MA100/150e Gen2 Mask Aligner

SUSS MicroTec为热门化合物半导体工艺专门设计了一款新型光刻平台:MA100/150e Gen2。化合物半导体工艺,是指诸如高亮发光二极管(HB-LEDs)、功率器件、RF-MEMS等方面的半导体应用。MA100/150e Gen2具备高精度对准功能,上至0.7µm的光刻分辨率,拥有为易碎、翘曲或透明晶圆片定制的传载系统等强大功能和配置,足以应对LED制造领域目前所有的工艺难题。它的推出将帮助客户提高制造效率,并有效降低成本。

亮点

为高亮发光二极管(HB-LEDs)、功率器件、RF-MEMS等专门设计的光刻机

同时传载3片晶圆片,产量>145片/小时(包括自动对准时间和曝光时间)

通过SUSS的衍射消减光学系统,可以在接近式曝光条件下获得更好的分辨率(薄胶,20um曝光间距时获得高至3µm L/S的分辨率)

多尺寸夹具最大程度减少更换晶圆片尺寸的时间

非接触式预对准,避免晶圆片损坏

The 'Line Alignment' function for sapphire wafers aligns scribe lines precisely to the photo mask

SUSS MicroTec Mask Aligner MA 150 Gen2

基于SUSS MicroTec的光刻机经典设计,MA100/150e Gen2提供了卓越的工艺延展性,使客户能够将新的芯片设计快速投入市场,其光刻作业产量高达每小时145片。

MA100/150e Gen2针对上至4英寸的小尺寸晶圆片进行了特别优化设计。系统可以稳定地达到优于0.7µm的对准精度(直接对准)。选配的底部对准功能(BSA),对准精确度优于±1.5 µm。MA100/150e的对准单元针对LED制造工艺要求进行了特别调校,透明和表面粗糙的晶圆片都能获得极好的对比度。

在光刻工艺中,只需对准器件晶圆同侧的结构(例如再布线层、微凸点 等),用顶部对准功能将掩模位置标记对准晶圆位置标记。  根据衬底的特性,这可以用存储的晶圆位置数据或者用两个现场照片 、SUSS MicroTec 开发的DirectAlign™ 直接对准技术实现。 

我们的客户可以从中得到以下好处

  • 掩模对准器极高的对准精度
  • 清晰、强大的图像识别功能,即使在对比度不理想的情况下

应用微电子机械系统(MEMS)、圆晶级封装和三维集成的工艺,例如在接板上制造垂直通孔 (TSV),需要与正面结构对准的晶圆背面结构。 此时常使用光学背面对准。 集成摄像机系统采集掩模结构和晶片背面结构并将它们相互对准。 由于晶圆在装载掩模靶后被覆盖,必须预先确定并存储其位置。 这对整个对准系统提出了特殊的要求。

我们的客户可以从中得到以下好处

  • SUSS 掩模对准器凭借其极高的机械精度和稳定性带来无与伦比的准确性

提高对准精度

当对套刻精度有较高要求时,大大提升标准系统的自动对准功能。DirectAlign®,SÜSS MicroTecs 图像识别软件附加功能,放弃图片存储系统中的结构图文件,取而代之的是访问实况图。结构识别基于工业标准 PatMax 且取得了优异成绩。因此,在 SUSS 掩模对准器上用 Direct Align® 进行顶面对准时对准精度可达到 0.5 微米。
对易混淆结构或视野受限的苛刻对准过程建议使用强化对准。

多层晶圆堆叠被应用在许多构造工艺中。 用红外照射可以识别并对准通常埋在层之间的对准标记。

红外光还可以根据这些埋入的标记进行对准。  这需要使用能透过红外线的材料,例如硅、III-V族半导体(如砷化镓)以及临时键合和键合分离工艺中所使用的粘着剂  通过个例研究检查可行性。

为了尽可能扩大红外对准的使用范围,SUSS 掩模对准器可以选配强大的红外光源和高性能摄像系统。

我们的客户可以从中得到以下好处

  • 强大的红外光源和高性能摄像系统

将一个已形成结构的掩模与圆晶对齐,然后将掩模与圆晶的距离缩得非常小(因此又叫“接近式光刻”)。 在曝光过程中,掩模结构的影子被转移到圆晶上。 掩模于圆晶之间距离的精度以及曝光镜头系统的质量,一起决定了曝光结果的质量。

该方法因为速度快,应用灵活,从而成为微结构生产最具成本效益的方法,它能生产出最小3微米的微结构。 接触式曝光能达到亚微米级别的分辨率。 典型的应用范围包括圆晶级芯片尺寸封装、倒装芯片封装、凸点、微电子机械系统(MEMS)、LED和电力设备等领域。 这些系统被应用到了大规模生产的以及工业研究领域中。

SUSS MicroTec 公司的掩模对准器以阴影工艺为基础。

我们的客户可以从中得到以下好处

  • 因为镜头系统衍射减少,从而得到更突出的分辨率。
  • 使用了微镜片镜头系统,所以工艺稳定

The lower the exposure gap from mask to wafer, the higher the resolution. In soft contact mode the wafer is brought into contact with the mask and is fixed onto the chuck with vacuum.

