Laser Source
Laser -Produce Plasma Source Reflective Integrator
Parabolic Mirror
Reticle stage
Reflective Reticle
Projection System
Wafer Stage
Illumination System
Light Source
EUV
光源光源光源光源照明系 照明系 照明系 照明系
投影系 投影系投影系 投影系 マスクステージ マスクステージマスクステージ マスクステージ
真空系、環境制御系 真空系、環境制御系 真空系、環境制御系 真空系、環境制御系
非球面加工 非球面加工 非球面加工 非球面加工
EUVL
マスクマスクマスクマスク高強度化 高強度化 高強度化 高強度化115 W
以上 以上以上 以上
デブリ除去 デブリ除去 デブリ除去 デブリ除去
集光ミラー耐久性 集光ミラー耐久性 集光ミラー耐久性 集光ミラー耐久性
繰返し周波数 繰返し周波数 繰返し周波数 繰返し周波数5 kHz以上以上以上以上
強度強度 強度強度安定性安定性安定性安定性 0.3 ％以内％以内％以内％以内
高効率高効率高効率
高効率 照度均一化照度均一化照度均一化照度均一化 σσσσ（（（（可変） ～可変） ～可変） ～可変） ～0.8 インテグレータ加工
インテグレータ加工インテグレータ加工 インテグレータ加工 斜入射ミラー加工 斜入射ミラー加工斜入射ミラー加工 斜入射ミラー加工
斜入射ミラー用 斜入射ミラー用 斜入射ミラー用 斜入射ミラー用 成膜 成膜 成膜 成膜
ミラー保持 ミラー保持 ミラー保持 ミラー保持 鏡筒組立て 鏡筒組立て 鏡筒組立て 鏡筒組立て
コンタミ制御 コンタミ制御コンタミ制御 コンタミ制御
ウエハステージ ウエハステージウエハステージ ウエハステージ
収差補正収差補正収差補正 収差補正
レジスト レジストレジスト レジスト
真空内駆動 真空内駆動 真空内駆動
真空内駆動 高速高速高速高速 高精度同期駆動高精度同期駆動高精度同期駆動高精度同期駆動 ステージ冷却 ステージ冷却 ステージ冷却 ステージ冷却 マスクチャック マスクチャック マスクチャック マスクチャック エア浮上／磁気浮上
エア浮上／磁気浮上 エア浮上／磁気浮上 エア浮上／磁気浮上
搬送系搬送系 搬送系搬送系
波面制御波面制御波面制御 波面制御
波面計測 波面計測波面計測 波面計測
高反射 高反射 高反射
高反射多層膜 多層膜 多層膜 多層膜 70 ％％％％ エタンデュ
エタンデュ エタンデュ エタンデュ 1 mm 2 sr
枠内数値は量産機仕様 枠内数値は量産機仕様 枠内数値は量産機仕様 枠内数値は量産機仕様
NA ≧ ≧ ≧ ≧0.25
ミラー冷却 ミラー冷却 ミラー冷却 ミラー冷却
アライメント技術
ミラー基板 ミラー基板 ミラー基板 ミラー基板
面形状計測 面形状計測 面形状計測 面形状計測
光源研究室
EUVA
光源研究室 光源研究室 光源研究室
装置研究室 装置研究室装置研究室 装置研究室
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本プロジェクトでは、これら EUV 露光システムに特有な技術課題に注目し、その解決策となる要素技 術（図中塗りつぶしで表示）の確立を目標とする。このために以下の４つの研究開発項目を実施する。
（１）光源技術
①高出力・高品位EUV光源技術およびEUV光源技術の研究開発
②集光ミラー汚染・損傷評価技術および集光ミラー汚染・損傷防止技術の研究開発
（２）装置技術
③EUV露光装置用非球面加工・計測技術の研究開発
④EUV露光装置コンタミネーション制御技術の研究開発
本プロジェクトでは研究開発を２つのフェーズに分け、それぞれ下記内容の技術確立を目指す。
第1期（H14年度～H17年度）：EUVLに特有な基礎的要素技術の確立。
