🌌 1.3｜EUV導入の背景と7nm以降の製造技術変化

1.3｜Background of EUV Introduction and Manufacturing Changes Beyond 7nm

📌 概要 / Overview

JP:
EUV（Extreme Ultraviolet Lithography）は、波長13.5nmの光を用いる次世代リソグラフィ技術です。
TSMCは7nm世代で部分的に導入し、5nm世代から本格運用を開始しました。これにより、マルチパターニング工程の削減、寸法精度の向上、製造コストの抑制が可能になりました。

EN:
EUV (Extreme Ultraviolet Lithography) is a next-generation lithography technology using 13.5nm wavelength light.
TSMC introduced it partially at the 7nm node and began full-scale operation from 5nm. This reduced multi-patterning steps, improved dimensional accuracy, and helped control manufacturing costs.

🕰️ 導入の時系列 / Introduction Timeline

年 / Year ノード / Node EUV導入状況 / EUV Adoption Status
2018 N7 (DUVベース) No EUV (SAQP等による多重パターニング)
2019 N7+ 部分EUV導入（4層程度） / Partial EUV (~4 layers)
2020 N5 本格EUV（14〜15層） / Full EUV (14–15 layers)
2022–23 N3 EUVレイヤー数拡大（>20層） / Expanded EUV (>20 layers)
2025予定 N2 High-NA EUV検討中 / Considering High-NA EUV

🔍 導入背景 / Background Factors

JP:

  1. マルチパターニングの限界：SAQPやLELELEによる工程増加でコスト・歩留まりが悪化
  2. 寸法制御精度の必要性：7nm以下でのパターンずれ許容度低下
  3. 競争優位性確保：Samsungとの先端ノード競争に対応

EN:

  1. Limits of multi-patterning: Increased process steps from SAQP and LELELE led to higher costs and lower yield
  2. Need for dimensional accuracy: Tighter overlay tolerance below 7nm
  3. Maintaining competitive edge: Keep up with Samsung in leading-edge nodes

🛠️ 製造技術の変化 / Manufacturing Changes

項目 / Item 7nm時代 / At 7nm 5nm時代 / At 5nm 3nm時代 / At 3nm
パターニング工程 / Patterning 多重パタ（SAQP主体） / Multi-patterning (mainly SAQP) EUV主体＋一部DUV / Mainly EUV + partial DUV EUV拡大 / Expanded EUV
レイヤー数 / Layer Count ~80層 ~70層 ~65層
歩留まり / Yield 中 高 高だがコスト増 / High but costly
マスクコスト / Mask Cost 高 減少（EUV効果） 再上昇（マスク複雑化）

⚖️ EUVの利点と課題 / Advantages & Challenges

利点 / Advantages

課題 / Challenges

📎 関連リンク / Related Links

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