ゼレノグラード・ナノテクノロジーセンター（ZNTC）とPlanar社は、ロシア初の350nm（0.35ミクロン）級プロセス技術に対応したリソグラフィーシステムの開発を完了した。開発はベラルーシに拠点を置くPlanar社の支援を受けた。装置は公式検査に合格し、ゼレノグラードで統合試験が行われている。象徴的な意義を持つにもかかわらず、システムの設計は数十年前から時代遅れとなっており、ZNTCが量産できるかどうかは不透明である。
新しいツール
ZNTCのリソグラフィーツールは1年前に正式に発表されたもので、露光フィールドサイズが22mm×22mm（484mm²）の固体レーザーをベースにした200mmリソグラフィーマシンです。ZNTCとPlanarは、使用するレーザーの波長や出力など、このツールに関する重要な技術詳細を公表していません。しかし、エネルギー効率に優れ、照射範囲が「狭い」ことと動作寿命が長い「固体」レーザーを使用していると述べています。
固体光源の使用は、このツールを大手製造ツールメーカーが設計したツールと差別化するだけでなく、同社の今後の計画についてのヒントを与える重要な詳細であると思われます。
ZNTC が (おそらく自社の進捗状況やパートナーの進捗状況を秘密にしておくために) かなり曖昧な発表を行っていることを考慮すると、ZNTC の業績を理解するために、ASML のいわゆる最もよく知られている製造ツールを調べるのは理にかなっています。
ASML のリソグラフィーツールは、350nm から 130nm までのプロセステクノロジーに使用される 200mm ウェハー用に設計されており、従来、正確なリソグラフィーモデルとプロセスノード要件に応じて、水銀アークランプ、KrF (フッ化クリプトン)、または ArF (フッ化アルゴン) レーザーという 2 つの主なタイプの紫外線 (UV) 照明源のいずれかを使用していました。
350nm以下のプロセス技術では、ASMLのi線ステッパーは波長365nmの水銀アークランプを使用していました（405nmと436nmはあまり一般的ではありませんでした）。250nm以上のノードでは、ASMLは波長248nmのKrF（フッ化クリプトン）レーザーを使用していました。130nmノード以降、ASMLの深紫外線リソグラフィーシステムは波長193nmのArF（フッ化アルゴン）レーザーを使用しています。
固体光源ですか?
熱心な読者は、「半導体製造における固体レーザーとは何ですか？」と尋ねるかもしれません。固体レーザーは半導体製造において広く使用されていますが、先端ノードにおける主要なリソグラフィー露光には使用されていません。むしろ、ウェーハ検査、欠陥分析、マーキング、そしてウェーハダイシングや部品トリミングを含むマイクロマシニングプロセスといった補助的な役割で使用されています。
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365nm付近の波長で動作する固体レーザー（周波数3倍のNd:YAGレーザー）は、安定性、効率性、信頼性に優れているため、成熟ノード（例：≥250nm）のリソグラフィにも使用できます。しかし、前述のように、ASMLは1990年代後半からガスベースのエキシマレーザー（248nmのKrF、193nmのArF）または水銀ランプ（365nmのi線）を使用しています。
ZNTCは130nmクラスのプロセス技術が可能なリソグラフィーシステムの開発に取り組んでいると述べており、その開発は2026年に完了する予定だとのこと。
遅すぎる？
一部のデバイスでは350nmクラスのプロセス技術が使用されていますが、今日の基準では時代遅れです。1990年代半ば、IntelはPentium MMX、Pentium Pro、初期のPentium II CPUにこのノードを採用し、AMDは1997年頃に同じ技術を使用してK6プロセッサを製造しました。現在では、高度なチップは5nmクラス、あるいはそれ以上のプロセス技術で製造されています。
AngstremやMikronといったロシアの半導体メーカーでさえ、350nmのプロセスでは製造を行っていません。両社とも250nmから90nmの解像度で製造を行っています。そのため、この新型スキャナはロシアの主要ファウンドリの既存の生産ノードに適合しておらず、当面の商業的意義は国内メーカーの非クリティカル層に限定されます。これらのメーカーは、ロシアに密輸されているASMLのPAS 5500シリーズリソグラフィー装置を引き続き使用することになります。
それでも、ZNTCのツールは特定の分野では限定的にしか利用できない可能性があります。一部の車載用ICや電源管理ICは、成熟したプロセスで製造されています。また、最先端の性能が必ずしも求められるわけではない軍事用途にも、この種のツールは役立つ可能性があります。
それでも、この新型マシンの主な目的は、より高性能なバージョンを開発するための基盤となることにあるようだ。ZNTCは現在、130nmクラスのプロセス技術をターゲットとした新型モデルの開発に取り組んでおり、完成は2026年を見込んでいる。このバージョンは、ロシア政府が策定した長期ロードマップの一部であり、2025年末までに90nm、2027年までに28nm、2030年までに14nmの国内生産を目指している。ZNTCとロシアの同業他社は、この計画に大きく遅れをとっている。
アントン・シロフはTom's Hardwareの寄稿ライターです。過去数十年にわたり、CPUやGPUからスーパーコンピュータ、最新のプロセス技術や最新の製造ツールからハイテク業界のトレンドまで、あらゆる分野をカバーしてきました。
