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ネットワーク・ナノデバイス産業
総務省
●量子情報通信技術の研究開発
経済産業省
●極端紫外線(EUV)露光システムプロジェクト
文部科学省
●極端紫外 (EUV) 光源開発等の先進半導体製造技術の
実用化
資料3
総務省
量子情報通信技術の研究開発
第2回 NTPT説明資料
ネットワーク・ナノデバイス産業 連携プロジェクト(総務省提案分)
平成 15年 3月 18日
事項名
平成 13年度~17年度 極めて高い安全性を保障する暗号通信や光通信を超える超高速通信を実現する可能性がある量子情報通信技術について、戦略的かつ総合的に研究開発を実施。
1 これまでの取り組み 量子情報通信技術は、平成12年2月の電気通信技術審議会答申「情報通信研究開発基本計画」において、今次新たに追加された重点研究開発プロジェクトの一つであり、国として研究開発を推進していくべき課題である旨、提言されている。 e-Japan重点計画-2002(平成 14年 6月 18日)において、「シリコンに代表される現在の技術を越えた量子工学技術など新しい原理・技術を用いた次世代情報通信技術」が、政府として重点的に研究開発を進めていくべき領域として指摘されている。 総合科学技術会議にて決定された「平成 15 年度の科学技術に関する予算等の資源配分の方針」(平成 14 年 6 月 19 日)において、「量子工学技術、ナノ技術等の新しい原理・技術を用いた次世代情報通信技術」の重要性が指摘されている。 2 施策の概要 量子情報通信分野の中でも近い将来に実用化が期待されている量子暗号技術の研究開発を実施。具体的には、通信・放送機構による委託で、量子暗号技術実現の鍵となる、光子生成・検出技術、量子暗号鍵配布技術等について研究開発を実施。
3 イメージ図
0
ネットワークバンキングネットワークバンキングネットワークバンキングネットワークバンキング
量子暗号
量 子 情 報 通 信量 子 情 報 通 信量 子 情 報 通 信量 子 情 報 通 信ネ ッ ト ワ ー クネ ッ ト ワ ー クネ ッ ト ワ ー クネ ッ ト ワ ー ク ◎◎◎◎
◎◎◎◎
◎◎◎◎
盗聴されたことがわかる!
(盗聴者)
(送信者)
0 1
0 1 0 1
観測すると0か1に収束
0 1 0 1
or
or
(受信者)
・光通信を超える超高速通信
理論的に解読不可能な暗号通信
1
【盗聴された場合】【盗聴された場合】【盗聴された場合】【盗聴された場合】
【盗聴されなかった場合】【盗聴されなかった場合】【盗聴されなかった場合】【盗聴されなかった場合】
強 弱従来の光通信従来の光通信従来の光通信従来の光通信:光子の集合体(光の強弱)に情報を載せて伝送
量子通信量子通信量子通信量子通信:光子の一つ一つに情報を載せて伝送光子の一つ一つに情報
量子通信
量子情報通信技術の研究開発
4 所要経費 平成15年度内示額 平成14年度予算額 一般会計 285百万円 263百万円
5 連携希望事項
文部科学省 「量子情報処理プロジェクト」(平成15年度開始 公募研究)
将来の量子情報処理技術の中核となる量子コンピュータの実現に向けて、量子デバイス
技術の基礎的研究を競争的環境下で並行して行い、必要となる技術的基盤を確立する。
6 連携の必要性
文部科学省の「量子情報処理プロジェクト」は、光子、電子スピン、核スピンなど複数の基礎デバイス技術に包括的に取り組むことで、量子コンピュータの実現に向けた技術的基盤を確立するものである。一方、総務省の「量子情報通信技術の研究開発」では、これまでに主として量子暗号鍵配布技術の研究開発に取り組んできており、今後は、超大容量伝送を可能とする量子通信や、中継・交換技術等を含む量子情報通信ネットワーク技術に拡充して研究開発を実施する予定である。当該分野の戦略目標として、大容量情報が極めて安全に超高速伝送・処理される量子情報通信ネットワーク社
