Canonのナノインプリント半導体製造装置、米国研究機関へ初出荷

2024年9月28日

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Canonが開発した革新的なナノインプリントリソグラフィ（NIL）技術を用いた半導体製造装置「FPA-1200NZ2C」が、2024年9月26日、米国テキサス州の半導体コンソーシアム「Texas Institute for Electronics」（TIE）へ初めて出荷された。従来の半導体製造装置とは異なるアプローチに基づくこの装置の導入は、半導体製造技術を語る上で重要な一歩となりそうだ。

Canonのナノインプリント技術

Canonの「FPA-1200NZ2C」は、従来の投影露光技術とは全く異なるアプローチで半導体チップを製造する。ナノインプリントリソグラフィ（NIL）技術は、ウェハー上のレジストに回路パターンを刻み込んだマスク（型）を直接押し付けて回路を形成する。この方法には以下のような利点がある：

高精度：光学系を介さないため、マスク上の微細な回路パターンを忠実に再現できる。
コスト効率：既存の最先端ロジック半導体製造レベルの5nmノードに相当する最小線幅14nmのパターン形成が、低コストで可能。
省エネルギー：従来の方式と比較して、消費電力を抑えられる。

Canonは2023年10月に「FPA-1200NZ2C」を発売し、世界で初めてNIL技術を用いた半導体製造装置の実用化に成功した。この技術は、現在5nmノードの製造が可能で、将来的には2nmノードまで到達する可能性があるとCanonは述べている。

NIL技術は、従来のDUVやEUVリソグラフィとは異なり、光を使用せずにパターンを形成する。これにより、より正確な回路パターンの再現が可能となり、製造コストの削減にもつながる可能性がある。しかし、NIL技術には課題もある。従来の製造フローとの互換性がないため、チップメーカーはNIL技術を中心に製造プロセスを再設計する必要がある。

TIEへの出荷：業界の注目を集める新技術

今回CanonがFPA-1200NZ2Cを導入した「Texas Institute for Electronics（TIE）」は、2021年に設立された米国テキサス大学オースティン校が支援するコンソーシアムである。TIEは、州政府・自治体、半導体企業、国立研究所等で構成されており、オープンアクセス化された半導体の研究開発・試作施設を提供している。

今回のCanonのNIL装置の導入は、半導体業界に大きな影響を与える可能性がある。TIEは、Intel、NXP、Samsungなどの主要半導体企業が支援するコンソーシアムであり、さらにDARPAからも支援を受けている。最近では、DARPAから14億ドルの助成金を受け、軍事および民生用途のマルチチップレット3Dプロセッサの開発プロジェクトを進めている。

TIEでは、Canonの「FPA-1200NZ2C」を先端半導体の研究開発や試作品の製造に活用する予定である。これにより、コンソーシアムに参加する企業がNIL技術の可能性を直接評価することができる。現在、Intel、NXP、Samsung（NXPを除く）はDUVやEUVリソグラフィを使用してチップを製造しているが、NIL技術の研究を通じて、将来的にこの技術を採用する可能性もある。

Canonは、今後3〜5年の間に年間10〜20台の販売を目指しているという。しかし、NIL技術の広範な採用には課題も残されている。製造中のダスト粒子による欠陥を最小限に抑える必要があり、また、この新しいリソグラフィ方式に適合する材料の開発も必要となる。