半導体産業×光・レーザー

2021年07月01日(木) 10:35-15:10 -E26
【VL-1 コース】 第1部 半導体リソグラフィの発展とレーザー


★現地会場のみの開催


【キーノート】リソグラフィ用露光装置(ArF~EUV)の発展

ASML Jan van Schoot 氏
For more than 15 years, ArF and ArF-immersion lithography, making use of a wavelength of 193nm, have dominated the manufacturing of integrated circuits.
To further scale the resolution of the exposure tools, ASML made the move towards EUV, with a wavelength of 13.5nm. While EUV systems equipped with a 0.33 Numerical Aperture (NA) lens are recently successfully applied in volume manufacturing of the first high-end microprocessors, ArF and ArF-immersion lithography will remain important for many years to come.
While ramping up the manufacturing of these 0.33NA lithography tools, ASML and ZEISS are in parallel increasing their activities considerably on an EUV exposure tool with an NA of 0.55. The purpose of this so-called high-NA scanner, targeting an ultimate resolution of 8nm, is to extend Moore’s law for at least another decade.
A novel lens design, capable of providing the required Numerical Aperture, has been identified; this so called anamorphic lens will provide 8nm resolution in all orientations. Paired with new, faster stages and more accurate sensors providing the tight focus and overlay control needed it enables future nodes.

In this paper, a short overview of the current state of ArF and immersion lithography will be given. After an introduction in EUV lithography, the status of the EUV-0.33NA technology will be outlined, as well as an overview of the EUV source technology. The logical next step after the 0.33NA will be the further increase of the Numerical Aperture. The advantages of this High-NA tool will be demonstrated, especially for managing the needed extreme low defect printing rates while maximizing the effective throughput for patterning economics. The imaging performance is being simulated based on expected surface figures of the illumination and projection optics. A path towards extending the capabilities of the high-NA system by reducing the imaging k1 with advanced masks and illumination options will be outlined.

Next to this, an update will be given on the status of the developments at ZEISS and ASML. Buildings, cleanrooms and equipment are being constructed, mirror production is ramping up, many tests are carried out to ensure a smooth implementation.

KrF露光装置とレーザーの発展と現状

キヤノン(株) 海老原 丈明 氏
AI、5G、IoTといった技術が社会生活に浸透することによって半導体の需要が急増しており、半導体製造装置の市場も拡大を続ける見込みとなっている。KrF露光装置市場においても、3D-NANDなどに代表されるように微細化以外で性能向上を目指すデバイスの台頭などもあり、今後も市場規模は拡大すると想定している。

キヤノンでは1990年に最初のKrFステッパーFPA-4500を開発した。光源のエキシマレーザー出力は400Hz 4Wであった。その後、ステッパーからスキャナーに移行しつつ、露光装置およびレーザーの精度・性能を改善することで、現在は「FPA-6300ES6a Plus Grade9」において290wphの生産性とシングルマシーンオーバーレイ 4nmの精度を両立し、高い生産性を支えるレーザーの最大出力は4kHz 55Wとなっている。

本講演ではKrF露光装置の歴史を振り返り、その時々のレーザーに要求されてきた性能を報告する。
また、「FPA-6300ES6a Plus Grade9」の最新の性能と機能について紹介し、今後KrF露光装置とレーザーに求められる性能や機能について述べる。

リソグラフィ用レーザー光源、EUV光源の発展

ギガフォトン(株) 溝口 計 氏
<準備中>
 
 

アクティニックEUV パターンマスク検査装置

レーザーテック(株) 宮井 博基 氏
半導体デバイスの性能向上のためEUV露光の適用による微細化が近年拡大している。露光時に用いられるフォトマスクに欠陥が存在すると歩留まりに影響を与えるため、その性能を保証するための検査技術が求められている。EUVマスクの検査では露光時に転写する欠陥を確実に検出するために露光と同じEUV波長を用いる必要があり、従来とは異なる検査技術を適用されている。
本講演では2021年4月にフォトマスクに関する国際会議Photomask Japanにて報告を行ったEUVを用いたパターンマスク検査装置の開発結果を要約して紹介する。

