MA/BA Gen4 Series Mask and Bond Aligner

研究および小規模生産向けのコンパクトなアライナプラットフォーム

MA/BA Gen4シリーズではSUSS MicroTecsのセミオート式のマスクアライナ/ボンドアライナを代表する新世代型の最新式のプラットフォームシステムが採用されています。このMA/BA Gen4シリーズは標準仕様の新しいプラットフォームであり、高度なハイエンドプロセス向けに拡張されたモデルMA/BA Gen4 Proシリーズとは区別されます。

MA/BA Gen4シリーズでは使用するウェハ・基板の最大サイズによって、MA/BA6 Gen4またはMA/BA8 Gen4の2種類から選択できます。この装置はよく考慮されたエルゴノミクス性能、操作しやすいソフトウェア設計、費用効率の向上、小設置スペースが特徴であり、研究開発 および小規模生産での使用に最適な装置です。

SUSS MicroTecs MA/BA Gen4シリーズは、学術研究、MEMS / NEMS、3次元積層、化合物半導体の分野における全面一括露光リソグラフィの新しい業界基準を確立します。この装置はリソグラフィ機能のみならず、ボンドアライメント、フュージョン接合、SMILEインプリントなどのプロセスにも対応しています。

MA/BA Gen4シリーズで開発したプロセスを大規模生産に移行する場合は、簡単に自動式マスクアライナに移行することができます。

ハイライト

優れたプロセスパフォーマンス

親しみやすいソフトウェアユーザーインターフェイス

考慮されたエルゴノミクス性能

低CoO

小設置スペース

Face to Face式 顕微鏡

SUSS MicroTec Mask Aligner MA/BA Gen4 Series

高精度な装置による理想的なプロセス結果の実現

高度な自動化に対応したMA/BA Gen4シリーズは、優れたプロセス結果をもたらします。露光量一定モード、露光時間の自動制御、オートアライメントなどの機能は、プロセスパラメータの最適化に役立ちます。さらに、MA/BA Gen4シリーズには高品質な光学システム、MO Exposure Opticsが標準装備されており、最適な露光条件を満たすことで最良のプロセス結果が得られます。長年培われきたアライメントメカニズムはより高い位置合わせ精度を実現します。表面 及び 裏面アライメントユニット (TSA と BSA) の特殊な構造によって、アライメント後のTSA顕微鏡の大きな動作が必要なくなり、それによるアライメント後の振動もアライメントに影響しなくなりました。

高い操作快適性

エルゴノミクスを考慮されたレシピ編集、データログ、ユーザレベル設定などの機能によって、オペレータに対する負担が軽減されるとともに、エラーとなる原因が最小限に抑えられます。MA/BA Gen4プラットフォームでは、高品質な顕微鏡およびデジタルカメラを使用することで、モニタ内で広視野の且つ高画質のアライメント映像を観察することができ、位置合わせプロセスが大幅に容易になります。 

環境保護と作業員への安全性の向上

MA/BA Gen4シリーズにエネルギー効率が優れたLED光源オプションを追加すると、装置の運用費用およびメンテナンス費用の低減だけでなく、作業員の安全性の向上および環境保護にも繋がります。水銀ランプの廃棄処理にかかる費用も不要となります。また、UV光の保護、安全ロック、挟まれ防止機構などの安全措置も考慮されており、厳しい安全仕様に対応しています。 

費用の低減効果

MA/BA Gen4シリーズにて低CoOのカギを握るのは、小さい設置スペースと優れた汎用性です。さらに、エネルギー効率に優れたLED光源などのオプションを使用することで、運用コストおよびメンテナンスコストを大幅に節約できます。極めて頑丈な装置設計と構造、手の届き易さ、オペレータへの低負担が考慮された操作部、部品交換の容易さ、LED光源およびSUSS MO露光光学系といった要素も、MA/BA Gen4プラットフォームでのメンテナンス費用の低減に貢献します。さらに、現場で不具合が見つかった際も、ネット接続による工場からの遠隔操作によってエラー内容を詳細を把握して早期改善することができ、コスト低減につながります。   

