OYAMA, JAPAN — July 12, 2011 — Gigaphoton Inc., a major lithography light source manufacturer, today announced that the company has confirmed its original technology for mitigating debris with magnetic fields for laser-produced plasma (LPP) light sources, scheduled to be shipped in the beginning of 2012. Gigaphoton has been working on the development of laser-produced plasma (LPP) light sources for EUV lithography with its unique technologies in pursuit of higher output and better CoO since 2002, and proposed a number of unique technologies including mitigation of debris by using magnetic fields. This announcement confirms that Gigaphoton has proven in production-level light sources that its technology of debris mitigation with magnetic fields, which had been verified a number of times, is capable of removing 92% of debris. Therefore, it has made a significant step toward initial shipment of a mass production model in the beginning of 2012.
The debris mitigation technology with magnetic fields verified at this time allows greater reduction in Sn (tin) deposited on the collector mirror as well as in damage to the multi-layer film of the mirror. Gigaphoton considers that this will become indispensable for full-production models of LPP light sources for EUV lithography.
The LPP light source allows radiation by a CO2 laser of the Sn target (droplets) to cause emission of EUV. Sn debris, such as Sn fragments and Sn atoms, deposits on the collector mirror and Sn ions damage the multi-layer film on the collector mirror. As a result, the reflectance of the collector mirror is lowered within a short period of time, thereby lowering the output. This is a serious problem for full-production light sources.
The Gigaphoton-proposed technology for debris mitigation with magnetic fields uses an optimum combination of the pre-pulse generated by a solid-state laser and the main pulse generated by a CO2 laser to suppress the generation of Sn fragments and neutral Sn atoms and ionize most of the Sn in each droplet. Ionized Sn is guided to the Sn catcher by magnetic power and then removed to minimize deposition on and damage to the collector mirror.
During the verification experiment, the main pulse of the CO2 laser radiates each 20 µm diameter droplet following the pre-pulse by a solid-state laser to completely eliminate Sn fragments. As a result, it is has been confirmed that 93% of droplets are ionized, and then optimum magnetic power applied to these droplets guides more than 99% of Sn ions to the Sn catcher. This allows the minimization of damage to the multi-layer film on the collector mirror surface. It also becomes a clue for making the mirror reusable.
The remaining 7% of non-ionized Sn atoms after laser radiation may slowly deposit on the collector mirror. However, Gigaphoton uses etching gas to allow regular cleaning and thereby remove all of these remaining Sn atoms.
As double-pattern lithography with a 193 nm immersion lithography tool approaches its resolution limit, an EUV light source with a much shorter wavelength is considered to be the next-generation lithography solution that can support Moore’s Law for multiple device generations to come. In order to implement the EUV lithography tool, stabilized operation of the light source has been the major challenge among the technology elements. Overcoming this challenge, therefore, has been considered worthy of attention.
“It has been confirmed by this achievement with the mass-production level LPP light source that our unique LPP light source technologies can be implemented to ensure stable operation at lower running cost. I believe this will further increase momentum for device manufacturers to introduce EUV lithography tools as the next-generation lithography technology. Gigaphoton has already started operating the factory dedicated to initial mass-production of EUV light sources in order to meet our customers’ request for shipment at the beginning of 2012. So, we are on track to prepare for the EUV business,” said Dr Yuji Watanabe, president of Gigaphoton.
About Gigaphoton
Since its founding in 2000, Gigaphoton has developed and delivered user-friendly, high-performance DUV laser light sources used at major semi-conductor chipmakers in the Pan-Asian, US, and European regions.
Gigaphoton’s patented, innovative LPP EUV technology solutions will lead the way to a cost-effective, highly productive lithography source for high-volume production. With a global business outlook, Gigaphoton strives to be the world’s number one lithography light source provider, focusing on end-user needs in every phase of its business, from research and development to manufacturing to best-in-class reliability and world-class customer support.
Company Contacts:
Katsutomo Terashima
Gigaphoton, Inc.
Tel: +81-285-28-8410
Fax: +81-285-28-8439
E-mail: katsutomo_terashima@gigaphoton.com
Yutaka Katsuki
Gigaphoton, Inc.
