EIDEC、グローバル協で10nmの加工にEUV導入`指す(3)〜レジスト
フォトレジストでは、昨Qまではポジ型レジストを使い、解掬16nm以下、LWR(線幅のさ:line width roughness)1.3nm以下、感度10mJ/cm2以下、という数値をuていた。解掬戮LWR、感度のつのパラメータはトレードオフの関係にあるため、つのパラメータを最適化させる要がある(図8)。今Qは、ネガ型レジストを使ってどこまでいけるかの実xである。

図8 レジストのトレードオフ 出Z:EIDEC
ネガ型レジストでは、パターンが崩れるという問がきた。どうやら原因は基との密性がしいことだった。このためまずは下地との密性を屬欧拭トップデータとしてはL/Sとして18nmがuられている。
次に、現妓紊離螢鵐更を見直した。露光→ベーク→現帰リンス→|燥、というk連のフォトリソ工の最後のリンス工にR`した。ここでは、純水だけではなくcC性剤の導入も試みた。さらにリンスと感[との間に、ベーク工を入れるとLWRは改された。実xではLWRが6.2nmだったのが4.8nmに少した(図9)。
図9 リンス後のベークによってLWRをらした 出Z:EIDEC
さらにLWRをらすために、レジストのパターンがどのように現気砲茲辰突呂韻討いかをAFM(atomic force microscope)を使って調べた。AFMは細い針と試料表Cとの原子間をk定にしながら、試料表Cをその針でなぞることで凹をビジュアル化する}法であるが、現級]中で針を高]に振動させながらスキャンした。試料と針との間には現級]をR入、さらに純水をR入してリンスすることでWいて行く。レジストが感光し、現級]に溶けない保護基がどう作するのか、このメカニズムをきちんと理解できればLWRをらすことができると見ている。AFMをW(w┌ng)する}法はSelete時代に開発されたものだという。
レジストからのアウトガスは10Qiから問が出ていたという。Selete時代はガス相で捉えようとして、ガスクロマトグラフィで分析していた。しかし、ASMLは、ガスが発擇靴撞枉されてもデバイスにK影xを及ぼすのだろうか、という疑問を呈したという。このためにはアウトガスを直接莟Rする要がある。さもなければデバイスメーカーに保証できなくなる。
これまでASMLは、電子ビームをレジストフィルムに照oしてアウトガスによるコンタミネーション膜ができるとして、それをエリプソメータで膜厚をRることでアウトガスの量を見積もっていた。さらにH2ラジカルによってカーボンに汚された膜を浄した後、XPSによって成分を分析する(図10の左)。
図10 アウトガスh価法の検討始まる 出Z:EIDEC
ただし、電子ビームを照oすることで実を表しているといえるだろうか、とEIDECは疑問を投げかけ、h価}法を確立しようとした。EIDECは電子ビームではなくEUV光を直接当てることで、アウトガスが発擇垢襪塙佑┐討い(図10の左下)。やはりコンタミ膜の厚さR定、H2ラジカル浄、XPS分析と同様に行う(sh┫)法を進めている。基礎データが集まりつつある。
今Qの4月から始まったDSAは、これから本格的に{求していくプロジェクトであるが、EIDECで扱うテーマとなったのは、リソグラフィとは独立に微細パターンを作ることができる\術のkつだからである。それもガイドパターンを形成しておき、ポリマーがそれにpってO動的にアセンブリするという\術だ(図11)。EUVとDSAは相うことで微細化が可Δ砲覆襦EUVリソグラフィはASML1社しかプレイヤーはいないため、材料だけでパターニング出来る\術を日本が押さえておくべきだというT見も根咾ぁ
図11 EUVとDSAの両(sh┫)で10nm未満のパターンを加工する 出Z:EIDEC
コンタクトやスルーホールのパターンにDSAの膜をけX処理すると膜は縮小するため、LWRは低するだろうとしている。サブ10nmのL/Sを狙い、材料開発、∨ーR\術、シミュレーション、配線のオープン・ショート検hまで行う画だ。
EUV開発では、露光機はASMLとIMEC、マスクやレジストの問はEIDECとSEMATECHと、日欧櫃3地域が共同してDり組むテーマとなった。この国際コラボレーションそのものも、その中心にコンソーシアムが3v入っているのも、初めての世c的なコラボレーションの試みである。成功させた暁には日本は再度、世cレベルの]をすことができるだろう。
(このシリーズ終了)
参考@料
1. EUV時代が見えてきたか、IntelがASMLと歩調を合わせ10nmに照 (2013/05/22)
2. EIDEC、グローバル協で10nmの加工にEUV導入`指す(1)〜要 (2013/05/31)
2. EIDEC、グローバル協で10nmの加工にEUV導入`指す(2)〜マスク検h (2013/05/31)