会の実現が考えられるが、これら両施策が互いに連携することで、量子コンピュータとの接続も含めた量子情報通信ネットワーク社会の実現に不可欠な要素技術の研究開発を効果的に推進することができる。
7 連携の内容、形態
両省でシンポジウム等を共催し、研究交流を通して研究開発の効果的な推進を図る。
量子
情報
通信
ネットワーク社
会量
子情
報通
信ネットワーク社
会量
子情
報通
信ネットワーク社
会量
子情
報通
信ネットワーク社
会
◎ ◎◎◎
・ ・・・絶
対安
全性
絶対
安全
性絶
対安
全性
絶対
安全
性・ ・・・超
大容
量通
信性
超大
容量
通信
性超
大容
量通
信性
超大
容量
通信
性・ ・・・超
高速
計算
性超
高速
計算
性超
高速
計算
性超
高速
計算
性
量子ネットワーク・バンキング
量子ネットワーク・バンキング
量子ネットワーク・バンキング
量子ネットワーク・バンキング
◎ ◎◎◎
◎ ◎◎◎◎ ◎◎◎
◎ ◎◎◎
量子情報通信技術に基づく量子情報通信ネットワーク社会
量子情報通信技術に基づく量子情報通信ネットワーク社会
量子コンピュータ
量子コンピュータ
量子コンピュータ
量子コンピュータ
量子データベース
量子データベース
量子データベース
量子データベース
量子情報通
信端
末量子情報通
信端
末量子情報通
信端
末量子情報通
信端
末量子ルータ
量子ルータ
量子ルータ
量子ルータ
◎ ◎◎◎
量子情報通信技術の研究開発
量子情報通信技術の研究開発
量子暗号
量子
暗号
量子暗号
量子暗号
量子通信・ネットワーク
量子通信・ネットワーク
量子通信・ネットワーク
量子通信・ネットワーク
量子コンピュータ
量子コンピュータ
量子コンピュータ
量子コンピュータ
光子
(フォトン)
光子
(フォトン)
光子
(フォトン)
光子
(フォトン)
電子
スピン
電子
スピン
電子
スピン
電子
スピン
核スピン
核スピン
核スピン
核スピン
・単
一光
子技術 等
・単
一光
子技術 等
・単
一光
子技術 等
・単
一光
子技術 等
・超伝導
・超伝導
・超伝導
・超伝導
・量
子ドット 等
・量
子ドット 等
・量
子ドット 等
・量
子ドット 等
・NMR
・NMR
・NMR
・NMR
・Si-
P 等
・Si-
P 等
・Si-
P 等
・Si-
P 等
・暗号鍵配布
等
・暗号鍵配布
等
・暗号鍵配布
等
・暗号鍵配布
等
・超大容
量通信
・超大容
量通信
・超大容
量通信
・超大容
量通信
・中継
、交換
等
・中継
、交換
等
・中継
、交換
等
・中継
、交換
等
・量子プロセッサ
等
・量子プロセッサ
等
・量子プロセッサ
等
・量子プロセッサ
等
総務省
総務省
総務省
総務省
技術
の適
用領
域
デバ
イス基
礎技
術
文部
科学省
文部
科学省
文部
科学省
文部
科学省
(物
理現
象、原
理の
研究
)
・量子インターフェース
・量子インターフェース
・量子インターフェース
・量子インターフェース
◆ ◆◆◆◆ ◆◆◆
◆ ◆◆◆
◆ ◆◆◆◆ ◆◆◆
◆ ◆◆◆
● 量子情報技術の適応領域とデバイス基礎技術の相関
● 量子情報技術の適応領域とデバイス基礎技術の相関
● 量子情報技術の適応領域とデバイス基礎技術の相関
● 量子情報技術の適応領域とデバイス基礎技術の相関
・・・
・・・
・・・
・・・
経済産業省
極端紫外線(EUV)露光システムプロジェクト
総合
科学
技術
会議
(総
