MA/BA6 Mask- und Bond-Aligner

Manueller Mask- und Bond-Aligner

Der Mask-und Bond-Aligner MA/BA6 ist für Wafergrößen bis zu 150 mm konzipiert. Er kommt bei Applikationen im Bereich MEMS, Produktion von optische Bauteilen und Verbindungshalbleiter zum Einsatz. Er überzeugt durch seine vielfältige Anwendungsmöglichkeit in Forschung und Entwicklung und lässt sich dank seiner guten Prozessergebnisse ebenfalls hervorragend in Produktionsumgebungen einbinden. 

Highlights

Hochwertige Belichtungsoptik

Geringe Betriebskosten

Prozessflexibilität

SUSS MicroTec Mask Aligner MA/BA6

Die hochwertigen Optik- und Belichtungssysteme des MA/BA6 sichern wertvolle Unterstützung für alle Einsatzbereiche. Auch für MEMS-Anwendungen mit dicken Fotolacken ist eine hohe Auflösung und optimale Randausleuchtung gewährleistet. Bei zerbrechlichen III-V-Substraten, gedünnten oder gewölbten Wafern kommt außerdem maßgeschneidertes Zubehör zum Tragen.

Features wie die akkurate Abstandsbestimmung sorgen für wiederholbare Prozessergebnisse. Für einen reibungslosen Ablauf sorgt das einfache Be- und Entladen der Maschine sowie die Fähigkeit, schnell auf andere Prozesse und Substratgrößen umzurüsten.

Ebenfalls erhältlich für den MA/BA6 Mask Aligner: spezielles Tooling für die Justierung von Wafer-zu-Wafer und Imprint-Lithografie.

In Lithografieprozessen, die ausschließlich eine Ausrichtung zu Strukturen auf derselben Seite des Device-Wafers benötigen (z.B. RDL, Micro-Bumping, o.ä.), werden die Positionsmarken der Maske zu denen des Wafers mittels Oberseitenjustierung ausgerichtet. Dies kann, je nach Eigenschaften des Substrates, entweder mit gespeicherten Positionsdaten des Wafers oder mittels zweier Live-Bilder, dem von SUSS MicroTec entwickelten DirectAlign™, realisiert werden.

Highlights

  • Höchste Justiergenauigkeit der Mask Aligner
  • Klare und robuste Bilderkennung auch bei schlechten Kontrastverhältnissen

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Manuelle Mask-Aligner

Prozesse für Anwendungen wie MEMS, Wafer-Level-Packaging und 3D-Integration, so z.B. die Herstellung vertikaler Durchkontaktierungen (TSV) auf Interposern, verlangen eine Strukturierung der Waferrückseite, die zu den Strukturen der Vorderseite justiert wird. Für diese Justierung wird im Regelfall eine optische Rückseitenjustierung verwendet. Ein integriertes Kamerasystem erfasst die Strukturen der Maske und die der Rückseite des Wafers und richtet sie zueinander aus. Da der Wafer nach dem Laden das Maskentarget verdeckt, muss seine Position vorab bestimmt und abgespeichert werden. Das stellt besondere Anforderungen an das gesamte Justiersystem.

Highlights

  • Eine unübertroffene Genauigkeit durch die hohe mechanische Präzision und Stabilität der SÜSS Mask Aligner

Verfügbar:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Bei vielen Strukturierungsprozessen werden mehrlagige Waferstapel verwendet. Mittels infraroter Beleuchtung lassen sich die typischerweise zwischen den Schichten eingebetteten Justiermarken identifizieren und ausrichten.

Mittels infraroten Lichts ist auch die Ausrichtung anhand solcher eingebetteter Marken möglich. Sie erfordern den Einsatz von Materialien, die für infrarotes Licht transparent sind wie undotiertes Silizium, viele Ill-V-Halbleiter (z.B. GaAs) und Klebstoffe für temporäre Bond- und Debondverfahren.  Mit Hilfe von Einzelfalluntersuchungen sollte eine Durchführbarkeit überprüft werden.

Für eine größtmögliche Verfügbarkeit der Infrarotjustierung lassen sich die SUSS Mask Aligner optional mit starken infraroten Lichtquellen und leistungsfähigen Kamerasystemen ausstatten.

