Prozesstechnologien

Für eine kosteneffiziente Herstellung von leistungsfähigen multifunktionalen Mikrochips rücken bei der Produktionsplanung innovative Prozesstechnologien in den Vordergrund. Durch eine sorgfältige Auswahl an geeigneten Methoden lassen sich Produktionsprozesse in ihrer Effizienz deutlich steigern, die Ausbeute erhöhen und die Gesamtproduktionszeit verkürzen. Die Anlagen von SÜSS MicroTec zeichnen sich durch eine hohe Prozessflexibilität aus. Sie unterstützen eine Vielzahl von Prozessen und lassen sich einfach umrüsten.

Welche Prozesse eignen sich für die Herstellung Ihrer Produkte?

Es ist unser Anspruch, kompetent zu beraten und sicherzustellen, dass sich unsere Kunden mit unseren Produkten erfolgreich in ihren Märkten behaupten. Um den Bedarf an Prozessunterstützung und Machbarkeitsstudien weltweit zu bedienen, unterhält SÜSS MicroTec regionale Anwendungslabors. Hochqualifizierte Prozessexperten stehen unseren Kunden bei der Lösung komplexer Aufgaben mit Kompetenz und Erfahrung zur Seite.

Justierung

Belichtung

Belackung

Entwicklung

Bonden

Temporäres Bonden

Imprint-Lithographie

LaserProzessieRUNG

Plasmaaktivierung

Photomaskbearbeitung

 

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

Bei der Projektionsbelichtung wird die Maske zum Wafer ausgerichtet und das Maskenmuster anschließend mittels Optik zwischen Maske und Wafer auf den Wafer projiziert. Typischerweise wird dabei lediglich ein Teil des Wafers belichtet. Durch die schrittweise Wiederholung (Step and Repeat) oder ein stufenloses Verfahren (Scanning) wird der komplette Wafer belichtet. Typ und Charakteristik der Projektionsoptik entscheidet über Auflösung und Schärfentiefe und somit über die Leistungsfähigkeit der Belichtung.

Die Projektionsscanner-Technologie von SÜSS MicroTec kombiniert Vorteile der Vollfeldbelichtung mit denen der klassischen Projektionslithographie und bietet eine Alternative zu Mask Alignern und klassischen Projektions-Steppern. Beim Projektionsscannen wird eine Vollfeldmaske über dem Substrat justiert und durch einen Scan-Vorgang auf das Substrat projiziert. Verglichen mit Steppern erreicht die Scan-Technologie einen höheren Durchsatz bei geringeren Systemkosten und Auflösungen von bis zu 3µm.

Projektionsscannen ist vorteilhaft vor allem bei Prozessen, die hohe Auflösungen erfordern, oder bei Prozessen mit hohen Topografien und dicken Fotolacken.

Highlights

  • Kosteneffektive Projektionslösung mit überragender Auflösung bis zu 3 µm
  • Steile Lackflanken bei Dicklack Prozessen

Verfügbar in:

Automatische Projektions-Scanner

Halbautomatische Projektions-Scanner

Beim Spin-Coaten wird ein drehendes Substrat mit einer Lösung gleichmäßig beschichtet. Die Lösung, z.B. ein fotosensitiver Lack, wird meist in der Mitte des Wafers dispensiert. Die anschließende Beschleunigung, Enddrehzahl und zeitliche Dauer der einzelnen Schritte sorgen nach dem Abschleudern eines Teils des Lacks für eine homogene Schichtdicke. Neben den Prozessparametern bestimmen die physikalischen Eigenschaften der Lösung bzw. des Fotolacks die Schichtdicke des aufgebrachten Films.

Das von SÜSS MicroTec patentierte GYRSET-Verfahren sorgt für entscheidende Vorteile. Beim GYRSET-Prinzip dreht sich die Prozesskammer während des Belackens synchron mit und reduziert so wirkungsvoll Luftturbulenzen über dem rotierenden Substrat. In der geschlossenen Kammer sättigt sich die Atmosphäre rascher als sonst mit Lösemitteln, so dass der Lack langsamer trocknet und sich dadurch gleichmäßiger über dem Substrat verteilt. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung des Materialverbrauchs.

Die Grenzen des Spin-Coaten liegen bei Strukturen mit hohen Topografien.

