Автоматизированная установка совмещения и экспонирования SUSS MA150

MA150 – это новое поколение очень популярной модели установки фотолитографии совмещения полного поля MA150CC, используемой в фотолитографии. Установка фотолитографии MA150 разработана для условий гермозоны. Усовершенствованная система автоматического совмещения AL8100 полностью интегрирована в интерфейс, и позволяет оператору увидеть всю важную информацию сразу. Благодаря верхней загрузке держателя шаблона и установке зазора при контакте установка по-настоящему является системой для массового производства. MA150 работает в субмикронном диапазоне и широко используется при производстве MEMS и телекоммуникационных приборов, таких как лазеры, микро-зеркала, LEDs, лазерные диоды и ПАВ фильтры. Система объединяет знаменитую оптику и экспонирование Suss с полностью автоматической системой загрузки. Эти параметры обеспечивают производительность до 170 пластин в час в режиме шаблона и до 120 пластин в час для совмещения пластин. Высокая производительность, помноженная на относительно невысокие вложения, делает систему привлекательной с точки зрения возврата инвестиций.

Технические характеристики

• Высокопроизводительная система фотолитографии до 170 пластин в час

• Работа с подложками и пластинами диаметром от 50 до 150 мм

• Система конфигурируется как для совмещения сверху, так и снизу с применением последней версии ПО Cognex™

• Быстрый переход на разные размеры пластин

• Невысокая стоимость для НИОКР или производства

• Экспонирование всей поверхности пластины делает систему более производительной, чем степпер

• Шаблонодержатель с верхней загрузкой для быстрой и безопасной смены шаблона

• Графический интерфейс под Windows согласно стандартам SEMI

• Специальные наборы оптик позволяют работать в широком диапазоне разрешений и с резистами различной толщины

• Специальные средства для работы с хрупкими подложками и различными геометриями 

Совмещение

Совмещение сверху

MA150 укомплектована моторизованным механизмом совмещения сверху, использующим двойной видеомикроскоп DVM6. С хорошо видимыми мишенями совмещения и при подходящих условиях может быть достигнута точность совмещения около ±1µm.

 

Совмещение снизу

Чтобы точно совмещать детали, находящиеся на нижней стороне подложки со структурой, находящейся сверху, MA150 может быть опционально укомплектована системой совмещения снизу. Конкурирующая технология степперов не может предоставить такой возможности. Совмещение снизу позволяет достичь точности до 1.5µm.

 

Совмещение с большим зазором

Для зазоров как при совмещении сверху, так и при совмещении снизу можно выставлять значения в пределах нескольких сотен микрон. Это минимизирует повреждения, происходящие при контакте шаблона с подложкой и значительно снижает стоимость шаблонов.

 

Система автоматического совмещения SUSS AL8100

Эта система основана на известной и проверенной технологии распознавания меток Cognex. Она дает возможность полной автоматизации для совмещения сверху и снизу. Благодаря возможности использования всех типов мишеней совмещения, распознавание меток происходит очень быстро.

Технология PatMax

Эта технология поиска меток стандартна для всех модификаций MA150, и, вкупе с последней версией Cognex делает систему фотолитографии MA150 лидером в том числе и распознавании. Имеется возможность обучения PatMax, поэтому она может распознать практически любую мишень, не обращая внимание на то, ровная она или кривая, гладкая или с зигзагами, открытая или закрытая. Если некоторые из деталей утрачены, PatMax их найдет и идентифицирует даже частично закрытые метки. В дополнение, PatMax может точно определить местонахождение объекты несмотря на их переворот, изменение размера, контраста и яркости. PatMax может быть обучена распознавать даже более критические детали с тонкими линиями, такими, как контур или фоновый шум, используя синтетические мишени. Распознающий инструмент CNL Search от Cognex находит объекты или их детали на изображениях с суб-пиксельной точностью и повторяемостью. Основанный на технологии градаций серого, CNL Search терпим к любым условиям – изменениям процессов, нерегулярности света, плохо сфокусированной камере, а также низкому контрасту

 

Платформа

Совмещение представляет собой перемещение платформы с шаблоном, в то время как подложка закреплена стационарно. Шаблон и микроскоп могут двигаться вместе для центровки мишени в поле зрения микроскопа. Механическое разрешение платформы с шаблоном в 0.1µm – основа точного совмещения.

 

Двойной видеомикроскоп DVM6

Для того, чтобы видеть одновременно на мониторе две мишени совмещения, MA150 укомплектована двойным микроскопом. Это дает возможность избегания ошибок неверного совмещения. DVM6 работает со стандартными объективами , которые выбираются в соответствии с размером мишеней совмещения и желаемой точности совмещения. DVM6 может быть укомплектован держателем объективов, дающим возможность легкого ручного переключения между тремя разными увеличениями. Для маленьких подложек DVM6 может комплектоваться компенсационными объективами. Они дают возможность разделения мишени на метки до 8 мм. Таким образом, даже при очень маленьких расстояниях между метками становится возможным совмещение по двум меткам одновременно, что гарантирует точное и быстрое совмещение.

