GLOSSARY

ArF液浸リソグラフィとは

ArF Immersion Lithography
最終更新:2026-04-22露光装置

定義・解説

ArF液浸リソグラフィ(ArF Immersion Lithography)は、ArFエキシマーレーザー(波長193nm)を光源とする液浸露光技術です。投影レンズとウェハの間に超純水(屈折率n≈1.44)を満たすことで実効波長を約134nmまで短縮し、高い開口数(NA≤1.35)と解像度を実現します。2006年頃から45nmノード以降の先端半導体製造の主力技術となり、EUV露光が普及する現在でも多くの工程で使われています。

液浸露光の原理は、空気(n≈1.0)よりも屈折率の高い水(n≈1.44)で光路を満たすことで、同じ開口数NAでも結像分解能が向上する点にあります。解像度R = k₁×λ/(NA×n)の式において、分母にnが加わることで理論上の分解能が改善します。水を使った液浸露光の実用化にはASMLが先導的な役割を果たしました。

ArFi露光装置は現在もDRAM・NAND Flash・ロジックチップの多数の露光層(アライメントマーク・周辺回路・一部の中間層など)に用いられており、工場全体の露光装置台数としてはArFiがEUVを大幅に上回ります。また、多重パターニング(SADP:自己整合ダブルパターニング、SAQP)と組み合わせることでArFi単独の解像限界を超えた微細パターンを形成できます。

ArFiの液浸リキッド(超純水)管理は重要な技術課題です。ウェハ移動時に水が飛散(ウォーターマーク)すると欠陥原因になるため、液浸ヘッド(ローカルフィルスター)による水のコンファインメント技術、撥水性のレジスト保護コート(TARC)の採用などが行われています。

主要メーカーはASML(TWINSCAN NXT系:ArFi市場で約75〜80%のシェア)、Nikon(NSR-S631E等)です。Canonは液浸ArFiには参入せず、KrF・i線と独自のナノインプリント(NIL)技術に注力しています。ASMLのTWINSCAN NXT:1980Diは最先端ArFi装置として、先端ファブの多くに導入されています。

設備の製造メーカー

ASMLオランダ

EUV露光装置の唯一のグローバルサプライヤー。極紫外光リソグラフィ技術でムーアの法則を延命させ、5nm以下の先…

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ニコン(Nikon)日本

DUVスキャナーおよびi線ステッパーの主要メーカー。高解像度光学技術とウェーハステージ技術に強みを持ち、成熟プ…

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キヤノン(Canon)日本

i線・KrFステッパーを長年供給する露光装置メーカー。近年はナノインプリント・リソグラフィ(NIL)を量産化し…

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露光装置

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