EUVペリクルとは　透過率92%超のCNT膜、三井化学は年5,000枚の設備

EUVペリクルは、EUV露光で使うフォトマスクの上に張る、ほこりよけの膜です。働きは普通のペリクルと同じですが、EUVならではの難しさがあります。波長13.5ナノメートルのEUVの光は、ほとんどの物質に吸収されてしまうためです。ASMLの装置も、空気をなくした真空の中で、レンズではなく鏡で光を運んでいます。

2回通る光

EUVのマスクは、光を通すのではなく反射させて使います。光はペリクルを通ってマスクに当たり、反射して、もう一度ペリクルを通る道筋です。膜で吸収される光は2回分になります。透過率が少し違うだけで、ウエハーに届く光の量、つまり1時間に処理できるウエハーの枚数が変わります。

もう1つの課題は熱です。装置の光源の出力が上がるほど、膜が吸収する光のエネルギーも増え、膜が熱くなります。三井化学は、次の世代の装置には600W以上の高い出力が求められるとしています。

三井化学のCNTペリクル

三井化学は2019年にASMLとライセンス契約を結び、2021年にEUVペリクルの商業生産を始めました。最初の製品はシリコン系の膜です。2024年5月には、カーボンナノチューブ（CNT）の膜を使う次の世代のペリクルの生産設備を、岩国大竹工場に置くと発表しました。CNTのペリクルは、EUVの透過率が92%以上で、1kWを超える出力の光にも耐えるとしています。設備の能力は年5,000枚です。

三井化学のEUVペリクルの透過率（同社の資料から）

年度	透過率	膜
2021年度	88%超	従来の材料
2022年度	90%超	従来の材料（工程の最適化）
2025年度	92%超	CNT
2027年度（目標）	94%超	次の世代のCNT

ロジックとメモリーで使い方が違う

三井化学の2025年12月の事業戦略の説明では、ロジックの半導体メーカーは、露光装置の出力が上がるのに合わせ、熱に強いCNTのペリクルを評価しています。メモリーでは、これまでペリクルを使わない工程もありましたが、微細化に伴い、透過率が高く長く使える次の世代のCNTのペリクルの導入を検討しているという説明でした。会社は、2024〜2028年のEUVペリクルの数量が年30%のペースで伸びると見ています。1,000Wの出力に対応する、さらに次の世代の開発も計画しています。

関連する用語

• ペリクル：フォトマスクを守るほこりよけの膜。1980年代から使われています。
• High-NA EUV：開口数0.55のEUV露光装置。解像度は8ナノメートル。
• カーボンナノチューブ：炭素の原子が筒状に並んだ極細の材料。