ネオンガスとは　ギガフォトンはArFレーザー向けに回収率50%の装置を開発

ネオンガスは、空気の中にわずかに含まれる希ガスです。ほかの物質とほとんど反応しない性質を持ちます。看板のネオン管で知られますが、半導体では回路の模様を焼き付ける露光装置の光源で使われます。

エキシマレーザーの中のガス

先端の一歩手前の世代までの露光装置は、エキシマレーザーという光源を使います。ASMLの説明によると、フッ化クリプトン（KrF）のレーザーは波長248nm、フッ化アルゴン（ArF）のレーザーは波長193nmの光を出します。最先端のEUVの光は13.5nmです。ASMLは、今のKrFの装置で80nm、ArFの装置で38nmまでの細かさの模様を作れると説明しています。EUVを使う最先端の層以外では、こうしたレーザーの装置も使われ続けています。

名前のとおり、KrFはクリプトンとフッ素、ArFはアルゴンとフッ素の組み合わせで光を出します。ギガフォトンは、こうしたレーザーで使うネオンの量を減らす技術や、使ったネオンを回収する装置を出しています。レーザーを動かし続ける限りガスを使うため、工場にとっては毎月の材料の費用になります。

供給の揺れに備える

露光装置の光源をつくるギガフォトンは、近年の世界的な地政学のリスクや供給網の混乱で、ネオンガスの需給が大きく変動してきたと説明しています。1993〜1994年には、通産省の大型プロジェクトでArFレーザーの技術を開発した会社です。

そこでレーザーの会社は、使う量を減らす技術と、使ったガスを回収する技術を組み合わせています。

ギガフォトンの希ガスを減らす技術（同社の発表から）

年	技術	効果
2013年	ヘリウムを窒素に置き換える	ヘリウムの使用量99%減
2014年	eTGM（ガスの制御）	ネオンの使用量を最大50%減
2026年	hTGM for ArF（回収・再利用）	ネオンの回収率50%

同社は2015年にも、レーザーの放電の効率を20%高め、消費電力を15%減らす技術を出しています。2026年9月30日に発表した回収の装置は、年間470kLのガスを処理でき、1台に最大5台のArFレーザーをつなげます。ギガフォトンは、光源のガスの消費を減らす技術と、工場の中で回収する仕組みを組み合わせて、ネオンの安定した調達を助けるとしています。

関連する用語

• エキシマレーザー：希ガスとフッ素などを混ぜたガスを光らせる紫外線のレーザー。KrFとArFが代表です。
• 特殊ガス：半導体の工程で使う高純度のガス。
• EUV：波長13.5nmの光を使う露光。DUVの光より14倍以上短い波長です。