美国西盟将提高EUV曝光光源的输出功率,有能力实现产品规划

半导体曝光装置光源知名厂商美国西盟公司（Cymer）12月1日公布了EUV（超紫外线）曝光光源的开发状况和该公司新近涉足的有机EL（电致发光）显示器用低温多晶硅TFT退火光源的概况。

西盟的EUV曝光光源目前有4台已经供货，另外还有4台正在进行组装。已经供货的4台中，有3台提供给了荷兰阿斯麦公司（ASML），还有1台提供给了某大型内存厂商。另外正在组装的4台中，2台将提供给阿斯麦公司，剩余2台将被西盟公司用于研究开发和评估。

有机EL显示器用低温多晶硅TFT退火光源是一项打破了原有低温多晶硅TFT有机EL面板大面积化极限的技术。该光源有2台已经供货，目前正用于有机EL显示器量产现场。原来的低温多晶硅TFT制造工艺在结晶化工序中使用了激光退火装置，不过该方法目前仅支持21英寸以下的面板尺寸。这是因为无法使激光光束的长度超过21英寸面板短边的长度。另一方面，如果使用西盟的光源，可一次性实现宽度1m以上的多晶化，从而可以实现22英寸以上尺寸的大屏幕化。

EUV曝光光源的技术课题及今后的展望

EUV曝光光源方面，西盟公开了产品规划蓝图。第1台产品已经于2010年第2季度实现供货的第一代量产型EUV曝光光源“HVM I”按照产品规划，其中间聚光点的EUV光输出功率在100W以上。输出功率在后续产品中还将继续提高，2011年下半年开始供货的“HVM II”的输出功率将达到250W以上，2013年上半年开始供货的“HVM III”将达到350W以上。

西盟营销及光刻技术应用副总裁Nigel Farrar介绍说，“EUV曝光光源的产品规划是为了向阿斯麦公司提倡的EUV曝光装置光源供应，指标由两公司共同制定”。

不过，在笔者此前的采访中，已经供货的“HVM I”EUV曝光光源中间聚光点的EUV光输出功率要远远低于100W以上的目标值（参阅本站报道）。因此笔者就目前的光源在技术上的不完善之处及今后的开发动向采访了Nigel Farrar。

问：关于已经供货的EUV曝光光源中间聚光点的EUV光输出功率，听说按照产品规划应该达到100W以上，但实际上只实现了30W左右的输出功率。可否请您从技术角度谈一下实际输出功率为何会不同于产品规划，以及今后打算如何实现提高输出功率的目标。

Farrar：正如你所说的那样，已经供货的EUV曝光光源中间聚光点的EUV光输出功率只有20～30W。这是因为CO2激光器的输出功率并未达到25kW的目标值，同时转换效率也没有达到3.0％的目标值。不过反射用反光镜的聚光效率已经达到了5％的目标值，反射率也已经实现了50％的目标值，今后的目标值也有望实现。

CO2激光器的输出功率和转换效率方面，为了实现目标值的技术开发已取得一定进展，目前已经开始面向顾客进行公开演示。预计可在2011年中期利用该技术开发成果提供符合产品规划的光源。另外还将对已经供货的光源进行改良，以提高输出功率。

其中转换效率的提高是通过前置脉冲（prepulse）的导入实现的。我们的光源所采用的LPP（激光等离子体）方式是以CO2激光照射锡液滴，进而得到EUV光。CO2激光器的光束直径为90～100μm。为了提高转换效率，起初把照射CO2激光的锡液滴的直径设置为30μm、EUV光产生时再扩大液滴尺寸也是非常重要的。

此次开发出的前置脉冲可加热直径为30μm的液滴，使其在EUV光产生时扩大到最合适的尺寸。

可能有些人会觉得，这样的话可以从一开始就扩大液滴的尺寸。但如果一开始就扩大液滴的尺寸，那么当用CO2激光照射液滴时，液滴的剩余部分会飞散出去，并附着到反射用反光镜上，从而导致反射率下降。直径为30μm的液滴可抑制该问题。技术方面，虽然目前已经出现了把液滴直径控制在30μm以下的方法，但在EUV曝光装置中无法在最佳条件下使用，因此并未把其缩小到30μm以下。

问：CO2激光器的输出功率方面，如果配备高功率激光器的话，应该能够实现目标，不过又会出现光源成本大幅上升的问题。贵公司今后打算如何在输出功率的目标和成本之间取得平衡？

Farrar：EUV曝光光源使用的CO2激光器在金属加工领域已经被大量采用。我们的方针是：后续产品的尺寸仍与目前已经供货的激光器一样，但会通过提高输出效率来提高输出功率。（特约撰稿人：加藤 伸一）

西盟公司营销及光刻技术应用副总裁Nigel Farrar。笔者拍摄。（点击放大）

EUV曝光光源产品规划。笔者拍摄。（点击放大）

已经向阿斯麦公司提供了3台EUV曝光光源。左侧的照片是配备西盟公司光源的阿斯麦公司EUV曝光装置。中间偏左处是光源。笔者拍摄。（点击放大）