半導体は実は“化学”でできている？日本企業が強いフォトレジストの世界

こんにちはシンです。

半導体というと、
- AI
- EUV露光
- 最先端装置
- 微細化競争
といったイメージを持つ人が多いかもしれません。

自分も以前は、半導体＝機械や電気の世界という印象を持っていました。
でも調べていくと、「半導体って実はかなり化学の世界なんだな…」と感じることが増えてきました。
今回は、その代表例とも言える フォトレジスト について、できるだけやさしく整理してみます。

フォトレジストって何？
ざっくり言うと、“光で形が変わる特殊な材料”です。
前回紹介した塗布現像工程では、ウェハの表面にフォトレジストを塗布していました。
この材料があることで、光を使って回路を作ることができます。
もしフォトレジストがなければ、どれだけ高性能な露光機があっても半導体は作れません。

イメージは「感光するインク」
フォトレジストは、写真フィルムに少し近い性質を持っています。
露光すると、
- 光が当たった部分
- 光が当たっていない部分
で性質が変わります。

その後、現像液を使うことで不要部分を除去し、回路パターンを作る流れになります。
つまり、フォトレジストが“回路の型”になるイメージです。

なぜ難しいの？
ここが面白いところです。
最近の半導体はナノレベル。
しかもEUVでは13.5nmという超短波長の光を使います。
つまりフォトレジスト側にも、
- 高感度
- 高解像度
- 高精度
- 微細加工対応
など、とんでもない性能が求められます。
単なる材料ではなく、“超高性能な化学材料”なんですね。

半導体は実は「化学産業」
ここは個人的にも面白かった部分です。
半導体というと、
- 電気
- AI
- コンピュータ
の印象が強いですが、実際には、
- レジスト
- 高純度薬液
- CMPスラリー
- ガス
- 洗浄液
など、化学材料が大量に使われています。
極端に言えば、化学が止まると半導体も止まるとも言えるくらい重要です。
この分野で強い日本企業フォトレジストでは、日本企業が世界的に強い存在感を持っています。
代表例が、
- 東京応化工業
- JSR
です。
どちらも半導体材料分野で長い歴史を持っています。
特にEUV向けレジストでも重要な役割を持っていると言われています。
ニュースでは装置メーカーが注目されやすいですが、
実際にはこうした材料メーカーも半導体を支えています。

主役ではないけど欠かせない
EUV露光機は価格も高く、ニュースでも話題になります。
一方、フォトレジストは目立ちません。
でも、「露光機だけでは回路は作れない」んですよね。
露光機が“ペン”だとすると、フォトレジストは“紙”に近い存在かもしれません。
どちらか片方だけでは成立しません。

日本は「材料」が強い
半導体ニュースでは、 「日本はもう弱い」と言われることもあります。
でも実際には、
- フォトレジスト
- シリコンウェハ
- 高純度薬液
- 精密材料
など、日本企業が強い分野は今も多くあります。

特に、高品質・高純度・安定供給は日本企業の得意分野です。

まとめ
フォトレジストをざっくりまとめると、
- 光で性質が変わる特殊材料
- 回路形成の土台になる
- EUV時代ではさらに重要
- 半導体は実は化学産業
- 日本企業が世界的に強い分野
という感じです。
半導体というと装置ばかり注目されがちですが、
実際にはこうした材料技術も支えています。