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LITHOGRAPHY

ASMLがCymerのEUV光源を
量産用露光装置に採用

[2007年11月号]

By Aaron Hand
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図 Snドロップレット(ターゲット)にCO2レーザーを照射してEUVを発光させるLPP方式のEUV光源
(出典:Cymer)

 米Cymer社がSEMICON West 2007の前後に行った発表には、EUVリソグラフィ光源での勝利を宣言するものがあった。蘭ASML社がCymerのEUV光源を量産用露光装置(HVM:High Volume Manufacturing)に採用したのだ。複数年契約で複数台、出荷時期は2008年末を予定している。

 ASMLとの契約に関して、Cymerはレーザー生成プラズマ(LPP:Laser Produced Plasma)方式の光源技術で、これまでの出力の2倍となる50Wを達成したことなど、技術的な進捗状況の詳細を明らかにした。同社では2007年末までに出力をさらに倍にし、最終的には200Wを目指すという。量産EUVスキャナ向けに年末まで100Wという目標は順調に進んでいると思われていたが、これは暫定的な目標値にすぎない。それには、理想的なレジスト感度とミラーシステムが必要となるが、それらが実現できなければ出力要求は2〜3倍高まる可能性があると、同社リソグラフィアプリケーションマーケティング部門バイスプレジデントのNigel Farrar氏は説明する。

 Cymerは約3年前に放電生成プラズマ(DPP:Discharge Produced Plasma)方式からLPP方式光源へ切り替えた。当初はエキシマを駆動レーザー技術として、Liをターゲット材料として使用していた。2006年6月から稼動している最新のEUV光源では、マルチステージのCO2レーザーを使い、Snのドロップレット(液滴)をターゲットとしている。光源開発を行っているメーカーの関心はDPP方式からLPP方式へ移っている。これはLPP方式光源の方がよりスケーラブルだと考えられ、スキャナのスループット向上に必要な出力を作り出せる、というのが大きな理由である。また、各メーカーは、コンバージョンの効率アップのため、ターゲットをXeからSnに変更している。

 ただ、Snはデブリ(飛散物)に関する懸念があり、それゆえ、高価な多層ミラー集光器の寿命への懸念も高まる。しかし、Cymerは今年初め、改良したデブリ軽減システムについて言及、Farrar氏はそれがEUV技術を手ごろな価格にするカギだと強調する。約1年という集光器寿命を実現し、「他社のはるか先を行っている」と同氏はいう。また、同社は、現在よく使用されている広いSn表面ではなく、実際のSnドロップレットに光源を照射する方法を実証した。

 ASMLは2006年8月、ベルギーIMECと米ニューヨーク州立大学アルバニー校のCollege of Nanoscale Science and Engineeringに1機ずつαデモ機を納入した。現在、これらの装置には独Philips Xtreme UV GmbH社のDPP方式光源が搭載されている。しかし、その性能は研究プロジェクトに必要なレベルにさえ達していないと言われている。SEMICON West 2007においてIMECのLudo Deferm氏がSemiconductor International誌に語ったところによると、DPP方式光源では0.2wphのスキャナ出力しか出なかったという。プログラムの共同研究企業からIMECに対し研究進捗のスピードアップを迫られたが、光源の問題で限界があったと同氏はいう。

 Farrar氏によると、CymerはEUV光源のロードマップを昨年初めに設定、近い将来200〜225Wを達成する可能性があると同氏は自信を覗かせる。これまでの成果は、そこに至るまでに何を改善すべきかを示していると同氏は述べた。

 しかし、ASMLのHVM向けEUV光源を用意するためには10〜15の異なる技術を統合する必要がある。統合スキームで1つ厄介なことは、様々な光学的要素によるEUV光線の跳ね返りの数を最小限に抑えることである。サブファブからスキャナまで光線を曲げられなくなるとFarrar氏はいう。エンジニアは光源の特徴に合わせて最適な照射スキームを考え出さなくてはならない。「露光機のすぐ近くにプラズマ光源を置く必要がある」という。



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