EUV
(13.5nm) (13.5nm) (13.5nm)
(13.5nm)
0.25 0.25 0.25 0.25 Year Year Year Year
Technology Node Technology Node Technology Node Technology Node
2001 2001 2001
2001 2002 2002 2002 2002 2003 2003 2003 2004 2003 2004 2004 2004 2005 2005 2005 2006 2005 2006 2006 2006 2007 2007 2007 2010 2007 2010 2010 2010 2013 2013 2013 2013 130
130 130
130 115 115 115 115 100 100 100 100 90 90 90 90 80 80 80 80 70 70 70 70 65 65 65 65 45 45 45 45 32 32 32 32
ArF ArF ArF ArF
(193nm) (193nm) (193nm) (193nm)
0.85 0.85 0.85 0.85
0.51
DOF=
K2nλ/
（
（（
（NA））））2 (µm））））
0.34 0.34 0.34 0.34 0.27 0.27 0.27 0.27 0.23 0.23 0.23 0.23
0.15 0.15 0.15 0.15
0.22 0.22 0.22 0.22 0.45
0.44
0.35 0.31 0.27 0.25 0.40
0.51
0.67
0.35 0.46
0.60
0.31 0.40
0.52
0.29 0.37
0.49
1.21
0.19 0.26
0.84 0.60 1.48 1.31
0.39
Conventonal(k1≧0.5） Weak-RET（k1≧0.40） Strong-RET（k1＞0.25）
0.9 0.9 0.9
0.9 0.52 0.46 0.40 0.37 0.26 0.18 0.20 0.20 0.20 0.20
ArF ArF ArF ArF/I /I /I /I
(193nm) (193nm) (193nm) (193nm)
1.
1.
1.
1.１ １ １ １
((((n=1.44)n=1.44)n=1.44)n=1.44)
1.25 1.25 1.25 1.25
(n=1.44)
0.18 0.58 0.52 0.45 0.42 0.29 0.21 0.23
0.18 0.18 0.18 0.18
F F F
F
2222/I /I /I /I 0.69 0.61 0.53 0.50 0.34 0.24 0.15 0.15 0.15 0.15 0.34
量産には量産には 量産には量産には
k
1～～～～0.4 が必要が必要 が必要が必要物理限界以下
図2.1.2露光技術のｋ１ファクタとDOF
5
Effects Correction：光近接効果補正）に対応する。さらに微細な領域（ｋ１<0.4）になると、強い RET（レ ベンソン・渋谷位相シフトマスク）やＬＦＤ適用が必須となる。また、ｋ１=0.25 が物理限界であり、これ以下 の微細化対応は不可能である。
ｋ１が小さい領域では、解像限界ぎりぎりでパターン形成をすることになるため、プロセスマージンが狭く なる。また、マスク上に RET や OPC 対応のパターンを付加する必要があるため、パターンの複雑さと データ量が増大し、マスク作製コストの高騰を招くことになる。マスクコストの増大は、特に多数のマスクを 用いるSoCビジネスにとって、致命的ともいえる問題である。
EUVLでは反射光学系の制約から、NAは大きくとも0.25程度であるが、hp45nmにおいてｋ１～0.8、
ｈｐ32nmでもｋ１～0.6であり、解像性に余裕がある。従って、RETやOPCは不要であり、マスクコストの 高騰化を抑制することができる。以上のように、各露光方式の解像性能ポテンシャルを考慮すると、
hp45nm～hp32nm技術世代においては、EUVLが最も有望な量産リソグラフィ候補技術といえる。さら に、hp32～hp16ｎｍ世代では、高スループットと解像性を両立できるポテンシャルを有している露光技術 は、現在のところＥＵＶL以外に見出されていない。
2.2 EUVLの課題と本プロジェクトの目的
EUVLは高い解像ポテンシャルを有するが、最終的に半導体製造装置として量産に採用されるように なるためには、EUVL特有の課題を解決し、完成度の高い露光システムを実現させる必要がある。
EUVLは、従来の光リソグラフィよりはるかに短い波長のEUV光（13.5nm）を使うことから、従来の露光技 術とは異なる多くの課題がある。即ち、①高出力・高品位EUV光源、②Ｍｏ/Ｓｉ多層膜反射光学系（EUV 集光光学系および反射縮小投影系）、③Ｍｏ/Ｓｉ多層膜反射マスク、④高感度薄膜レジストプロセス、⑤ 多層膜ミラーの汚染、酸化対策、⑥ペリクルレスマスクハンドリング技術等、難度の高い課題を克服しなく てはならない。本プロジェクトでは、最も基盤的で重要と考えられる、EUV光源の高出力化・高品位化技 術、EUV光源評価技術、EUV光源集光ミラーの汚染・損傷評価および防止技術、およびEUV露光装置 用非球面ミラー加工・計測技術、EUV露光装置コンタミネーション制御技術等の開発を行うことによって、
