우시오의 투영 노광 기술

전용으로 개발한 고출력 램프와 마스크 손상이 없는 투영노광을 채용해 기판 수축 대응, 빌트업, 다층 패턴의 고정밀 접합을 실현시킨 우시오의 투영노광장치.

실리콘 웨이퍼, 유리 기판, 세라믹 기판, 롤 기판, 프린트 기판 등 다양한 기판에 대응하는 우시오의 대형 면적 투영 노광의 요소 기술을 소개합니다.

- 광원 기술

투영노광 장치에 최적화된 전용 설계

우시오는 광원 전문 업체로서 반도체ㆍ액정 스테퍼를 비롯한 다양한 노광장치에 높은 에너지로 고안정의 자외선 광원（UV램프）을 제공하고 있습니다.

대형 면적 투영노광 장치「UX시리즈」에서는 노광 장치 개발과 동시에 광원의 개발을 시작해 모든 노광장치에 광학계의 특성을 총체적으로 끌어 올린 전용 설계된 광원을 채용하고 있습니다.

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- 조명광학계 기술

이상적인 「光」으로 변모

램프에서 방사된 빛을 효율적으로 집광해 고균일ㆍ고평행으로 마스크를 조사하는 작용을 하는 부분이 조명 광학계입니다. 각 미러에 채용된 특수 코팅으로 인해 노광 파장의 선택이나 열선 커트 등도 모두 가능합니다.

우시오의 조명광학계 기술은 1960년부터 시작된 스페이스 체임버용 솔라 시뮬레이터 개발로 길러진 고도의 광학 기술에서 그 뿌리를 찾을 수 있습니다. 이후 많은 반도체ㆍ액정용 노광장치에 조명 광학계를 제공해 노광장치용 광학계로서의 완성도를 높였습니다.

「UX시리즈」의 조명광학계는 지금까지의 노하우와 실적을 살려 램프 출력이나 노광 파장의 풍부한 다양성을 갖추는 등 프로세스에 알 맞는 이상적인 평행광을 투영광학계에 공급하고 있습니다.

- 투영광학계 기술

「깊은 초점 심도」「무 손상」이 가능한 기술

우시오는 마스크와의 비접촉으로 인해 마스크 손상이 없는 투영노광 방식에 착안해 종전에는 곤란했던 대형 면적ㆍ낮은 디스토션의 투영광학계를 개발하였습니다.

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투영 렌즈

우시오가 독자적으로 개발한 투영 렌즈는 노광 영역 φ200mm, 해상도 5μmL/S의 스펙을 가진 저 왜곡 렌즈가 그 대표적인 예입니다. 다양한 수요에 최적화된 광학 설계로 깊은 초점 심도를 유지하면서 다양한 노광 면적, 해상도를 가진 투영 렌즈를 개발해 시리즈화하고 있습니다.

투영배율의 가변화

기판 수축에 따른 패턴의 신축을 검지해 최대 ±0.1%까지 투영 배율을 자동조정합니다. 신축이 큰 중첩 노광에서 문제가 되고 있는 접합 불량을 방지해 완벽한 레지스트레이션을 실현하고 있습니다.

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- 얼라인먼트 기술

마스크 위치 조정

고정밀 alignment 실현

우시오의 대형 면적 투영노광장치는 독자적인 「TTL 비노광 파장 얼라인먼트」의 오토 얼라인먼트를 채용하고 있습니다. 이는 마스크와 워크의 얼라인먼트 마크를 개별적으로 검출해 각각을 화상처리를 통해 xy좌표 축 위에 고정시켜 위치를 맞추는 방식으로서 다음과 같은 특징이 있습니다.

워크 위치 조정

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얼라인먼트 시인성의 예

TTL 비노광 파장 얼라인먼트

 1. 전면 크롬이 도장된 개구부의 작은 마스크라도 마스크와 워크의 개별 관찰을 통해 워크 마크의 발견이 용이.

 2. 마스크 너머로 관찰하기 때문에 콘트라스트의 저하가 없어 선명한 마크로 얼라인먼트가 가능.

 3. 기본적인 영향으로 콘트라스트가 낮은 마크로도 조명 방법의 선택（밝은 시야/어두운 시야 조명）과 파장 선택에 따라 시인성의 향상이 가능.

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패턴 매칭 방식

1. 전용 얼라인먼트 마크가 없어도 다양한 배선 패턴을 화상 인식으로 등록해 얼라인먼트 가능.

2. 얼라인먼트 마크에 맞게 다양한 오토 얼라인먼트 알고리즘의 선택이 가능. （레퍼런스법, 중심검출）

- 반송 기술

다양한 워크ㆍ애플리케이션에 대응 가능

실리콘 웨이퍼, 평면 기판, 프린트 기판 등을 비롯해 다양한 워크에 대응이 가능한 고정밀의 반송계를 갖추고 있습니다.

또한 넓은 노광 필드를 활용한 일괄 노광, 나아가 대형 면적의 워크에 대응이 가능한 스텝 & 리피트 노광 등 다양한 노광 수요에 대응할 수 있는 노광 스테이지는 효율적이고 안정된 처리를 지원하고 있습니다.

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