中古 ミカサ アライナー MA-20

アライナー(マスクアライナー)は、半導体や電子部品の製造で、フォトマスクに描かれた回路などのパターンを、ウエハや基板に塗ったレジストへ紫外光で焼き付ける露光装置である。マスクとウエハの位置を顕微鏡で見ながら正確に合わせ(アライメント)、そのあとで露光するため、アライナーと呼ばれる。研究開発や試作、少量生産のフォトリソグラフィ、MEMSや化合物半導体、パワー半導体、センサーなど、最先端ほど細かくないパターンを扱う工程で今も広く使われている。
光源には主に超高圧水銀灯が使われ、g線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)の紫外光を平行光にして、マスク全体に一括で当てる。マスクとウエハの関係によって露光の方式が分かれる。コンタクト露光は、マスクとウエハを密着させて露光する方式で、光が回り込みにくく1〜2µm程度の細かいパターンまで焼き付けられるが、マスクとレジストが触れるためマスクが汚れたり傷んだりしやすい。プロキシミティ露光は、マスクとウエハの間に数µmから数十µmのすき間(プロキシミティギャップ)をあけて露光する方式で、マスクを傷めにくい代わりに、光の回り込みで解像度は数µm程度に下がる。多くのアライナーは両方の方式を切り替えて使え、すき間の大きさも設定できる。このほか、鏡の光学系でマスクの像をウエハに等倍で投影し、マスクとウエハを離したまま露光するミラープロジェクション方式の装置もある。
アライメントは、マスクとウエハに付けた合わせマークを顕微鏡で重ねて見ながら、ウエハ側をXY方向と回転方向に動かして合わせる。手動で合わせる機種のほか、マークを画像で読み取って自動で合わせる機種があり、重ね合わせの精度は±1µm程度が目安になる。照度のむらや露光量の再現性も、パターンの寸法をそろえるうえで大事な性能である。露光量は照度と時間の積で決まるため、積算露光計で照度の変化を補い、露光量を一定に保つ機種が多い。必要な露光量はレジストの種類で違い、露光時間は数秒程度が一般的である。
装置の性能を保つには、焦点や照明、位置合わせの状態を定期的に確かめる必要があり、そのための基準になる調整用のマスクやウエハが機種ごとに用意されている。中古の装置を選ぶときは、使えるマスクとウエハの大きさ、露光の方式、光源の出力とランプの入手性、アライメントが手動か自動か、マスクホルダーやウエハチャックなどサイズごとの部品の有無を確かめる。