MA100/150e Gen2 Mask Aligner

提高化合物半導體產量之專用光罩對準曝光機解決方案

SUSS MicroTec專為化合物半導體製程所設計的光罩對準曝光機 MA100/150e Gen2,能處理高亮度 LED (HB-LED)、功率元件、RF-MEMS 等重要的化合物半導體製程。MA100/150e Gen2 具備高度精準的對準功能,可為易碎、翹曲、透明的晶圓,進行客製化基材處理,還可輔以高達 0.7µm 的高解析度光學系統,使 MA100/150e Gen2 可解決LED製程上目前的難題,協助您進一步縮減製程成本及提高生產效率,並克服 LED 製程上的各種微影挑戰。

亮点

專為 HB-LED、供電裝置、RF-MEM 等而設計的專用光罩對準曝光機解決方案

可同時處理三片晶圓能力,可提供每小時高達 145 片晶圓的生產率(包含自動對準及曝光)

SUSS 繞射式光學元件能以近接式曝光, 解決解析度方面的挑戰(在四吋晶圓上, 薄膜光阻的曝光間距為 20µm , 可小至 3µm L/S

可提供多尺寸的配件,減少更改晶圓尺寸的時間

非接觸式預先對準能防止晶圓損壞

The 'Line Alignment' function for sapphire wafers aligns scribe lines precisely to the photo mask

SUSS MicroTec Mask Aligner MA 150 Gen2

MA100/150e Gen 2 可透過SUSS MicroTec 經生產驗證的光罩對準曝光機設計,為新的裝置設計提供卓越的製程擴充能力,並可加速上市時間,同時可提供領先於業界,每小時 145 片晶圓的高生產率,協助您縮短生產週期時間。

經過優化設計後的MA100/150e Gen2,可針對上至四英吋的小尺寸晶圓。該系統可穩定提供小至 ±0,7 µm (DirectAlign) 的對準精準度,而選配的背面對準系統 (Bottomside alignment, BSA) 則可提供小至 ±1.5 µm 的對準精準度。MA100/150e 的對準裝置是專為 LED 製程的特殊需求而量身設計,即便是透明和表面粗糙的晶圓,亦能提供卓越的對比度。

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

Available for:

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

Available for:

Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

提高對準精度

由於對準精度的高要求,使得自動對準系統的功能性標準顯著提升。SUSS MicroTecs DirectAlign® 直接對準機圖像識別軟體的附加功能,摒棄了將圖像儲存在圖像儲存系統中的處理方法,改為使用實際圖像。圖像識別是採用業界標準的 PatMax 並達成優異的成果。。因此使用 DirectAlign® 直接對準機正面對準 SUSS 光罩對準機可達成 0,5 µm 的精準度。

Available for:

Automated Mask Aligners

Semi-Automated Mask Aligners

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

Available for:

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

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.

Available for:

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.

Available for:

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.

Available for:

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 

Available for:

Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

Manual Mask Aligner

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

熱偏移補償

光罩和晶圓之間的熱偏移,對於圖像轉移的精準度具有顯著的影響。SUSS MicroTec 的溫控系統 ThermAlign® 可維持晶圓吸盤的恆溫,此外也有穩定光罩溫度的效果。透過配合製程條件調整溫度,ThermAlign® 亦可達到平衡熱偏移的效果。

Available for:

Automated Mask Aligner

暗場光罩對準

大視野亮場對準使用於暗場光罩。它能指出很小的亮場,也就是說,用於晶圓上的目標幾乎無法定位的情況

Available for:

Automated Mask Aligner

降低错误率

针对恶劣的工艺条件,SUSS MicroTec 提供强化对准功能包,在冗余的基础上明显降低错误率。
当对准标记被损坏时,系统可以定义备用位置,此外还允许进行两阶段的最终调整,首先用辅助标记进行粗调,然后用真正的标记进行精调。
建议对易混淆结构的复杂工艺使用强化对准,例如先进封装,或者视野受限时,如暗场掩模。

Available for:

Automated Mask Aligners

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)

Available for:

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

Available for:

Automated Mask Aligner

Semi-Automated Mask Aligner

選配 : Others

敏感材質與弧形載具的處理

晶圓處理可說是生產製程自動化最基本的挑戰。由於在生產環境中,生產製程不斷改變,進而衍生對大量不同載具的需求 (例如: 晶圓代工) , 使得對晶源系統的要求也不斷迅速改變。而在這個環節中,自動化處理的可靠度直接影響著產量和收益。SÜSS 的光罩對準機具有許多可靈活更換的特殊工具可供選擇,以應付各種不同、諸如敏感材質或弧形的載具。(亦可額外配合特殊高標準生產製程依客戶需求修改載具。)

薄晶圓處理
以一特殊真空吸盤承載厚度小於 120 mm至 50 mm 的超薄晶圓。

弧形晶圓處理
將弧形和拱形晶圓於對準並在曝光前輕輕拉平。由於許多參數會對此產生影響,因此需要針對個別的載具使用最適合的特殊工具。

邊緣處理
一個額外的晶圓保護安全功能,特別適用於雙面結構,如微機電系統 (MEMS) 的保護。
 

 

Available for:

Automated Mask Aligner

Downloads
MA100/150e Gen2 Datasheet 264kb
SUSS Product Portfolio 990kb
Technical Publications
服務