ウェハ・基板同士のアライメント、フュージョン接合、インプリントリソグラフィなどの追加機能もオプションとしてお選び頂けます。 

リソグラフィプロセスのうち、デバイスウエハのいずれか片方の面にあるパターンのみがアライメントの対象となる場合 (RDL、マイクロバンプなど) では、上面アライメントによってマスクのポジションマスクがウエハのポジションマスクに対してアライメントされます。SUSS MicroTecによって開発されたDirectAlign™では、基板の特徴に応じて、保存されているウエハのポジションデータまたは2枚のライブ画像 を用いてアライメントが行われます。

弊社のお客様が得るメリット

  • アライメント精度が高いマスクアライナ
  • コントラストが良くない場合でも明確でパワフルな画像認識機能

Available for:

Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

MEMS、ウエハレベルパッケージ、3次元積層などのアプリケーション向けプロセス、例えばインターポーザ上でのシリコン貫通電極 (TSV) 形成では、ウエハ裏面のパターンを前面のパターンに合わせてアライメントする必要があります。通常、このようなアライメントには光学裏面アライメント技術 が用いられます。この技術では、カメラシステムを使っててマスクのパターンとウエハ裏面のパターンを認識し、相互のアライメントが行われます。マスクター ゲットのロード後にウエハが覆われて見えなくなるため、ウエハの位置は事前に決めて保存しておく必要があります。このことは、アライメントシステム全体に とって特別な要件となります。

弊社のお客様が得るメリット

  • 高い機械的精度とSUSSマスクアライナの安定性による抜群の精度

Available for:

Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

多くのパターン形成プロセスでは、複層のウエハスタックが使用されます。多くの場合、各層の間に埋め込まれているアライメントマスクは、赤外線照明を用いることで識別して、アライメントできます。
赤外光を使用して、このような埋め込まれたマスクに基づいたアライメントを行うこともできます。この場合、例えば不純物がドープされていないシリコ ン、様々な Ill-V半導体 (GaAsなど)、仮貼り付け/剥離用の接着剤といったような、赤外光に対して透明な材料を使用する必要があります。また、個別事例研究によって実現可能 性を確認する必要もあります。 
赤外線アライメントを実行できる可能性を最大限まで高めるため、SUSSマスクアライナには強力な赤外線光源と高性能カメラシステムが装備されています。

弊社のお客様が得るメリット

  • パワフルなIR光源と高性能カメラシステム

Available for:

Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

位置合わせ精度の向上

重ね合わせ精度に対する要求が厳しい場合、標準のオートアライメント機能を大幅に改善することが可能です。 SUSS MicroTecのDirectAlign®は、構造検出ソフトウエアの拡張機能で、イメージ記憶システム内のパターンの代わりにライブイメージを使用します。 この技術は業界標準のPatMax に基づいており、 優れた結果が得られます。 SUSSマスクアライナで、DirectAlign®を使用して、トップサイドアライメントを行う場合、 位置合わせ精度は0.5 µmに達します

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Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

A mask with a certain structure is aligned with the wafer in very close proximity (thus “proximity” lithography). During exposure, the shadow cast by the mask structure is transferred to the wafer. The resulting exposure quality depends on both the precision with which the mask and wafer are spaced apart and the optical system used for exposure.

Being fast and suited to flexible implementation, this method is regarded as the most cost-effective technique for producing microstructures down to 3 µm in size. With contact exposure, resolutions in the sub-micron range can be achieved. Typical areas of use include wafer-level chip-scale packaging, flip chip packaging, bumping, MEMS, LED and power devices. The systems are deployed in high-volume production as well as in industrial research.

The mask aligners supplied by SUSS MicroTec are based on proximity lithography.

Features & Benefits

  • Superior resolution as a result of diffraction-reducing optics
  • Process stability through the use of microlens optical systems

Available for:

Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

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.