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Fax: +81-285-28-8439
E-mail: sales@gigaphoton.comギガフォトン株式会社（本社: 栃木県小山市、代表取締役社長: 渡辺裕司、http://www.gigaphoton.com/ ）は、2012年初旬に出荷を予定しているEUV露光用LPP光源にて、同社の独自技術である磁場によるデブリ除去技術を実証したと発表しました。ギガフォトンは2002年から、高出力と安定性・経済性を追求した独自技術によるEUV露光用LPP光源の開発に取り組んでおり、磁場を使ったデブリ除去を初めとするユニークな方式を提案してきました。今回の発表は、これまで検証を積み重ねてきた磁場によるデブリ除去技術により、92%以上のデブリを除去できることを製品レベルの装置で実証したものであり、ギガフォトンでは2012年初頭に予定されている製品出荷へ向けての大きな一歩と位置づけています。
今回実証された磁場によるデブリ除去技術は、現在LPP光源の高出力化と安定稼働に大きな障害となっている、デブリによるコレクタミラーへのすず（Sn）付着(デポジション)とミラー多層膜への損傷を、大幅に低減可能とするものであり、ギガフォトンでは本格的な量産向けEUV露光用LPP光源における必須技術になるとしています。
LPP光源においては、Snターゲット(ドロップレット)に対し、炭酸ガスレーザを照射する事でEUV発光させますが、この際に発生するSnの微小粒(フラグメント)、Sn原子等がコレクタミラーに付着(デポジション)したり、Snイオンがコレクタミラー表面の多層膜を損傷する結果、その反射率が短時間で低下し、出力低下を引き起こすため、本格的な量産向け光源での課題となっています。
ギガフォトンが提案する磁場によるデブリ除去技術は、固体レーザによるプリパルスと炭酸ガスレーザによるメインパルスの最適な組み合わせにより、Snフラグメント、中性Sn原子の発生を抑制し、ドロップレット中のSnをほぼ全てイオン化します。イオン化されたSnを、Snキャッチャーへ電磁力でガイドする事で除去し、コレクタミラーへのデポジションと損傷を最小限に抑えます。
今回の実証実験では、直径20μmのドロップレットに、プリパルス固体レーザ光の照射後、メインパルスであるCO2レーザを照射する事で、フラグメントは完全に消滅、Snドロップレットの93％がイオン化し、ここに最適の磁場を加える事により、99％以上のSnイオンがSnキャッチャーへガイドされる事を確認しています。これによりEUV多層膜へのSnイオンによる損傷を小さく抑えることが可能で、EUV光源のランニングコスト低減のボトルネックであったミラーの再生使用にも見通しがついたとしています。
レーザ照射によってイオン化せず残った7％のSn原子は、コレクタミラーへゆっくりデポジションする可能性がありますが、ギガフォトンではエッチングガスを使ったコレクタミラーの常時クリーニング技術により十分除去可能としています。
波長193nmのArFレーザを使った液浸露光装置によるダブルパターン露光が微細化の限界に達しつつある中、波長が13.5nmと短いEUV光源は、今後数世代にわたってムーアの法則を維持していくことのできる次世代露光技術ソリューションと考えられています。EUV露光装置導入を実現するにあたって、要素技術の中でも特に光源の安定稼働が主要な課題とされており、その技術成果に注目が集まっています。
ギガフォトン代表取締役社長の渡辺裕司はこうコメントしています。「当社のユニークな独自技術が製品レベルの装置で実証された事で、低ランニングコストで安定的に稼働するLPP光源が実現可能である事が確認されました。これにより次世代露光技術としてのEUV露光装置導入の機運を一層高めるものと期待しています。ギガフォトンは市場からの2012年初頭出荷への要請に応えるため、初期量産に対応する工場の稼動を既に開始しており、EUVビジネスの準備を着々と進めています」
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ギガフォトン株式会社（www.gigaphoton.com）は2000年の設立以来、世界トップクラスの露光用エキシマレーザメーカーとして、日本を含むアジア市場、欧米市場の大手半導体メーカー各社に製品が採用されています。ギガフォトンの革新的な独自技術「LPP EUV」ソリューションは、次世代デバイスの量産での低コスト化、高生産化を実現する新たなリソグラフィ技術として、世界中の半導体メーカーから高い注目を集めています。ギガフォトンは、世界一のリソグラフィ光源メーカーを目指し、研究開発から製造・顧客サポートに至るすべての分野で常に顧客の要求に最優先で取り組んでいます。
社名、ロゴは、株式会社ギガフォトンの商標です。記載内容は予告なしに変更される場合があります。ギガフォトンは、プレスリリースの記載内容が将来の諸事由で変更された場合、内容の更新または訂正発表する責任を持ちません。©2011 ギガフォトン
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