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USHIO電機株式会社(總公司:東京都、代表取締役社長 菅田史朗、以下略稱USHIO)於2010年8月發表LED業界世界首見之6吋全面投影曝光機「UX4-LEDs」※2。
就製程來分類,LED Chip製造可歸類於半導體的分支。其黄光製程中,在Sapphire基板上製造電極與電路、保護膜時,依然使用與半導体生産之相同曝光設備。在台灣市場而言,一般2、4吋基板的生産仍以歩進式曝光機(Step & Repaet)或接觸式(Contact)曝光設備※3為主流。
但由於背光模組與一般照明需求增加,同時生産上有更嚴格的成本考量,LED基板尺寸也逐漸由目前的2朝4~6吋擴大,各家製造商也為了1片基板能取出更多晶粒※4而努力。若擴大至6吋,勢必會發生更嚴重之基板翹曲問題,以現在歩進式曝光機或接觸式曝光設備,並無法有效獲得改善。因此導致線路或保護膜層等Layer良率大幅降低,此已是發生在日本及韓國同業間之實際問題。另外,基板尺寸擴大時,若進行既有設備改造,則又會發生大幅費用與Up-Time損失,上述現象為目前LED業界面臨到之一大課題。
為此、USHIO運用半導體長年累積投影式曝光機經驗、針對LED Chip製程進行研發、進而量身開發出LED製程專用高生産性曝光設備-「UX4-LEDs」。此設備不僅可以有效克服基板翹曲問題、並可藉由6吋全面曝光、大幅提升生産性與大尺寸化之經濟效益。與市場上既有歩進式曝光機比較、「UX4-LEDs」實現了一倍産能之提升※5。即便未來大尺寸化(8吋)、「UX4-LEDs」亦可只需交換投影Lens即可升級、可節省設備改造與零件之成本與所需時間、讓生産更加趨近完全自動化之目標。
USHIO為目前市場上唯一從光源、光學系統、機械結構、電氣、軟體為止皆為自家設計之曝光機廠商,以長年累積之曝光機Know-how為技術基礎,針對不同客戸與不同製程,量身打造最符合客戸需求之生産設備。同時,未來也將與客戸一起為提高産品品質與降低生産成本共同努力。
本公司預計於2010年9月8~10日參加「2010 SEMICON」(台北世貿展覽館Exhibition Hall 1 #263*),誠摯邀請各家廠商親臨USHIO攤位,由駐場人員親自針對「UX4-LEDs」設備與性能進行詳細解説,希冀對於未來貴公司LED製程評估能有所助益。
※1 2010年6月30日(本公司調査)
※2 USHIO累積20年以上包含半導體、FPD、電路板、MEMS業界等之曝光設備生産經驗、全世界出貨量累積突破1,000台(含接觸式、全面投影、歩進式曝光機各種設備類型)。
※3 不同曝光方式之性能比較詳見文後「曝光方式比較表」。
※4 單一基板2吋可取約晶粒1萬個、6吋約9萬個。
※5 條件為6吋基板(本公司調査)
USHIO製LED Chip生産用全面投影式曝光機「UX4-LEDs」
① 6 吋一次投影曝光機
・曝光時由於Mask與Wafer未接觸,可避免Mask沾染光阻,線路Pattern不良也得以解決。此外,亦不需Mask清潔作業,設備生産時間相對得到提升。
・相較既有歩進式曝光機産出速度,「UX4-LEDs」高效率一次曝光實現産能一倍提升。
② 高對位精度・高解析能力
・自家開發投影鏡頭,對位系統與搬送機構,可對應各種LED chip製程需求。
・透明電極等Layer之對位Mark辨識性不良問題可透過TTL(Through The Lens)對位系統有效改善,達成高精度之對位能力。
・獨家真空吸著Stage設計與高焦點深度(Deep Of Focus),可有效解決大尺寸化之板翹問題。
③ UPGRADABLE結構設計
・不同基板尺寸産品可藉由Recipe自動切換,不需人工進行Stage交換作業。
・主要元件模組設計,方便未來製程需求提升時升級,並有利日後保養維修之便利性。
④ 高C/P值
・依照客戸需求量身訂做,較傳統曝光設備(含中古歩進式曝光機)節省80%之C.o.O.,設備本體尺寸也較前世代設備輕巧,所需CR空間僅需3.0㎡。
LED Chip生産用各類型露光機比較
USHIO電機株式会社簡介
USHIO電機株式会社(本社:東京都、東証6925)於1964年創立。由生産産業用光源開始,衍伸至各種照明用,OA用光源與曝光設備。另外,自家光源衍伸之各種光學部品也皆有製造販售,在市場上獲得相當高之評價與市佔率。目前集團員工數(含海外公司)約4,600名,連結營業額約為¥1,208億円。(2009年3月期)