Highlights

  • Spin-Coaten als einfache und weit verbreitete Methode
  • Reduzierung des Materialverbrauchs und Kostensenkung durch patentiertes GYRSET-Verfahren

Verfügbar in:

Automatische Belacker und Entwickler

Halbautomatische Belacker und Entwickler

Beim Spray-Coaten (Sprühbelacken) wird über eine Düse die aufzubringende Lösung auf den Wafer gesprüht. Ein optimierter Verfahrensweg der Düse über den Wafer sorgt für ein gleichmäßiges Aufbringen der Schicht auf das Substrat. Die Lösungen zum Sprühbelacken sind in der Regel durch eine sehr geringe Viskosität gekennzeichnet, die eine feine Tröpfchenbildung garantiert.

Spray-Coaten sorgt für eine gleichmäßige Beschichtung auch hoher Topographien und ist daher für diese Strukturen das Verfahren der Wahl. Auch quadratische Substrate lassen sich mit Spray-Coaten einfach beschichten.

Highlights

  • Gleichmäßige Oberflächenbeschichtung auch bei stark strukturierten Oberflächen

Verfügbar in:

Automatische Belacker und Entwickler

Halbautomatische Belacker

Während dieses Prozesses wird eine definierte Menge Entwickler auf das belichtete Substrat aufgebracht und durch eine moderate Drehbewegung verteilt. Durch die Oberflächenspannung der Entwicklungslösung entsteht ein konvexer Flüssigkeitsspiegel (engl. „Puddle“) auf dem Wafer. Nach Ablauf der Entwicklungszeit wird die Entwicklungslösung durch eine erhöhte Rotationsgeschwindigkeit vom Wafer geschleudert. Anschließend wird der Wafer mit deionisiertem Wasser gespült und bei ebenfalls höherer Rotationsgeschwindigkeit getrocknet. Dieses Verfahrens bietet den Vorteil, nur eine geringe Menge an Entwicklungslösung zu benötigen und gleichzeitig sehr gute Entwicklungsergebnisse zu liefern.

Die Puddle-Entwicklung kommt bei Sättigung der Entwicklungslösung an ihre Grenzen, wenn beispielsweise eine große Menge entwickelten Fotolacks entfernt werden muss oder hohe Topografien einen Austausch der Entwicklungslösung behindern. In solchen Fällen wird ein mehrstufiges Puddle-Entwicklungsverfahren oder die Sprühentwicklung verwendet.

Highlights

  • Geringer Chemikalienverbrauch

Verfügbar in:

Automatische Belacker und Entwickler

Halbautomatische Belacker und Entwickler

Während des Sprühentwickelns wird das zu entwickelnde Substrat mit geringer Geschwindigkeit gedreht. Die belichteten Bereiche werden kontinuierlich über eine Düse mit frischer Entwicklungslösung besprüht, was eine Sättigung des Entwicklers verhindert. Diese Methode bietet gegenüber der Puddle-Entwicklung Vorteile bei dicken Fotolacken und großen, zu entwickelnden Flächen. Das Spülen mit deionisiertem Wasser und ein darauf folgendes Trockenschleudern schließen den Entwicklungsprozess ab.

Highlights

  • Gleichmäßige Entwicklung über den ganzen Wafer auch bei hohen Resistdicken

Verfügbar in:

Automatische Belacker und Entwickler

Halbautomatische Belacker und Entwickler

Adhäsives Bonden

Für Bondmethoden mit Polymeren und Adhäsiven stehen verschiedenste Materialien wie Epoxid, Trockenfilm, BCB, Polyimide und UV-härtende Verbindungen zur Verfügung.

Highlights:

  • Vergleichsweise niedrige Temperatur zum Schutz von sensiblen Bauteilen

Verfügbar:

Automatische Bonder

Halbautomatische Bonder

Anodisches-Bonden

Das anodische Bonden beinhaltet das Verkapseln von Komponenten auf dem Wafer mittels ionischem Glas. Beim Dreifach-Stapel-Bonden werden drei Schichten (d.h. Glas-Silizium-Glas) gleichzeitig verbunden, was sowohl die Funktionalität als auch die Ausbeute verbessert.