合科
学技
術会
議(
総合
科学
技術
会議
(総
合科
学技
術会
議(
NTP
T) )))説
明用
資料
説明
用資
料説
明用
資料
説明
用資
料
極端
紫外
線(EUV)露
光システムプロジェクト
経済産業省
経済産業省
経済産業省
経済産業省
H HHH15.3.18
15.3.18
15.3.18
15.3.18
1 111
極端紫外線
極端紫外線
極端紫外線
極端紫外線
(EU
V)露光システムプロジェクト
露光システムプロジェクト
露光システムプロジェクト
露光システムプロジェクト
極端紫外線
極端紫外線
極端紫外線
極端紫外線
極端紫外線
極端紫外線
極端紫外線
極端紫外線
(( EU
V)
EUV
) 露光システムプロジェクト
露光システムプロジェクト
露光システムプロジェクト
露光システムプロジェクト
露光システムプロジェクト
露光システムプロジェクト
露光システムプロジェクト
露光システムプロジェクト
プロジェクトの
目的
プロジェクトの
目的
45nmテクノロジーノード以
細の微
細な半
導体
回路
の作
成に必
要な革
新的
露光
システムの
開発
を行
う。
EU
V装
置を世
界に先
駆けて開発
する。
2005年度末の開発目標として、
EU
V光源開発としては集光点で
10W、
露光装置開発として試験研究機による
45nm
の解像度の確認を目指す。
研究開発内容
研究開発内容
プロジェクトの
目標
プロジェクトの
目標
2.露
光装
置開
発E
UV光
はX線
に近
い光
であり、レンズ等
の屈
折型
光学
系は
使えず、超
高精
度の
反射
系光
学系
の露
光装
置を開
発する。
・E
UV露
光装
置の
光学
系の
開発
・光
学素
子製
造技
術開
発
1.
EUV光
源開
発E
UV露
光装
置用
の光
源として必
要な十
分な出
力、品
質の
光源
開発
を行
う。現
在世
界中
で競
争状
況にあるが
、いまだ実
用化
技術
は開
発され
ていない。
・高
出力
・高
品位
光源
技術
の研
究・光
源用
集光
光学
系ミラー長
寿命
化技
術の
開発
2
レチクルステージ
光源
λ:13
nm
ウェハステージ
照明光学系
ウェハ
アライメント
センサ
Tar
get
投影光学系
レーザ
発振効率:25
%
YA
Gレーザ
λ:10
64nm
集光鏡反射率
60%
EU
V発光効率: 1
%
利用可能立体角:π
ミラー枚数 7枚
/9枚
レチクル反射率 65%
ミラー枚数 6枚
窓 2枚
x 5
0%
実露光効率
50%
レジスト感度
5m
J/cm
2
EUV
EUV
EUV
EUV露光装置の概念図
露光装置の概念図
露光装置の概念図
露光装置の概念図
露光装置はすべて真空中におく必要がある。
(EU
V光は空気を通らない)
または、
DPP
方式による光源を使う
3
EUV露
光装
置を支
える基
盤技
術
Las
er S
ourc
e
Las
er -P
rodu
ce P
lasm
a So
urce
Ref
lect
ive
Inte
grat
or
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M
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lect
ive
R
etic
le
Proj
ectio
n
Sy
stem
Waf
er S
tage
Illu
min
atio
n
Sys
tem
Lig
ht S
ourc
e
EU
V光源
照明系
投影系
マスクステージ
真空
系、環
境制
御系
非球
面加
工
EU
VLマスク
方式
選択
高強
度化
デブリ除
去
集光
