High-NA EUVで25×30 mmのダイは何回露光か
High-NA EUVでは、ウェーハ上で一度に使える露光領域が 26 mm×16.5 mm になります。25 mm×30 mmのダイは面積だけを見れば750 mm²ですが、1回で入るかどうかは面積では決まりません。二つの辺をどちらの軸へ置くか、分割後の境界を工程で扱えるかまで確認する必要があります。
この記事では、公開資料で確認できる4倍／8倍の縮小倍率、露光領域、stitching（複数回の露光像をつなぐ処理）、公表スループットを使い、寸法から工程候補を絞る方法を示します。顧客固有の歩留まり、マスク価格、PDKの保証範囲は公開されていないため、企業の採用判断や収益効果には換算しません。
104×132 mmの像が26×16.5 mmになる
High-NA EUVは、NA（開口数、光を集める能力）を0.55へ高める一方、マスク像を縦横で異なる倍率に縮小します。公開されている説明では、一方の軸が4分の1、もう一方が8分の1です。マスク上の有効像領域を104 mm×132 mmとすると、ウェーハ上では104÷4＝26 mm、132÷8＝16.5 mmになります。
この異方性を「anamorphic imaging」と呼びます。縦横を同じ倍率で縮める従来の考え方では、ダイを90度回したときの結果を正しく判定できません。
現行の6インチマスク外形と104×132 mmの像領域も区別が必要です。基板の端まで描画できるわけではなく、black border、位置合わせマーク、保持領域などが必要になります。記事中の寸法計算は、これらの余白を入れる前の長方形モデルです。
先に二つの向きを試す
ダイ寸法をDx×Dyとすると、最初の判定は単純です。
Dxが26 mm以下、Dyが16.5 mm以下なら、その向きでは長方形として1フィールドに入ります。
入らなければ、90度回したDy×Dxを同じ条件で確認します。
どちらも入らなければ、floorplanの変更かstitchingの検討へ進みます。
15 mm×25 mmのダイは、15 mmを4倍側、25 mmを8倍側へ置くと25 mmが16.5 mmを超えます。90度回し、25 mmを26 mm側、15 mmを16.5 mm側へ置けば1フィールドに収まります。
この例の面積は375 mm²です。露光領域の面積429 mm²より小さいため、429 mm²以下は収まるための必要条件になります。それだけでは十分ではありません。20 mm×20 mmも400 mm²ですが、20 mmの辺が16.5 mmを超えるため、どちらへ回しても単一フィールドには入りません。
ダイ面積だけで判定すると、15×25 mmと20×20 mmの違いを落とします。実務では、面積を入口にせず、二辺、向き、scribe、alignment markの順に確認する方が安全です。
25×30 mmは既知の2分割候補になる
25 mm×30 mmでは、25 mmを26 mm側へ置けますが、30 mmは16.5 mm側を超えます。余白なしの長方形モデルなら、30 mm側を二つのhalf-fieldへ分ける候補です。90度回すと30 mmが26 mm側を超えるため、単純な二分割とは別の対応確認が必要です。
天井関数で必要な長方形数を数えると、非回転はceil(25/26)×ceil(30/16.5)＝2です。回転案は4を返します。この式は幾何学上の区画数を示すだけで、x方向を含む任意の多重stitchingを装置やPDKが保証することを示しません。
stitchingでは中央の線を合わせるだけでは足りません。境界付近の重複露光、線端、CD（線幅）、overlay（重ね合わ位置）、OPC（光学近接効果補正）を同時に扱います。imecの公開研究でも、stitch bandへ重要パターンを置かない設計、absorberの反射、sub-resolution grating、process window、位置ずれへの感度が評価対象です。
無料部分の結論は、25×30 mmなら「2回」と断定するのではなく、既知のy方向2分割候補であり、境界設計と工程認定を確認するです。幾何計算と量産認定を分けることで、公開資料から言える範囲を保てます。