Highlights

  • Starke IR-Lichtquellen und leistungsfähige Kamerasysteme

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Manuelle Mask-Aligner

Hier wird eine strukturierte Maske zum Wafer ausgerichtet und abschließend in sehr engem Abstand zum Wafer gebracht (die sogenannte "Proximity Lithography"). Bei der Belichtung wird der Schatten der Maskenstruktur auf den Wafer übertragen. Die Genauigkeit des Abstandes zwischen Maske und Wafer als auch die Beleuchtungsoptik entscheiden über die Qualität des Belichtungsergebnisses.

Durch ihre Schnelligkeit und flexible Einsatzfähigkeit gilt diese Methodik als die kosteneffektivste Technologie zur Herstellung von Mikrostrukturen von bis zu minimal 3µm. Kontaktbelichtung erreicht Auflösungen im Sub-µm Bereich. Typische Einsatzgebiete liegen im Bereich Wafer-Level-Chip-Scale-Packaging, Flip-Chip-Packaging, Bumping, MEMS, LED und Power-Devices. Die Systeme werden sowohl in hochvolumiger Produktion als auch im Bereich der industriellen Forschung eingesetzt.

Die Mask Aligner von SÜSS MicroTec basieren auf dem Schattenwurfverfahren.

Highlights

  • Überragende Auflösung durch beugungsreduzierende Optiken
  • Prozessstabilität durch Verwendung von Mikrolinsen-Optik

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Manuelle Mask-Aligner

Je geringer der Belichtungsabstand zwischen Maske und Wafer, desto höher ist die erreichbare Auflösung. Im Soft-Kontakt-Modus wird der Wafer in Kontakt mit der Maske gebracht und auf dem Chuck mittels Vakuum fixiert.

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Manuelle Mask-Aligner

Im Hart-Kontakt-Modus wird der Wafer unter Zugabe von positivem Stickstoffdruck fest an die Maske gedrückt.

Verfügbar:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Manuelle Mask-Aligner

In diesem Modus wird ein Vakuum zwischen Maske und Substrat hergestellt. Hiermit lässt sich eine Auflösung von < 0.8 µm erreichen.

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Manuelle Mask-Aligner

Die LGO-Optik (engl. large gap optics) ist ideal für die Bearbeitung von dicken Fotolacken und Prozessen mit großen Belichtungsabständen und 3D-Lithografie. Die HR-Optik (engl. high resolution optics) eignet sich hingegen für Kontakt- und Proximity-Lithografie mit kleineren Belichtungsabständen bei höherer Auflösung.

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Manuelle Mask-Aligner

Die beugungsreduzierende Optik zielt auf den Ausgleich von Beugungseffekten sowohl bei der Anwendung von Kontakt- als auch in der Proximity-Lithographie. Anstatt einer flachen Welle, wie in herkömmlichen Verfahren, stellt diese Optik ein winkelförmiges Spektrum von Lichtwellen her, das die Beugungseffekte minimiert. Die Auswahl des richtigen Winkelspektrums verbessert die Strukturauflösung im Lack erheblich.

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Manuelle Mask-Aligner

MO Exposure Optics repräsentiert ein einzigartiges Optikkonzept, speziell konzipiert für Mask Aligner von SÜSS MicroTec. Es beruht auf der Verwendung von Mikrolinsenplatten an Stelle herkömmlicher makroskopischer Linsenanordnungen. Das einfache Plug & Play-System ermöglicht schnellen und problemlosen Wechsel zwischen verschiedenen Winkeleinstellungen und erlaubt eine Anpassung an die aktuellen Prozessbedingungen. Dies schließt die Konfiguration der beiden klassischen SÜSS-Optiken HR und LGO ein.

Eine telezentrische Beleuchtung verbessert die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung und erzeugt ein größeres Prozessfenster, was sich positiv auf die Ausbeute auswirkt. Durch MO Exposure Optics  ist weiterhin das Beleuchtungslicht von der Lichtquelle entkoppelt, weshalb sich kleinere Fehlstellungen der Lampe nicht negativ auf die Gleichmäßigkeit des Lichtstrahles auswirken. Eine entkoppelte Lichtquelle spart Einstell- und Wartungszeit und garantiert gleichförmige Beleuchtungsverhältnisse während der gesamten Lebenszeit der Lampe.

Highlights

  • Hervorragende Lichtgleichförmigkeit über das gesamte Belichtungsfeld
  • Zeitlich stabile Lichtquelle
  • Auf spezielle Prozessanforderungen einstellbare Beleuchtungsparameter durch austauschbare Beleuchtungsfilterplatten
  • Prozessfähigkeiten für DUV mit Mikrooptik aus Quarzglas
  • Spezielle "down-sizing"-Kits für eine Komprimierung des Licht bei kleineren Wafergrößen

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Manuelle Mask-Aligner

Details: Automatisierung

Die Mask-Aligner von SÜSS MicroTec sind mit einem Keilfehlerausgleichssystem ausgestattet, das Substrat und Maske mit einer Präzision im Mikrometerbereich parallel zueinander ausrichtet. 

