ステッパー向けPrimelite UV-LED光源が先進パッケージングの生産性を向上
広帯域UV対応ステッパー（1Xステッパー、ミニステッパー）は、ファンアウト・ウェハーレベル・パッケージ（FOWLP）、ウェハーレベル・チップスケール・パッケージ（WLCSP）、シリコン貫通ビア（TSV）などの先端パッケージングに欠かせない露光装置です。これらのステップ・アンド・リピート方式のステッパーは、MEMSや化合物半導体などにおける高精度な微細パターン形成に広く使用されています。
広帯域UV-LED光源ALE/1およびALE/1Cは、既存のステッパーをUV-LED光源へアップグレードするための最適なソリューションです。UV-LED光源の採用により、使用可能な感光材料の選択肢が広がり、さまざまな先端パッケージングプロセスに柔軟に対応できます。
ALEシリーズは、独自のモジュール構成を採用しています。i線（365nm）、h線（405nm）、g線（436nm）の各UV-LEDモジュールを組み合わせることで、350～450nmの広帯域UVにおける波長構成を柔軟に最適化できます。また、高出力設計により、最大1,000W級以上の従来型水銀アークランプの置き換えにも対応します。ランプ交換による装置のダウンタイムや、水銀ランプの廃棄・管理に伴う負担を軽減し、装置の稼働率向上とメンテナンスコストの削減に貢献します。PrimeliteのUV-LED光源をステッパーなどのフォトリソグラフィ装置へ統合することで、水銀ランプに起因するこれらの課題を解決できます。
PrimeliteのUV-LED光源は、多くの半導体製造プロセスで採用され、その性能と信頼性が実証されています。ステッパーに統合することで、1µmからサブミクロン領域までの高解像度な露光を実現します。高出力、高い出力安定性、優れた信頼性により、スループット（WPH：Wafer Per Hour）の向上とトータルコスト（TCO）の削減に貢献します。
ステッパーへの広帯域UV-LED光源の統合
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ために設計されています。UV-LED光源の採用により、主ビーム折り返しミラー、熱線吸収フィルター、シャッターなど、従来必要だった光学部品を削減または不要にできます。さらに、LEDパフォーマンスオプティクスは、多くのシステムで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、システムの簡素化とコスト削減に貢献します。既存のステッパーを水銀ランプからPrimeliteのUV-LED光源へアップグレードする方法は、主に以下の2つです。：
- 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。ALE/1は、ステッパーの照明光学系へ容易に組み込むことができます。
- 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）は独立したユニットとして構成されており、露光サブシステム（ESS）はステッパーの従来のランプハウスと置き換えて導入できます。
いずれのソリューションも、お客様のステッパーの仕様に合わせてカスタマイズ可能です。また、既存システムのランプハウスをUV-LED光源へ置き換えるレトロフィットにも対応しています。
i線、h線、g線を組み合わせ、最大出力を実現
多くのフォトリソグラフィプロセスでは、i線（365nm）、h線（405nm）、g線（436nm）による広帯域UV露光が採用されています。PrimeliteのUV-LED露光システムは、水銀ランプと同等の波長構成に対応しているため、既存のステッパーをUV-LED光源へアップグレードする際も、最小限の設計変更で導入できます。また、365nm／405nmまたは405nm／436nmのデュアルピーク仕様も用意しており、プロセス要件に応じた波長構成を選択できます。
出力性能の比較
| 出力 [mW] | 広帯域 (350 〜 450 nm) | i線 (355 〜 385 nm) |
|---|---|---|
ALE/1 | 30,000 | 10,000 |
ALE/1C1 | 40,000 | 17,000 |
水銀ランプ(典型値) | ||
| 500 W | 25,000 | 12,000 |
| 1,000 W | 50,000 | 25,000 |
1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
超高精度露光
PrimeliteのUV-LED露光システムは、0～100％の高速オン／オフ切り替えを1ms未満で実現します。内部のクローズドループフィードバック制御により、短時間露光から長時間露光まで安定した照射出力を維持します。この高い出力安定性により、タイマー制御のみで50msの短時間露光においても±0.2％の露光線量精度を実現します。露光時間が長くなるほど、線量精度はさらに向上します。
ステッパーにPrimeliteのUV-LED光源が選ばれる理由:
- 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
- アライメント用グリーンLED（530nm）をオプションで用意
- 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
