最終更新 2026-10-19

エッジプレースメントエラーとは

Edge Placement Error (EPE)
目次5項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. 設備の製造メーカー
  4. 関連用語
  5. 比較・違いを学ぶ

定義・解説

エッジプレースメントエラー(EPE:Edge Placement Error)とは、設計レイアウト上のパターンエッジ(輪郭線)が、実際に製造されたウェーハ上のパターンエッジからずれる誤差量を表す指標であり、先端半導体製造における重要な品質管理パラメータである。EPEは複数の誤差要因(CDU、OVL、LER等)の総合的な影響を表し、EPEが設計マージンを超えると回路ショートや断線などの致命欠陥を引き起こす。

EPEの主な誤差要因として、①CDU(Critical Dimension Uniformity:寸法均一性誤差)、②Overlay(オーバーレイ:層間位置合わせ誤差)、③LER(Line Edge Roughness:ラインエッジ粗さ)、④パターン変形(OPC/RETの限界に起因する形状誤差)が挙げられる。EPEはこれらの誤差の二乗和平方根(RSS)として統計的に表現されることが多く、3σ値での管理が一般的である。

EPEバジェット管理とは、設計マージン(プロセスウィンドウ)をEPEの各誤差要因に割り振るプロセス設計手法である。2nm世代では設計マージン全体が4〜5nm程度しかなく、EPEバジェットのうち1nm以下をオーバーレイ精度に割り当てるなど、極めて厳格な管理が必要となる。ASMLの最新EUVスキャナはオーバーレイ誤差1.5nm以下を達成している。

EPEはリソグラフィーだけでなく、エッチング・CMP・イオン注入など多くの工程で蓄積される。このため、各工程でのインラインEPE計測と工程間の誤差伝播モデル化(Error Budget Analysis)が重要となる。KLAのOverlay計測システムやCD-SEM計測システムがEPE管理の中核を担う。

次世代のEPE管理として、機械学習を活用したウェーハ全面のEPEマッピング(Virtual Metrology)と、それに基づくリアルタイムプロセス補正(Feedback/Feedforward Control)が研究されている。また、マルチパターニング(SAQP等)からEUV単一露光への移行によって誤差要因のシンプル化も進んでいる。Onto Innovation・KLAが計測ソリューションを展開し、SynopsysがEPE対応OPCツールを提供している。

図解

EPE(エッジプレースメントエラー)を構成する要素(CDU・オーバーレイ・LER・OPC残差)
先端品では、各要素を個別でなくEPEの合計で管理する考え方が広がった。

関連するデータ・ツール

計算・換算ツールオーバーレイ・EPE 誤差バジェット計算ツール

この用語を扱う職種

設計・デバイス開発レイアウト設計(マスク設計)エンジニア前工程(ウェハプロセス)OPCエンジニア(計算リソグラフィ)

設備の製造メーカー

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