術者のみならず液浸リソグラフィに関心が有る人々にとって本書がその一助となれば幸いである。
 (「はじめに」より抜粋)

著者一覧

東木達彦   (株)東芝セミコンダクター社 プロセス技術推進センター 半導体プロセス開発第二部 リソグラフィ技術開発第三担当 グループ長
渋谷眞人   東京工芸大学 工学部 教授
山田善章   東京エレクトロン(株) クリーントラックBU マーケティンググループ 部長代理
大瀧雅央   凸版印刷(株) 半導体ソリューション事業本部 技術開発本部 課長
鈴木章義   キヤノン(株) 光機事業本部 半導体機器第四開発センター 所長;キヤノンフェロー
森崎健史   エーエスエムエル・ジャパン(株) テクニカル・マーケティングディレクター
大和壮一   (株)ニコン 精機カンパニー 開発本部 第1開発部 第4開発課ニコンフェロー;マネージャー
小林正道   キヤノン(株) 光機事業本部 半導体機器第一開発センター 担当部長
大森克実   東京応化工業(株) 開発本部 先端材料開発一部 半導体液浸レジスト材料グループ グループリーダー
樽谷晋司   富士フイルム(株) エレクトロニクスマテリアルズ研究所
島基之    JSR(株) 電子材料事業部 電子材料部 主査
鳥海実    境界領域科学技術研究所 所長
関口淳    リソテックジャパン(株) プロセス開発グループ 取締役執行役員;プロセス開発グループ長
奥村治樹   (株)東レリサーチセンター 構造化学研究部 研究員
田島圭一   リソテックジャパン(株) 営業第3グループ
山下恒雄   ダイキン工業(株) 化学事業部 基盤研究部
谷津修    (株)ニコン 精機カンパニー 開発本部 光学設計部 第2光学課 マネジャー
石山敏朗   (株)ニコン 精機カンパニー 開発本部 光学設計部 第1光学課 マネジャー
稗田克彦   JSR(株) 電子材料事業部 実装材料部 部長;電子材料技術統括

目次

第1章 液浸リソグラフィとは
1. はじめに
2. 半導体製造露光装置の概要
3. 液浸リソグラフィの原理
4. 偏光の考慮
5. その他の問題
5.1 斜め入射の問題
5.2 レジスト屈折率の効果
5.3 レーザー半値幅の考慮
5.4 高屈折率液体
6. まとめ 

第2章 液浸露光用塗布現像装置
1. はじめに
2. 欠陥低減技術
2.1 液浸露光技術固有の欠陥について
2.2 DryStain欠陥発生機構とその対策
2.3 WaterMark欠陥発生機構とその対策
2.4 液浸固有欠陥低減に関する全体アプローチ
2.5 微細化に対する欠陥低減アクション
3. インテグレーテッドメトロロジー
4. まとめ

第3章 レチクル技術
1. フォトマスクの利用分野
1.1 フォトマスクの分類
2. レチクル作成工程の概要
2.1 レチクル作成工程
3. レチクルの高精度化
3.1 微細化の課題
3.2 微細化の動向、ロードマップ
3.3 高精度への取組
4. 超解像力レチクル
4.1 ハーフトーン型位相シフトマスク
4.2 渋谷レベンソン型位相シフトマスク
4.3 その他の超解像力レチクル
5. 液浸時代のレチクル技術
5.1 液浸化の影響
5.2 微細化対応―更なる高精度化と超解像力マスクの開発―
6. 今後の課題
6.1 概要
6.2 今後の動向

第4章 液浸リソグラフィの光学系
1. はじめに
2. 投影光学系
3. 照明光学系
4. まとめ

第5章 液浸露光装置の開発
1. ASMLの液浸露光装置の開発
1.1 はじめに
1.2 液浸リソグラフィー技術の特徴
1.3 ASMLにおける液浸露光装置の開発
1.4 装置開発における技術的課題と最新データ
1.5 更なる高NA化の検討
1.6 まとめ

2. ニコンにおける液浸露光装置の開発
2.1 液浸前史
2.2 ニコンの液浸露光装置開発の経緯
2.3 ローカルフィル機構
2.4 気化熱対策
2.5 タンデムステージ
2.6 投影レンズ光学系
2.7 偏光照明
2.8 重ね合わせ性能
2.9 ディフェクト性能
2.10 高屈折率液浸
2.11 むすび

3. キヤノンの液浸露光装置の開発
3.1 はじめに
3.2 液浸方法
3.3 液浸水周りシステム
3.4 液浸露光結果
3.5 レジストからの溶出の検討
3.6 液浸固有欠陥の検討
3.7 レジスト中の酸の拡散長の検討
3.8 まとめ