ミラー耐
久性
高繰
り返
し周
波数
波長
純度
強度
分布
均一
化
長寿
命化
強度
安定
化
高効
率照
度均
一化
σ均
一化
円弧
状照
明
インテグレータ加
工
小半
径光
学素
子へ
の多
層膜
成膜
変形
照明
方式
開発
斜入
射ミラー加
工
斜入
射ミラー用
成膜
高耐
久多
層膜
非軸
対称
光学
系の
組み
立て
ミラー保
持
鏡筒
組立
て
コンタミ防
止
コンタミクリーニング
ミラー冷
却
コンタミクリーニング
ミラー冷
却
ミラー基
板
高効
率化
ウエハ
ステージ
コンタミ防
止
収差
補正
レジスト
真空
内駆
動高
速高
精度
同期
制御
ステージ冷
却ウエハ
チャック
真空
内駆
動高
速高
精度
同期
駆動
ステージ冷
却
マスクチャック
エア浮
上/
磁気
浮上
エア浮
上/
磁気
浮上
搬送系
真空
内搬
送
センサ
アライメントセンサ
フォーカスセンサ
ドーズセンサ
感度
劣化
ペリクル
レス
コンタミ制
御
コンタミメカニクス解
明
ロードロック
波面
制御
波面
計測
高反
射低
応力
多層
膜
多層
膜酸
化要
因低
減
低脱
ガス材
料の
選定
露光
装置
開発
ロードマップ
露光
装置
開発
ロードマップ
•• KrF
KrF
•• ArF
ArF
•• FF22
•• EU
VE
UV
•• 11
51
15
nm
nm
•• 80
80
nm
nm
•• 60
60
nm
nm
•• 90
90
nm
nm
•• 65
65
nm
nm
•• 1010
•• 0909
•• 0808
•• 0707
•• 0606
•• 0505
•• 0404
•• 0202
•• 0101
•• 0303
KrF
KrF
ArF
ArF
F2F2
EU
V
EU
V
45
45
nm
nm
50
50
nm
nm
10
01
00
nm
nm
70
70
nm
nm
13
01
30
nm
nm
テクノロジー
テクノロジー
ノード
ノード
光源
光源
4
EUVL全
体研
究開
発計
画
委託
研究
基盤促
民間予算
1999
2003
2004
2005
光源
装置
光学
計測
総合
評価
マスク/
レジスト
2000
2001
2002
2006
試験
研究
機
導入
評価
(デバ
イスメーカーによる)
(10.
9億円
)
マスク・レ
ジストフ
゚ロセス(
3.6 億
円/
年)
(H
14FY
構造
改革
特別
枠: 委
託)
4 W
ASE
T(14
社)
(75
億円
)(自
主研
究)
光学
計測
技術
計
15.7
5 億
円(
NED
O基
盤促
委託
研究
)
(N
EDOか
らの
委託
)
民間
自主
研究
10 W
フォーカス21
試験研究機は、回
路パターン露光評価が最低
限できるもの
(10億
円)
補正
予算
(15億
円)
(N
ED
Oか
らの
委託
)
文科
省リーディングプロジェクト: :::
12億円×
億円×
億円×
億円×
5年間
年間年間
年間
「極
端紫
外(EUV)光
源開
発等
の先
進半
導体
製造
技術
の実
用化
」
補正
58億
円
5
EU
V露
光システムプロジェクト補
足資
料文
部科学省
14年度補正:58億円
15年度予算:12億円
経済産業省
15年度予算:25億円
METI
EUVA
EUVA組合員
大学
LPP研
究
大学DPP研究
METI
EUVA
EUVA組合員
大学
LPP研
究
大学DPP研究
大学高出力化
MEXT
H14
年度
体制
H15
年度
体制
EU
V開発企画
政策
委員会
委員長:堀池靖
浩(東
大)
メンバー:山
中龍彦(阪
大レーザ
ー核融合研センター長)
ME
TI情
報通
信機
器課
長廣瀬全孝(産総研半導体センター長
