露光装置は、露光方式によってコンタクト露光装置・プロキシミティ露光装置、一括投影露光装置および分割投影露光装置に分けられます。ここでは、プロキシミティ露光装置について、歴史やメリット・デメリットをご紹介します。
プロキシミティ(Proximity)露光は、マスクとウエハの間を10µm〜100µm前後離して露光する方式です。1970年代に、コンタクト露光におけるゴミ付着の問題を避けるため開発されました。マスクとウエハを近接させ、なおかつ固定する、という方式の実現は簡単ではありませんでしたが、1977年にキヤノンが、等倍投影するマスク自動位置合わせ機能付きプロキシミティ露光装置「PLA-500FA」を発表。1978年に販売を始めると大いに売れ、プロキシミティ露光装置が一気に普及しました。
さらにキヤノンは、1977年にレーザースキャンオートアライメント機構を搭載したPLA-501FAを発売。以降、アライナーが自動化され、作業者の熟練度に左右されることなく、歩留まりや生産性を大幅に向上させることができました。
マスクとワークを完全に接触させるコンタクト露光方式の欠点を解消するため開発されただけあって、プロキシミティ露光はマスクもウエハもダメージが少ない点がメリットです。ウエハとマスクが接触することで汚れや傷が付着したり、転写欠陥が発生するのを防ぐことができます。
一方で、大面積への露光では特に、マスクとウエハとの間隙を均一に一定に保つことが難しく、このため、マスクとウエハが部分的に接触して転写欠陥となったり、マスクやウエハに傷が発生する可能性があります。また、マスクとウエハとのすき間を空けるため、解像度が下がってしまう点もデメリットです。特に段差があるワークなどへの露光は難しいでしょう。
プロキシミティ露光は、マスクとウエハのすき間をあけて露光するため、マスクやウエハへのダメージが少なく、半永久的に使える点がメリットです。一方で、すき間があるため、コンタクト露光に比べて解像力が下がります。大経口や段差のあるウエハは均一に露光しにくい点がデメリットでしょう。
プロキシミティ露光は、導入費用やランニングコストを抑えたいという方におすすめです。
半導体のシリコン基板(ウエハ)などのセンサ・電⼦回路を集約する微⼩電気機械システム(MEMS)をはじめ、⾼精度の電⼦機器の製造⼯程で⽋かせない存在となっている露光装置。量産⽬的、研究開発⽬的に分けておすすめの露光装置を紹介します。