MA/BA6 Mask and Bond Aligner

手動光罩及接合對準器

光罩及接合對準器 MA/BA6 係設計用於 150 mm 大小以下的晶圓。欲應用在諸如微電機系統、光學元件及複合半導體等領域時,M/BA6 係為最適裝備。對準器具有多樣化的應用潛能,不僅可運用在研發層面,且由於其製造穩定度高,因此亦可絕佳地融入既存的生產環境中。

亮点

曝光光學系統品質高

運行成本低

製程靈活度

SUSS MicroTec Mask Aligner MA/BA6

MA/BA6 光學及曝光系統的品質優良,可在所有的運用領域中可靠地提供極大程度的支援。即便涉及帶有厚厚的感光保護膜的微電機系統應用,此光學及曝光系統亦可確保高解析度及最佳的邊緣照明。此外,處理對象若為易碎的 III-V 襯底、減薄或彎曲晶圓時,亦可搭配訂製的配件使其發揮效用。

舉凡儲存廣泛大量的參數且精確地計算間距(楔形誤差補償?)等諸多功能,致力於輔助自動化流程運作無礙。再者有所助益的面向包括,程序控制系統在使用上甚為便利且可簡便地載入與卸載機械。利用背面對準功能可從雙面對準襯底的結構。

適用於 MA/BA6 光罩對準機的選配工具包括:晶圓對準晶圓與壓印光刻技術的專用工具。

在單使用在對準器件晶圓同一面的結構  (例如:重佈線製程、微凸塊或相類似的結構)的壓印技術方面,光罩的位置標記透過頂部調整對準晶圓上的位置標記。依基板的特性,使用晶圓上儲存的位置資料或透過 SUSS MicroTec DirectAlign™ 產出的兩個現場圖片來做調整。

特色與優點

  • 光罩對準器中精準度之最
  • 清晰和強大的圖像識別,即使對比不明顯

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Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

如 MEMS、晶圓級封裝以及 3D 整合技術的應用,例如:中介層板上進行垂直穿孔 (TSV) 需要對準晶圓正面結構並將之轉印至背面。這類的調整更常使用光學的背面調整技術。內建的照相機系統能偵測光罩結構及晶圓背面結構,並將之互相對準。由於放置晶圓後會遮住光罩目標,因此其位置必須預先確定並儲存下來。此微整個對準系統特殊之處。

特色與優點

  • 透過 SUSS 光罩對準機的高機械精度與穩定性達成無與倫比的精確度

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Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

許多結構處理均以多層晶圓堆疊處理。透過紅外線曝光使得通常嵌在堆疊層之間調整記號得以識別及對準。

透過紅外線亦可對準嵌在其中的位置標記。這需要使用紅外線可穿透之材料,如:未參雜的矽,許多 Ill-V-半導體 (例如:GaAs)、暫時性接合和剝離方法使用之粘合劑。並應透過個別的檢驗檢查其可穿透性。

SUSS 提供多種具有強力紅外線光源與內建高效能相機系統的紅外線標記對準機。

特色與優點

  • 強力的紅外線光源與高效能相機系統

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Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

先將需轉印圖像的光罩對準並置於非常接近晶圓的位置( 即所謂「近接式微影 - "Proximity Lithography"」)。曝光時光罩圖像的陰影部分就會轉印至晶圓上。光罩與晶元間的確切距離以及光線亮度會影響曝光結果的品質。

因其安裝便捷的特性,被視為是3µm以上微結構製程中最經濟的技術。若使用接觸式曝光,線寬解析度可達次微米等級。一般使用於晶圓級晶片尺寸封裝、覆晶封裝、凸塊、微機電系統(MEMS), LED 以及功率裝置。本系統不但適用於大量生產,亦適用於產業研發的領域。

SUSS MicroTec 的光罩對準機使用近接式微影技術。

特色與優點

  • 高解析度、低光折射
  • 使用微透鏡,低異常

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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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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

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Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

詳情: Automation

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 Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

微影製程模擬

微影製程模擬無須使用嘗試錯誤法 (Trial-and-Error-Method) 即可找出最佳製程參數。由 SUSS MicroTec 與製造商 GenISys 共同合作針對微影製程"實驗室"所研發的多功能微影製程模擬軟體主要允許使用者能夠更確實地控制製程。該軟體提供設計及研發,以及校驗與最佳化所須的所有模擬功能。同時涵蓋從光線調整、光罩結構改良到光阻劑處理的所有製程步驟。此外,使用先進的 3D 模擬功能顯示模型。

MO Exposure Optics 輔以特別為 SUSS 光學鏡頭模型所設計的光學鏡片,可進行濾光基板設計的最佳化,並可因此提高圖像的精準度。

特色

  • 完整模擬光罩對準機的微影製程
  • 可調整式光線參數 (準直、光譜成分),針對所有 SÜSS 光學鏡頭所設計
  • 快速、靈活的呈現方式,並可以不同空間度量呈現 ( 1-、2- 和 3-D)

