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露光装置の仕組み

電化製品に搭載される半導体チップの製造に欠かせない半導体露光装置。ここでは、露光装置の仕組みを簡単にご紹介します。

露光装置の仕組み

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引用元:Nikon公式HP(https://www.ave.nikon.co.jp/semi/technology/story02.htm)

原版をステージに置き、上から紫外線(UV)光を照射すると、光が投影レンズを通過して、半導体基板に回路パターンを結像します。ウエハには、UV光が当たると性質が変わる樹脂(レジスト)が塗ってあり、光が当たった部分には、原板に描かれた回路パターンが転写されるしくみになっています。

光源には、波長248nmのKrFエキシマレーザーや、波長193nmのArFエキシマレーザー、波長13nmのEUV光源などが使用されます。近年の半導体は微細化が進んでおり、コンデンサレンズやフォトマスク、投影レンズ、ステージすべてに、ナノ単位の高精度が求められています。

露光装置で大切な3つの技術

半導体露光装置の性能を左右するのが「投影レンズの解像度」です。投影レンズの解像度が高いほど、細かい回路パターンを転写することができます。

次に重要なのが、「重ね合わせ精度(オーバーレイ)」です。1つの半導体を作るには、何十回もフォトマスクを交換しながら、繰り返し回路パターンを焼き付ける必要があります。このため、ウエハとフォトマスクをズレることなく、できるだけ正確に重ね合わせることが重要です。複数のセンサーなどを搭載して、精度を高めている装置もあります。

そして、半導体の量産で大切なのが、1時間あたり何枚のウエハを露光できるかを示す「スループット」です。時間内により多くの半導体チップを生産するために重視されている指標です。

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当サイトでは、国内で露光装置を製造・販売しているメーカーを調査してまとめました。各メーカーの主な露光装置や強みなどを確認し、検討する際の参考にしてください。

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