産総研、最先端半導体技術の共同開発で新たなパイロットラインを設立

産業技術総合研究所が新たに設立した共用パイロットラインの全貌

2023年11月、国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）は、半導体製造装置メーカー3社との共同研究を通じて、最先端のゲートオールアラウンド（GAA）構造を使用したトランジスタの試作を可能にする共用パイロットラインを国内で初めて博物館しました。このラインは、特に300 mmシリコンウエハー上での技術検証を目的としており、半導体装置や材料メーカー、または大学の研究者にとって貴重な資源となります。

1. 共用パイロットラインの概要

共用パイロットラインは、最先端の半導体製造技術を活用し、企業や研究機関が自社の技術開発を進めるためのプラットフォームを提供します。このラインでは、東京エレクトロン、SCREENセミコンダクターソリューションズ、キヤノンなどの企業と連携して、各社が開発した装置を一体的に利用できる体制が整えられています。また、このラインでの試作と技術検証を通じて、国際競争力を強化し、半導体関連の研究シーンを活性化する狙いもあります。

2. GAA構造トランジスタの重要性

GAA構造は、トランジスタの微細化において非常に重要な要素です。電流が流れるチャネルの全方向を制御できるこの構造は、漏れ電流を抑えつつ高い動作速度を実現することが可能です。産総研では、この構造を活用することで、次世代半導体技術の開発を加速させる予定です。

3. 研究内容とプロセス技術

産総研スーパークリーンルームに構築された300 mmパイロットラインでは、多くの新しいプロセス技術が導入されています。これにより、シリコンナノシートを形成するための高精度な成膜技術や、ゲート絶縁膜とゲート金属電極の調整技術などが確立されました。これらの技術は、次世代半導体デバイスの性能向上や信頼性向上、さらには低消費電力化に寄与します。

4. 社会的背景と市場展望

現在、AI技術の進化により、半導体製造に対する性能要求はますます高まっています。特に、先端ロジック半導体の需要は増加傾向にあり、国内外での競争が激化しています。産業技術総合研究所の新たなパイロットラインは、これらのニーズに応えるべく設立され、国内半導体関連企業や大学の研究開発を一層推進するものとなります。