ネオンガスとは ギガフォトンはArFレーザー向けに回収率50%の装置を開発
ネオンガスは、露光装置の光源のエキシマレーザーで使う希ガスです。レーザー大手のギガフォトンは2026年9月、ArFレーザーで使ったネオンの50%を回収して再利用できる装置を開発したと発表しました。
- ネオンは、ヘリウムやアルゴンと同じ希ガスの仲間で、ほかの物質とほとんど反応しません。
- 半導体では、露光装置の光源のKrF(248nm)やArF(193nm)のエキシマレーザーで使います。
- ギガフォトンは2014年に、ネオンの使用量を最大50%減らす技術を開発しました。
- 2026年9月には、ArFレーザー向けに回収率50%、年470kLを処理できる回収の装置を発表しました。
ネオンガスは、空気の中にわずかに含まれる希ガスです。ほかの物質とほとんど反応しない性質を持ちます。看板のネオン管で知られますが、半導体では回路の模様を焼き付ける露光装置の光源で使われます。
エキシマレーザーの中のガス
先端の一歩手前の世代までの露光装置は、エキシマレーザーという光源を使います。ASMLの説明によると、フッ化クリプトン(KrF)のレーザーは波長248nm、フッ化アルゴン(ArF)のレーザーは波長193nmの光を出します。最先端のEUVの光は13.5nmです。ASMLは、今のKrFの装置で80nm、ArFの装置で38nmまでの細かさの模様を作れると説明しています。EUVを使う最先端の層以外では、こうしたレーザーの装置も使われ続けています。
名前のとおり、KrFはクリプトンとフッ素、ArFはアルゴンとフッ素の組み合わせで光を出します。ギガフォトンは、こうしたレーザーで使うネオンの量を減らす技術や、使ったネオンを回収する装置を出しています。レーザーを動かし続ける限りガスを使うため、工場にとっては毎月の材料の費用になります。
供給の揺れに備える
露光装置の光源をつくるギガフォトンは、近年の世界的な地政学のリスクや供給網の混乱で、ネオンガスの需給が大きく変動してきたと説明しています。1993〜1994年には、通産省の大型プロジェクトでArFレーザーの技術を開発した会社です。
そこでレーザーの会社は、使う量を減らす技術と、使ったガスを回収する技術を組み合わせています。
| 年 | 技術 | 効果 |
|---|---|---|
| 2013年 | ヘリウムを窒素に置き換える | ヘリウムの使用量99%減 |
| 2014年 | eTGM(ガスの制御) | ネオンの使用量を最大50%減 |
| 2026年 | hTGM for ArF(回収・再利用) | ネオンの回収率50% |
同社は2015年にも、レーザーの放電の効率を20%高め、消費電力を15%減らす技術を出しています。2026年9月30日に発表した回収の装置は、年間470kLのガスを処理でき、1台に最大5台のArFレーザーをつなげます。ギガフォトンは、光源のガスの消費を減らす技術と、工場の中で回収する仕組みを組み合わせて、ネオンの安定した調達を助けるとしています。
関連する用語
- エキシマレーザー:希ガスとフッ素などを混ぜたガスを光らせる紫外線のレーザー。KrFとArFが代表です。
- 特殊ガス:半導体の工程で使う高純度のガス。
- EUV:波長13.5nmの光を使う露光。DUVの光より14倍以上短い波長です。
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