Verfügbar in:

Automatische Bonder

Halbautomatische Bonder

Eutektisches-Bonden

Für das eutektische Bonden von Wafern wird sich die besondere Eigenschaft von eutektischen Metallen zunutze gemacht. Wie lötmetallartigen Legierungen sind diese in der Lage, schon bei niedrigen Temperaturen zu schmelzen. Das ermöglicht die Erzeugung planarer Oberflächen.

Eutektisches Bonden benötigt eine präzise Dosierung der Bondkraft sowie eine gleichmässige Verteilung der Temperatur, um „Reflow“-Löten des eutektischen Materials steuern zu können.

Verfügbar in:

Automatische Bonder

Halbautomatische Bonder

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

Glasfritt-Bonden

Bei Glasfritt-Bonden wird die Glasfritte mittels Siebdruck auf die Bondflächen appliziert. Die dabei entstandenen Strukturen werden aufgeschmolzen und mit dem zweiten Substrat in Kontakt gebracht. Beim Abkühlen entsteht eine mechanisch stabile Verbindung.

Verfügbar in:

Automatische Bonder

Halbautomatische Bonder

Hybrid-Bonden

Das Hybrid-Bonden basiert auf einem Thermokompressions-Bond zweier Metallschichten mit einem integrierten Fusionsbond. Bei diesem Prozess entsteht gleichzeitig eine elektrische (Metall-Bond) und eine mechanischer Fusionsbond) Verbindung.

Verfügbar in:

Automatische Bonder

Halbautomatische Bonder

Metalldiffusions-Bonden

Das Metalldiffusions-Bonden basiert auf Cu-Cu, Al-Al, Au-Au und anderen metallischen Bindungen. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung von Metalldiffusion, zwei Wafer in einem einzigen Schritt mechanisch und elektrisch miteinander zu verbinden. Die Technik ist für die Verbindung in 3D-Anwendungen wie 3D-Stacking erforderlich.

Verfügbar in:

Automatische Bonder

Halbautomatische Bonder

SLID-Bonden

Das SLID-Bonden (engl. solid-liquid inter-diffusion) basiert auf der Diffusion und der Vermischung verschiedener Metalle. Die Schmelztemperatur der Legierung ist nach dem Bond sehr viel höher als die Bondtemperatur, was die Anwendungsbreite deutlich erhöht.

Verfügbar in:

Automatische Bonder

Halbautomatische Bonder

Für ein risikoarmes Thin-Wafer-Handling wird der Wafer vor dem Dünnen auf einen Trägerwafer gesetzt. Die Verbindung dient lediglich den folgenden Bearbeitungsschritten – der Trägerwafer soll nach erfolgter Bearbeitung des Wafers wieder abgelöst werden.

Notwendige Prozeßschritte für das temporäre Bonden

  • Aufbringung von Löseschichten
    (Spin Coating und /  oder Plasmaabscheidung)
  • Aufbringen von Klebern (Spin Coating)
  • Bonden
  • Thermische oder UV-Aushärtung

Die offene Plattform von SÜSS MicroTec ist kompatibel mit allen gängigen Materialsystemen für das temporäre Bonden. Neben bereits heute in der Produktion eingesetzten Verfahren arbeitet SUSS MicroTec kontinuierlich daran weitere Materialien zu qualifizieren und unterstützt damit die größte am Markt verfügbare Auswahl an Klebern.

Highlights

  • Offene, flexibel konfigurierbare Bond-Plattform, die alle gängigen Klebstoffe und Verfahren unterstützt
  • Beschichtung von Kleber- und Löseschichten sowie temporäres Bonden in einer Maschine
  • Integrierte Metrologie zur Waferdicken und TTV Messung

Verfügbar in:

Automatische Temporär-Bonder

Halbautomatische Bonder

Auf dem Markt sind unterschiedliche Kombinationen von Klebe – und Löseschichten für eine mechanische Trennung des Trägerwafers vom zu bearbeitenden Wafer erhältlich. Es ist daher entscheidend, Parameter wie Debond-Geschwindigkeit und eingesetzte Debond-Kraft variieren zu können, um die jeweilige Methode zu unterstützen. Der Prozess sollte dabei kontrolliert und überwacht ablaufen. Beim Debonden wird der dünne Wafer auf einer Sägefolie gehalten, dass er nach dem Ablösen des Trägerwafers noch weiter prozessiert werden kann.

