Высокоточная установка совмещения SUSS MA200Сompact с опцией прямого совмещения

Технические характеристики

• Прямое совмещение: точность 0.5 микрон (3сигма) с улучшенным программным обеспечением распознавания образов
• Компактные габаритные размеры 2.12м2
• Автоматическая работа с 2 кассетами (опционально 4 кассеты)
• SECSII/GEM функциональные возможности
• Максимальная пропускная способность более 100 подложек в час
• Разрешающая способность: менее 3 микрон (на зазоре), 1микрон (при контакте), субмикронное (при вакуумном контакте)
  

MA200Compact - идеальное технологическое оборудование для множества приложений, таких как MEMS, нанотехнологии, формирование золотых бампов, и других
процессов упаковки устройств на пластине при использовании толстых резистов, а также телекоммуникационных устройств.

Система экспонирования

Экспонирование всей поверхности
MA200Compact - установка экспонирования по всему полю подложки способна экспонировать 200-миллиметровую подложку за один раз, тогда как другие методы литографии, такие как пошаговые, обычно требуют 30 или больше шагов экспонирования подложки. Это непосредственно снижает себестоимость изготовления из-за более высокой пропускной способности и более низких затрат, что делает установки литографии чрезвычайно привлекательным решением для широкого диапазона приложений по сравнению со степперами.
Эффективное время экспонирования (не включая даже пошаговость) MA200Compact с интенсивностью облучения 5 кВт является по крайней мере в 2 раза меньше, чем у сопоставимого 1X степпера, что приводит к существенным преимуществам пропускной способности, в частности, для толстых слоев резиста. Также более низкая интенсивность света MA200Compact по сравнению с 1X степпером (125 мВт/см2 против 2000 мВт/см2) выгодна для толстых слоев резиста, поскольку это снижает вздутие резиста, напряжение и вредное повышение температуры.

Выбор длины волны
MA200Compact использует g-, h- и i-линии ртутного спектра и является чрезвычайно гибким приспособлением, когда различные фоторезисты или фотодиэлектрики должны быть скопированы на одном оборудовании. Линия экспонирования (g-линия, i-линия или gh-линия) может быть легко выбрана путем добавления фильтра в оптику. Замена одной длины волны на другую занимает всего лишь 5 минут. MA200Compact может опционально быть оснащена автоматической системой смены фильтров, которая может быть выбрана через меню рецепта обработки подложек. Можно хранить до четырех легко заменяемых фильтров.

Стандартная и высокоразрешающая оптика
MA200Compact может быть оборудована двумя различными оптиками экспонирования. Стандартная оптика оптимизирована для больших зазоров экспонирования. Эта оптическая конфигурация разработана для толстых слоев резиста и предлагает разрешающую способность менее 5 микрон. Оптика высокого разрешения должна использоваться для фотолитографии с зазором со структурами менее 3 микрон.
Обе оптические конфигурации, запатентованые SUSS MicroTec, снижают эффект дифракции. Экспонирование выполняется не только одним параллельным лучом ультрафиолетового света, но и несколькими наклонными лучами, которые снижают эффект дифракции. Эта главная особенность оптики фирмы SUSS MicroTec значительно улучшает разрешающую способность фотолитографии с зазором.

Трехмикронные линии и промежутки напечатаны в 30-микронном экспонирующем зазоре используя оптику высокой разрешающей способности (широкополосный диапазон)

Выравнивание пластины и калибровка зазора
Точное выравнивание фотошаблона и подложки является существенным для оптимальной проверки критических размеров. Чтобы контролировать критические размеры по всей плоскости подложки, фотошаблон и подложка должны быть абсолютно параллельными друг другу. Точно калиброванный зазор между фотошаблоном и подложкой позволяет достичь лучшей воспроизводимости установки зазора экспонирования, которая непосредственно влияет на оптимальную проверку критических размеров от подложки к подложке. Система калибровки выравнивания и зазора, реализованная в MA200Compact, позволяет удовлетворить самые высокие требования к точности и надежности системы.

Лампы
MA200Compact может быть оборудована лампой на 5 кВт или 1.5 кВт (лампа на 1000 Вт может использоваться в посадочном месте лампы на 1.5 кВт). Лампа на 1.5 кВт имеет широкополосную интенсивность света 50 мВт/см2, которая достаточна для большинства приложений. Для сложных приложений дополнительная лампа на 5 кВт позволяет достичь интенсивности света на уровне платы 125 мВт/см2. С лампой на 5 кВт пропускная способность может быть увеличена для приложений с толстым слоем резиста.

