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Lithography

ダブルパターニングが
ロードマップでデビューを飾る

[2007年04月号]

By Aaron Hand
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 国際半導体技術ロードマップ(ITRS)の最新版の年というよりむしろアップデートの年であることを考えれば、多くの変化は期待しないだろう。しかし、2006年アップデート版のリソグラフィの章はそのページのいたるところに大きな変化が書き込まれた。それがArF(193nm)液浸リソグラフィの分解能を延命するための解決策候補としてのダブルパターニングである。この1年間、その可能性についての取り組みが行われ、ダブルパターニングは困難な技術課題、技術要求、解決策候補などで更新された章に新たに登場した。

 ITRSのリソグラフィテクノロジーワーキンググループは、ArFダブルパターニングをhp 45nmとhp 32nmの両方での解決策候補として追加することが適切だと判断した。業界が少なくとも1年間、その可能性についての肯定的な意見で溢れていたことを考えると、パターンのピッチを緩めるために、デザインを2つのマスクに分割する同技法が組み込まれたことは驚きではない。しかし悩みの種がないわけではない。

 ダブルパターニングの項はEUVリソグラフィの項の下に挿入され、ダブルパターニングの困難な技術課題は以下のように表記された。

■マスク画像配置を含む複数露光のオーバーレイ
■OPCに適したパターンを分割するためのソフトウェアの可能性
■低CoOを維持するための高生産性スキャナおよびプロセスなどの可能性
■複数の露光ステップで独立露光できるレジスト材料
■追加レチクルや複数露光ステップの効率的なスケジューリングなど

 短期および2020年までの長期の技術要求の項において、ダブルパターニングはレジストとマスクの両方の項目に加えられた。ダブルパターニングにおけるフォトレジストのウェーハ裏面パーティクル密度は問題にはなっておらず、2007年以降に必要とされる0.14個/cm2の要求を満たす製造可能な解決策は存在している。しかし、スピンコートされたレジスト膜における欠陥制限については0.005個/cm2という要求が記載されており、赤色(製造可能な解決策がまだない)で示されている。

 マスク要求の表に追加されたダブルパターニングの項目においては数多くの赤色が示されている。ダブルパターニングで要求される位置ずれ分布は2006年の5.7nmですでに停滞しており、1.0nmまで要求される2020年まで赤色が続いている。ダブルパターニングとして2枚のマスクを使用する際の線幅平均値とデザインサイズとの最大差に対する暫定的な解決策は2008年までは知られているが、2009年にその値が2nmとなるときに赤色となり、0.55nmまで要求される2020年まで赤色が続いている。



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