研究機関Imecは、ASMLの次世代極端紫外線技術が次世代チップ製造に実現可能であることを実証し、これまで可能だったよりも小さなスケールで、しかも1回の通過でパターン構造を作成できることを披露したと主張している。
ImecのDRAMパターニング – クリックして拡大
オランダのASML社は、シリコンウエハーにパターンをエッチングするリソグラフィーキットの世界的リーダーです。チップ製造工程において、チップ内部の異なる層を形成するために通常複数回のパスが必要となる重要な工程です。同社は長年、この工程に深紫外線（DUV）光に依存してきましたが、この技術では、今日の設計者が求める高性能シリコンの密度のチップを製造することはできませんでした。ASMLの次のステップは、より波長の短い光を使用する極端紫外線（EUV）リソグラフィーでした。高NA（開口数）EUVはその次の段階です。理論上、現在の技術では1.7倍の微細なトランジスタを印刷することが可能になり、トランジスタ密度は2.9倍に向上します。
ASMLによると、高NA EUVリソグラフィーにおける大きな進歩は、新しい光学系にあります。開口数（NA）とは、装置が光を集めて焦点を合わせる能力を表す指標であり、開口数が大きいほど光量が増え、解像度が向上します。
高NA UVは2025年にデビューする予定であり、そのパフォーマンスに対する関心は大きい。なぜなら、それが実現すれば、チップメーカーはナノメートル単位でのチップの測定をやめ、さらに小さいオングストロームを採用することを示唆しているからだ。
ベルギーに拠点を置くImec（大学間マイクロエレクトロニクスセンター）は、1回の露光で微細なロジック構造をパターン化することに成功したと主張している。これは、高NA技術により将来のチップ製造で複数のマスク層が不要になることを示すものである。
この研究作業は、今年 6 月にオランダのフェルトホーフェンに開設された Imec と ASML の共同 High NA EUV リソグラフィー研究所で実施されました。
この研究所の目的の一つは、半導体メーカーにASMLの高NA EUVフォトリソグラフィーキットと関連ツールへのアクセスを提供し、自社の製造工場にキットが到着したらすぐに活用できるようにすることだ。
Imecは、実演されたプロセスの中で、9.5nmの高密度金属線（19nmピッチに相当）で単一露光ランダムロジック構造をパターン化することに成功し、ASMLの0.55NA EUV装置を使用した露光後に20nm未満のチップ間寸法を達成したと説明した。
「この結果は、高NA EUVが、積極的にスケーリングされた2Dフィーチャの単一プリントイメージングを可能にし、設計の柔軟性を向上させるとともに、パターン形成のコストと複雑さを軽減するという独自の可能性を示しています」と、Imecのコンピューティングシステムスケーリング担当シニアVPであるSteven Scheer氏は述べています。
ロジック構造の先を見据え、imecはDRAMのストレージノードランディングパッドとビットライン周辺部を統合した設計を、これもまた単一露光でパターン形成することに成功したと発表しました。この成果は、チップ製造プロセスにおける複数のマスク層の必要性を置き換える高NA技術の可能性を浮き彫りにしています。
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Imecの社長兼CEOであるLuc Van den hove氏は、この結果は、1回の露光で20nm未満のピッチの金属層をターゲットとする高NA EUVリソグラフィーの長年予測されていた解像度能力を裏付けるものだと指摘した。
「したがって、高開口数（NA）のEUVは、ロジックおよびメモリ技術の微細化を継続する上で非常に重要な役割を果たすでしょう。これは、ロードマップを『オングストローム時代』へと押し進める重要な柱の一つです」と彼は宣言した。オングストロームは1ナノメートルの10分の1である。
しかし、ガートナーの副社長アナリストであるアラン・プリーストリー氏は、これは進捗状況の最新情報に過ぎず、高開口数EUVを量産化するまでのもう一歩に過ぎないと主張した。
「本当に注目すべきは、特定のプロセスノードでチップを製造するためのこれらのツールの導入と使用に関してTSMC/Intelが何を言うかだ」と彼はThe Registerに語った。
ASMLのHigh NA EUV TWINSCAN EXE:5000製品の価格は、1台あたり約3億5000万ユーロ（3億7300万ドル）になると予想されています。
インテルは、今年初めにオレゴン州ヒルズボロの工場に、次期14Aプロセスノードで使用するための高開口数EUV装置の最初の量産機を受領したとみられています。Chipzillaは2台目の装置を受領したとみられています。
TSMCもこの装置を保有しているという噂がある。しかし、この台湾の半導体大手は今年初め、次世代A16プロセス（Aは「オングストローム」の略）では1.6nmチップの製造に高開口数EUVフォトリソグラフィーは必要ないと発表した。®
