EUV露光に残された課題――ペリクルの現在地と展望とは：湯之上隆のナノフォーカス（86）（4/5 ページ）

2025年11月に都内で開催されたimecのフォーラム「ITF Japan 2025」から、三井化学による極端紫外線（EUV）露光用ペリクル（保護膜）の講演を解説する。最先端の半導体製造に不可欠なEUV露光だが、実は、ペリクルに関しては依然として多くの課題がある。三井化学はそれをどう解決しようとしているのか。

[湯之上隆（微細加工研究所），EE Times Japan]

CNT製EUVペリクルに言及した三井化学の発表

　まず、図6に示すように、三井化学はCNTペリクルの開発を「15年間にわたり継続してきた」と発表した。15年前というと2010年になるが、この時期はEUV露光装置がまだ出荷されていなかった。そうした段階からCNTペリクルの開発に着手していたという事実には、驚きを禁じ得ない。

図6：15年間にわたりカーボンナノチューブ（CNT）ペリクルの研究を続けてきた三井化学［クリックで拡大］ 出所：平原昭夫（三井化学）、「化学とコラボレーション：明日の半導体エコシステムを推進する」、（ITF Japan 2025）の発表スライド

　歴史を振り返ると、三井化学は2019年5月にASMとEUVペリクル事業に関するライセンス契約を締結し、生産権および販売権を取得した。その後、2021年5月26日にはEUVペリクルの商業生産開始を正式に発表した。これら初期の製品はポリSiコア構造のペリクルである。

　しかし、より高い透過率が求められる中で、三井化学はポリSiコアからCNTへの材料転換を決断した。図7に示された同社のRoadmapによれば（詳細は明示されていないものの）、2025年頃からCNTペリクルの開発・製造に本格着手したと推察される。

　今回発表されたCNTペリクルの性能は、図8にまとめられている。EUV光の単一透過（singlepass）での透過率は94％、3回透過と仮定した場合の透過率は約83％となる。また寿命は5000枚〜1万枚で、20μm以上の異物はゼロと書かれている。

図7：三井化学のEUVペリクルのRoadmap［クリックで拡大］ 出所：平原昭夫（三井化学）、「化学とコラボレーション：明日の半導体エコシステムを推進する」、（ITF Japan 2025）の発表スライド

図8：三井化学のカーボンナノチューブ（CNT）ペリクルの性能［クリックで拡大］ 出所：平原昭夫（三井化学）、「化学とコラボレーション：明日の半導体エコシステムを推進する」、（ITF Japan 2025）の発表スライド

　EUV透過率が94％であり、寿命が5000〜1万枚にとどまっていることから判断すると、CNTへの金属コートは施されていない可能性が高い。一方で、先端半導体メーカーが求める寿命はおおむね3万枚以上である。従って、透過率を犠牲にせず寿命をどのように改善するのかが、今後の最大の課題になると考えられる。

　さらに三井化学は、ASMLのEUVのRoadmapを提示した（図9）。その中で、2027年頃にリリース予定の「NXE:3800F」が黄色枠で強調されている。この表記から、三井化学は現在開発中のCNTペリクルを、NXE:3800Fに搭載することを目標にしていると推察できる。

図9：2027年にリリースされるNXE:3800FにCNTペリクル搭載を目指す［クリックで拡大］ 出所：平原昭夫（三井化学）、「化学とコラボレーション：明日の半導体エコシステムを推進する」、（ITF Japan 2025）の発表スライド