Двойной видеомикроскоп для совмещения снизу

С системой совмещения снизу фирма Suss предлагает специальные микроскопы для литографического процесса с обеих сторон, который позволяет работать с подложками толщиной до 4 мм. Объективы по оси Х могут быть отрегулированы в 3 видах и покрывают площадь от 2 до 6 дюймов.

Типичными приложениями являются такие, как производство MMIC (монолитная СВЧ интегральная схема) и глубокое травление, которое используется в MEMS .Так как подложки обычно непрозрачные, микроскоп при совмещении снизу запоминает метки до загрузки пластины. Совмещение происходит с использованием запомненного изображения шаблона и «живой» пластины путем манипулирования, отображающегося на дисплее. Оператору даже нет необходимости смотреть в микроскоп.

Стандартные компоненты

 

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). Опционально доступен рефлективный световой барьер для прозрачных подложек

 

Транспортировочная система

Линейная транспортировочная система в MA150 одновременно управляет тремя подложками. Эта надежная, проверенная система обеспечивает быстрое, но в то же время деликатное перемещение. Система обеспечивает точное перемещение между предсовместителем и держателем в диапазоне 5µm.

 

Выравнивание пластины

Выравнивание шаблона и подложки между собой очень существенно для получения хороших результатов экспонирования. Поэтому фирма Suss разработала выравнивающую систему для компенсирования разниц в толщинах пластин и исключения клиновидных зазоров, что приводит к прекрасному конечному результату.

 

Графический интерфейс пользователя Windows

ГИП был разработан в соответствии со стандартами SEMI. Он поддерживает сенсорный экран и обеспечивает интуитивный, легко изучаемый доступ для пользователя.

Шаблон опускается в держатель сверху. Этот простой и эффективный способ загрузки шаблонов возможен для всех типов процессов совмещения, включающих совмещение снизу. Специально для совмещения снизу такой держатель фиксирует фокус шаблонов независимо от их толщины.

Опции

Установки экспонирования с зазором

Для обработки деликатных подложек или липкого резиста фирма Suss разработала прекрасное решение экспонирования с зазором, которое устанавливает зазор между шаблоном и подложкой без контакта. Установки 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.

 

Регулирование обработки подложек

Фирма Suss предлагает эту возможность как для стандартных, так и нестандартных подложек, таких, как хрупких, покоробленных, просверленных и тонких, а также стекла и пленок. Широкий выбор держателей подложек и шаблонов доступен опционально и может быть легко адаптирован к требованиям процесса.

 

Уход за краем подложки

Фирма Suss предлагает специально разработанную транспортную систему, предсовместители и держатели для тех подложек, которые требуют осторожного обращения с краями.

 

Расширитель оптического поля

С этой системой увеличение двойного видеомикроскопа (DVM) может переключаться с низкого на высокое и наоборот. Преимущества такой системы по сравнению с механическим держателем объективов, о котором говорилось ранее, в том, что расширитель оптического поля контролируется программным обеспечением. Это дает возможность для тех работ по совмещению, которые требуют низкого увеличения при поиске мишени и высокого при непосредственно совмещении, полностью автоматическое выполнение работ системой. DVM доступен с адаптерами для разных объективов, которые дают возможность видеть 4-, 6-дюймовые, а также и 2-дюймовые пластины и даже еще меньшие.

Технология SupraYield

Система фотолитографии MA150 полностью поддерживает технологию SupraYield, которая состоит из четырех инновационных технологий, расширяющих возможности экспонирования как с зазором, так и без. SupraYield охватывает четыре главных элемента литографии – разрешение, покрытие, пропускную способность и стоимость, обеспечивая наивысшую прибыль. MA150, оборудованная SupraYield, дает превосходные результаты процессов, о которых даже не думали пользователи, использовавшие предыдущие поколения систем совмещения.

 

1. Технология пленки на шаблоне (MPT)

Эта технология эффективно защищает шаблон и дает возможность большого количества контактов шаблона с подложкой без износа или порчи шаблона. При экспонировании с контактом MPT сокращает стоимость шаблонов и значительно повышает выход годных, сокращая загрязнения, и этим самым обеспечивая недорогой путь к субмикронной литографии. Более того, выгоды от экспонирования с зазором при использовании MPT повышаются и за счет того, что увеличивается объем продукции между каждыми очищениями шаблонов.

 

2. Технология ThermAlign для компенсации сбегания-разбегания

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

 

3. Передвижение шаблона на чистом поле

Автосовмещение обычно требует чистого поля в шаблоне для не заслоненного просмотра меток совмещения. В зависимости от продукта и процесса, это требует выбросить несколько кристаллов на пластине чтобы освободить место для меток. Опция (LCMM) в MA150 позволяет контролировать перемещение шаблона для незалонненного вида на пластину и электронно определять местонахождение меток. Когда шаблон возвращается в исходное положение система запоминает расположение шаблона относительно меток. Это позволяет избежать потери лишнего продукта на пластине.

 

4. Наилучшее соответствие требованиям к новым материалам

Производители постоянно совершенствуют технологии путем
использования широкого спектра новых специализированных фоторезистов и
материалов, повышающих контрастность. Правильный выбор фоторезиста – часто
ключевой момент в технологическом прорыве. Разработчики MA150 имеют полный опыт
в данном вопросе и постоянно работают над тем, чтобы система подходила для
использования новых материалов.