マスクレス露光装置 Compact Lithography

マスクレス露光装置 PALET

コンセプト

Concept

フォトリソを、もっと身近に！

かつて「産業のコメ」と呼ばれた半導体。その半導体プロセスの根幹を支えた
技術が「フォトリソグラフィ」です。時代とともにフォトリソグラフィが求め
られる分野は拡がり、今やMEMS、物性研究、バイオテクノロジーなど、多種
多様な分野で利用される代表的な微細加工技術となりました。

一方で数ナノメートルにまで到達した半導体用フォトリソグラフィ装置はも
ちろんのこと、サブミクロンのパターンを露光する既存の装置でさえ、大型
な装置サイズ、数千万～数億円単位の装置価格、環境や付帯設備、ユーザに求められる高い熟練度など、導入のハードルは非常に高いのが実情です。「微細加工に興味はある、しかし近くにインフラはない」という研究者・技術者にとって、このハードルの高さは開発テーマを諦めるに十分です。

”マスクレス露光装置PALET” は設置場所を選ばない装置サイズ、マスクレス露光装置の常識を破る価格設定、思いついたパターンをその場で形にできるシンプルな操作性を実現しました。ユーザ目線でハードルを取り除いた製品仕様は、トライ＆エラーが必要不可欠な研究・試作用途に最適です。

私たちは、この ”マスクレス露光装置PALET” を通じて、フォトリソグラフィをより身近なものにしていきたい、様々な研究を加速する手助けをしていきたい、そう願っています。

利用分野

Fields

  • デバイス開発

  • 立体形状
    MEMS

  • 材料物性評価

  • バイオテクノロジー
    ライフサイエンス

  • 流体解析

  • 学生実験

製品特長

Features

HARDWARE

業界の常識を覆す低価格設定

「マスクレス露光装置は便利だが数千万円するものだから、導入は諦めよう」

そんな常識を打ち破るべく機能を大胆に絞り込み、圧倒的なコストパフォーマンスを実現しました。さらにマスクレス露光装置としては異例の手動ステージモデルをラインナップ。
初期投資を抑えて研究環境を整えられます（※3）。

最大露光エリアは25mm（※4）、最小露光線幅は3μmと、研究領域は選びますが、 高い自由度と低い導入コストはお客様の研究開発を強力にアシストします。

※3 手動ステージモデルから電動ステージモデルへのアップグレードが可能です。

※4 より大きな露光範囲が必要なお客様には「100大型ステージモデル」をご用意しています。

気軽に使える装置仕様

「大事な装置を学生や部外者には使わせられない！」

そんな理由で使用頻度が落ちている学内設備を見かけることがあります。大事な装置も、宝の持ち腐れになってしまっては本末転倒です。PALETはハードウェア・ソフトウェアともに 技術者に熟練度を要求しない、ユーザフレンドリな装置です。
実際に数時間の装置デモンストレーションの間に基本操作は習得される方がほとんどで、「使い方が簡単」という声をいただきます。

ぜひ気軽にフォトリソグラフィにトライしてみてください。

設置場所に困らない卓上型

「実験室は狭いから、露光装置を置ける場所はない」

そんな声に応えるべく、“デスクトップリソグラフィ”をキーワードに、装置サイズを徹底的に小型化し、A3サイズの設置面積を実現しました（※1）。もちろんマスクアライナなど追加の露光機は不要です。またフローティング構造を採用することで振動を抑制し、防振台不要・真空吸着用エア源内蔵を実現。導入に際して障害となりやすい圧縮エア等のユーティリティを取り除きました。お客様にご用意いただくのは机と100V電源のみ（※2）です。

※1 他にノートPCが付属します。加えて電動ステージモデルはステージドライバが付属します。

※2 現像環境、及び感光防止環境はご用意ください。

PALET専用設計2倍対物レンズ

微細構造やマイクロ流路などの厚膜露光には焦点深度の深い対物レンズが必要です。PALET専用2倍対物レンズは数100ミクロンに達する厚膜露光を実現（※5）。 従来はマスクアライナーを使用することが一般的だった厚膜レジストもマスクレスで露光可能です。

※5 使用するレジストに依存します。

ステージレイアウト

ステージには脱着可能なピンを用意しました。基板サイズに合わせて配置を変更できます。さらに専用の基板ストッパをご利用いただくことも可能です。専用ストッパはお客様自身でご用意いただくか、弊社までご相談ください。

  • ピンによる位置合わせ(標準)

  • 位置合わせ用冶具例

  • オーバーサイズ露光用冶具例

ラインナップと特注製品

PALETシリーズはユーザの声を受けながら順次ラインナップを拡充しています。
実際に大型ステージモデルはお客様の強い要望から生まれた製品であり、最大4インチまで対応しています。

またマスクレス露光装置PALETはネオアークによる完全オリジナル。そのため各ユニットを利用したカスタマイズにも柔軟に対応できます。「露光装置ではないが、DMDを利用してパターンを当てたい。とはいえ制御系を自分で組むのは難しい」という声は多く寄せられていますので、お気軽にご相談ください。
取り付け、製品構成などもご相談頂ければ、幅広い提案が可能です。