LDP方式マスク検査用EUV光源

ウシオ電機(株) 芦澤 則孝 氏
ウシオ電機は、Laser Assisted Discharge Produced Plasma (LDP)方式のEUV光源(LDP光源)を、最先端半導体製造プロセスで使用されるフォトマスク検査用EUV光源として市場に提供している。
LDP光源では、回転ディスクをスズに浸漬してスズ薄膜をディスク上に形成し、片方のディスクにトリガレーザを照射することで放電プラズマを生成し、高輝度かつ比較的大きなEUV発光点を得ることができる。
EUVLの量産導入が加速するにつれて、マスク検査用EUV光源の装置信頼性向上に対する要求が高まっている。ウシオ電機では、LDP光源特有の諸問題に対処することで、高輝度化に加え、24/7稼働を前提とした高い信頼性を達成している。

本セミナーでは、ウシオ電機が提供するEUV光源について、以下の通り概説する。

 (1)LDP光源の動作原理
 (2)LDP光源の諸性能
 (3)信頼性向上に向けた活動と体制

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2021年07月02日(金) 11:05-15:40 -E26
【VL-2 コース】 第2部 半導体後工程用レーザー加工装置およびレーザー


★現地会場のみの開催


d.labの半導体戦略とRaaSの取り組み

東京大学 黒田 忠広 先生
半導体産業にゲームチェンジが起こり、半導体の地政学が国家戦略の文脈で語られるようになった。
こうした大激動の時代に、日本の半導体は何を目指すのであろうか?東京大学に研究センターd.labが2019年10月に設立された。

ミッションは、知識集約型社会での半導体戦略を考えること。
協賛事業を通じて学術・社会連携をオープンに行う。加えて、技術研究組合RaaSが2020年8月に設立された。

ミッションは、3D集積のチョークポイントを押えデジタル需要を喚起すること。
産業エコシステムの協力も得て産学官連携をクローズドに推進する。
東大・TSMCアライアンスを起点にして、半導体メーカ (素材・化学・装置・デバイス・設計)とユーザー(システム・サービス)がd.labに集結して半導体戦略を考え、RaaSで先端半導体を研究開発する。こうしたd.labの半導体戦略とRaaSの取り組みを報告する。

ビア用レーザー加工機の進展と今後

三菱電機(株) 西前 順一 氏
<準備中>
 
 

レーザーステルスダイシングとその最新情報

浜松ホトニクス(株) 高橋 徹 氏
SDG’sへの取り組みは広く半導体業界にも求められ、ダイシング工程の77%省電力化、完全ドライプロセス化を実現したステルスダイシングへの期待は、各国工場の水不足問題の顕在化と共に、益々高まりを見せている。IoTの普及に伴いクラウドサーバーが増加、自動車の5G完全自動運転の2035年実用化に向けて半導体メモリ、AI,通信IC、電力制御向けに、半導体市場は今後も拡大が予想される。半導体ウェーハ向けステルスダイシング(SD)技術も進化を遂げ、適用デバイス拡大を見据えて開発した、新技術“JIZAI-SD“を紹介する。さらに、その要素技術が拓く弊社の新たなレーザ加工、レーザ計測応用の将来構想についても紹介する。

半導体向けレーザーソリューション

コヒレント・ジャパン(株) 森本 朋宏 氏
半導体デバイスの高機能化や高積層化を実現する場合に必要となることが期待されるUVレーザを用いたテンポラリーデボンディングを、個体レーザとエキシマレーザとの比較を交えながらご紹介致します。

また、医療分野やカメラモジュール、イメージセンサーや光通信デバイスなど様々な分野で適用の可能性のある、超短パルスレーザを用いたガラス+ガラス、ガラス+異種材料の溶接についてご紹介致します。

半導体/電子デバイス微細加工プロセス用レーザー

スペクトラ・フィジックス(株) 江橋 信俊 氏
近年のスマートフォンをはじめとした電子機器の高性能化/小型化において、様々な電子デバイスの微細化技術が生まれ、微細加工技術のブレークスルーを起こしうるレーザーによる加工プロセスは重要度を増している。それら微細加工ソリューションに寄与するレーザー源として、高出力フェムト秒レーザSpirit、高出力ハイブリッドピコ秒レーザーIceFyre、そしてハイブリッドナノ秒高出力レーザーQuasarなどスペクトラ・フィジックスのレーザー製品の特長の紹介を軸に半導体や電子デバイス製造分野での応用例を紹介する。

電子デバイス向け微細加工用ピコ秒パルスレーザのご紹介

スペクトロニクス(株) 岡田 穣治 氏
<準備中>

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