ほとんどの半導体メーカーが45nmノードで液浸リソグラフィを使用すると考えられるが、何が32nmノードで最良の技術になるかは明らかではない。水ベース液浸の延命策として考えられているものの一つは高屈折率液浸リソグラフィである。しかし、最近まで実現の見通しは暗かった。

　しかし、先月行われたSPIE Advanced Lithography Conferenceで雲行きが変わった。そこでは第2世代液浸液体（屈折率は約1.65）や、関連するリサイクルとレンズ汚染の問題が報告された。そして最も注目すべきは、独Schott Lithotec社から高屈折率レンズ材料としてLuAGに関する目覚しい進歩が発表されたことだ。

　LuAGプロジェクトの責任者で同社の開発リーダーであるLutz Parthier氏は、去年秋に米コロラド州キーストーンで開催されたImmersion Symposiumで同氏が報告した吸収率0.11cm^-1に対し、今回0.05cm^-1という大幅な進歩を達成したと述べた。最終目標の0.005cm^-1達成にはまだ多くの改善が必要だが、0.05cm^-1という今回の結果は、露光装置メーカーが高屈折率液浸装置を追求する上で好ましいとされる要求レベルだった。

　高屈折率材料が露光レンズの開口数（NA）を向上させ、解像度を効果的に下げると考えられることが、そのような装置開発の原動力になっている。45nmノードでのパターニングでは、1.35と高NAの水ベース液浸装置が使用されるだろう。ところが、第2世代液浸の液体は最高でNA=1.45を可能にし、LuAGといった高屈折率レンズを組み込めばNA=1.55を達成するかもしれない。究極の目標はNA=1.70であり、そこでは屈折率が約1.8の第3世代液浸液体と、同じように高屈折率のフォトレジストが必要になるだろう。

　Schott LithotecバイスプレジデントのPeter Krüll氏は、高屈折率液浸リソグラフィは液浸の延命技術として最適だという。22nmノードでさえEUVリソグラフィの導入は疑がわしく、まだいくつか重大な問題に発展する可能性のあるものに直面している、と同氏は述べた。一方、ダブルパターニングも水ベース液浸リソグラフィを延命させる技術だが、高コストの代替技術である。

　確かに高屈折率レンズの開発に伴うリスクはあるが、同社は（大量に必要な場合やF₂リソグラフィ向けの高品質レベルで必要だった）CaF2を扱ってきた経験があるので、LuAG開発に向けた準備がやりやすい、とKrüll氏は述べた。たとえば、内因複屈折率（IBR：Intrinsic Birefringence）はF₂で突然浮上した全く未知の問題だったが、LuAGでは既知の存在となった。同社の研究者は課題に取り組んでおり、それをやり遂げるよう努力している、と同氏は述べた。同社は、さらなる開発に役立ててもらおうと、3月末か4月初めまでには、希望すれば誰にでもLuAG材料を提供できるようにする計画だ、と同氏は述べた。

　他の研究チームも高屈折率液浸の研究を続けており、高屈折率材料に関する様々な問題に取り組んでいる。高屈折率液浸については、露光装置メーカーであるニコンと蘭ASML社、液浸液体サプライヤのJSR、DuPont社、米MIT社のLincoln Laboratoryも発表を行った。JSRとDuPont社は第2世代（n〜1.65）液浸液体を大きく進歩させ、透過率変化、レンズ汚染やリサイクルに関する理解を深め、それらのソリューションを向上させた。

　非常に懸念されるのはレンズのフォトコンタミネーションだったが、コンタミに関する知識や対処方法に進歩がみられており、今では少なくとも2〜3の有力な光学系の洗浄方法がある。Vlad Liberman氏は米MIT社のLincoln Laboratoryで行われた研究を発表し、非常に少量の過酸化水素で光学系の洗浄ができることを示した。

　蘭ASML社のHarry Sewell氏はそのプレゼンテーションの中で、流量の改良コンセプトや汚染された光学系の異なる洗浄方法など、いくつかの分野を強調した。ニコンの長坂博之氏はLuAGの最終レンズプロセス最適化の詳細を説明し、内因複屈折率（IBR：Intrinsic Birefringence）を石英ガラスに合うよう近づける研磨能力について有望な結果を示した。

　また、水タイプのフローシステムで問題を起こす高屈折率液体は、そのスキャン速度能力が懸念されてきた。しかし、装置メーカーは新しいフロー技術の研究を進めており、もはや懸念材料とはみなしていない。実際、キヤノンは、高屈折率液浸液体を使ってスキャン速度800mm/秒を達成したことを示すポスターを発表した。

（Aaron Hand）