Die mechanischen Debond-Verfahren von SÜSS MicroTec  laufen bei Raumtemperatur ab und eignen sich für alle gängigen Klebstoffe und Verfahren für das temporäre Bonden. Nach dem Debonden müssen die Wafer von Rückständen von Kleber- und/oder Löseschichten gereinigt werden. Einige Arten von Sägefolien, auf denen der Wafer platziert ist, weisen eine eingeschränkte Beständigkeit gegenüber Reinigungsmedien auf. Diese gilt es während der Waferreinigung zu schützen.

Highlights

  • Offene, flexibel konfigurierbare Bonder-Plattform, die alle gängigen Klebstoffe und Verfahren unterstützt
  • Kontrollierter und überwachter mechanischer Debond-Prozess
  • Schutz des Sägerahmens und der Folie während der Reinigung des dünnen Wafers, so dass gängige Sägefolien verwendet werden können

Verfügbar in:

Automatische Debonder

Bei SUSS MicroTec’s Debond-Verfahren unter Einsatz von Laser wird ein Glasträger mit ausreichend Transparenz für Wellenlängen, die für Debond-Prozesse verwendet werden. Die Lösung des Klebstoffes erfolgt durch Bestrahlung mit einem 248nm oder 308nm Excimer-Laser. Im Unterschied zu einem Festkörperlaser bricht der Excimer-Laser die chemischen Verbindungen nahe der Kontaktfläche zwischen Kleber und Glasträger. Dieser Debondprozess kann als Raumtemperaturmethode bezeichnet werden und produziert keinerlei thermische Belastung für den dünnen Wafer. In Abhängigkeit des verwendeten Klebers erlaubt das Excimer Laser basierte Debonden sehr hohe Durchsätze.

Highlights

  • Kompatibel mit einer Vielzahl von thermoplastischen Klebern
  • Es können normale Glasträger verwendet werden, ohne dass spezielle Löseschichten zum Einsatz kommen müssen
  • Keine thermische Belastung des zu dünnen Wafers 

Verfügbar in:

Halbautomatischer Debonder

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.

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

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

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 wird 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 

Verfügbar in:

Halbautomatische Mask-Aligner

Neue Entwicklungen in der Festkörper-Laser-Technologie, wie z.B. die hochleistungsfähigen UV-Laser mit hohen Pulsraten in Pikosekunden, haben die Anwendungsmöglichkeiten für Laser um die Mikrostrukturierung erweitert. So finden sich aktuelle Einsatzgebiete im Bereich der 3D-Integration z.B. bei der Herstellung von Durchkontaktierungen in Interposern oder im Bereich von Umverdrahtungslagen (WLCSP / WLFO).

In der Mikrostrukturierung eröffnet der Einsatz von Excimer-Laser Möglichkeiten, die weit über denen von traditionellen Festkörperlasersystemen und herkömmlichen Fotolithografiegeräten liegen. Durch Beschuss mit gepulster Laserstrahlung lässt sich Material von einer Oberfläche abtragen. Dabei stößt eine photochemische Reaktion eine Elektronenanregung an, die in einem plötzlichen Druckanstieg und einer explosiven Abtragung von Material in Form von Monomeren und Gasen resultiert. Die thermische Wirkung ist hierbei minimal – die Prozesstechnologie schont temperaturempfindliche Materialien.

Als Muster bei der Excimer-Laserprozessierung dienen Masken, mit denen sich eine Vielzahl von komplexen Strukturen herstellen lässt. Eine Projektionsoptik zwischen Maske und Wafer bildet, ähnlich dem Projektionsstepper in der Lithografie, das Maskenbild auf dem Wafer ab. Die Strukturierung des Wafers erfolgt durch die direkte Abtragung von Material via Laserstrahl in einem Step-and-Repeat-System.

Excimer-Laser lässt sich auch für das Debonden von Wafern von Glasträgern verwenden.

