Imprint-Lithografie

Imprint-Lithografie stellt eine kostengünstige und höchst zuverlässige Methode dar, um dreidimensionale Strukturen im Nano- bis Mikrometerbereich auf einer großen Vielfalt von Substraten zu erzeugen.

Für die Replikation wird ein Stempel in Kontakt mit einem fotosensitiven Material auf dem Substrat gebracht. Der Fotolack füllt dabei die dreidimensionale Struktur des Stempels und härtet anschließend unter Einwirkung von UV-Licht aus. Parameter wie Topografie des Musters, Strukturauflösung und Formfaktor haben einen erheblichen Einfluss auf den Prozess. 

Durch seine Kompatibilität mit herkömmlichen Prozessen in der Halbleiterindustrie spielt Imprint-Lithografie eine Schlüsselrolle in der Entwicklung und Produktion von Bauteilen wie DFB-Lasern, HB-LEDs, Wafer-Level-Kameras und MEMS. 

SÜSS MicroTec’s Lösungen für Imprint-Lithografie basieren auf seinen manuellen Mask-Aligner-Plattformen und unterstützen eine große Bandbreite von Materialien und Substratgrößen bis zu 200 mm. Hierbei erweist es sich als sehr wertvoll, Substrat und Stempel genau zu einander auszurichten und nivellieren zu können, wie es eine Reihe von Imprint-Anwendungen verlangt. Eine Imprint-Ausrüstung lässt sich an SÜSS Mask Alignern, die bereits im Einsatz sind, einfach nachrüsten. 

Je nach Prozessanforderung bietet SÜSS MicroTec auf seinen Mask-Alignern verschiedene Imprint-Verfahren an: 

UV-NIL: Hochauflösendes Nanoimprinten

UV-NIL: Hochauflösendes Nanoimprinten

Mit UV-NIL (UV nano imprint lithography) bietet SÜSS MicroTec ein klassisches Imprint-Verfahren zur strukturtreuen Abbildung von Mustern mit einer Größe bis unter 50 nm. Die Abbildung der Strukturen erfolgt mittels eines harten Quarzglasstempels, der in Kontakt mit einem UV-sensitiven Fotolack auf dem Substrat gebracht wird. Das Setup erlaubt eine sehr präzise Steuerung von Prozessparametern wie Druck, Prozessierungsabstand und Dauer. 

Die UV-NIL-Methode bietet die höchste Auflösung unter den drei Imprint-Verfahren von SÜSS MicroTec und bietet sich aufgrund seiner hohen Benutzerfreundlichkeit für alle R&D-Einrichtungen an. 

Highlights 

  • Auflösung im zweistelligen Nanometer-Bereich (< 50 nm)
  • Kontrolle der Prozessparameter via Rezept-Editor
  • Einfache Bedienung
  • Hohe Gleichförmigkeit der Restlackdicke

Mask-Aligner-Plattformen mit UV-NIL Technologie

SCIL: Vollflächiges Nanoimprinten

SCIL: Vollflächiges Nanoimprinten

Das SCIL (substrat conformal imprint lithography)-Verfahren kommt bei besonders anspruchsvollen Imprint-Prozessen zur Anwendung. Hier wird ein weicher Stempel mit einem harten, aber flexiblen Träger aus Glas kombiniert und damit neben der hohen Kontaktgleichmäßigkeit eine außerordentlich hohe Strukturtreue der Abbildung erzielt. 

Das Imprinten erfolgt über kapillare Kräfte und nicht über Druck, wodurch Strukturveränderungen während des Kontaktes vermindert werden. Weiterhin schließt der sequentielle Kontaktaufbau Lufteinschlüsse aus – damit lässt sich eine extrem hohe Ausbeute erreichen und die Produktivität deutlich erhöhen. 

Durch seine hervorragende Strukturtreue und Gleichmäßigkeit ist das SCIL-Verfahren für alle anspruchsvollen Prozesse geeignet, bei denen eine hochwertige Ätzmaske zum Einsatz kommt, wie zum Beispiel bei der Produktion von optischen Elementen und MEMS / NEMS sowie in der Herstellung von HB-LEDs und VCELS. 

Die SCIL-Technologie wurde in Zusammenarbeit mit Philips Research entwickelt. 

Highlights

  • Vollflächiger Imprint bis 200 mm
  • Hohe Auflösung (<70 nm)
  • Hohe Justiergenauigkeit (± 1 µm)
  • Lange Haltbarkeit des Stempels

Mask-Aligner-Plattformen mit SCIL Technologie

SMILE: Mikro- und Nanoimprinten

SMILE: Mikro- und Nanoimprinten

Für das Abbilden von Strukturen im Mikrometer- bis hin zum Nanometerbereich hält SÜSS MicroTec das SMILE (SUSS MicroTec imprint lithography equipment)-Verfahren bereit. 

Dabei gilt es, zwei Verfahrenstypen in Abhängigkeit von der gewünschten Auflösung zu unterscheiden. 

Für das Abbilden von Mikrostrukturen wird das fotosensitive Polymer in der Mitte des Substrates aufgetragen. Der Lack breitet sich gleichmäßig über die gesamte Fläche aus und befüllt die Kavitäten des Stempels. Die aktive Kontrolle über die genaue Position des Prozessabstands durch eine geschlossene Rückkoppelungsschleife ermöglicht es, eine sehr hohe Zuverlässigkeit bei Anwendungen mit Restlagendicken zu erzielen. 

Für das Abbilden von Nanostrukturen kommt ein flexibler Stempel zum Einsatz. Zunächst erfolgt der Kontakt in der Mitte des gelackten Substrates und im Laufe des Prozesses radial ausgedehnt.

Das Verfahren bietet durch die Möglichkeit, sowohl Mikro- als auch Nanostrukturen sehr präzise abbilden zu können, eine hohe Bandbreite an Anwendungsmöglichkeiten und damit eine herausragende Prozessflexibilität. SMILE kommt z.B. bei der Produktion von MEMS und optischen Linsen zum Einsatz. 

Highlights 

  • Präzise Kontrolle über die Dicke und Gleichmäßigkeit der Lackschicht
  • Doppelseitige Strukturierung möglich
  • Hohe Justiergenauigkeit (+/- 1 µm)
  • Stapeln sowie UV-Bonden von Wafern mit optischen Linsen
  • Edge-Handling oder Einsatz von Pufferwafern zur Vermeidung eines Kontakts mit der aktiven Fläche
  • Handling von gekrümmten Wafern 

Mask-Aligner-Plattformens mit SMILE Technologie

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