MA12 Mask-Aligner

Manueller Mask-Aligner für industrienahe Forschung und kosteneffiziente Produktion

Der MA12 ist konzipiert für die Ausrichtung und die Belichtung von eckigen Substraten und Wafern mit einer Größe bis 300 mm und sowohl in industrieller Forschung als auch in der Produktion einsetzbar. Ausgestattet mit Lösungen für flexibles Handling und Prozesssteuerung richtet sich das Gerät sowohl an Advanced-Packaging-Anwendungen, darunter 3D-Wafer-Level-Chip-Scale-Packaging, als auch an die Entwicklung sowie Produktion von sensitiven Bauteilen wie MEMS.

Highlights

Übersichtliche Prozesskontrolle

Zuverlässiges Handling von gebogenen Wafern und empfindlichem Material

Hervorragende Lichtgleichförmigkeit

SUSS MicroTec Mask Aligner MA12

Die MA12 überzeugt mit einer vielseitigen Auswahl an Justiertechnologien und einem exzellenten Optiksystem, welches darauf ausgerichtet ist, sich jeder Prozessumgebung anzupassen. Die MA12 bietet somit die erforderliche Flexibilität, wie sie für die Entwicklung und  Einführung von neuesten Lithografie-Prozessen erforderlich ist. Das anwenderunterstützte Bediensystem und eine intuitive Benutzeroberfläche machen die MA12 zu einem zuverlässigen System, welches zusätzlich zu den Vorteilen des manuellen Wafer-Handlings einen hohen Grad der Prozesskontrolle ermöglicht. Die moderne Mask-Alignment-Technologie des MA12 erlaubt es, entwickelte Prozesse bequem auf SÜSS MicroTecs Produktions-Aligner MA300 Gen2 zu übertragen.

Details: Justierung

Oberseitenjustierung

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 Substrats, entweder mit gespeicherten Positionsdaten des Wafers oder mittels zweier Live-Bilder, dem von SÜSS 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

Rückseitenjustierung

Prozesse für Anwendungen wie MEMS, Wafer-Level-Packaging, 3D-Integration und Imprint, erfordern 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 vom Substrat und richtet sie zueinander aus. Da das Substrat nach dem Laden das Maskentarget verdeckt, muss seine Position vorab bestimmt und abgespeichert werden. Das stellt besondere Anforderungen an das gesamte Justiersystem.

Highlights

Die hohe mechanische Präzision und Stabilität der SÜSS Mask-Aligner ermöglicht unübertroffene Prozessgenauigkeit

Verfügbar:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Erhöhung der Justiergenauigkeit

Bei hohen Anforderungen an die Überdeckungsgenauigkeit lässt sich die Funktionalität des Standardsystems für Auto-Alignment deutlich erweitern. DirectAlign®, SÜSS MicroTecs Zusatzfunktion zur Software für Strukturerkennung, verzichtet auf die Ablage von Strukturbildern in Bildspeichersystemen und greift stattdessen auf Live-Bilder zu. Die Strukturerkennung basiert auf dem Industrie-Standard PatMax und erzielt herausragende Ergebnisse. So lässt sich bei einem Einsatz von DirectAlign® beim Oberseiten-Alignment auf einem SÜSS Mask-Aligner eine Justiergenauigkeit von 0,25 µm (halbautomatische Mask-Aligner) bzw. 0,5 µm (automatische Mask-Aligner) erreichen.

Für anspruchsvolle Justierprozesse mit Prozessen mit verwechselbaren Strukturen oder eingeschränkten Sichtfeldern empfiehlt sich der Einsatz von Enhanced Alignment.

Verfügbar in:

Automatische Mask Aligner

Halbautomatische Mask Aligner

Anwender-unterstützte Systeme sichern ein hohes Maß an Prozesskontrolle und Zuverlässigkeit und bieten gleichzeitig alle Vorteile einer manuellen Prozessierung.

Verfügbar in:

Halbautomatische Mask-Aligner

Der Mask-Aligner bietet optional eine Einheit für einen automatischen Filterwechsel, in dem bis zu vier Filter über Rezeptsteuerung ausgewählt werden können. Das beseitigt das Risiko von Anwenderfehlern und verbessert somit Ausbeute und tatsächlichen Durchsatz.