Highlights

  • Hohe Auflösungen bis zu 2,5 Mikrometer

Verfügbar in:

Automatische Excimer-Laser-Stepper

Plasmabehandlungen verändern die Eigenschaften der Substratoberfläche und werden bei Wafer- und Direkt-Bond-Anwendungen eingesetzt. Für eine gleichmäßige Plasmaentladung sind zwei Elektroden notwendig, wovon mindestens eine mit einem ausreichend dicken Dielektrikum versehen wird und deren Abstand zueinander ausreichend klein sein muss. Wird nun Wechselspannung angelegt, kommt es bereits bei Atmosphärendruck zu einer gleichmäßigen Entladung, die den Einsatz von kostenintensiver Vakuumtechnologie überflüssig macht.

Eine häufige Anwendung für Plasmabehandlung mit dem SELECT Plasmatool von SÜSS MicroTec stellt die Vorbereitung des Wafers für Fusionbondprozesse dar. Diese Vorbehandlung garantiert sehr hohe Bondqualität bei gleichzeitig hohem Durchsatz. Bei nasschemischen und/oder Plasmaprozessen werden organische und partikuläre Verschmutzungen entfernt, gleichzeitig wird aber auch die Bondoberfläche aktiviert, so dass stärkere Bondeffekte erreicht werden. Zudem kann die Temperung nach dem Bonden nach den genannten Vorbehandlungsschritten bei Temperaturen von weit unter 450 °C stattfinden. Damit ist die CMOS-Kompatibilität des Bondprozesses sichergestellt.

Highlights

  • Niedrigere thermische Belastung für Wafer und Bauteile
  • Höhere Bondkräfte
  • Größere Flexibilität bei der Materialwahl infolge niedriger Temperaturen

Verfügbar in:

Halbautomatische Mask-Aligner

Halbautomatische Bond-Aligner

Download:

Eine gemeinsame von SÜSS MicroTec und dem Fraunhofer Institut IST entwickelte Technologie zur lokalen Plasma-Behandlung aktiviert mikrometerkleine Bereiche von Wafern selektiv und versieht diese mit funktionalen Schichten. Sie bietet neue Möglichkeiten für die Gestaltung und Herstellung von Bauelementen, insbesondere bei MEMS-Anwendungen wie z.B. mikrofluidischen Kanälen, Biochip-Produktion oder der Verkapselung von Bauteilen.

Highlights

  • Schutz von empfindlichen Bauteilen
  • Kostenersparnis durch selektive Aktivierung statt zusätzlicher Schritte durch Maskierung

Verfügbar in:

Halbautomatische Mask- und Bond-Aligner

Halbautomatische Bond-Aligner

Download:

Die Waferpräparation für Fusionbondprozesse findet vor dem eigentlichen Bondprozess statt. Diese Vorbehandlung garantiert sehr hohe Bondqualität bei gleichzeitig hohem Durchsatz. Bei nasschemischen und/oder Plasmaprozessen werden organische und partikuläre Verschmutzungen entfernt, gleichzeitig wird aber auch die Bondoberfläche aktiviert, so dass stärkere Bondeffekte erreicht werden. Zudem kann die Temperung nach dem Bonden nach den genannten Vorbehandlungsschritten bei Temperaturen von weit unter 450 °C stattfinden. Dadurch kann die CMOS-Kompatibilität dieses Bondprozesses sichergestellt werden.

Highlights

  • Niedrigere thermische Belastung für Wafer und Bauteile
  • Höhere Bondkräfte
  • Größere Flexibilität bei der Materialwahl infolge niedriger Temperaturen

Verfügbar in:

Halbautomatische Mask-Aligner

Halbautomatische Bond-Aligner

Bei der Herstellung von Bauteilen kann eine Verunreinigung der Maske den Abbildungsprozess des Lithografiegerätes erheblich beeinträchtigen. Partikel einer Größe von kleiner einem Mikrometer drohen die Produktion genauso zu gefährden wie eine Kontaminierung mit organischen und anorganischen Substanzen. Ein umso größeres Gewicht bekommen daher die Aufbereitung, die Reinigung und das Handling der Fotomasken.  Auch die die sogenannte Lithografie der nächsten Generation (engl. next-generation lithography) benötigt für ihre 22nm- (oder kleiner) Technologie sehr effiziente Reinigungsmethoden, um Strukturschäden oder Änderungen der optischen Eigenschaften soweit wie möglich zu verhindern. Eine „Null-Partikel“-Philosophie ist also unerlässlich.  

