ポジ型とネガ型フォトレジストの違い：反応・解像度・用途を比較

正解：B. 露光した部分が現像で溶けて除去される

ポジ型レジストは、露光された部分が現像液に溶けやすくなり、現像で除去されるため、マスクで光を遮った部分のパターンが残ります。i線用のノボラック樹脂系や、KrF・ArF用の化学増幅型が代表的で、アルカリ性の現像液(TMAH水溶液)で現像します。解像性に優れるため現在の主流です。露光した部分が残るのはネガ型で、写真のネガ・ポジと同じ考え方です。

正解：C. 光が当たると性質が変わり、現像液に溶けやすくなったり溶けにくくなったりする感光性の材料

フォトレジストは、光によって化学的な性質が変わる感光性の樹脂で、厚さ数十nm〜数µmに塗ります。ポジ型は光が当たった部分が現像液に溶け、ネガ型は光が当たった部分が溶けずに残ります。パターンを写すだけでなく、その後のエッチングやイオン注入から下地を守るマスクの役割もあるため、解像性・感度・エッチング耐性を両立させる材料設計が重要で、日本企業が高いシェアをもつ分野です。

正解：C. 露光で発生した酸が、露光後ベーク(PEB)で触媒として働き、少ない露光量で反応を進める

化学増幅型レジストでは、露光で光酸発生剤から酸が生じ、露光後の加熱(PEB、90〜130 ℃程度)の間にその酸が触媒として樹脂の保護基を外す反応を数十〜数百回も繰り返します。1つの光子で多くの反応が進むため感度が非常に高く、光源の弱いKrF・ArFやEUVに必要でした。1980年代にIBMで開発されました。一方、酸が拡散しすぎると像がぼやけるため、PEBの温度と時間は厳密に管理されます。