Режим постоянной дозы экспонирования
Старые лампы имеют тенденцию высвобождать энергию после непродолжительного времени работы, которая вызывает колебания дозы экспонирующего излучения и производит изменения длительности импульса луча, однородности критичных размеров в рисунке. Данный режим, разработанный фирмой Suss, позволяет контролировать однородность критических размеров через подложку, обеспечивая стабильные дозы экспонирующего излучения и результаты процесса, независимо от интенсивности света лампы. Это обеспечивает надежный перенос рисунка, избегая разрушенных краев, уменьшенных или увеличенных размеров элемента и потери точности, и соответственно, приводит к увеличенному выходу годной продукции.

Защита фотошаблона (Технология МРТ®)
Фирма SUSS разработала Технологию Защиты Фотошаблона (MPT), которая эффективно защищает фотошаблон и дает возможность большого количества контактов фотошаблона с подложкой без износа или порчи фотошаблона. При экспонировании с контактом MPT уменьшает стоимость фотошаблона и значительно увеличивает выход годных, сокращая загрязнения, и этим самым обеспечивая недорогой путь к субмикронной литографии. Более того, выгоды от экспонирования с зазором при использовании МРТ повышаются за счет того, что увеличивается объем продукции между каждыми очищениями шаблонов (за дополнительной информацией пожалуйста обратитесь к спецификации MPT).

Совмещение

Совмещение сверху и с обратной стороны
MA200Compact укомплектована моторизованным механизмом совмещения сверху. Этим достигнута точность совмещения ±1µm.
Совмещение с обратной стороны позволяет распознавать метки на обратной стороне и точно выравнивать их с метками на верхней стороне. Система совмещения с обратной стороны в MA200Compact предлагает точность совмещения ±1 микрон.

Совмещение с большим зазором
Фирма SUSS MicroTec’s запатентовала технологию совмещения с большим зазором, которая позволяет вести массовое производства на установках литографии. Для зазоров можно выставлять значения в пределах нескольких сотен микрон, что минимизирует повреждения, происходящие при контакте шаблона с подложкой.
Система запоминания изображения основана на очень точном Z-движении микрообъективов и позволяет совмещать живой образ фотошаблона к запомненным меткам совмещения на подложке даже в ручном режиме.

Технология ThermAlign™ для компенсация сбегания-разбегания
Технология ThermAlign останавливает процесс сбегания-разбегания фотошаблона и подложки на субмикронном уровне. Такое может возникать из-за изменений температуры чистой комнаты или очень большой дозы экспонирования.
Технология ThermAlign эффективно компенсирует эти термические эффекты путем контроля температуры фотошаблона и подложки.

Передвижение шаблона на чистом поле (LCMM) для предотвращения «жертв» кристаллов
Опция LCMM позволяет контролировать перемещение фотошаблона над пластиной и электронно определять местонахождение меток. Когда фотошаблон возвращается в исходное положение, система запоминает расположение фотошаблона относительно меток. С этим методом никакие микросхемы не будут пожертвованы, поэтому в фотошаблоне можно и не оставлять чистые поля.

Прямо на шаблоне. Технология DirectAlign®

Высокоточное совмещение играет существенную роль при производстве MEMS и полупроводников. Новая, долгожданная опция DirectAlign, использует улучшенное программное обеспечение распознавания образов и совмещает фотошаблон непосредственно к подложке без вмешательства системы запоминания изображения. С гарантируемой точностью совмещения 0.5 микрон (3сигма), DirectAlign увеличивает возможности для разнообразных приложений, особенно применительно к приложениям формирования золотых бампов. Чтобы обеспечить точность совмещения, MA200Compact оборудован улучшенной модификацией микроскопа, которая делает блок зеркал неподвижным, таким образом сводя к минимуму колебания изображения на стадии совмещения.

35 микрон зазор экспонирования	45 микрон зазор экспонирования	50 микрон зазор экспонирования
Установки литографии, оборудованные технологией DirectAlign, теперь способны преодолеть трудности в формировании очень мелких золотых бампов. SEM (растровые электронные микроскопы) демонстрируют золотые бампы, полученные с помощью химически усиленного позитивного резиста PMER P-CA1000OM с толщиной резиста 20 микрон. Резист был экспонирован широкополосным ультрафиолетовым излучением с микрозазором между фотошаблоном и пластиной в 50 микрон. Стенки в 90° и бампы, разделенные 5 микронным зазором, были легко достигнуты с большим технологическим запасом.