特注例

露光ユニットと支給ステージとの組合せ

円筒形状ワークへの対応

厚みのあるワークへの対応

露光波長の変更 など

SOFTWARE

一覧性の高いユーザインターフェイス

以前よりご評価いただいていた直観的な操作性はそのままに、ユーザインターフェイスの見直しを行いました。さらにスムーズな操作が可能となっています。また、「オートフォーカス」、「ネガポジ反転」、「観察画像の明るさ調整」といった、利用頻度の高い機能をトップ画面に配置し、露光作業中のクリック動作を削減しています。

迷いのない操作性

サブミクロンを求める高精度な露光を行うためには、装置の高性能化だけではなくユーザの熟練が不可欠です。
一方で、工学分野以外の研究者や、これから研究を始める学生にとって、装置の習熟は大きなハードルになりがちです。

PALETはフォトリソグラフィに不慣れな人でも露光作業に迷わない、直感的な操作性を実現しています。写真を印刷するように、任意のパターンを露光することができます。もちろんPALETでも、数ミクロン程度の細いパターンを露光することは可能です。
PALETには露光作業をアシストする各種機能が盛り込まれていますので、安心してご利用ください。

  • レジスト基板用意

  • 基板セット

  • ソフト起動

  • パターン選択

  • 露光条件セット

  • スタート

重ね合わせ（アライメント）

デバイス作製に必須の重ね合わせ露光をセミオートで行うことができます（電動ステージモデル）。基板表面と露光パターンの両方を目視できるため、マスクアライナ等で経験のある方はもちろん、初めての方でも操作に迷うことはありません。またデジタルデバイスの特長を活かし、露光パターンの反転や非表示をすることで、より正確な位置合わせが可能です。

  • 通常表示

  • 透かし表示

  • 非表示

  • 反転表示

リピートモード（条件出し）

露光結果はレジストの種類だけではなく、レジストの状態（保存状況、開封日、膜厚）、基板の種類、外部環境（温度、湿度）、装置の状態（経年劣化）など、非常に多くの要因に影響されます。PALETではマトリクス状に露光パワーや焦点位置を変更する機能を持ち、面倒な露光条件出しをアシストします。

パターン生成機能

基本図形（円 ／ 四角形）を配列して、簡単なパターンをソフト上で生成する機能です。
次のような用途にご利用できます。

マイクロ流路上のピラー形成

材料の表面改質

回折格子パターン形成 など

キャンバスモード

露光エリア（25mm角）を1つの描画キャンバスに見立て、露光パターンを自由に配置できるのがキャンバスモードです。
配置したパターンは個々に条件を設定できます。

豊富な対応フォーマット

画像データ（JPEG,PNG,BITMAP）、パワーポイント作図データ（XPS）、CADデータ（DXF）を読み込むことが可能です。また、画像データはソフトウェア上で拡大、縮小、ポジ/ネガ反転を行う事ができますので、一々編集ソフトを使用する必要がありません。
DXFファイルは正確な寸法を指定したいときに便利なフォーマットです。任意レイヤの読込が可能で多重露光などに活用できます。

露光例

Photo-lithography samples

仕様

Specifications

基本仕様

品名 手動ステージモデル 電動ステージモデル 大型ステージモデル
型名 DDB-701-MS DDB-701-DL DDB-701-DL4
ステージ 手動XYZθステージ 電動XYZθステージ
構成 （共通） 装置本体・制御用PC・ソフトウェア
構成 （モデル） ― ステージドライバ ステージドライバ
防振テーブル
光源 365nm（typ.）LED
露光領域 25mm × 25mm 100mm × 100mm
ワークサイズ 最大Φ60mm、 厚み3mm 最大Φ150mm、 厚み10mm
ユーティリティ AC100V、消費電力 1.5kW以下
対応ファイルフォーマット 画像データ（JPEG / PNG / BITMAP）、パワーポイントデータ（XPS）、CADデータ（DXF）
本体外寸・質量 300mm(W) × 450mm(D) × 450mm(H)、
約30kg 		500mm(W) × 600mm(D) × 650mm(H)、 約100kg

露光仕様

対物レンズ 10倍 2倍
最小露光線幅 3μm 15μm
ワンショットあたりの露光エリア 約1mm × 0.6mm 約5mm × 3mm
ワンショットあたりの露光時間 （※1） 約1秒 約15秒

※1 弊社標準フォトレジストでの参考値となります。

オプション

Option

各種カスタマイズや特注仕様も承ります。
詳しくはハードウェアをご覧ください。

  • 特注露光ユニット
  • 2倍対物レンズ
  • スタートキット
    （ご相談ください）
  • 環境構築サポート

価格

Price

手動ステージモデル ￥5,000,000 （日本国内向け参考価格）
電動ステージモデル ￥9,000,000 （日本国内向け参考価格）
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