Available for:

Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

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.

Available for:

Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

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

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Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

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.

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Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

MO Exposure Optics® is a unique illumination optics specifically designed for SUSS mask aligners. It is based on micro-lens plates instead of macroscopic lens assemblies. A simple plug & play changeover allows for a quick and easy changeover between different angular settings including the functionality of both classical SUSS HR and LGO illumination optics.

The telecentric illumination which is provided by the MO Exposure Optics improves light uniformity and leads to a larger process window. In consequence, this causes yield enhancements. MO Exposure Optics also decouples the exposure light from the lamp source thus small misalignments of the lamp do not affect the light uniformity. A decoupled light source saves setup and maintenance time and guarantees uniform illumination conditions during the full life-time of the lamp.

Highlights

  • Excellent light uniformity over full exposure field
  • Stable light source
  • Customizable illumination by means of illumination filter plate exchange
  • "DUV-ready" process capabilities with fused silica micro optics
  • Special "down-sizing kits" for light compression to smaller wafer sizes

Available for:

Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

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

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Automated Mask Aligners

Semi-Automated Mask Aligners

Manual Mask Aligners

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.

Available for:

Automated Mask Aligner

Semi-Automated Aligner

Assisted Alignment represents the latest development for operator assisted, semi-automated alignment. During manual alignment the COGNEX® based pattern recognition software continuously measures the achieved accuracy and reports it to the operator. With its sub pixel resolution the system supports highest alignment precision, prevents misalignment and maximizes yield.

Available for:

Semi-Automated Mask Aligner

未来の光源

SUSS MicroTecの新しいランプハウスコンセプトは特に高い効率性を特長としています。UV LED光源は、従来の水銀灯寿命の数倍に達する寿命を実現しています。また、ウォームアップ時間とクールダウン時間は必要ありません。LEDは露光実施時にのみオンになります。これらの要素は従来製品と比較して、非常に低いエネルギー消費量に貢献します。その上、水銀灯の特殊ごみの処分は必要ありません。

SUSS LEDランプハウスは最新技術を採用しており、環境配慮とエネルギー効率性の各点から高まり続ける要求に応えます。 

経済性

LEDランプハウスの使用は特にマスクアライナの稼働費用に明確な影響を与えます。そのLEDの寿命は従来のランプの数倍の寿命を備えているため、これまでのランプ交換で生じていた費用を抑えられます。不稼働時間、新しいランプの調達、古い機材のアライメントと処分は過去のものになります。

保証されたプロセス柔軟性

LED光源は従来の水銀灯と比較してよりエネルギー効率に優れているだけでなく、より柔軟に使用できます。UV LEDランプハウスは一般的に水銀灯と同様のスペクトル領域をカバーできます。水銀灯との違いは、UV LEDの場合、特定の波長をオンオフできることにあります。そのため、ランプハウス外で光をフィルタする必要はありません。波長の制御は、フィルタ変更や新たな校正を伴わない特殊なプロセス要求に対応する、プログラムされたレシピを通じて行われます。

LEDランプハウスは、SUSS MicroTecの特殊光学系MO Exposure Optics との相互作用により、プロセス形成で最高の柔軟性を支援します。  

安全性

LEDランプハウスを使用した作業は安全なだけでなく、環境に優しく、健康の保護、労働保護、環境保護の各点からさらに優れたソリューションを提供します。 

メリット一覧

  • エネルギー消費量の低減
  •  より長寿命
  •  ランプ交換による不稼働時間、再アライメントの必要がない
  •  特殊ごみの処分の必要がない
  •  簡素化により保守の手間を低減

