ポストリソ・シュリンクが最先端の壁を破る

[2007年10月号]

By Aaron Hand

この記事を : 印刷する

ブックマーク

メールで送る

目次に戻る

　テクノロジーノードや将来的な新技術を考慮したとしても、確実にいえることが一つある。それは、もはやこれ以上使えなくなるまで現行のソリューションを使い続けることが最良であるということだ。そのため、リソグラフィの技術者達は次世代に向けて液浸リソグラフィやEUVリソグラフィなどを追求する一方で、できる限りドライリソグラフィを使い続けることになるだろう。

　米Lam Research社は、同社のプラットフォーム「2300」をベースにしたリソグラフィ後パターン強化システム「Motif」を発表した。Motifは、独自のプラズマ・アシスト・プロセスを使用し、制御されたフォトレジストのホールとスペースのCD（Critical Dimension）値を最大100nmシュリンク（縮小）させる。同システムは10nmという極めて微細なパターンを作製でき、22nm以降への拡張性を示している。同社によると、他の一般的なリソグラフィ後のパターン強化システムは30nm程度のシュリンクが限界であるという。

図　2300 Motifは最終のCD値を10nmまで縮小することで従来のリソグラフィの限界を広げる
（出典：Lam Research）

　ロードマップをみると、液浸リソグラフィとEUVリソグラフィの間には埋めなければならない技術ギャップが存在する、と同社新規事業部門バイスプレジデントのJeff Marks氏は述べる。　Motifプロセスはリソグラフィの後、エッチングの前に行われる（図）。形状サイズをシュリンクさせるため、フォトレジストを転写したホールとスペースの上に薄膜を塗布する。薄膜の厚さはシュリンクさせたい形状サイズと同じ。現行のリソグラフィ技術とマスク技術を使って、露光余裕度の最適化やゆがみを最小にするのに十分なパターンサイズでフォトレジストのホール＆スペースが転写される。プラズマ技術に基づいたこのシュリンクプロセスは、転写されたパターンを所望のサイズに縮小するため、リソグラフィ後、エッチング前に適用される。エッチング後、Motifで形成された薄膜はフォトレジスト剥離工程で除去される。

　現在行われているケミカルシュリンクのように、同社の方法は形状のみを縮小させるもので、ピッチは縮小できない。ただ、20〜30nm程度のシュリンクが限度であったこれまでのソリューションとは違い、Motifは大幅なシュリンクが可能であり、10nmコンタクトさえも実現できる。

　「我々が最も関心を寄せているのはDRAMやフラッシュなどのメモリー技術である。コンタクトホールのサイズを縮小することで恩恵を受けられるアプリケーションがある」（Mark氏）と述べる。

　複数の半導体メーカーは、歪みSi向けにスペーサを成膜するための技術を応用している。Lamのプロセスはよりシンプルで、基本的には室温で行える。同社は、Motifをダブルパターニングと統合すべくユーザーと共に取り組んでいる。

　ベルギーIMECのシリコンプロセス・デバイステクノロジー部門マネージャのSerge Vanhaelemeersch氏によると、IMECはLamと共同で、ウェーハ面内均一性3nm以下で広い露光余裕度を持つ40nmまで縮小されたコンタクトなど、30〜60nmのCDシュリンクを達成したという。「これらは、Motifが生産に必要な性能を有し、現行のリソグラフィを延命するのに有効であることを明確に示している」と同氏は述べる。

　Motifで形成された膜はプラズマ耐性を強化させ、パターンの縮小や搬送の際のラインラフネスや変形を減らすことにつながり、次世代リソグラフィと同等以上の優れたCD均一性をもたらす。さらに、パターンの形状サイズに合わせて調整することも可能となっている。