カメラや望遠鏡などの従来の光学システムでは、光学素子を軸方向に整列させていますが、EUV 光は波長が極めて短く、吸収率が高いため適していません。代わりに、三日月形のミラーを使用して EUV 光を誘導しますが、これにより光が中心軸から外れ、光学性能が低下します。

この問題を解決するために、新技術では、中央に小さな開口部を持つ 40 つの軸対称ミラーを直線状に配置します。EUV 光はミラー反射ごとにエネルギーの約 10% を失うため、従来のシステムでは約 1 枚のミラーが必要で、ウェハに到達する EUV エネルギーは約 10% にすぎません。ミラーの数を XNUMX 枚に制限することで、新システムではエネルギーの XNUMX% 以上がウェハに到達し、消費電力が大幅に削減されます。

新しい EUV 技術のコア プロジェクターは、望遠鏡のように 2 つのミラーを使用してマスク画像をウェーハに転送します。従来のシステムに必要な 6 つのミラーと比較して、このシンプルな構成は光学収差補正理論を再考することで実現され、そのパフォーマンスは光学シミュレーション ソフトウェアによって検証されています。チームはまた、新しい「デュアル ライン フィールド」照明光学方式を開発し、EUV 光を光路を乱すことなく平面マスクに向けることができるようになりました。

技術的価値の観察

フォトリソグラフィー装置は、マスクアライナー、露光システム、リソグラフィーシステムとも呼ばれ、半導体製造に不可欠です。フォト現像に似たプロセスを使用して、複雑なパターンをマスクからシリコンウェーハに転写します。フォトリソグラフィーは半導体ラインの幅を決定し、チップのパフォーマンスと消費電力に影響を与えるため、これらの装置は半導体業界で不可欠です。フォトリソグラフィー装置業界の上流にはコアコンポーネントとサポート設備が含まれ、下流では半導体と集積回路の製造とパッケージングに重点が置かれています。

日本の大学教授が、現在の半導体製造基準を上回り、生産コストを大幅に削減する極端紫外線（EUV）リソグラフィー技術を設計しました。この技術は、フォトリソグラフィー装置産業チェーンの上流セグメントに位置付けられています。

マクロ市場観察

フォトリソグラフィー装置は、マスクアライナー、露光システム、またはリソグラフィーシステムとも呼ばれ、チップ製造や高度なフォトレジスト開発に不可欠です。Crystal Clear Materials のハイエンドフォトレジスト研究開発に関する情報によると、設備と設置のコストが総投資額の 69% を占め、そのうちフォトリソグラフィー装置は 44% を占めています。

EUVリソグラフィー装置の登場

過去 436 年間で、フォトリソグラフィー技術は初期の G ライン (5nm) システムから最新の極端紫外線 (EUV) リソグラフィー装置へと進化しました。この進化は、接触型から近接型、そして最終的にはステップ アンド リピート型システムへと進みました。チップ製造に不可欠なツールである EUV リソグラフィー装置は、高度な集積回路の製造の中核を成しています。EUV 技術を使用してのみ製造できる XNUMX ナノメートル未満のウェーハ サイズのチップを製造するために、EUV リソグラフィー装置は不可欠です。

世界のリソグラフィー装置販売

世界の露光装置市場は高度に集中しており、上位90社が市場シェアの2015％以上を占めています。2020年から413年にかけて、露光装置の世界販売台数は全体的に増加し、2020年には前年比16.7％増のXNUMX台に達しました。

リソグラフィー装置の進化と販売

リソグラフィー装置は、Gライン、IラインからKrF、ArF、そして現在はEUV技術へと進化してきました。2020年の世界販売台数は、中低価格帯製品（KrF、Iライン）が264台と、市場の約65％を占め、大半を占めています。ハイエンドEUV装置は31台販売され、全体の約19％を占めています。

ASMLが世界のリソグラフィー装置市場をリード

2020年、オランダのASML社はニコンやキヤノンを上回り、世界のリソグラフィー装置市場においてシェア62%、出荷台数258台でトップに立った。

EUVリソグラフィー装置の価格

EUVリソグラフィー装置は、その高度な技術要件のため、150台あたり約2018億154万ユーロの価値があります。現在、これを製造できるのはASMLのみです。ASMLのEUV装置の価格は4年以降、着実に上昇しており、2021年11.7月1日時点では7.6台あたり約XNUMX億XNUMX万ユーロに達し、これはXNUMX億円相当（XNUMXユーロ＝XNUMX人民元）に相当します。