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Manuelle Mask-Aligner

Simulation von lithografischen Prozessen

Eine Simulation lithografischer Prozesse macht eine optimale Abstimmung von Prozessparametern ohne zeitintensive Trial-und-Error-Versuche möglich. Die multifunktionale Simulations-Software für lithografische Prozesse "Lab", die SÜSS MicroTec gemeinsam mit dem Hersteller GenISys vertreibt, erlaubt dem Anwender vor allem eine bessere Prozesskontrolle. Sie bietet alle notwendigen Simulationsfunktionen für die integrierte Design- und Prozessentwicklung, sowie Verifikation und Optimierung. Dabei deckt sie alle Prozessschritte von der Anpassung der Beleuchtung und Verbesserung der Maskenstruktur bis hin zur Verarbeitung von Fotolacken ab. Zusätzlich verbessern moderne 3D-Simulations- Funktionen die Darstellung der Modelle.

Die Kombination der MO Exposure Optics und der speziell für SÜSS Optiken definierten Optikmodelle in Lab ermöglicht eine kundenspezifische Designoptimierung der Belichtungsfilterplatten und damit die Verbesserung der Strukturierungsgenauigkeit.

Highlights

  • Vollständige Simulation des Mask-Aligner-Lithografieprozesses
  • Anpassbare Beleuchtungsparameter (Kollimation, spektrale Zusammensetzung), speziell vordefiniert für alle SÜSS-Optiken
  • Schnelle und flexible Darstellung sowie quantitative Auswertung in 1-, 2- und 3-D

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Manuelle Mask-Aligner

Kundenspezifische Belichtungs- und Maskenkonzepte

Mit der kombinierten Optimierung von Maske und Lichtquelle (Source-Mask-Optimization), einem Verfahren aus der Projektionslithographie, lassen sich Strukturfehler infolge von Abbildungsfehlern, Prozessierungseffekten und Beugung reduzieren. Eine Kombination von Anpassungen der Beleuchtungsfilterplatten und der Maskenstruktur (OPC = optimal proximity correction) auf kundenspezifisiche Anforderungen erlaubt es, die Funktionalität der lithografischen Prozessen erheblich zu erweitern. 

Eine Simulationsplattform dient der Modellierung von Prozessparametern wie Maskenstruktur und Belichtungsparameter. Dadurch lassen sich bei reduziertem experimentellem Aufwand  Beleuchtung und Maskenstruktur auf die jeweilige Produktionssituation einstellen  und Abbildungs- und Prozessfehler reduzieren. 

Die Source-Mask-Optimierung stellt zusammen mit der Spezialoptik MO Exposure Optics® ein wichtiger Beitrag zur Verbesserung der Prozessstabilität in der Mask Aligner-Lithographie dar. 

Highlights

  • Stabilisierung der Lichtquelle mit MO Exposure Optics®
  • Optimierung der Lichtquelle durch austauschbare Belichtungsfilterplatten
  • Optimierung der Maske durch Optical-Proximity-Correction (OPC)

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Optionen: Nanoimprint-Lithographie

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.

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

Verfügbar in:

Halbautomatische Mask-Aligner

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

Verfügbar in:

Halbautomatische Mask-Aligner

Manuelle Mask Aligner

Hochpräzise Ausrichtung zweier Wafer zueinander.

Verfügbar in:

Halbautomatische Mask Aligner

UV-Bonden zweier Substrate im Mask Aligner.

Verfügbar in:

Halbautomatische Mask Aligner

Fusions-Bonden

Fusions-Bonden bezeichnet die spontane Verbindung zweier planer Substrate. Dabei werden die polierten Scheiben nach einem Reinigungsprozess überwiegend hydrophil aufbereitet, in Kontakt gebracht und bei hohen Temperaturen getempert. Eine Plasmavorbehandlung ermöglicht eine Verbindung der Substrate bei Raumtemperatur.

Verfügbar:

Automatische Bonder

Halbautomatische Bonder

Halbautomatische Bond-Aligner

Halbautomatische Mask- und Bond-Aligner

Downloads
MA/BA 6 Broschüre 2251kb
SÜSS Produktporfolio 990kb
Imprint-Lithographie Brochüre 2173kb

 

 

 

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