光技術情報誌「ライトエッジ」No.40（2014年3月発行）
JPCA Show 2013
(2013年6月)
PCおよびスマートフォン向け プリント基板・インターポーザ用 最新露光装置のご紹介
ウシオのDI装置「UDIシリーズ」
青木 一也
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ウシオ電機は、産業用光源メーカとして1964年に設立いたしました。以来、エレクトロニクス分野をはじめ、映像、バイオ・医療など、さまざまな分野に、光のソリューションをご
提供させていただいております。従業員数は、全世界で約5700人。本社を東京におき、東アジアを始め、アメリカ、ヨーロッパ、東南アジアに販売や生産拠点を構えています。
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1975年、世界最大級のソーラーシミュレーター開発に携わり、光源、集光鏡、インテグレータ等の光学技術を磨き、これらは現在の露光装置の礎となっております。
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ソーラーシミュレーターの開発以降、弊社は露光装置用ＵＶランプハウスを手がけており、これを中核に、1988年、露光装置を開発しました。さらに、1990年、ウシオ初の投影レンズ「UPL-04」を開発し、現在では、100本以上の大面積で高解像力のレンズをラインナップしています。
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この100本以上というレンズのランナップは、プリント基板からＭＥＭＳ、ウェハパッケージングプロセスなど、多種多様な用途に対応し、活用いただいております。
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例えば、プリント基板向けステッパ「ＵＸ５」は、1999年に販売を開始しましたが、ウシオ独自の大面積露光技術と高精度ステージ技術で、唯一の量産用ステッパとして活躍しています。
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さらに、2012年に販売した「UX７－３DiLlS３５０」は、シリコン、有機インターポーザ向けで、次世代向けパッケージ対応のステッパとなっています。また、この「ＵＸ７」は、Φ300ｍｍのウェハだけではなく、405×350ｍｍまでの角基板にも対応した装置となっています。
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今回ＪＰＣＡ2013において、弊社は露光装置の新ラインナップとして、プリント基板向けＤＩ・ダイレクトイメージング装置「ＵＤＩシリーズ」を発表いたしました。解像性能5µmL/S、重ね合せ精度±５µm,処理能力片面35秒の3項目について、ご紹介させていただきます。
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解像性能は、将来先端パッケージにおいて、求められるであろうデザインの５µmL/Sを達成しております。ＳＥＭ写真のとおり、15µm厚のドライフィルム上に、５µmL/Sのパターンを解像しております。
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これは、過去、弊社が培ってきたファインで大口径な投影レンズの技術が、この直描機の技術に生かされております。
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もちろん、この装置にはAutoFocus機能を標準装備しており、ワークステージ吸着時に200µm基板がうねっていたとしても、この高解像性能を達成することが可能です。
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次に、アライメント精度についてご紹介させていただきます。±５µmの重ね合せ精度を達成しております。
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また、「ＵＤＩシリーズ」のアライメントにおける特徴は高精度なところだけではありません。通常、アライメントマークは、1基板あたり10～20点ですが、ウシオの直描機は、その数十倍の600点ものアライメントマークを読み込むことが可能です。通常の１０～20点のアライメントでは、基板面内の位置ばらつきに対応することが困難でしたが、600点をとることによって、面内の位置ばらつきにも対応し、さらに高精度アライメントを安定的に行うことができるようになりました。また、この600点というアライメント点数も、オプションにてさらに増やすことが可能です。
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最後に、片面35秒の処理能力です。
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この片面35秒のタクトは、弊社の高速・高精度なステージ技術のみならず、高速データ変換処理技術を獲得することによって、35秒というタクトタイムを達成しております。
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もちろん、この35秒タクトは、ある特定の限られた性能の条件下ではなく、５µmL/S, ±５µm,600点アライメントを使用した状態でのタクトを達成しております。
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なお、今回のＪＰＣＡショーでは、この高精度ＤＩの技術を駆使した、８～１０µmL/Sをターゲットとした、次世代CSP向け直描機も併せて発表させていただいております。
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今号では、レーザ、露光装置、NOｘの分解における脱硝技術、エキシマランプを用いた表面改質や接着技術など、2013年夏から2014年春にかけて発表した技術に関する論文12件を掲載しました。
シリーズ「大学研究室を訪ねて」では、光を用いた非侵襲的生体計測と病理診断への応用に挑む、京都府立医科大学の高松先生をお訪ねし、開発に成功され、今、話題を集めている5-ALAを用いた病理診断支援技術をご紹介しております。
（2014年03月）