アライメント(位置合わせ)とは

Alignment

最終更新:2026-10-03・露光装置・ハイブリッドボンディング装置|用語集のExcel・PDF版をダウンロード

アライメント(位置合わせ)とは?

アライメントとは位置合わせのことで、半導体製造ではウェハ上の既存のパターンに対して、次に転写するパターンや貼り合わせる相手の位置を正確に合わせる操作です。露光装置は前の層のアライメントマークを読み取ってナノメートルの精度で位置を補正し、そのずれは重ね合わせ(オーバーレイ)誤差として測られます。

定義・解説

アライメント(Alignment)とは、位置合わせのことで、半導体製造では、ウェハ上にすでに作られたパターンに対して、次に転写するパターンや貼り合わせる相手の位置を正確に合わせる操作を指します。最も代表的なのは露光装置でのアライメントで、数十層に及ぶ回路パターンを、前の層の上にナノメートルの精度で重ねるために欠かせません。位置合わせの誤差は位置ずれ(ミスアライメント)と呼ばれ、層どうしの重なりのずれは重ね合わせ(オーバーレイ)の誤差として測られます。

露光装置は、前の層で作ったアライメントマークを光学的に読み取って、ウェハの位置・回転・伸び縮みを求め、ステージを動かして次の露光の位置を補正します。ウェハ上の代表的な数か所から全体のずれを統計的に求めて補正するグローバルアライメントが主流で、ウェハの変形まで細かく補正するために測る点数を増やし、高次の補正を行う方法も使われます。露光の前段では、ウェハのノッチやオリエンテーションフラットを使って大まかな向きを合わせるプリアライメントを行います。先端品では、レチクルの位置合わせや装置ごとの癖まで含めて、重ね合わせ誤差を数nm以下に抑えます。

アライメントは後工程や接合でも重要です。チップとウェハ、ウェハどうしを貼り合わせるハイブリッドボンディングでは、電極の間隔が数μm以下と細かいため、接合前に上下のマークを読み取ってサブミクロンの精度で位置を合わせます。ダイボンダーやフリップチップボンダーでも、カメラでチップと基板のマークを認識して位置を合わせてから搭載します。マスクレス露光や電子線描画でも、描画の前にマークを読み取って位置を合わせます。

よくある質問(FAQ)

アライメントとオーバーレイの違いは何ですか?▾
アライメントは露光などの前にマークを読み取って位置を合わせる操作そのものを指します。オーバーレイは、位置合わせをして露光した結果、前の層と今の層のパターンがどれだけずれずに重なったかを表す誤差(重ね合わせ精度)を指します。
アライメントマークとは何ですか?▾
ウェハ上の位置を読み取るために、前の工程で回路パターンと一緒に作っておく専用の目印です。露光装置やボンダーはこのマークを光学的に読み取り、ウェハの位置・回転・伸び縮みを求めて位置を補正します。チップの間の切りしろなどに配置されます。

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