)M
ET
I産業
機械
課長
豊田浩
一(東京
理科大
)M
EX
T原
子力課
核融合
開発室
井澤靖和(阪大レーザ
ー核融合研センター)
NE
DO電
子・情報
技術開
発室長
装置開
発技術
委員会
委員長
、副
委員
長瀬戸屋
英雄(
ASE
T専
務理
事)
金子
和夫(
JEIT
A専
務理
事)
小川眞
佐志(
EU
VA専
務理事
)尾
崎隆
一(
SIR
IJ所
長代
行)
EU
V光源開発
技術
委員会
委員長:豊田浩
一(東
京理
科大)
副委員長:井澤靖和(阪大レーザ
ー核融合研センター)
メンバー:6
大学、ウシオ、コマツ、ギガフォトン
富江敏尚(産総研次世代半導体研究センター)
その他
EU
VA組合員(必要に応じて)
EU
V装
置開
発技術
委員会
委員
長:未
定メンバ
ー:大
学、
メーカー(
Can
on、
Nik
on、デバイスメーカー)
EU
VA組
合員
、A
SET
現在
、文
部科
学省
、経
済産
業省
EU
V関
連研
究開
発を、連
携して効
率的
に推
進するため、左
図のような体
制を検
討している。
¥¥
¥
LPP
(L
aser
Pro
duce
d P
lasm
a)光
源等の基盤技術開発
DPP
(D
isch
arge
Pro
duce
d Pl
asm
a )光
源等の基盤技術開発
光源
技術
、集
光光
学系
技術
、評
価技術等の技術開発
14年度開発内容に装置化技術開発を
追加 EU
V光源の高出力化等の基盤技術
開発
1.H
14年度と
H15年
度の
体制
比較
2.両
プロジェクトの
実態
ベースの
関係
促進
のための
委員
会の
設置
キャノン、富士通、ギガフォトン
日立
、コマツ、三
菱、
NE
C、
ニコン、東
芝、ウシオ
阪大
、宮
崎大
、九
州大
、姫
路工大
東工
大、熊
本大
阪大
6
共同利用施設
(H14補正)
光源
研究
開発
計画
(平
塚)
(御
殿場
)
液体
X
e 他
•200
2 年度
•200
6 年度
•200
5 年度
•200
4 年度
•200
3 年度
LPP光
源
DPP
光源
P 14W
機開
発P 1
4W
P 110
W機
開発
▼
高出
力化
要素
実験
(平
塚)
シミュレーション(阪
大)
スケール則
実験
(宮
崎大
)
▼小
繰返
しレーザ
利用
ターゲット、ドライバ
研究
方式
検討
・電
源開
発長
寿命
化
第1期
第2期
投影
光学
系評
価機
量産
試作
機露
光装
置開
発
光源
開発
(東
工大
)キャピラリ
Zピンチ放
電プラズマ研
究
(熊
本大
)
▼
(九
州大
)
(姫
工大
)固
体X
e(産
総研
)Sn
粒子
群
高速
パル
スプラズマ研
究
集光
光学
系
光源
評価
技術
ミラー汚
染損
傷評
価
分光
計測
角
度・空
間・時
間分
布
反射
率計
測 微
量分
析
光学
設計
熱
設計
除
熱 デブリ対
策 マル
チ光
源
~1k
W Y
AG導
入
絞込
み1
気体
、液
体
Xe 他
CO
2レーザ
励起
基礎
実験
(A)高
効率
化、高
繰り返
し化
(B)高
効率
化、高
繰り返
し化
P 110
W
プラズマシミュレーション、最
適化
絞込
み2
大出
力化
(P 1
10W)へ
の課
題研
究
大出
力化
、高
繰り返
し化
注)
2003年度以降
LPPの
4大学は文
部科学省「リーディ
ングプロジェクト」
の一環として研究
~5 k
W Y
AG
~2.5
kW
YA
G
7
EUVA
EUVA
EUVA
EUVA目標(試験研究機
目標(試験研究機
目標(試験研究機
目標(試験研究機) )))と実用化との相関
と実用化との相関
と実用化との相関
