EUVリソグラフィの最新動向と材料、プロセス技術

第1部 EUVリソグラフィの最新動向と課題解決へ向けた技術開発

(2019年12月5日 10:00〜11:30)

　EUVリソグラフィーは、現在スマートフォンを中心とする7nm nodeのロジックデバイスの量産技術に使われています。今後もEUVリソグラフィー技術は5nm node, 3nm node, 1.5nm nodeの半導体デバイスの量産技術に使われることになっています。 　本セミナーでは、この中でEUVリソグラフィー技術の露光波長が13.5nmになった理由等の基礎的な内容をはじめ、これまでのレジスト、マスク、ペリクル、並びに光源開発技術課題の解決に向けた取り組みについて紹介します。また、今後課題となる要素技術についても議論します。さらに、今後の見通しでは、2030年以降のEUVリソグラフィー技術の開発の取り組みについても言及します。

1. はじめに
   1. 半導体市場
   2. 半導体微細加工技術の必要性
2. EUVリソグラフィー技術とは?
   1. EUVリソグラフィーの歴史
   2. EUVリソグラフィーの特徴
3. ニュースバル放射光施設の紹介
4. EUVリソグラフィー技術課題に対する取り組み
   1. レジスト材料プロセス技術
   2. マスク欠陥技術
   3. ペリクル技術
   4. EUV用光源技術
5. Beyond EUVの可能性
6. まとめ
• 質疑応答

第2部 EUVレジストの開発動向と高感度、高解像度化

(2019年12月5日 12:10〜13:40)

　メモリー、マイクロセッサ等のデバイスの高集積化の要求は、携帯端末、情報機器等の高性能化に伴い益々大きくなっています。本年度は7nmロジックノードのデバイスが実用化され、EUVリソグラフィが導入されています。本講演では、EUVリソグラフィによる微細化を支えるレジストについて、基礎、開発動向、高感度・高解像度化と要求特性、課題と対策、最新技術を解説し、今後の展望についてまとめます。

1. EUVレジストの基礎
2. EUVレジストの開発動向
3. EUVレジストの高感度、高解像度化
   1. 要求特性
   2. 設計指針
      1. EUVレジスト用ポリマー
      2. EUVレジスト用酸発生剤
4. EUVレジストの課題と対策
   1. 感度/解像度/ラフネスのトレードオフ
   2. ランダム欠陥 (Stochastic Effects)
5. 最新のEUVレジスト
   1. 分子レジスト
   2. ネガレジスト
   3. ポリマーバウンド酸発生剤を用いる化学増幅型レジスト
   4. 無機/メタルレジスト
6. EUVレジストの今後の展望
• 質疑応答

第3部 EUV光源の開発動向と高出力化、安定性向上

(2019年12月5日 13:50〜15:20)

1. EUVLを取り巻く状況
   • 最近のIT技術の著しい進展はCPUやメモリといった半導体の微細化による性能向上に下支えされている。微細化には光リソグラフィ技術が寄与しており、光源として紫外線を発光するエキシマレーザーが用いられている。しかしながら、半導体デバイスメーカの微細化要望は更に進み、より短い波長をプラズマ発光で実現できるEUV (Extreme Ultra Violet) 光源を使ったリソグラフィの実現が強く要望されている。ギガフォトン社では、独自の技術を導入することで、市場要望に合致する高効率・高出力を達成できるEUV光源の開発を行っている。
2. ギガフォトンEUV光源の技術
   • ギガフォトン社では、微小Sn液滴に高出力CO2レーザを照射しプラズマ光を得る方式で市場要求に応えるべく、独自の技術開発を進めている。高出力実現のために、20umのSn液滴を100kHzで安定吐出し続けるドロップレットジェネレータ、発振器と増幅器から構成される>20kW高出力、<15nsec短パルスのCO2レーザを新たに開発した。また、EUV光の発光効率を高めるため、Sn液滴に予めプリパルスレーザを照射し液滴をミスト状に拡散させる技術を導入した。さらに、発光後のSn排出については、高効率発光でほぼ100%イオン化したSnを強力な磁場で封じ込め効率的に排気する磁場ミチゲーション技術を織り込んだ。
3. 今後の展望
   • 研究室レベルであった要素技術を光源システムとしてまとめ上げ、EUV出力の市場要求値も達成されつつあり、EUVリソグラフィの半導体デバイス量産工場への本格導入は”If”から”When”で議論される時代となった。今後はEUV光源も、短時間の光源性能だけでなく運転デューティ、稼働アベイラビリティ、そしてランニングコストで議論される段階になっている。
• 質疑応答

第4部 EUVレジストの評価技術

(2019年12月5日 15:30〜17:00)

　いよいよEUVリソグラフィが7nm nodeのロジックデバイスの量産技術に使われる時代が到来した。それに伴い、EUV用フォトレジストの開発も重要な局面を迎えつつある。そこで、私の担当講座として、特にEUV用フォトレジストの評価技術について紹介したい。EUV露光中のレジストからのアウトガス分析法、EUVレジストの透過率測定法、EUVレジストの感度評価法、およびGCIB TOF – SIM分析による膜内挙動の解析について述べる。

1. EUVLの概要
   1. EUVLの概要
   2. EUVL用レジスト
2. アウトガス評価技術
   1. EUVレジストのアウトガス評価方法
   2. EUVレジストのアウトガス評価装置
3. EUVレジストの評価技術
   1. EUVレジストの透過率測定装置および測定方法
   2. ナノパーティクス添加レジストの高感度化評価
4. EUVメタルレジストの評価技術
   1. EUVメタルレジストの概要
   2. EUVメタルレジストのアウトガス分析
   3. EUVメタルレジストの問題点
5. EUVレジストと電子線レジストの感度換算
• 質疑応答