Erreichte Auflösung feinster Strukturen jenseits der 2-Nanometer-Generation auf Fotomasken für die EUV-Lithographie
Bietet außerdem Fotomasken zur Evaluierung von EUV-Fotomasken mit hoher numerischer Apertur für Halbleiter der nächsten Generation an.
12. Dezember 2024
Dai Nippon Printing Co., Ltd. (DNP) ist es gelungen, die für Fotomasken für Logikhalbleiter der 2-Nanometer-Generation (nm: 10-9 m) und darüber hinaus erforderliche feine Musterauflösung zu erreichen *1, die mit der EUV-Lithographie (Extreme Ultraviolett), dem modernsten Verfahren in der Halbleiterfertigung, kompatibel ist.
Darüber hinaus hat DNP die grundlegende Evaluierung von Fotomasken abgeschlossen, die mit hoher numerischer Apertur (hoher NA) kompatibel sind *2 und für den Einsatz in Halbleitern der nächsten Generation ab der 2-nm-Generation in Betracht gezogen werden. DNP hat bereits damit begonnen, Evaluierungs-Fotomasken an Halbleiterentwicklungskonsortien, Hersteller von Fertigungsanlagen, Materialhersteller usw. zu liefern. Die EUV-Lithographie mit hoher NA ermöglicht die Herstellung feiner Strukturen mit höherer Auflösung als herkömmliche Verfahren auf Siliziumwafern und dürfte daher zur Realisierung von Hochleistungshalbleitern mit geringem Stromverbrauch führen.
Fotomasken für die EUV-Lithographie ab der 2-Nanometer-Generation
In den letzten Jahren wurden bei der Massenproduktion von hochmodernen Logik-Halbleitern mittels EUV-Lithographie, die eine EUV-Lichtquelle nutzt, weitere Fortschritte erzielt, und ihre Anwendung weitet sich auch bei Speicherhalbleitern aus, wodurch die EUV-Lithographie für die Versorgung mit hochmodernen Halbleitern unverzichtbar wird.
DNP schloss 2023 die Entwicklung *3 eines Photomaskenherstellungsprozesses für die EUV-Lithographie der 3-nm-Generation ab. Im Jahr 2024 beteiligte sich DNP als Unterauftragnehmer am Forschungs- und Entwicklungsprojekt „Forschung und Entwicklung zur Stärkung der Infrastruktur für Informations- und Kommunikationssysteme nach 5G“ der New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO), an dem auch Rapidus Inc. (Hauptsitz: Tokio; Präsident und CEO: Koike Atsuyoshi) beteiligt ist, und entwickelt *4 Technologien im Zusammenhang mit Photomaskenherstellungsprozessen und Garantien für hochmoderne Logikhalbleiter.
[Entwicklungsübersicht]
DNP ist es nun gelungen, die für Fotomasken für Logikhalbleiter der 2-nm-Generation und darunter erforderlichen feinen Strukturen auf Fotomasken für die EUV-Lithographie abzubilden, um so die Halbleiterfertigung auf dem neuesten Stand der Technik zu ermöglichen. Darüber hinaus hat DNP die grundlegende Evaluierung von EUV-Fotomasken abgeschlossen, die mit hohen numerischen Aperturen (NA) kompatibel sind und für den Einsatz in Halbleitern der nächsten Generation ab der 2-nm-Generation in Betracht gezogen werden. DNP bietet bereits Mustermasken an.
[Wichtigste Entwicklungspunkte]
- Um Fotomasken für die EUV-Lithografie der 2-nm-Generation und darüber hinaus zu realisieren, sind Strukturen erforderlich, die 20 % kleiner sind als jene der 3-nm-Generation. Die Technologie muss alle feinen Strukturen auf derselben Maske auflösen können, darunter nicht nur standardmäßige gerade und rechteckige Strukturen, sondern auch zunehmend komplexe gekrümmte Strukturen. DNP hat die für die 2-nm-Generation und darüber hinaus erforderliche Strukturauflösung durch kontinuierliche Verbesserungen seines etablierten Fertigungsprozesses der 3-nm-Generation erreicht.
Linien- und Zwischenraummusterbild mit einer Linienbreite von 17 nm auf einer Fotomaske für die EUV-Lithographie
Fein gekrümmtes Musterbild auf einer Fotomaske für die EUV-Lithographie
- Fotomasken für die hochauflösende EUV-Lithografie erfordern eine höhere Präzision und feinere Bearbeitung als solche für die reguläre EUV-Lithografie. DNP hat einen Fertigungsprozess entwickelt und optimiert, der sich von dem für reguläre EUV-Lithografie-Fotomasken verwendeten unterscheidet.
[Zukünftige Entwicklungen]
DNP wird weiterhin Produktionstechnologien entwickeln, insbesondere solche zur Verbesserung der Fertigungsausbeute, mit dem Ziel, im Geschäftsjahr 2027 die Massenproduktion von Fotomasken für Logikhalbleiter der 2-nm-Generation aufzunehmen. Darüber hinaus wird DNP die Zusammenarbeit mit imec, einem führenden internationalen Forschungsinstitut mit Hauptsitz in Belgien, fortsetzen, um die Entwicklung von Fotomasken-Fertigungstechnologien mit Blick auf die 1-nm-Generation voranzutreiben. DNP wird die Entwicklung in Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern der internationalen Halbleiterindustrie fördern und so zum Wachstum der japanischen Halbleiterindustrie beitragen.
*1 Entspricht den Standards des Internationalen Fahrplans für Geräte und Systeme (IRDS)
*2 Die numerische Apertur (NA) ist ein Wert, der die Helligkeit und das Auflösungsvermögen eines optischen Systems angibt. Eine hohe NA bedeutet, dass die numerische Apertur der Linse in EUV-Belichtungsanlagen von den üblichen 0,33 auf 0,55 erhöht wurde.
*3 3ナノメートル相当のEUVリソグラフィ向けフォトマスク製造プロセスを開発(2023年12月12日)→ https://www.dnp.co.jp/news/detail/20170116_1587.html
*4 2ナノメートル世代のEUVリソグラフィ向けフォトマスク製造プロセス開発を加速(2024年3月27日) → https://www.dnp.co.jp/news/detail/20173719_1587.html
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