ペリクルとは
ペリクルとは、フォトマスクのパターン面から離して張る薄い膜で、そこへ付いた異物を焦点からずらし、ウェーハへの転写から遠ざける防塵カバーです。
フォトマスクについて、SEAJの半導体製造装置用語集は、ガラス基板の遮光膜に非常に微細な回路パターンを形成したもので、回路をシリコンウェーハへ焼き付けるときの原版としています。原版という言い方が示すとおり、同じ1枚を使って何度も焼き付けます。マスクへ異物が1つ乗れば、その影響は焼き付けた枚数ぶん積み上がります。
大日本印刷は、2ナノメートル世代の半導体の回路を転写する際にEUVリソグラフィ向けフォトマスクへ異物が付着すると、半導体製造の歩留まりを低下させるおそれがある、と自社ニュースで述べています。三井化学も、ペリクルを使うことで異物による半導体ウェーハの製造不良を防げるとしています。歩留まりを守るための部材です。
素直に思いつく手は、マスクを洗い続けることです。しかし洗うほどマスクは傷み、洗っている間はそのマスクが露光ラインから抜けます。ペリクルはここで向きを変えます。異物を無くす代わりに、異物が写る場所から異物をどけます。
異物を焦点からずらして片づけます
Section titled “異物を焦点からずらして片づけます”SEAJの用語集は、ペリクルを、マスクのパターン表面へ異物が付着しにくいようマスク表面の近くへ取り付けた薄膜とし、ペリクル上に付着した異物は焦点からずれているためウェーハへの結像を免れる、と記しています。
露光装置はマスクのパターン面へ焦点を合わせます。膜はその面から離れた位置へ張るため、膜の上の異物は焦点からずれた高さに乗ります。焦点からずれた影は広がって薄まり、分解能で決まる線幅の世界へ像を残す手前で消えます。異物はそのまま乗ったまま、ウェーハへ写る力だけを失います。
現場が追うのは、膜の透過率と発塵です
Section titled “現場が追うのは、膜の透過率と発塵です”膜を1枚足す以上、露光光はその膜を通ります。三井化学は自社製品について、各露光波長に対して耐光性のある膜材料を選び、高い透過率が得られるように膜厚を設計したフォトマスク用防塵カバーとし、透過率99パーセント以上と、原料の前処理とスピンコート技術の組み合わせによる透過率の均一性の確保を挙げています。均一性が要るのは、膜のむらがそのまま露光量のむらへ化けるためです。
もう一つ追うのが、ペリクル自体からの発塵です。守るために付けたものが汚す側へ回っては本末転倒になります。三井化学は、厳選した材料によって光劣化と昇華成分による異物化を避けていること、アルミ合金フレームの表面を特殊な粘着材でコーティングしてフレームからの発塵を防ぎ内壁に付いた異物も保持すること、発塵の原因になっていた両面接着テープに代えて接着剤をフレームへ直接塗布したことを挙げています。クラス1のクリーンルームでクリーンロボットシステムを使って製造しているとも記しています。クリーンルームの等級が製品仕様として並ぶあたりに、この部材の性格が出ています。
それでも異物が入ることはあります。そのときは膜を剥がし、マスクを洗い、貼り直します。SEAJの用語集はマスク洗浄装置を、マスク表面から生成された異物を除去する装置としています。三井化学は塗布型マスク接着剤について、マスクからの剥離とマスクの洗浄がしやすいと記しています。剥がしやすさが仕様に並ぶのは、剥がすことを前提に使う部材のためです。マスクの状態そのものはマスク検査で確かめます。
差し出しているのは、光と、増えた1部材です
Section titled “差し出しているのは、光と、増えた1部材です”ペリクルの取引は分かりやすい形をしています。異物が写る危険が下がる代わりに、光路へ膜が1枚増えます。
第一の代償は、通す光が減ることです。透過率99パーセント以上という値は、逆に言えば、わずかとはいえ必ず失うぶんがあることも示します。第二の代償は、その膜自体が光で傷むことです。三井化学は、露光光に応じた新素材の開発によって長寿命を達成したと記しています。膜には寿命があり、交換の対象になります。
この代償は、露光が強くなるほど大きくなります。三井化学は、EUV露光の次世代技術として開口数0.55の高NA化と600W以上の高出力化が求められるとし、こうした露光技術へ対応するためEUV透過性92パーセント以上と1kWを超える露光出力への耐光性を兼ね備えたCNTペリクルの量産設備を岩国大竹工場へ設置すると2024年に発表しています。同社の公表値です。膜材にシリコン系素材を使う既存のEUVペリクルへ、カーボンナノチューブを膜材に使う次世代品を加える構成としています。
