世界初の空冷方式による1W連続波266nm遠紫外固体レーザシステムの開発
ソニーマニュファクチュアリングシステムズ株式会社(代表取締役社長 藤森徹)は、このほど世界初※1の空冷方式によるベータホウ酸バリウム(BBO)※2結晶を使った1W連続波266nm遠紫外固体レーザシステムを開発いたしました。
近年、半導体デバイスパターンの微細化進展とともに、半導体製造技術の半導体ウェハ異物・パターン欠陥検査装置用光源の短波長化への要求が高まっている中、1Wクラスの高出力・高安定な遠紫外固体レーザ光源が非常に期待されております。しかし、これまで遠紫外光を発生させる非線形結晶の劣化が原因で、出力200mW以上を得ることが難しいとされてきました。 また高出力に伴う排熱のための循環水冷方式導入が必須になるなど装置小型化が困難であることが問題でした。当社では遠紫外光を発生させる結晶の改良プロセス開発とファイバレーザ技術導入に成功し、従来では難しいとされていた高出力な遠紫外光を小型空冷方式にて発生させるレーザシステムを実現しました。
本技術開発では、遠紫外光を発生させるソニー独自のBBO結晶の高品質化開発によりレーザ耐力を高めることに成功し、本システムの遠紫外光出力1Wでの3000時間以上の動作が可能であることを確認いたしました。一方で、ファイバレーザ技術を基本波光源として採用することで、従来型(200mW)※3と同等のサイズ※4および消費電力でかつ空冷方式によるシステムで、従来比5倍の1W遠紫外光出力を実現しました。これら技術開発の結果、産業用途での採用条件を満たすことで、幅広い産業分野での使用を可能にしました。
当社では主要アプリケーションである半導体デザイン45nm世代にあわせて2007年末を目処として本レーザシステムの商品化を進めてまいります。また本レーザシステムを2007年7月17日～19日、サンフランシスコで開催されるSemicon West 2007に参考出展いたします。
今後当社では本技術開発を継続させ、最先端の半導体検査プロセスの要求に応えるべく1W以上の高出力遠紫外固体レーザシステムの開発を進めてまいります。
- ※1 BBO結晶使用および空冷方式、ソニーマニュファクチュアリングシステムズ調べ(2007年7月9日現在)
- ※2 β-BaB2O4
- ※3 従来機種 遠紫外固体レーザCobalt(UW-1200A)
- ※4 レーザヘッド体積比
レーザヘッドユニット
コントロールユニット高出力遠紫外固体レーザの主な仕様
- 波長:266nm/線幅 <0.001pm(縦単一モード)
- 出力:1W/発振方式 連続波/長期出力安定性 <±3 %/h
- ビーム径:3mm/ビーム発散角 <0.4mrad/ビーム品質 M2<1.3
- 電源:単相 AC100～240V、50/60Hz
- 外形寸法
- 240(W)mm x 840(D)mm x 160(H)mm/約42kg(レーザヘッドユニット)
- 424(W)mm x 460(D)mm x 104(H)mm/約13kg(電源ユニット)
- 424(W)mm x 460(D)mm x 150(H)mm/約28kg(コントロールユニット)
- 消費電力:300W(最大)/冷却方式 空冷
