ハイエンド生産向けマスクアライナーに最適なUV-LEDソリューション
マスクアライナーは、MEMS、化合物半導体、パワーデバイス、マイクロ流体デバイスなどのバックエンド工程におけるフォトリソグラフィで重要な役割を担っています。近年では、ウェハーレベル・チップスケール・パッケージ（WLCSP）、ファンアウト・ウェハーレベル・パッケージ（FOWLP）、フリップチップ実装、3D-IC／シリコン貫通電極（TSV）、バンピング、2.5Dインターポーザーといった先端パッケージング技術の普及により、より高密度で複雑な微細構造の形成が求められています。そのため、高精度な位置合わせと露光を実現するマスクアライナーの重要性がますます高まっています。
手動、半自動、自動のマスクアライナーは、研究開発向けの少量試作から量産ラインまで、幅広いフォトリソグラフィ工程で使用されています。 PrimeliteのUV-LED露光システム (ALE/1、ALE/1C、および ALE/2)は、さまざまなマスクアライナーへの組み込みに対応し、幅広い露光用途で200 W、350 W、500 Wの小型水銀ランプから、750 W、1,000 W、1,500 Wの中型水銀ランプまで置き換えることができます。 また、i線（365 nm）のみを使用するプロセスでは、最大5,000 W級の従来型水銀ランプに匹敵する照射性能を実現します。
PrimeliteのUV-LED光源を搭載したマスクアライナーは、コンタクト露光（ソフトコンタクト、ハードコンタクト、真空コンタクト）および近接露光において優れた露光性能を発揮します。優れた照度均一性と2°未満の高いコリメーション性能により、4インチ、6インチ、8インチ、12インチ以上の基板に対して、最大0.7μmの高解像度パターン形成を実現します。 また、UV-LEDは長寿命でメンテナンスの負担が少なく、高い出力安定性を備えています。ウォームアップやクールダウンが不要なため、装置の稼働率とスループットの向上に貢献するとともに、トータルコスト（TCO）の削減にも貢献します。
マスクアライナーへのUV-LED露光システムの統合
PrimeliteのUV-LED露光ソリューションは、従来のランプハウスを置き換えることができます。UV-LEDの採用により、プライマリービームフォールディングミラー、450nm以上の不要な光を除去するヒートフィルター、機械式シャッターなど、従来必要だった光学部品を削減できます。 さらに、LEDパフォーマンスオプティクスは、従来の均一化光学系やコンデンサーレンズの代替として使用できます。 水銀ランプをUV-LEDへアップグレードする方法は、用途や装置構成に応じて複数の選択肢があります。
- 装置設計上の制約がある場合は、高透過率のLEDライトガイドを備えたオールインワンタイプの光ファイバー結合型UV-LED光源ALE/1をご検討ください。
- 高出力UV-LED露光システムALE/1Cは、分離型アーキテクチャを採用しています。制御サブシステム（CSS）と露光サブシステム（ESS）を独立したユニットとして構成しており、露光サブシステム（ESS）はマスクアライナーへ直接組み込むことができます。
- 高出力UV-LED露光システムALE/2は、i線（365nm）および広帯域UVに対応し、高い照射強度を実現します。大面積基板の露光にも対応しており、大型マスクアライナーへの組み込みに最適です。ALE/2は分離型アーキテクチャを採用しており、露光サブシステム（ESS）はマスクアライナーの露光部へ直接組み込むことができます。
PrimeliteのUV-LEDソリューションは、さまざまなマスクアライナーに合わせてカスタマイズできます。既存のランプハウスをUV-LED光源へ置き換えるレトロフィットにも対応しており、装置を大幅に改造することなくUV-LED化を実現できます。
広帯域UVで高出力を実現
PrimeliteのUV-LED露光システムは、水銀ランプと同等の波長特性に対応しているため、既存のフォトリソグラフィ装置をUV-LEDへ移行する際も、最小限の設計変更で導入できます。広帯域UV仕様に加え、i線（365nm）専用仕様や、365nm／405nmのデュアルピーク仕様もラインアップしており、用途やプロセスに応じて最適な波長構成を選択できます。
露光強度の比較
| ウェハーサイズ | 6" | 8" | 12" | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 放射照度 [mW/cm2] | 広帯域 | i線 | 広帯域 | i線 | 広帯域 | i線 |
ALE/11 | 90 | 37 | 50 | 22 | — | — |
ALE/1C1,3 | 120 | 50 | 70 | 30 | — | — |
ALE/22,3 | — | — | 130 | 130 | 50 | 50 |
水銀ランプ(典型値) | ||||||
| 350 W | 50 | 25 | 25 | 12 | — | — |
| 500 W | 75 | 37 | 35 | 17 | — | — |
| 1,000 W | 150 | 75 | 70 | 35 | — | — |
| 5,000 W2 | — | — | 250 | 130 | 100 | 50 |
1Ø150 mmから始まるラウンド露光領域
2200 X 200 mmから始まる2正方形露光面積
3スタンダードモード;チラー付きパフォーマンスモードではさらに20%の出力を得られます
PrimeliteのUV-LED露光システムがマスクアライナーに選ばれる理由:
- ステッパーへの組み込みが容易な高輝度UV-LED光源
- 高い出力安定性により、均一で再現性の高い露光を実現
- i線（365nm）、h線（405nm）、g線（436nm）に対応し、光学フィルターを使用せず柔軟な波長構成を実現
- UV-LED技術により、長寿命と低トータルコスト（TCO）を実現
- 水銀を使用しないため、安全性が向上
- 発熱が少なく、冷却負荷を低減
- 1msの高速オン／オフ制御
Advanced Light Engine
TWO
ALE/2 UV-LED露光システムは、i線（365nm）仕様および広帯域UV仕様を用意しており、8インチ・12インチの円形・角形基板に対して100mW/cm²以上の高照度露光を実現します。