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Semi-Automated Mask Aligner

リソグラフィプロセスのシミュレーション

リソグラフィプロセスをシミュレーションすることで、時間をかけて実験して試行錯誤することなくプロセスパラメータを最適に選択できます。このリソグラフィプロセス用多機能シミュレーションソフトウェア「Lab」は、SÜSS MicroTecがGenlSys社と共同販売しているもので、各プロセスをより効果的に管理するのに役立ちます。このソフトウェアには、デザインやプロセスの開発、検証、最適化のための、シミュレーションに必要なあらゆる機能が搭載されています。照明の形状、 マスクレイアウトの最適化からレジストプロセスまで、全プロセス行程を包括的にシミュレーションできます。最新式の3次元シミュレーション機能が搭載されていますので、一歩進んだ高度なモデル表示を行うこともできます。

MO Exposure OpticsとSÜSS製光学系のために特別に用意された光学系モデルを組み合わせることで、露光フィルタプレートのデザインをカスタマイズし、パターン形成精度を高めることができます。

ハイライト

  • マスクアライナによるリソグラフィプロセスの完全シミュレーション
  • 調整可能な照明パラメータ (コリメーション、分光組成)、SÜSS全光学系に対してカスタマイズ済み
  • 1、2、3次元の迅速かつ柔軟な可視化と定量的予測

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Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

顧客固有の照明形状とマスクレイアウト

マスクレイアウトと光源の組み合わせを最適化する(Source Mask Optimization)投影リソグラフィの手法により、照明の誤差、プロセスの副産物や回折によるパターン誤差を低減することが可能となっています。  顧客の特定の要求に対して、露光フィルタープレートとマスクパターンを一致させる選択(OPC=光近接効果補正)により、リソグラフィープロセスの機能性が飛躍的拡張しています。 マスクパターンや照明 パラメータなどのプロセスパラメータのモデリングは、シミュレーションプラットフォームで行います。シュミレーションプラットフォームは、実験にかかる労力や、照明やプロセスのエラーを抑えながら、特定の製造場面で設定されるべき露光条件、マスクパターンの選択を容易にします。 照明、マスクの最適化技術は、特別な光学系 MO Exposure Optics®とともに、マスクアライナリソグラフィのプロセス安定性の向上に大きく寄与します。

ハイライト

  • MO Exposure Opticsによる光源の安定化
  • 交換可能な露光フィルタプレートによる光源の最適化
  • 光近接効果補正 (OPC) によるマスク最適化

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Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Options: Nanoimprint Lithography

Imprint lithography represents a cost-effective and highly reliable means of transferring three-dimensional nano- or micro-scale patterns onto a wide variety of substrates.

For the imprint, a stamp is brought into contact with a photosensitive material on the substrate. The photoresist fills out the three-dimensional pattern of the stamp and then solidifies under UV light .  Parameters such as pattern topography, structure resolution and aspect ratio have a considerable influence on the process quality. 

Thanks to its compatibility to well-established semiconductor processes, imprint lithography plays a key role in the development and production of DFB lasers, HB LEDs, wafer-level cameras and MEMS. 

SUSS MicroTec solutions for imprint lithography are based on manual mask aligner platforms and support a wide range of materials and substrate with sizes up to 200 mm. Furthermore, SUSS platforms provide the capability of aligning and levelling stamps to substrates, as required by many imprint applications. Imprint equipment can also be retrofitted to SUSS mask aligners which are already in the field. 

Depending on process requirements, SUSS MicroTec offers different imprint technologies on its mask aligners.

マイクロ/ナノインプリント

Available for:

Semi-Automated Mask Aligner

UV硬化樹脂を接着層に用いるウェハ同士の接合

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Semi-Automated Mask Aligner

ボンディング (接合)向け プロセス

Available for:

Semi-Automated Mask Aligner

フュージョン接合は、二枚のウエハを接触させることで自発的な接合に進むことを利用した貼り合せ方法です。同様にシリコンダイレクト接合も、ウェットケミカルまたはプラズマ活性化処理された誘電層有りまたは無しの二枚のウエハを室温で貼り合せる方法です。

Available for:

Automated Bonder

Semi-Automated Bonder

Semi-Automated Bond Aligner

Semi-Automated Mask and Bond Aligner

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MA/BA Gen 4 Series Brochure 729kb
SUSS Product Portfolio 990kb
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