第2期（H18年度～H19年度）：第1期の成果を応用、実用化を見込める基盤技術の確立
第1期、第2期の研究開発終了時の目標として、それぞれ中間目標、最終目標を設定した。目標設定す るに当たっては、以下の基準に従った。
中間目標：EUV 露光システムの基礎的要素技術を確立のための目標とし、具体的にはα機相当の目標 値とした。
最終目標；目標達成後には、民間事業努力により実用化可能な目標設定とし、具体的にはβ機相当の 目標値とした。
目標内容を以下に示す。
（１）光源技術
中間目標として平成17年度末までに、高出力・高品位のEUV光源、EUV光源の発行特性評価技術、
および集光ミラー損傷評価技術および防御技術の基礎的要素技術を確立するとともに、
集光点10W以上のEUV光源を構築する。
最終目標としては、これらの要素技術を発展させ、平成19年度末までに、集光点 50W以上で、実用 的なEUV露光システムのEUV光源として要求される安定性、一様性、寿命を全て兼ね備えたEUV光 源を開発する。
（２）装置技術
中間目標として平成17年度末までに、EUV露光装置の投影光学系のミラー基板製作に必要な、加工 技術・計測技術の基礎的要素技術確立を行い、0.05nm rms の加工・計測分解能を実現する。また、光 学系のコンタミネーションによる光学系ミラー反射率低下のメカニズム、評価技術の確立を行い、コンタミ ネーション防止技術、クリーニング技術の基礎研究開発を行なう。
最終目標としては、これらの基礎的要素技術を発展させ、実用的な EUV 露光システムで要求される、
0.1nm rms レベルの加工・計測技術を確立させる。また、光学系ミラーのコンタミネーション防御技術を
確立、ミラー1枚あたりの反射率低下（1年使用、クリーニング後）を1％以下に抑える技術を確立する。
具体的数値目標は表2.1.1に示した。
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表2.1.1 プロジェクトの目標値
２．事業の計画内容 ２．１ 研究開発の内容
（１）光源技術
研究開発項目① 高出力・高品位EUV光源技術およびEUV光源評価技術の研究開発
光源は EUV リソグラフィ最大の課題とされる。EUV リソグラフィでは露光機光学系を構成する Mo/Si 多層膜反射ミラーの特性により、13.5nm の波長の光となる。このため、現存する Hg ランプ、あるいは各 種レーザなどの光源を用いることができず、新たに光源を開発しなくてはならない。波長が短い、すなわ ち高エネルギーの光を発生させる高出力の光源であるため、高エネルギー、高密度プラズマのパルス光 源となる。具体的にはXeあるいはSnなどの10価あるいは11価といった、高価数の原子からの発光を 利用することになる。こうしたプラズマの発生方法、ターゲット材料、その供給方法の開発をする必要があ る。
さらに、単に高出力であるばかりではなく、実用的露光システムの光源として不可欠な様々な性能要件 を同時に満足する高品位な光源であることが要求される。即ち、パターン転写においては高精度の線幅 制御が要求されるが、このためには、照度の均一性、安定性、および高繰り返しパルス照射が必要であ る。
EUV 光源開発を効率良く遂行するためには、その正確な評価手段を確立することが重要である。本 研究開発が目標とする高出力・高品位のEUV光源を開発するためには、、EUV露光システムに要求さ れる光源特性を正確に計測するための評価技術が不可欠である。
本研究開発項目においては、有望と考えられるプラズマ光源について、高出力化・高品位化を進める 加工精度（加工面積≧200cm2） L: 0.20nm rms
M: 0.15nm rms H: 0.12nm rms
光学系ミラー寿命
1年使用後・クリーニング後で 反射率低下分≦1%
加工ー非球面加工分解能：
0.05nm rms 計測ー測定再現性：
0.05nm rms