第6章 液侵用レジストの開発
1. 東京応化工業の液浸リソグラフィー用材料
1.1 はじめに
1.2 液浸リソグラフィープロセスでの問題点とその対策
1.3 液浸用保護膜
1.4 液浸用レジスト
1.5 まとめ

2. 富士フイルムの液浸用レジスト材料の開発
2.1 富士フイルムの液浸リソグラフィープロセス用レジストの開発理念
2.2 富士フイルムのレジスト素材の低溶出化技術
2.3 富士フイルムの液新媒体浸透抑制技術と高後退接触角化技術
2.4 富士フイルムの液浸リソグラフィープロセス用レジストの液浸欠陥性能
2.5 富士フイルムの液浸リソグラフィープロセス用レジストの画像性能
2.6 まとめ

3. JSRの液浸用レジスト材料
3.1 はじめに
3.2 トップコートプロセス用液浸レジスト
3.3 ノントップコートプロセス用液浸レジスト
3.4 高屈折率レジスト
3.5 まとめ

第7章 液浸用トップコート材料
1. 液浸用トップコートとは
2. 液浸用トップコート材の種類
3. 現像液可溶トップコートの材料開発
3.1 要求特性と基本組成
3.2 溶出抑制
3.3 表面の撥水性
3.4 現像液への溶解性
3.5 インターミキシング防止
4. 現像液可溶トップコートプロセスの実際
5. トップコートプロセスと欠陥
6. 液浸用トップコート材料の将来
7. まとめ

第8章 液浸レジスト材料の評価
1. QCM法による液浸用レジストの評価
1.1 はじめに
1.2 QCM法
1.3 拡散過程の解析手法
1.4 まとめ

2. 液浸露光プロセスの評価装置および評価方法
2.1 はじめに
2.2 液浸露光の歴史
2.3 液浸露光対応反応解析システム
2.4 液浸リソグラフィ用レジストの材料の評価
2.5 実験
2.6 まとめ

3. 深さ方向を中心とした液浸レジスト材料の分析評価
3.1 はじめに
3.2 液浸プロセス特有の課題とその評価・解析
3.3 従来型深さ方向分析法の課題と精密斜め切削法
3.4 精密斜め切削法で用いる各種分析法
3.5 分析事例
3.6 その他の分析法
3.7 おわりに

4. 液浸リソグラフィ対応シミュレーション技術
4.1 はじめに
4.2 偏光の考慮
4.3 偏光の制御
4.4 マスク立体構造の考慮
4.5 マスクにおける偏光の変化の考慮
4.6 投影レンズでの偏光の変化の考慮
4.7 定在波の振幅測定
4.8 正確なレジストのモデルとパラメータ
4.9 分散処理
4.10 まとめ

第9章 含フッ素樹脂のリソグラフィ分野への応用
1. はじめに
2. 含フッ素樹脂の特徴
2.1 低吸光性
2.2 低屈折率性
2.3 低表面エネルギー性
3. リソグラフィ分野への応用
3.1 レジストベースポリマー
3.2 ArF液浸トップコート材料
3.3 TARC(Top Anti-Reflective Coating)材料の開発
4. まとめ

第10章 偏光照明技術
1. 半導体露光装置における偏光照明
2. 偏光照明の基礎
2.1 偏光とは
2.2 偏光表示方法
2.3 偏光照明の効果
2.4 偏光照明効果の計算結果
3. ArFエキシマ露光装置における偏光照明の実現
3.1 偏光照明の概略構成
3.2 要素別詳細
4. 偏光照明の効果検証
5. おわりに

第11章 高NA投影レンズの開発
1. DOF縮小への対応
2. レンズ径拡大への対処
3. 偏光効果の管理
4. 高NA投影レンズの効果
5. おわりに

第12章 次世代液浸露光用高屈折率液体の開発
1. はじめに
2. 高屈折率材料の必要性とインパクト
3. 高屈折率液体材料候補の問題点と課題
4. 高屈折率液体材料への要求と開発手順
5. JSR高屈折率液体の特徴/詳細
5.1 レジストとの相互作用
5.2 透過率
5.3 屈折率
5.4 その他の性質
6. 透過率の向上
7. 2光束干渉露光実験装置を用いた露光結果
8. HyperNA(>1.35)に向けた高屈折率材料候補
9. 今後の課題と必要な技術開発
10. まとめ

第13章 次世代液浸リソグラフィの光学系
1. はじめに
2. 高屈折率液体
3. 高屈折率硝材
4. 最終面形状
5. レチクルと倍率の問題
6. 今後の展開

第14章 32nmハーフピッチに向けた今後のリソグラフィ展開
1. はじめに
2. 32nmハーフピッチリソグラフィの候補
2.1 超高NAレンズを用いた2重露光
2.2 2回露光
2.3 EUVL(Extreme Ultra Violet Lithography)
3. おわりに
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