現在の半導体産業はリソグラフィと呼ばれる超微細加工技術に支えられています。リソグラフィ技術は年々進歩を遂げ 2018年には量産ラインにおいてでさえ線幅20 nmをきる加工が行われており、2019年には、従来の非電離放射線領域の 光に代わって、電離放射線領域にある92.5 eVのEUV光が次期露光源として使われようとしています。EUVはN7もしくは 7 nmノードと呼ばれる解像度16 nmから実用化され、N2もしくは2 nmノードと呼ばれる解像度10 nm未満（シングルナノ） 領域でも使い続けられることが期待されています。EUVリソグラフィが実現されれば、半導体大量生産の主プロセスに 電離放射線が初めて用いられることとなり、量子ビームの産業利用は大きな展開を迎えることとなります。 電離放射線領域にある量子ビームは波長が短い分、光よりも微細な領域にエネルギーを付与し、化学反応を起こさせることが 可能ですが、露光源のエネルギーが一般的な材料のイオン化エネルギーを超えるため、材料設計上は、感光分子の 励起状態を利用した像形成から、材料マトリクスのイオン化と二次電子を利用した像形成への転換を意味し、 抜本的な材料設計の変更が必要となります。さらに、レジストの主要性能である解像度、感度、ラフ
ネスが トレードオフ関係にあることが知られており、新規材料開発の大きな障害となっています。トレードオフ問題を 解決するためにはレジスト像形成における光子エネルギーの利用効率を向上させることが本質的に求められるため、 光が数nmの空間に誘起する現象の解明と高効率な反応系の設計が新規材料開発には必須です。