光学系ミラー寿命
1年使用後・クリーニング後で 反射率低下分≦3%
装置技術
集光点パワー：50W エタンデュ≦3.3mm2sr 安定性：±5%
繰り返し≧5kHz 強度測定精度：±3%
空間分解能：5µm 角度分解能≦3°
集光ミラー反射率低下 検出精度：3%
集光ミラー寿命≧5B pulse 総合効率：0.2%以上
集光点パワー：10W エタンデュ≦10mm2sr 安定性：±10%
繰り返し≧5kHz 強度測定精度：±5%
空間分解能：5µm 角度分解能≦3°
集光ミラー反射率低下 検出精度：5%
集光ミラー寿命≧0.5B pulse
光源技術
最終目標（H19年度末） 中間目標（H17年度末）
①高出力・高品位EUV光源技術 およびEUV光源評価技術の 研究開発
②集光ミラー汚染・損傷評価技術 および集光ミラー汚染・損傷防止 技術の研究開発
③非球面加工・計測技術の 研究開発
④コンタミネーション制御技術 の研究開発
µ
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ための以下の各要素技術を理論と実験の両面から研究し、高出力と高品位を同時に満足させることがで きる技術を開発するため以下を実施する。
１）高出力化技術の開発
プラズマ励起方法、ターゲットの材質・形状や供給・回収方式、EUV光源を構成するターゲット・電極・
集光光学系等の構造・配置等の最適化を図ることにより、プラズマ励起エネルギーからEUVへの変換効 率、および発光点から集光点に至る捕集効率向上の検討する。
また、高出力化に伴う装置システム上の問題、即ちターゲット供給・回収機構部の発熱や、それによる変 形・損傷等への影響について調べ、これらを低減するための除熱技術、耐熱性の高いターゲット高速供 給・回収技術、高速排気技術等を開発する。
２）高品位化技術の開発
高出力化に伴う光源のエタンデュ、EUV 角度分布、強度安定性等への影響について調べ、これらに 基づきEUV露光システムに要求される高品位光源を実現するための角度分布一様化技術およびEUV 強度安定化技術等の開発を行う。
３）光源評価技術の開発
EUV光源から発するEUVについて、強度の絶対値、空間分布、角度分布、時間変化（パルス間変動、
ドリフト）、スペクトル分布等を測定するための EUV光源発光特性評価技術を開発する。また、光源動作 状態の実時間モニター技術を開発する。
研究開発項目②集光ミラーの汚染・損傷評価技術および集光ミラー汚染・損傷防止技術の研究開発 EUV光源では、デブリや高速イオンによる集光ミラーの損傷というEUV光源特有の大きな問題がある。
わずか数nm程度の不純物の堆積によって、集光ミラーのEUV反射率の低下は、集光ミラーの寿命の 指標と考えられている 10%程度に達する。また、高速イオンによっても集光ミラー表面が削られ、反射率 が低下するという現象も生じる。従って、集光ミラーの長寿命化の観点から、超高感度のミラー汚染・損傷 評価技術を開発することおよび、その損傷防止技術の開発が不可欠である。
本研究開発項目においてはEUV光源の本質的問題である、集光ミラー汚染・損傷を評価する技術お よび防止する技術の開発おこなうために、以下を実施する。
１）集光ミラー汚染・損傷評価技術の開発
光源チェンバー中で発生するデブリや高速イオン等の特性、およびこれらによる集光ミラーの 汚染・損傷を評価するための技術を開発する。さらに、高出力化がデブリや高速イオン等の発生 特性へ及ぼす影響、デブリや高速イオン等がミラーの汚染や損傷を生起する機構、およびミラー 汚染・損傷評価に関し実用性の高い加速試験の方法等を検討する。
２）集光ミラー汚染・損傷防止技術の開発
デブリや高速イオンによる集光ミラーの汚染・損傷を低減するための技術、および必要に応じ 汚染・損傷されたミラーを修復するための技術を開発し、集光ミラーの長寿命化を実現するため の技術確立を行う。