Als Substrate dienen unterschiedlichste Fotomasken von konventionelle binären aus allen möglichen Materialien bis hin zu Masken für Phasenverschiebung. Jedes von ihnen erfordert spezielle Technologien. 

Ein umfassender Reinigungsprozess beinhaltet:

  • Oberflächenaufbereitung
  • Entfernung von Fotolack und organischen Substanzen
  • Beseitigung von Partikeln
  • Entfernung von Restionen
  • Trocknen und Erhaltung der reinen Oberflächen

Bei der Fotomaskenreinigung werden typischerweise sowohl physikalische wie auch chemische Methoden verwandt, um Partikel und organische bzw. anorganische Verunreinigungen zu entfernen.

Für Fotomasken im Einsatz bei der hoch entwickelten 193i- und EUV- (“extreme ultraviolet”) Lithografie erweist sich die Kombination von hochpräzisen megasonischen und nanobinären Sprühtechnologien mit verschiedenen Medien als eine sehr gute Methode mit extrem hohen Effizienzraten bei der Partikelentfernung.

Darüber hinaus bietet die innovative umweltfreundliche in-situ-UV-Technik für die Erhaltung einer intakten Struktur eine große Palette an chemiefreien Prozessen wie Oberflächenaufbereitung, Lack-Stripping, Entfernung von organischen Verschmutzungen und die finale Reinigung. Somit werden Strukturschäden oder Änderungen der optischen Eigenschaften der Fotomaske vermieden.

Highlights

  • hoher Effizienz der Reinigung und hoher ersten Ausbeute nach der Reinigung (first past cleaning yield)
  • Reduzierung von Strukturschäden
  • Abdeckung verschiedener Prozesse durch eine Technologie (in-situ-UV)
  • Erhaltung der Auflösung
  • Niedriger Cost-of-Ownership (CoO)

Verfügbar in:

Vor der Anwendung von Nassreinigung wird die Fotomaskenoberfläche aktiviert. Dabei werden die Oberflächeneigenschaften geändert und von einem hydrophoben in einen hydrophilen Zustand überführt. 

Eine Möglichkeit, die Aktivierung trockenchemisch durchzuführen, stellt die Behandlung der Oberfläche mit 172nm UV-Licht dar. Dahingegen basiert der SPM (sulfuric-acid, hydrogen-peroxide mixture)-Prozess  ebenso wie die von UV-Licht eingeleitete Generierung in Flüssigkeiten, die in situ abläuft, auf nasschemischen Prozessen. Sie alle zielen darauf ab, die hydrophoben Oberflächenschichten zu entfernen, indem hydroxyle Gruppe auf der Fotomaskenoberfläche angelagert werden.

Highlights

  • Flexibilität bei der Auswahl der Methoden

Eine lange Lebensdauer der Fotomaske verringert die Cost-of-ownerschip (CoO) des Kunden. Dazu sollte die Oberfläche der Maske nach der Reinigung möglichst lange sauber gehalten werden. Dieser Faktor  wird noch wichtiger bei einem Einsatz in der EUV-Lithografie, in der die Kompatibilität des Scanner eine große Rolle spielt und jeglicher Ausfall des Belichtungsgerätes aufgrund von Kreuzkontamination vermieden werden sollte.

Prozesse zur Erhaltung einer reinen Oberfläche im Anschluss an die Nassreinigung zielen auf die Entfernung von Restbeständen an organischen und anorganischen Ionen ab, die immer noch in die Oberfläche eingebettet sind und eine Trübung wie auch molekulare Feuchtigkeit verursachen.

SÜSS MicroTec’s Anlagen zur Fotomaskenreinigung bieten eine Reihe von Nachbehandlungsmöglichkeiten. Je nach Substrattyp und Anforderungen kommen entweder Baking bei Hochtemperatur, sanftes RTP (“rapid thermal processing”), die eine IR-Belichtungsmethode im Vakuum darstellt, oder eine Belichtung mit 172nm UV-Licht zum Einsatz, um eine intakte Struktur der Fotomaske sicherzustellen.

Highlights

  • Technologien, die den spezifischen Anforderungen der verschiedenen Fotomaskentypen entsprechen 

Verfügbar in:

Technical Publications
Service