ウシオのDI装置「UDIシリーズ」

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
Contents
ウシオ電機のご紹介
ウシオの露光装置のご紹介
新開発ダイレクト・イメージング装置「UDIシリーズ」
〈1〉
ウシオ電機のご紹介
1964
1970
創業期
産業用光源メーカーとしてスタート
1980
1990
光創造企業への変換
発展期
2000
飛躍期
光のトータルソリューション企業へ
※ｸﾞﾙｰﾌﾟ50社、従業員5700人
〈2〉
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。
Contents
ウシオ電機のご紹介
ウシオの露光装置のご紹介
新開発ダイレクト・イメージング装置「UDIシリーズ」
〈3〉
40
講演･セミナー
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）
ウシオの露光装置のご紹介
ウシオの露光装置のご紹介
1975年、ソーラーシミュレーターを開発
1988年、露光装置開発スタート
1990年、自社開発レンズ「UPL-04」
1975年、宇宙開発事業団(NASDA、現JAXA)向け世
界最大級のソーラーシミュレーターシステムを開
発・シリーズ化。ここで培われた光源、集光鏡、
インテグレータ、分光補正フィルタ、コリメータ
などの各種技術が、今日のUXシリーズに継承され
ています。
1990年、自社開発レンズ「UPL-04」を
投入。それまでの可視光レンズでは不
可能だった、強力な紫外光の平行性、
均一性、波長コントロールを可能にし
ました。
〈4〉
〈5〉
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
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
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。
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。
ウシオの露光装置のご紹介
装置ラインナップと市場
μm L/S
15
UFX-2
Roll to Roll Projection
10
UX4-MEMS
Full f ield Projection
Flip Chip BGA
Flip Chip CSP
UX4-ECO
Full f ield Projection
Wafer Package
Power Device
5
LED
Higt
1
UX5
Panel Size stepper
Fan out WLP
MEMS
←
Resolution
→
Low
TAB/COF
2.5D Interposer
UX7-3Di
Large f ield stepper
3D
UX4-LEDs
Full f ield Projection
LSI
100
200
Small
←
300
Substrate Siza
400
→
500
600 mm
Large
〈6〉
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。
講演・セミナー
41
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）
ウシオの露光装置のご紹介
ダイレクト・イメージング装置「UDIシリーズ」
5μmL/S
Overlay
±５μm
35sec
/side
5μm L/S
Resolution
高精細プリント基板用ステッパ
UX-5
3μm L/S
30 sec/side
唯一の
ＨＶＭ
ステッパ
〈7〉
〈10〉
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。
ウシオの露光装置のご紹介
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。
ダイレクト・イメージング装置「UDIシリーズ」
5μmL/S
Overlay
±５μm
35sec
/side
高精度光学技術
2.5Ｄ/3Ｄ用ステッパ
UX7-3Di
LIS 350
2μm L/S
Overlay
0.5μm
120wph
2μmL/S 高解像度レンズ
〈8〉
さらに、
2012年に販売した
「UX７−３Di LlS３５０」
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。
ダイレクト・イメージング装置「UDIシリーズ」
直描機用レンズ
〈11〉
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。
ダイレクト・イメージング装置「UDIシリーズ」
5μmL/S
Overlay
±５μm
35sec
/side
±100μmまでの基板のうねりに対応
直描機、はじめました。
フォーカス機構
5μm L/S
〈9〉
Overlay
±5μm
35sec
/side
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。
42
講演･セミナー
〈12〉
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。
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）
ダイレクト・イメージング装置「UDIシリーズ」
5μmL/S
Overlay
±５μm
ダイレクト・イメージング装置「UDIシリーズ」
35sec
/side
5μmL/S
Overlay
±５μm
35sec/side
Overlay ±5μm
dY(um)
35sec
/side
15
10
5
0
-5
-10
-15
-15
-10
-5
0
5
10
15
dX (um)
〈13〉
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。
ダイレクト・イメージング装置「UDIシリーズ」
5μmL/S
Overlay
±５μm
〈16〉
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。
ダイレクト・イメージング装置「UDIシリーズ」
35sec
/side
600点アライメント
±100μm
Warpage
5μmL/S
35sec
/side
Overlay
±5μm
600 points
Alignment
視認性評価結果
〈17〉
〈14〉
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。
ダイレクト・イメージング装置「UDIシリーズ」
5μmL/S
Overlay
±５μm
ダイレクト・イメージング装置「UDIシリーズ」
35sec
/side
FC-CSP
FC-BGA
タクト35秒/枚
Start
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。
35秒
8μm
0
〈15〉
5
10
最後に、
片面35秒の処理能力です。
15
20
25
30
35
Overlay
±10μm
35
sec/side
〈18〉
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。
講演・セミナー
43

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