45nmテクノロジーノード以細に適用可能なEUV露光システム技術の基盤確立に資することを目的として いる。
2.3 内外の開発動向
EUVLの実用化に向けた技術開発は、多岐にわたる難度の高い要素技術の開発と、総合的なシステ ム化が必要であり、大規模な開発リソースを要することから、海外でも多くの公的資金や民間資金を投入 して開発が進められている。図2.3.1に世界３極（日米欧）のＥＵＶ開発投資を示す。EUVLはそもそも日 本のNTTから発祥した技術であるが、本格的取り組みは欧米が先行することになった。特にインテル主 導によるEUVLLC(EUV Liability Limited Company)/VNL(Virtual National Laboratory：米国の ３国立研究所の共同研究体)におけるフルフィールド・テスト露光機（ETS; Engineering Test Stand）試 作と露光評価により、その技術的可能性が実証されてから、欧米の開発資金（特に公的予算）は急激に 増加した。またオランダ露光装置メーカーＡＳＭL社が米SVGL社を買収し、欧米における露光装置メー カーがＡＳＭＬ１社に絞られたことにより、各種要素技術（光源、光学部品、光学設計、精密真空ステージ、
汚染評価、検査技術等）を担当する企業や研究機関が結集してＡＳＭＬ露光装置の開発に参画すること と な っ た 。 ま た 、米CRADA（Cooperative Research & Development Agreement） 、ISMT
（International Semiconductor Manufacturing Technology）や、欧MEDEA＋（Microelectronics
6
Development for European Application）などの組織によりコーディネートされ、整合性のとれた EUVL技術開発が進められていることがうかがえる。図からも明らかなように、欧米合わせた開発資金は 豊富であり（更に優遇税制もある）、開発資金的に優位な状況にあるといえる。
図2.3.1 世界3極（日、米、欧）のEUV開発投資
我が国においては、NTT の先駆的研究の後、SORTEC によるレジストプロセス、解像性評価の基礎 研究を経て、本格的 EUVL 技術開発は１９９８年、ASET（超先端電子技術開発機構）で開始された。し かし、ASET での開発はプロセス、マスクおよび計測技術の開発に限られていた。EUVL のキー技術で ある EUV光源および露光装置技術開発がスタートしたのは、2002年に技術研究組合極端紫外線露光 システム技術開発機構（EUVA）が設立され、本プロジェクトを開始してからである。また、2003 年には EUV光源のプラズマ理論、基礎的研究をベースに、レーザ励起プラズマEUV光源の実用化を目的とし た文部科学省リーディング・プロジェクトが発足した（図 2.3.2）。本プロジェクトは、リーディング・プロジェク トと密接な連携を図り、役割分担を明確にして協力し合うことにより、連携の効果を上げている。
2.4本プロジェクトの計画変更と開発体制
本プロジェクトの期間は、当初、平成 14年度から17年度までの４年間で、α機レベルの性能達成を目 標としていた。しかしながら、近年、EUVLはhp45nm以細の半導体加工技術として不可欠との認識が強 まり、欧米では、上述のように、産官学連携体制による強力な取り組みが進められ、我が国としても研究開 発加速の必要に迫られていること、さらには、hp45nm以細に向けた半導体技術開発を効率化すべく、我 が国の半導体関連コンソーシアムの再編が進められていること等の状況を踏まえ、EUVLの技術開発を 加速し、実用化に効果的に寄与するため、本プロジェクトの研究開発期間を２年延長して、新たにβ機レ
92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
年 予算合計
米国
日本
CRADA SNL/LLNL/LBNL
CRADA EUVLLC/VNL
VNL ISMT-N
数数
数数M$M$M$M$？？？？////年年年年 国研でのPJ 公的予算
民間予算
（３００３００３００３００M$M$M$）M$
但し国研設備等 の使用料で換算
３００ ３００ ３００ ３００M$
２４０２４０ ２４０２４０M$M$M$M$
NY州予算 ８０
８０ ８０
８０M$+M$+M$+M$+１００１００１００１００M$M$M$M$？？？？
５４０ ５４０ ５４０ ５４０M$＋α＋α＋α＋α
３８０ ３８０ ３８０ ３８０M$M$M$M$＋＋＋＋ １００ １００ １００ １００M$?M$?M$?M$?
