パターンシェイピング技術によって半導体製造工程が変わる？

AMATが開発した新技術「パターンシェイピング」とは？

2023年4月20日、AMATの日本法人として運営されている「アプライド・マテリアルズ・ジャパン」が、同社から同年2月末に発表されていた新技術「パターンシェイピング」に関する説明会を実施しました。同社の説明会ではパターンシェイピングについての技術的特徴などが紹介され、これまでのEUVダブルパターニングの工程がシングルパターニングに削減されるという内容が発表されています。

パターニング技術と半導体プロセスの微細化

半導体製造に関する技術革新が進み、ものづくり業界において高機能かつ小サイズの半導体に対する需要が高まる中、半導体製造プロセスの微細化が進むことによって工程の複雑化も加速度を増していました。そのため、半導体の回路形成をカバーするパターニング領域においても技術の高精度化が一層に求められており、そのような事情にあってダブルパターニングを不要にするというパターンシェイピングは新技術として注目されています。

パターニング装置「Centura Sculpta(センチュラ スカルプタ)」

新装置の開発と発表

EUVに関して露光ニーズが拡大していく中、様々な問題も発生しており、それらの改善・解決のために色々な技術開発や研究が世界規模で行われています。

AMATは2023年2月に新しいパターニング装置として「Centura Sculpta(センチュラ スカルプタ)」を発表しており、これが「パターンシェイピング」を実現する新しい製造装置として今回の説明会のテーマにもなりました。

装置の導入で是正されるリスクやデメリットとは？

EUV露光のダブルパターニングは高精度の半導体製造を追求して開発された技術である反面、リソグラフィ後のエッチングや、再度のリソグラフィ及びエッチング工程の繰り返しを必要とするなど回路形成工程の複雑化といったデメリットを生じさせています。また、昨今の燃料不足やエネルギー需要の高まりによって電力消費に関するコストも高まっており、電気代の高騰を踏まえた低コスト化プランニングは経営戦略としても重要です。

パターンシェイピングはシングルパターニングと同様の処理工程で、ダブルパターニングによって得られる成果を再現できるとされており、低コスト化や工期短縮、品質向上といった様々なニーズへアプローチできると期待されています。