In hard contact mode the wafer is brought in direct contact with the mask, while positive nitrogen pressure is used to press the substrate against the mask. In hard contact mode a resolution in the 1 micron range is possible.

In this mode, a vacuum is drawn between mask and substrate during exposure. This results in a high resolution of < 0.8 µm.

The large gap optics (LGO) optics is optimized for thick resist processes with large exposure gaps and 3D lithography, offering a resolution down to 5μm. The high resolution optics (HR) is apt for contact and close proximity lithography with structures down to 3μm at 20μm exposure gap. For processes with high dose requirements on 150mm wafers the exceptionally high intensity of the W150 HR optics facilitates high throughput.

选项:

全自动

半自动

手动

The diffraction reducing exposure optics is designed to compensate diffraction effects in both contact and proximity lithography. Instead of using a plane wave as in other proximity lithography tools it provides an angular spectrum of planar light waves to reduce diffraction effects. The selection of a proper angular spectrum improves structure resolution in the resist.

灵活性最高的专业镜头系统

SUSS mask aligners are equipped with a WEC head system that allows reaching the parallelism between substrate and mask with a micrometric precision 

Auto Alignment is based on a motorized alignment stage. The COGNEX® based pattern recognition software automatically recognizes wafer target locations and controls the movement of the alignment stage. Coupled with SUSS MicroTec‘s DirectAlign® accuracies down to 0.25μm can be achieved. Auto Alignment enables highest repeatability of process results coupled with optimized throughput and minimum operator intervention.

恒温夹具补偿

光掩模和晶圆之间的热膨胀不同可显著影响套刻精度。SUSS MicroTec 温控系统 ThermAlign® 确保晶圆夹具温度恒定,以此稳定掩模温度。通过调整工艺温度,ThermAlign® 平衡热效应。

Available for:

Automated Mask Aligner

对准暗场掩模

大亮场对准用于暗场掩模应用。它们只有极小的亮场,即很难定位晶圆上的靶位。大明场方法可移出可见范围内的掩模,从而无视觉阻碍地穿过掩模定位晶圆上的靶位。

Available for:

Automated Mask Aligner

降低错误率

针对恶劣的工艺条件,SUSS MicroTec 提供强化对准功能包,在冗余的基础上明显降低错误率。 当对准标记被损坏时,系统可以定义备用位置,此外还允许进行两阶段的最终调整,首先用辅助标记进行粗调,然后用真正的标记进行精调。

建议对易混淆结构的复杂工艺使用强化对准,例如先进封装,或者视野受限时,如暗场掩模。

Available for:

Automated Mask Aligners

模拟光刻工艺

模拟光刻工艺无需反复试验就可优化调整工艺参数。SÜSS MicroTec 公司与生产商 GenISys 销售的“实验室”光刻工艺多功能模拟软件为用户带来更强大的工艺控制。它提供集成设计和工艺开发所有必要的模拟功能,以及验证和优化功能。包括从曝光调整和掩模结构改进到光刻胶处理的所有工艺步骤。此外,先进的3D模拟功能进一步优化模块的演示效果。

MO Exposure Optics 结合专为 SÜSS 光学系统打造的实验室镜头模块,使实验室能够根据客户定向优化曝光滤板设计,从而改进结构精度。

亮点

  • 完整模拟掩模对准器的光刻过程
  • 可调节曝光参数(准直、光谱成分),特别是预先定义所有 SÜSS 光学系统
  • 快速灵活演示以及1 维 、2 维和 3 维定量分析

Available for:

Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

用户专属的曝光和掩模方案

通过综合优化在投影式光刻技术里用到的掩模板的设计和光源照明( 掩模优化) 减少衍射引起的结构错误。根据客户要求调综合整曝光滤板和掩模结构(OPC=光学近场校正)显著提升光刻工艺的功能性。

模拟平台可为工艺参数建模,如掩模结构和曝光参数。以此,在减少实验开销的同时,设置各种生产情况的曝光和掩模结构并降低投影错误.

光源掩模优化与 MO Exposure Optics® 特殊镜头一起为提高掩模对准光刻中的工艺稳定性作出重要贡献。

亮点

  • 通过 MO Exposure Optics 稳定光源
  • 通过可更换的曝光滤板优化光源
  • 通过光学邻近校正 (OPC) 优化掩模

Available for:

Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

选项: OTHERS

处理敏感和弯曲的衬底

晶片传送被认为是自动化生产过程中的重要挑战。在工艺转换率较高且有大量不同衬底的生产环境中,例如晶圆生产中,要求处理系统能够快速转换。自动处理系统的可靠性直接影响生产率和产量。SÜSS 光刻机是一款可灵活更换的、处理各种不同敏感、弯曲或起拱起衬底的专用工具,满足客户所要求的严苛生产过程。

处理薄晶圆
特殊真空卡盘支持厚度小于120微米到50微米的超薄晶圆。

处理弯曲晶圆
对准和曝光前小心拉平弯曲或起拱晶圆。由于有众多影响参数,经过优化设计的工具能够适应各种衬底。

边缘处理
保护晶圆的特殊处理系统,特别适用于在MEMS中保护双面结构。

Available for:

Automated Mask Aligner

下载
MA100/150e Gen2 Datasheet 264kb
SUSS Product Portfolio 990kb

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