最先端のドライエッチング技術−マルチ・パターニングとHARC−：湯之上隆のナノフォーカス（5） ドライエッチング技術のイノベーション史（5）（1/5 ページ）

今回は、最先端のドライエッチング技術として、マルチ・パターニングとHARC（High Aspect Ratio Contact）について解説する。

[湯之上隆（微細加工研究所）, 有門経敏（Tech Trend Analysis），EE Times Japan]

微細化をけん引するドライエッチング技術

連載一覧へ

　日電バリアンが世界で初めて発明し、IBMがRIE（リアクティブ・イオン・エッチング）と名付けて普及させたドライエッチング技術は、日米の総力を結集してチャージングダメージの壁を乗り越え、ひたすら微細化の道をまい進してきた。

　ドライエッチング技術で異方性加工を行う前には、リソグラフィ技術により、レジストパターンを形成する。現在、最先端の露光装置として使われている波長193nmのArF液浸装置では、解像限界が38nmである。ところが、昨今は、マルチ・パターニングと呼ばれる技術により、その解像限界を超えて、10〜7nmのパターンが実現しており、5nm以降も加工可能といわれている（図1）。

図1：微細化のトレンドと露光装置の解像限界（クリックで拡大）

　また、DRAMのキャパシター用や3次元NANDのメモリホール用に、ドライエッチング技術で、非常に深い孔を加工している。孔の直径と深さの比をアスペクト比（Aspect Ratio、AR比）という。また、非常にAR比の大きな孔を高アスペクト比コンタクト（High Aspect Ratio Contact、HARC）と呼ぶ。

　2017年11月に開催されたドライエッチング技術の国際学会Dry Process Symposium（DPS）で、サムスン電子は、HARCのAR比について、2013年以降のDRAMは45であり、3次元化したNANDは2017年時点で65が実現しており、今年2018年は70を超え、2020年には100を目指すと発表した（図2）。

図2：DRAMと3次元NANDの深孔（HARC）のAR比（クリックで拡大） 出典：S-I Cho, et al.(Samsung Electronics), Dry Process Symposium 2017の発表を基に筆者作成

　本稿では、ドライエッチングの最先端技術として、マルチ・パターニングとHARCを取り上げる。

• 解像度38nmのレジストパターンから、どのようにして10〜7nmを加工しているのか？
• 波長13.5nmのEUV露光装置はマルチ・パターニングに取って代わるのか？
• AR比70以上のHARCを、どのように形成しているのか？
• HARC加工のキーパラメータは何か？

　以上について詳述する。