λ - メディア研究所

露光機の特徴と選定方法について
メディア研究所では、お客様のご要望に応じて
Nikon製中古ステッパー及び、Canon製アライナー
のご提案が可能です
選定の際に基本となるポイントにつきまして、ここ
でご紹介させて頂きます
・アライナー／ステッパ比較
・ステッパ選定におけるポイント
露光機の位置づけ
200
アライナー
露光領域
（ｍｍ□）
ステップ＆リピートにより拡大可能
100
ステッパー
20
0
0.5
１
解像力（μ ｍ）
5
露光方式
照明光
照明光
マスク
露光基板
一括露光方式
→ コンタクト・アライナー
プロキシミティ・アライナ
投影レンズ
投影露光方式
→ レンズ・ステッパ
露光原理
マスク
アライナーの像面
～５μｍ
－４ｔｈ
４ｔｈ
－３ｒｄ
３ｒｄ
－２ｎｄ
２ｎｄ
１ｓｔ
－１ｓｔ
回折光
いわゆる「影絵方式」の露光
マスクと像面とのＧａｐにより、露光
パターンは急激にボケる
実用限界解像 →２ｕｍ
投影レンズ
レンズ・ステッパの像面
開口数ＮＡ
（ＮｕｍｅｒｉｃａｌＡｐｅｒｔｕｒｅ）
～１０００ｍｍ
露光基板
レンズによる結像方式の露光
実用限界解像 →０．４ｕｍ
露光機の比較
アライナー
ステッパ
性能（量産レベル）
解像力（ｕｍ）
０．４
ｕｍ
～
２
合せ精度（ｕｍ）
０．１
ｕｍ
～
０．５
生産性（相対比）
ｕｍ
～
ｕｍ
１
１／３
装置サイズ（相対比）
１
１／３
価格（相対比）
１
１／３
～
ステッパの特徴
解像力
= ｋ＊ λ ／ＮＡ
λ ：露光光の波長
→ ｇ線ステッパ４３５ｎｍ
ｉ線ステッパ３６５ｎｍ
ＮＡ：レンズの開口数
→ 半導体ステッパ用投影レンズ０．４～０．６
ｋ：プロセスファクター
→ レジスト性能等に依存、露光機の評価には０．６程度を使用
解像力向上のためには、
・光源の短波長化（λ →小）
・レンズの開口数拡大（ＮＡ→大）
・プロセス技術の向上（Ｋ１ファクター→小）
焦点深度（ＤＯＦ）
= λ ／ＮＡ
２
λ ：露光光の波長
ＮＡ：レンズの開口数
焦点深度向上のためには、
・光源の長波長化（λ →大）
・レンズの開口数小へ（ＮＡ→小）
解像力向上と焦点深度拡大は、二律背反の関係にある
特に、ＮＡ拡大は２乗でＤＯＦの減衰をもたらす
→ 対象（応用分野）に応じて要求される最小線幅、基板の平坦度を把握し、
最適なＮＡ、波長をもったステッパを選択することが重要である
レンズ・ステッパのＮＡ／ＤＯＦ比較
λ
解像力
= ｋ＊ λ ／ＮＡ
ＮＡ（開口数）
大きいNA
小さいNA
焦点深度
２
= λ ／ＮＡ
デフォーカス
像のコントラスト変化
像のコントラスト
（基板面の平坦度に対応）
→急激に変化
→ほとんど変化しない

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