ニコンが展望する10nm以下のリソグラフィ技術（後編）：SEMICON West 2015リポート(3)（3/3 ページ）

今回は、10nm世代にArF液浸露光技術を適用する場合の2つ目の課題である「製造コストの急増」に焦点を当てる。ArF液浸露光技術とEUV（極端紫外線）露光のコストを比較すると、どんな結果になるのだろうか。

[福田昭，EE Times Japan]

EUVのコストはArF液浸のコストと変わらない

　計算の結果、いずれの技術でも（当然ながら）減価償却の割合が大きく、次いでマスク・コストの割合が大きくなった。製造コストが最も高くなるリソグラフィ技術は「ArF液浸SADPとEUVカットの併用」で、コストの値は約1.3である。最も低くなるリソグラフィ技術は「ArF液浸SADPと電子ビーム・カットの併用」で0.8をわずかに切った。次いで「EUVのSP」が低く、0.8をわずかに上回る値にとどまった。

リソグラフィ技術の違いによる製造コストの比較。スループットは200ウエハー/時間、マスクの寿命は1万ウエハーと仮定した。製造コストは1レイヤー当たりの相対値（クリックで拡大）

　Renwick氏は、IBMによるコスト推定の結果も紹介した。IBMはFinFET形成から第2層金属配線層までのプロセスに対し、ArF液浸リソグラフィ（マルチパターニング技術を適宜に採用）とEUVリソグラフィ（一部にSADPを使用）のコストを比較した。解像するパターンの大きさはFinFETのフィンピッチが24nm、第1層金属配線ピッチが32nmである。

　積み上げ方式でコストの点数をカウントしたところ（コストが高いと点数が高く出る）、ArF液浸リソグラフィのコストが58.5点、EUVリソグラフィのコストが59点となった。

FinFETプロセスに対するArF液浸リソグラフィとEUVリソグラフィのコスト比較

　これらの計算結果から分かるのは「EUVリソグラフィのコストは高くない」ということだ。あるいは、「ArF液浸リソグラフィのコストが上昇した結果、EUVリソグラフィのコストと変わらなくなった」と表現すべきだろう。

　もう一つ重要なのは、「ArF液浸リソグラフィに部分的にEUVリソグラフィを導入する工程」ではコストがきわめて高くつくことだ。EUVリソグラフィを採用するのであれば、全面的に導入することが望ましい。すると問題となるのは、EUVリソグラフィを構成する要素技術が全て、半導体メーカーに提供できる状態になっているかどうか（アベイラビリティ）である。全てがアベイラブルかどうかが（現在はそうなっていない）、EUVリソグラフィの課題であることがうかがえる。