MA12 Mask Aligner

産業研究および高コスト効率生産用 手動マスクアライナ

MA12は300 mmまでのウエハや角基板をアライメントおよび露光するための装置で、産業分野での研究ならびに製造に使用できます。最新のマスクアライメント技術により、フレキシブルなハンドリングやプロセス制御のソリューションを備えたこの装置は、3次元ウエハレベルチップスケールパッケージなどのアドバンスドパッケージ用途をはじめ、MEMSといった繊細なデバイスの開発や製造に適しています。

 

Highlights

高度なプロセス制御

反ったウエハやもろい素材の高信頼性ハンドリング

優れた照度均一性

SUSS MicroTec Mask Aligner MA12

様々なプロセス環境に応じた光学系システムの選択が可能で、様々な位置合わせ手法に対応しているMA12は、最新のリソグラフィプロセスの開発と導入に必要とされる柔軟性を持っています。操作システムはアシスト機能付きで、分かりやすい操作画面を見ながら容易に操作することができます。これらの特徴と手動ウエハハンドリングの様々なメリットが組み合わされ、高度なプロセス制御が可能になるだけでなく、高い信頼性も確保されます。

MA12には最先端のマスクアライナ技術が採用されているため、開発したプロセスはSUSS MicroTecの製造用アライナMA300 Gen2に容易に移行できます。

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

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

Available for:

Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Operator-assisted systems maintain a high degree of process control and reliability in combination with the advantages of manual wafer handling.

Available for:

Semi-Automated Mask Aligner

The mask aligner optionally offers an automatic filter exchange unit for up to four filters that are selected via process recipe. This removes the risk of operator errors and thus improves yield and effective throughput.

Available for:

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.

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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.

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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 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.

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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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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

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Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual 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

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

Operator-assisted systems maintain a high degree of process control and reliability in combination with the advantages of manual wafer handling.

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Semi-Automated Mask Aligner

The mask aligner optionally offers an automatic filter exchange unit for up to four filters that are selected via process recipe. This removes the risk of operator errors and thus improves yield and effective throughput.

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Automated Mask Aligner

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

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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

Available for:

Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Downloads
MA12 Datasheet 304kb
SUSS Product Portfolio 2277kb
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