EUV以外の選択肢

[2007年12月号]

By Jun Takahashi

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写真　IMECがASMLのEUV α機で形成した35nmおよび45nmのライン&スペース。感度18mJ/cm²の米Rohm & Haas社のレジストを採用した。光源にはPhilips Extreme UVのSnソースによるDPP光源を搭載した
（出典：IMEC）

　日本でEUVリソグラフィ（13.5nm）の光源開発を進める極端紫外線露光システム技術開発機構（EUVA）の活動が今年度（2008年3月）で終了する。しかし、いまだ光源がEUV開発のネックになっていることに変わりはなく、EUVA自体は「新しい形で継続が決まるのか、産業界に引き継がれるかは年内には決まる」（EUVA専務小川眞佐志氏）としている。

　EUVAは、レーザー法によるLPP（Laser Produced Plasma）および放電法によるDPP (Discharge Produced Plasma)の両方の開発を進めている。注目されるのはLPP光源。EUVAによると同プロジェクトのLPPはCO₂レーザー出力7kWで発光点出力110W、IF出力計算値40Wを達成したという。この他にもEUVAではミラー加工技術や光学系の波面計測用装置など、独自周辺プロセスの開発も推進している。米Cymer社はEUV光源方式の開発で当初はDPPを推進してきた。しかしSnソースにCO₂レーザーを搭載したEUVAの方式と同じものへと切り替えている。そしてこの7月には蘭ASML社がこのCymerの光源を量産で採用すると発表した。

　2007年10月には、ベルギーのIMECが2010年に同社300mm研究施設に蘭ASML社のEUVプレプロダクション装置を設置すると発表した。IMECは、すでに蘭Philips Extreme UV社のSnソースによるDPP光源を搭載したEUVのα機（ADT）をIMECに導入し、米Rohm &Haas社の100nm MET-2Dレジスト（感度18mJ/cm²）を使用し、40/35nmのライン&スペースの形成に成功している（写真）。

液浸が届かない、EUVが間に合わない場合

　EUVの開発競争は進んでいるが、本当に間に合うかは分からない。液浸リソグラフィとダブルパターニングを組み合わせることでArF（193nm）リソグラフィの延命を図るというのが業界のコンセンサスのようだが、両方がうまく機能しなかった時のリスクは大きい。米Molecular Imprints社（MII）は、同社インプリントリソグラフィ技術「S-FIL」を東芝セミコンダクター社が22nmノードCMOSプロセスの開発に採用し、有効性を実証したと発表した。東芝は、MIIのステップ＆フラッシュ・インプリントリソグラフィ装置「Imprio 250」を用いて18nmのナロートレンチ構造の作成に成功したとしている。MIIの発表では、東芝は、解像性、欠陥、オーバーレイ制御について、従来製品よりも性能が大幅に向上していることも確認したという。

　独Vistec社（旧Leica Microsystems Lithography社）は、この10月にマルチ電子ビーム（EB）のIPを取得したと発表した。高スループットのEB直描技術およびマスク描画技術の開発に適用するという。EBリソグラフィでは、富士通とアドバンテストは、すでに65/45nmプロセス技術とEB描画装置を組み合わせ半導体の試作を行う合弁会社イー・シャトルを設立している。

　各社が懸念するのは、いったいどのようなデバイスをどのくらい大量に生産するのかだ。メモリーなのか、先端ロジックなのか、しかもそれを300mmウェーハでどのくらい生産するのか。これにリソグラフィ技術の選択はかかってくる。台湾TSMC社はEBマルチビームを搭載した装置開発を進めているとされる。また、米Intel社は一頃よりEUV開発にあまり積極的でないようにもみえる。さらに、EUVAの活動でも見られるように、装置および光源のみならず、周辺インフラも含めて開発を進める必要がある。これらは半導体メーカー、装置メーカー単独では実現できない。リソグラフィ工程の統括的な見直しと業界全体の議論が求められている時期であろう。