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Details: Belichtung

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. Sowohl die Genauigkeit des Abstands 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 3 µm. 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

Details: Mikrooptik

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-Lithografie. Anstatt einer flachen Welle, wie bei 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 (High Resolution) und LGO (Large-Gap Optics) 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 Lichtstrahls 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 Deep-UV mit Mikrooptik aus Quarzglas
  • Spezielle "down-sizing"-Kits für eine Komprimierung des Lichts bei kleineren Wafergrößen

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Manuelle Mask-Aligner

Innovative Lichtquelle

Das neue Lampenhauskonzept von SÜSS MicroTec überzeugt vor allem durch seine Effizienz: Eine UV-LED-Lichtquelle erreicht ein Vielfaches der Lebensdauer einer herkömmlichen Quecksilberdampflampe. Zusätzlich entfallen Aufwärm- und Abkühlphasen - die LED wird nur dann eingeschaltet, wenn belichtet wird. Diese Faktoren tragen wesentlich zum vergleichsweise sehr geringen Energieverbrauch bei. Zudem entfällt die aufwendige Sondermüll-Entsorgung der Quecksilberdampflampe.

Das SÜSS LED-Lampenhaus zeichnet sich durch neueste Technologie aus und erfüllt damit die stetig wachsenden Ansprüche hinsichtlich Umweltverträglichkeit und Energieeffizienz.

Wirtschaftlichkeit

Besonders deutlich wirkt sich der Einsatz eines LED-Lampenhauses auf die Betriebskosten eines Mask-Aligners aus. Die Lebensdauer einer LED übersteigt die der herkömmlichen Lampe um das Vielfache und verringert somit die Kosten, die durch den bisher notwendigen Lampenwechsel entstehen. Ausfallzeiten, Anschaffung einer neuen Lampe, Justierung oder Entsorgung des alten Materials gehören damit der Vergangenheit an.

Garantierte Prozessflexibilität

Die LED-Lichtquelle arbeitet im Vergleich zur herkömmlichen Quecksilberdampflampe nicht nur energieeffizienter, sondern ist auch wesentlich flexibler einsetzbar. Generell lässt sich mit dem UV-LED-Lampenhaus der gleiche Spektralbereich wie bei der Quecksilberdampflampe abdecken. Der Unterschied besteht darin, dass es bei der UV-LED möglich ist, bestimmte Wellenlängen ein- und auszuschalten. Damit entfällt die Notwendigkeit, das Licht außerhalb des Lampenhauses optisch zu filtern. Die Regulierung der Wellenlängen erfolgt über programmierte Rezepte, welche speziellen Prozessanforderungen ohne Filterwechsel oder erneute Kalibrierung gerecht werden.  

Im Zusammenspiel mit SÜSS MicroTecs Spezialoptik MO Exposure Optics unterstützt das LED-Lampenhaus maximale Flexibilität in der Prozessgestaltung.  

Sicherheit

Das Arbeiten mit dem LED-Lampenhaus ist sowohl sicher als auch umweltschonend und stellt hinsichtlich des Gesundheits-, Arbeits- und Umweltschutzes eine deutlich verbesserte Lösung dar.


Highlights

  • Weniger Energieverbrauch
  • Längere Lebensdauer
  • Keine Ausfallzeit und Neujustierung durch Lampenwechsel
  • Keine Sondermüll-Entsorgung
  • Geringer Wartungsaufwand durch reduzierte Komplexität

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Details: Automatisierung

Die Mask-Aligner von SÜSS MicroTec sind mit einem Keilfehlerausgleichssystem ausgestattet, das zusätzliche Funktionalität bietet. Durch direkte und sofortige Abstandsmessung während des Stapelprozesses wird Substrat zu Substrat, Maske oder Stempel mit mikrometrischer Präzision parallel zueinander ausgerichtet. Dies ermöglicht eine erhebliche Verbesserung der Auflösung im Vergleich zur mechanischen Abstandsmessung.

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Manuelle Mask-Aligner

Anwender-unterstützte Systeme sichern ein hohes Maß an Prozesskontrolle und Zuverlässigkeit und bieten gleichzeitig alle Vorteile einer manuellen Prozessierung.

Verfügbar in:

Halbautomatische Mask-Aligner

Der Mask-Aligner bietet optional eine Einheit für einen automatischen Filterwechsel, in dem bis zu vier Filter über Rezeptsteuerung ausgewählt werden können. Das beseitigt das Risiko von Anwenderfehlern und verbessert somit Ausbeute und tatsächlichen Durchsatz.

Verfügbar in:

Automatische Mask-Aligner

Halbautomatische Mask-Aligner

Optionen: Belichtung

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 für 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 Projektionslithografie, 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 Prozesse 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® einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Prozessstabilität in der Mask-Aligner-Lithografie 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

Downloads
MA12 Datenblatt 304kb
SÜSS Produktportfolio 3179kb
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