と実用化との相関
95nm量産
量産
量産
量産
65nm量産
量産量産
量産
45nm量産
量産
量産
量産
30nm量産
量産
量産
量産
試験研究機
試験研究機
試験研究機
試験研究機
β βββ機 機機機
量産機
量産機
量産機
量産機
2003年 年年年
2004年 年年年
2005年 年年年
2006年 年年年
2007年 年年年
2008年 年年年
2009年 年年年
2010年 年年年
2011年 年年年
2012年 年年年
1,00
0億円
10,0
00億円
EU
V世界生産量
(業界推計)
EU
VA
プロジェクト
プロジェクト
プロジェクト
プロジェクト
2,00
0億円
5,00
0億円
8
文部科学省
極端紫外 (EUV) 光源開発等の
先進半導体製造技術の実用化
プロジェクト名:
プロジェクト名:
プロジェクト名:
プロジェクト名:極端紫外
極端紫外
極端紫外
極端紫外
(EU
V) 光源開発等の先進半導体製造技術の実用化
光源開発等の先進半導体製造技術の実用化
光源開発等の先進半導体製造技術の実用化
光源開発等の先進半導体製造技術の実用化
研究開発のターゲット:大学に蓄積された高性能(高出力、高繰り返し)レーザー技術とプラズマ制御技術を
用いて、次世代半導体デバイス製造に不可欠なリソグラフィー用極端紫外(EUV)光源の開発を産業界と連
携して行い、世界の半導体市場における国際的優位性を確保する。
経済・社会での活用に関する具体的ビジョン:産業界からのニーズに基づく、先進半導体製造技術の実用
化プロジェクトを実施し、世界の半導体市場
(約20兆円
) における国際的優位性を確保。また、普遍性の高
い技術である高性能レーザーは、分野融合領域(医療分野等) への新しい産業基盤を提供。
(例)・リソグラフィ技術を用いた
LSI製
造における細
線化
は国
際的
に凌
ぎを削
る競
争。現
在13
0nmの
線幅
を極
端紫
外(E
UV
) リソグラフィにより
50~
25nm
にまで狭める。
・
EU
Vリソグラフィ技術を用いた
LSI製造露
光工程の国
内投資規模:数
1000億円(20
10年:30
00億円、
2011年:70
00 億
円と予測)
プロジェクトリーダー
:阪大レーザー核融合研究セン
ター 井澤
靖和教
授
参加が想定される産業界:キャノン、浜松ホトニクス、
EUVA(極端紫外線露光システム技
術開発
機構)
研究の概要:14年度補正:58億円、初年度:12
億円、
5年総額:
118億
円
EU
V光
源の
基盤
技術
と装
置化
技術
を文
部科学
省及
び経
済
産業省プロジェクトが各々分担し、強い連携の
下で先進半導
体製造技術実用化プロジェクトを官民一体で実施。
(ナノテク・材料分野、製造技術分野)
極端紫外(EUV)リソグラフィーによる半導体デバイ
スの微細・高集積化技
術
<世
界最
先端
のIT製
造技
術基
盤の
構築
>
大学
等の連携
EU
V光源プラズマ:阪大、姫工大、九
大、宮崎
大E
UV原
子過
程:阪
大、原研
関西研、奈
良女
大、核
融合研、岡山大、山梨大、都立大、レーザー総研
ウェハ
ステージ
ウェハ
ステージ
ウェハ
ステージ
ウェハ
ステージ
投影
光学
系投
影光
学系
投影
光学
系投
影光
学系
照明
光学
系照
明光
学系
照明
光学
系照
明光
学系
光源
光源
光源
光源
高繰
り返
し
高繰
り返
し
高繰
り返
し
高繰
り返
し
高出
力レーザ
ー高
出力
レーザ
ー高
出力
レーザ
ー高
出力
レーザ
ー
ターゲット
ターゲット
ターゲット
ターゲット
レチクル
ステージ
レチクル
ステージ
レチクル
ステージ
レチクル
ステージ
13.5
nm