半導体におけるアライメントとは

アライメントとは、半導体の製造過程において作業対象の位置や力方向を合わせることをいいます。ここでは、アライメントを行う目的や重要性、手法などについて紹介しています。

アライメントの目的

半導体の製造過程は複雑で、少しのズレでウェーハが変形してしまうほど精密さが求められる作業です。高精度な半導体デバイスの製造にはズレのない正しい計測が必要で、複数の回路パターンを重ね合わせていきます。その正しい計測をサポートするのがアライメントです。

例えば、液晶パネル製造におけるガラスやフィルムの貼り付け位置を決めるには高度な技術が必要ですが、アライメントを用いることで正確な位置を特定しやすくなっています。

アライメントの重要性

ウェーハと検査装置や測定テーブルの位置関係のズレは、不具合や生産性低下などのリスクを発生させます。ウェーハの検査・測定プロセスを効率的に進めるためには、正確な位置決めをサポートするアライメントが必要とされています。

特に、作業のオートメーション化の実現には必要不可欠となる手法。ウェーハと工作機械やテーブルの位置関係を瞬時に検出することで、生産工程の効率化に繋がります。

アライメントの手法

接触アライメント

フォトリソグラフィ工程で使用される手法。マスクとウェーハを直接接触させて位置を決定、パターンを転写します。シンプルな装置でできるものの、精巧なパターンや高精度な位置合わせには不向きです。

レーザーアライメント

レーザーを用いて測定する方法で、ウェーハやマスクの位置を正確に検出します。ナノメートルスケールでの位置調整や微細な回路パターンの形成に適しており、ウェーハやマスクに触れないので損傷リスクが低く高速処理も可能にしています。

電子ビームアライメント

電子ビームを使用してアライメントマークを検出し位置情報を取得。透明な素材や反射特性のある素材にも対応し、ナノメートルレベルの位置決めができるので高解像度でのデバイス製造に向いています。ただ、コストが高いので大量生産には不向きです。

まとめ

半導体製造において、ウェーハの正確な位置合わせ・方向合わせを行うアライメントの方法にはいくつかあるため、製品の仕様に合わせて選ぶ必要があります。アライメント方法の特徴に合わせた使い方で、製品の不具合を防ぎ、スムーズな製造工程でロスタイムも予防できます。また、無駄のない製品作りを可能にするだけでなく、オートメーション化も実現させます。

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