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

Para

bolic

M

irro

r

Ret

icle

sta

ge Ref

lect

ive

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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

ｼﾞｽﾄﾌ

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

省ﾘｰﾃﾞｨﾝｸﾞﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ： ：：：

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