imec、従来型レジストで高NA EUVによるA14/A10ロジックパターン形成に成功

この半導体ニュースのまとめ

・imecがCARと高NA EUVによる22nmピッチのライン/スペース形成に成功
・中心間距離28nmのビアを含む微細なランダムロジック構造も形成
・A14/A10ロジックプロセスの複数レイヤでCARを継続利用できる可能性を実証

imecは9月8日～11日にかけて米国で開催された国際学会「2026 SPIE Photomask Technology + EUV Lithography Conference(SPIE 2026)」にて、長年にわたって半導体露光材料として用いられてきた化学増幅型レジスト(CAR)による高NA EUVリソグラフィにおいて、微細ピッチのランダムロジック構造をパターニングできる可能性を実証したことを報告した。

今回の研究で使用されたロジック構造は、22nmピッチのライン/スペースと、中心間距離28nmのビアで、これらの成果は、CARがA14/A10ロジックプロセスにおける複数レイヤの高NA EUVシングルパターニングで使用できることを示すものとなるという。

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  CARを用いた高NA EUVリソグラフィで形成されたタイトピッチロジックメタルおよびビア構造パターニングのSEM画像。24nm ピッチSRAM(エッチング検査後)、24nmピッチPnR(エッチング検査後)、22nmピッチメアンダー構造のeテスト(現像検査後)、中心間距離28nmのランダムロジックビア(現像検査後) (出所:imec))

A14/A10世代に向けCARの適用限界を延伸

imecの最新のロジック技術ロードマップによると、高NA EUVリソグラフィの導入は、アグレッシブなピッチで信頼性の高いパターニングを実現することが重要なA14/A10ロジックノードでの適用が想定されており、2nm以降のSoCをターゲットとするimec主催の「NanoICパイロットライン」においても重要な技術となる。imec、ASML、およびパターニングパートナーは、パターニングエコシステム全体を共同で最適化するという包括的なアプローチを採用することで、高NA EUVの量産採用を加速させようとしている。これには、新たなレジスト材料(MOR:金属酸化物レジスト)とプロセス、エッチング技術などを検証すると同時に、既存の信頼性の高いCARベースのプロセス技術の性能を向上させることが含まれる。

22nmピッチの配線と中心間距離28nmのビアを形成

今回の研究でimecは、1回の高NA EUVによる露光で22nmライン/スペースをCARを用いてパターニングできることを示したという。具体的には、22nmピッチまでの蛇行およびフォーク型テスト構造において、良好なパターン忠実度が達成されたほか、先端プロセスノードのランダムロジック設計に関連する、T2T(パターン先端間距離)26nmの24nmピッチSRAMレイアウト、T2T 28nmの24nmピッチPnR(配置配線)構造、中心間距離28nmのランダムロジックビア構造といったタイトピッチのロジックメタルおよびビア構造も実証されたとする。

メタル2層やビア層などへの適用に期待

これらの結果は、CARと高NA EUVを組み合わせて、A14/A10ロジックノードの重要な層(メタル2層、ビア層、メタル・トゥ・ディフュージョン:MD層=ソース/ドレイン拡散層から最初のメタル層までを接続する層)でのパターニングを実現できる可能性を示すものといえる。

なお、imecのパターニング技術プログラム担当副社長であるGeert Vandenberghe氏は今回の成果を「高NA EUVリソグラフィを用いたオングストローム時代においてもCARが優位性を持つことを示すもので、CARの性能をさらに微細なピッチへと押し上げることにつながった」と述べている。