SORTEC ニコン、日立
ASET EUVA
MEXT LP ASET自主
公的予算
民間予算
７５億円 ７５億円７５億円 数千万円 ７５億円
数千万円数千万円 数千万円 数百～数千万円 数百～数千万円数百～数千万円 数百～数千万円
約１００億円 約１００億円約１００億円
約１００億円/６０億円６０億円６０億円６０億円 １８億円
１８億円１８億円 １８億円
～２４０億円
～２４０億円
～２４０億円
～２４０億円
～１２０億円
～１２０億円
～１２０億円
～１２０億円
欧州 MEDEA+
４００ ４００ ４００
４００MEuroMEuroMEuroMEuro++++αααα
More Moore
２３ ２３ ２３２３M€＋α＋α＋α＋α ３００
３００ ３００
３００MMMM€ １０１０１０１０M€
公的予算 民間予算
４２３４２３ ４２３４２３MMMM€＋α＋α＋α＋α
３１０ ３１０ ３１０ ３１０MMMM€
MEDEA
１００億円 １００億円 １００億円 １００億円
7
図2.3.2日本のEUVリソグラフィ開発体制
ベルの性能達成を目指すこととした。この結果、図2.3.2に示すリーディング・プロジェクトを初めとする国 内関係研究開発グループとの連携をより効果的に進め、その成果をEUVLの実用化に向け結集する体 制が整ったということができる。
なお、本プロジェクトは、経済産業省において研究開発の成果が迅速に事業化に結びつき、産業競争 力強化に直結する「経済活性化のための研究開発プロジェクト（フォーカス21）」と位置付けられており、
次の条件のもとで実施する。
・技術的革新性により競争力を強化できること。
・研究開発成果を新たな製品・サービスに結びつける目途があること。
・比較的短期間で新たな市場が想定され、大きな成長と経済波及効果が期待できること。
・産業界も資金等の負担を行うことにより、市場化に向けた産業界の具体的な取組が示されていること。
この方針に従い、露光装置開発については、本プロジェクトに含まれる部分以外は民間自主研究に よって実施している。
1999 1999 1999
1999 2003200320032003 2004200420042004 2005200520052005
光 源光 源 光 源光 源
装 置 装 置 装 置 装 置
光学計測光学計測 光学計測光学計測
総合評価 総合評価 総合評価 総合評価
マスク／
マスク／
マスク／
マスク／
レジスト レジスト レジスト レジスト
2000 2000 2000
2000 2001200120012001 2002200220022002 2006200620062006
導入評価 導入評価 導入評価 導入評価
4 W 10 W
2007 2007 2007 2007
NEDO委託研究委託研究委託研究委託研究
光学計測技術 光学計測技術 光学計測技術 光学計測技術
（
（（
（NEDO基盤促委託研究）基盤促委託研究）基盤促委託研究）基盤促委託研究）
マスク・レジストプロセス （自主研究）
マスク・レジストプロセス （自主研究）
マスク・レジストプロセス （自主研究）
マスク・レジストプロセス （自主研究）
ASET
MIRAI マスク計測技術マスク計測技術マスク計測技術マスク計測技術
50 W
αα αα機 機 機 機
EUVA
民間自主研究民間自主研究民間自主研究民間自主研究NEDO委託研究委託研究委託研究委託研究
SFET
フォーカス２１
文部科学省リーディングプロジェクト 文部科学省リーディングプロジェクト文部科学省リーディングプロジェクト 文部科学省リーディングプロジェクト
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