Улучшенное распознавание образов

Система автоматического совмещения
Система автоматического совмещения MA200Compact основана на использовании технологии распознавания меток Cognex® MVS-8100™. Это дает возможность полной автоматизации для совмещения сверху и снизу. Благодаря возможности использования практически всех типов мишеней совмещения, распознавание меток происходит очень быстро. Система автосовмещения легкообучаема и быстронастраиваема.

CNL Search™
CNL Search™ является стандартной системой распознавания образов для MA200Compact и является последней промышленной версией Cognex’s. Основанная на технологии градации серого, CNL Search™ находит объекты или их детали на изображениях с субпиксельной точностью и повторяемостью.

Технология PatMax®
MA200Compact оборудована технологией PatMax®, поддерживаемой графическим интерфейсом Windows. Имеется возможность обучения PatMax®, поэтому она может распознать практически любую мишень, не обращая внимания на то, ровная она или кривая, гладкая или с зигзагами, открытая или закрытая. Если некоторые из деталей утрачены, PatMax® найдет и идентифицирует даже частично закрытые метки. В дополнение, PatMax® может точно определить местоположение объектов несмотря на их поворот, изменение размера, контрастности и яркости. PatMax® может быть обучена распознавать даже более критические детали с тонкими линиями, такими, как контур или фоновый шум, используя синтетические мишени. PatMax® рекомендуется для всех трудных мест совмещения.

Предустановка совмещения

Бесконтактный предсовместитель
Чтобы достигнуть высокой точности совмещения на различных подложках, таких, как кремний, арсенид галлия и фосфат индия, фирма SUSS разработала предсовместитель для бесконтактного оптического определения меток. Предсовместитель не касается краев подложки и загрязнение пластины частицами исключается. Высокоточный предсовместитель гарантирует, что мишени совмещения будут всегда расположены в поле зрения (даже при максимальном увеличении). Доступны сенсоры как отраженного света, так и прямого, что обеспечивает работу с любым видом материала.

Опция бесконтактной установки зазора
Для обработки тонких подложек или липкого резиста фирма Suss разработала прекрасное решение бесконтактной установки зазора, которое надежно поддерживает зазор между фотошаблоном и подложкой. Параметры настройки зазора регулируются в зависимости от толщины подложки, которая измеряется на стадии предсовмещения. Так как совмещение бесконтактное, метод динамического давления нечувствителен ни к разным подложкам (материалу и толщине) и резисту, ни к отражению подложки или поверхности резиста.

Обработка подложек

Чтобы гарантировать максимальную пропускную способность и самую высокую гибкость, MA200Compact оборудована двумя устройствами автоматической подачи для линейного и трехосевого перемещения подложек с 2 (опционально 4) кассетами. Опционально доступна кассета для брака.

Регулирование обработки подложек
Фирма SUSS предлагает эту возможность для стандартных и нестандартных подложек, таких как хрупкие, покоробленные, просверленные и тонкие подложки, а также стекла и пленки. Широкий выбор держателей подложек и шаблонов доступен опционально и может быть легко адаптирован к требованиям процесса. MA200Compact предлагает специальный держатель для хрупких подложек

Быстрая замена размера подложки
MA200Compact приспособлена для быстрой замены размера подложки. Для изменения размера подложки должны быть заменены только держатели подложки и шаблона, которые доступны оператору. Для изменения размера подложки обученному оператору потребуется менее пяти минут.

Производительность
MEMS и формирование приборов на подложке - стоимостночувствительные технологии. Поэтому MA200compact разработана для очень высокой производительности. В отличие от степперов установки литографии не требуют многократного экспонирования подложки и позволяют использовать высокую интенсивность светового потока, так как они не концентрируют свет на небольшой участок экспонирования. MA200Compact может быть оснащена лампами до 5,0 кВт с интенсивностью света до 125 мВт/см2. Это дает пользователю необычайно высокую производительность даже при больших дозах экспонирующего излучения, которые типичны для приложений с использованием толстых слоев резиста, таким как формирование бампов.