ペリクルは古い部材でもあります。三井化学は1984年にペリクルの販売を開始したとし、旭化成のペリクル事業は1986年の事業化以来FPD向けで市場を牽引してきたと、2022年の事業取得の発表で述べています。40年ぶんの異物管理のノウハウが、そのままEUV世代の膜づくりへ引き継がれています。
よくある質問（FAQ）
Section titled “よくある質問（FAQ）”ペリクルとは何ですか？
フォトマスクのパターン面から離して張る薄い膜です。SEAJの用語集は、マスクのパターン表面へ異物が付着しにくいようマスク表面の近くへ取り付けた薄膜とし、ペリクル上に付着した異物は焦点からずれているためウェーハへの結像を免れる、と記しています。
異物を取り除く道具ですか？
取り除く手前で決着をつける道具です。膜の上に乗った異物は、そのまま膜の上に乗っています。膜がパターン面から離れているため、露光装置がパターン面へ焦点を合わせると膜の上の異物はぼけます。像として写る場所から、ぼけて薄まる場所へ異物を移す考え方です。
ペリクルが無いと現場で何が起きますか？
マスク側の異物が歩留まりを下げます。大日本印刷は、2ナノメートル世代の回路を転写するときにEUVリソグラフィ向けフォトマスクへ異物が付着すると半導体製造の歩留まりを低下させるおそれがある、と自社ニュースで述べています。三井化学も、ペリクルを使うことで異物による半導体ウェーハの製造不良を防げるとしています。
膜には何が要りますか？
光を通す力と、光に耐える力です。三井化学は自社製品について、各露光波長に対して耐光性のある膜材料を選び、高い透過率が得られるように膜厚を設計したフォトマスク用防塵カバーとし、透過率99パーセント以上と、原料の前処理とスピンコート技術の組み合わせによる透過率の均一性の確保を挙げています。
ペリクル自体が異物の出どころになりますか？
なり得ます。そのため対策が製品仕様に並びます。三井化学は自社製品について、厳選した材料によって光劣化と昇華成分による異物化を避けていること、アルミ合金フレームの表面を特殊な粘着材でコーティングしてフレームからの発塵を防ぎ内壁に付いた異物も保持すること、発塵の原因になっていた両面接着テープに代えて接着剤をフレームへ直接塗布したことを挙げています。同社の公表値です。
EUV用のペリクルはどこが違いますか？
耐えるべき光の強さが違います。三井化学は、EUV露光の次世代技術として開口数0.55の高NA化と600W以上の高出力化が求められるとし、EUV透過性92パーセント以上と1kWを超える露光出力への耐光性を兼ね備えたCNTペリクルの量産設備を設置すると2024年に発表しています。同社の公表値です。
異物がマスクへ付いてしまったらどうしますか？
膜を剥がし、マスクを洗い、貼り直します。SEAJの用語集はマスク洗浄装置を、マスク表面から生成された異物を除去する装置としています。三井化学は塗布型マスク接着剤について、マスクからの剥離とマスクの洗浄がしやすいと記しています。
比較・違いを学ぶ
Section titled “比較・違いを学ぶ”この記事の事実は、誰でも読める公開資料を根拠とし、各URLの到達可否をこちらで実測しています。したがって、リンク先が移動または消滅した場合は、その旨をこのページへ反映します。
- SEAJ「半導体製造装置用語集 リソグラフィ」（2026年9月2日にリンク生存を実測、200）── ペリクルの位置づけと、ペリクル上の異物が焦点からずれて結像を免れること、フォトマスクを原版とする記述、マスク洗浄装置の役割
- 三井化学「三井ペリクル」製品ページ（2026年9月2日にリンク生存を実測、200）── 波長ごとの耐光性材料と膜厚設計、透過率99パーセント以上と均一性の確保、光劣化と昇華成分による異物化を避ける材料の厳選、フレームのコーティングと塗布型マスク接着剤、クラス1のクリーンルームでの製造
- 三井化学「三井化学、EUVペリクルの商業生産を開始」（2026年9月2日にリンク生存を実測、200）── 1984年の販売開始、異物による半導体ウェーハの製造不良をペリクルが防ぐという記述、2021年のEUVペリクル商業生産の開始
- 三井化学「三井化学、次世代EUV露光用CNTペリクルの生産設備を設置」（2026年9月2日にリンク生存を実測、200）── 開口数0.55と600W以上という次世代の露光条件、EUV透過性92パーセント以上と1kW超への耐光性、シリコン系素材とCNTの使い分け
- 三井化学「三井化学、旭化成ペリクル事業を取得」（2026年9月2日にリンク生存を実測、200）── 1984年の販売開始と、旭化成のペリクル事業が1986年に事業化されたこと
- 大日本印刷「2ナノメートル世代のEUVリソグラフィ向けフォトマスク製造プロセス開発を加速」（2026年9月2日にリンク生存を実測、200）── ペリクルをフォトマスクの保護フィルムとする記述、異物の付着が歩留まりを下げるおそれ