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Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

可調整曝光和光罩

藉由最佳化光罩和光源 (源於微影技術) 可減少肇因於像差、製程本身以及繞射的成像瑕疵。可調整的濾光基板和光罩結構 (OPC) 使客戶可依其需求強化微影製程的功能性。
模擬平台主要用於建立製程參數如: 光罩結構和曝光參數。如此便可在減少實驗耗費的前提下完成各個生產階段曝光和光罩結構的設定,同時減少像差和製程瑕疵。
來源光罩最佳化與特殊光學 MO Exposure Optics® 光學曝光系統對於改善光罩對準機的光刻穩定性具有決定性的影響

產品各色

  • 使用 MO Exposure Optics 光學曝光系統提供更穩定的光源
  • 透過可更換濾光基板進行光源最佳化
  • 使用光學近接干擾修正 (OPC) 最佳化光罩

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Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

壓印光刻技術為一種具成本優勢且高度可靠的製程方法,可應用在各式各樣的基板上建立奈米至微米範疇的三度立體圖形結構。
當執行壓印光刻製程時,將模板壓印在事先塗佈好光阻劑(感光材料)的基板上使光阻劑能填入模版的三度立體結構,接著透過紫外線曝光將光阻劑固化成型,完成壓印光刻製作。在壓印光刻製程中, 諸如三度立體圖形結構分佈,圖形線寬解析及圖形結構深寬比等都是製程品質控制的重要因素。 

由於壓印光刻技術與傳統半導體產業的製程相容,因此在諸如DFB lasers、HB LEDs、晶圓級封裝相機模組及MEMS等元件產品開發及生產扮演關鍵的角色。
SUSS MicroTec 的壓印光刻技術解決方案是以手動式Mask Aligner曝光機產品,支援廣泛的感光材料種類應用,最大基板尺寸可支援到 200 mm 。並且, Mask Aligner曝光機產品具有”模板與基板圖形對位”與”模板與基板平行度校正”的功能支援壓印光刻應用的製程需求。

模板與基板共型壓印光刻(SCIL,substrat conformal imprint lithography)製程特別是應用在製程要求度高的壓印製程。SCIL所使用的壓印模板結合了”軟式立體圖形結構模板”與”玻璃載板”, 進而達到壓印模板與光阻表面貼合均勻,且精準的立體圖形結構壓印。
相較直接壓力壓印的方式, SCIL壓印乃透過毛細作用力進行,可以避免壓印接觸時所造成的圖形結構改變。此外,連續性接觸的壓印程序能有效避免模板與光阻貼合不良(空隙生成)的情況,藉以達到產品高良率與生產力的提升。
得利於卓越的圖形結構壓印複製及製程均勻性,模板與基板共型壓印光刻(SCIL)技術可滿足各種採用高端蝕刻光罩的製程,非常適用於生產光學元件,微機電系統元件/奈米微機電系統元件以及HB-LED 與VCELS (垂直共振腔面射型雷射)。
模板與基板共型壓印光刻(SCIL)技術係與 Philips Research 共同合作研發。

優勢

  • 最大壓印面積可達200 mm晶圓
  • 高解析度(小於 70 nm)
  • 高對準精度(± 1 µm)
  • 壓印模板的耐用性長

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Semi-Automated Mask Aligner

利用紫外線奈米壓印光刻技術(UV-NIL,UV nano imprint lithography),SÜSS MicroTec 提供卓越的壓印製程,能精確地壓印圖型結構在基板上, 圖形最大的解析度可達到線寬在 50 nm 的設計結構。結構的呈像須透過石英玻璃製的模板,該模板會與基板上已塗佈的UV感光光阻劑接觸並且壓印。透過曝光機機台設定,可以精準的控制壓印光刻製程所需的壓印力、基板與模板間隙及曝光成型時間。
SUSS MicroTec 旗下的三種壓印製程中, UV-NIL方法提供最高的圖形解析度,且由於其製程操作的便利性,固其非常能符合在製程研發階段的需求。

優勢

  • 圖形線寬解析度可達 < 50 nm
  • 透過製程配方編輯器控制製程參數
  • 操作簡易
  • 壓印後, 基板上殘餘光阻厚度控制具有極高的一致性

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Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

兩片晶圓彼此高度精確地對準

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Semi-Automated Mask Aligner

光罩對準曝光機內以紫外線接合兩個基板

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Semi-Automated Mask Aligner

融合接合是兩種基板直接接觸後形成的自然相互黏著。拋光片在清洗後進行親水性加工,相互接觸並在高溫下降溫。 電漿活化等處理使得基板能夠在室溫下接合。

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Automated Bonder

Semi-Automated Bonder

Semi-Automated Bond Aligner

Semi-Automated Mask and Bond Aligner

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MA/BA 6 Brochure 2251kb
SUSS Product Portfolio 990kb
Imprint Lithography 2173kb

 

 

 

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