ラインエッジラフネス(LER:Line Edge Roughness)は、露光・現像で形成したパターンの端(エッジ)が、理想的な直線からナノメートルレベルでギザギザに揺らいでいる度合いを指します。線幅そのものの揺らぎはLWR(Line Width Roughness)と呼ばれます。微細化が進むほど、この揺らぎが相対的に無視できなくなります。
LERの主な原因は、レジスト中の分子・ポリマーのサイズ、酸拡散のばらつき、そしてEUV露光で顕著になる光子のショットノイズ(統計的ばらつき、ストキャスティック効果)です。露光に使う光子数が少ないほど、到達位置のばらつきがエッジの荒れとして現れます。
LERが大きいと、トランジスタのしきい値電圧のばらつきやリーク電流の増加、配線抵抗のばらつきを招き、性能や歩留まりを悪化させます。そのため、CD-SEMなどで定量評価し、許容範囲に収める管理が重要です。
対策には、レジスト材料の改良、平滑化処理、露光条件の最適化などがあります。stochastic-effectsやeuv-resist、resist、cd-sem、epeの各項とあわせて読むと、微細パターン形成のばらつき課題が体系的に理解できます。材料はJSR・東京応化・信越化学などが開発しています。