Полуавтоматическая установка совмещения/сращивания SUSS MA/BA 6/8 Gen4 PRO

Инновационное совершенство

Системы линейки MA/BA Gen4 Pro являются новейшим поколением полуавтоматических установок совмещения для сращивания компании SUSS MicroTec и представляют собой платформы, которые совмещают в себе систему базового уровня MA/BA Gen4 и систему профессионального уровня MA/BA Gen4 Pro. Профессиональная установка совмещения Gen4 Pro создана для проведения промышленных исследований и производства с участием оператора и доступна в версиях MA/BA6 Gen4 Pro и MA/BA8 Gen4 Pro.

Данная серия была разработана с целью обеспечения быстрой и эффективной разработки новых технологий и продуктов. Исследовательские организации смогут использовать преимущество в виде усовершенствованных возможностей данной машины, поскольку она позволит разрабатывать процессы с использованием стандартного для данной области промышленности оборудования.

Благодаря способности легко обрабатывать полупроводниковые пластины и подложки из любых материалов, полуавтоматические системы совмещения всё чаще используются в производственной среде.

Серия MA/BA Gen4 Pro была создана компанией SUSS MicroTec в ответ на все более растущий спрос на системы, обеспечивающие жесткий технологический контроль в сочетании с высокой производительностью.

Системы MA/BA Gen4 Pro являются эталоном для литографии на всем поле полупроводниковой пластины в области МЭМС, корпусирования, 3D-интеграции и компаудных полупроводников. Они также используются в таких процессах, как микро- и наноимпринтинг, совмещение перед сращиванием, УФ-склеивание, селективная плазменная активация, а также импринтинг и сборка микролинз на уровне п/п пластины.  Процессы, созданные на MA/BA Gen4 Pro, можно быстро перенести на автоматическую платформу совмещения MicroTec для запуска в производство. В основе обеих платформ лежит одинаковая технология компании SUSS.

Расширяем границы технологии

Непревзойденная точность совмещения в сочетании с высоким разрешением и максимальной равномерностью освещения являются решающим фактором для выбора системы   MA/BA Gen4 Pro для целого ряда областей применения, таких как МЭМС, оптоэлектроника и 3D-корпусирование, микрооптика и нанотехнологии.

МЭМС Печать на 500 мкм, структуры SU8		UV LIGA Микромеханические компоненты часов		Корпусирование датчика изображения на КМОП-структуре, литография через переходные отверстия в кремнии. Через верхние и нижние отверстия
Корпусирование на субмикронном уровне резист толщиной 350 нм AZ6612 Линии и пробелы 400  нм Печать с помощью ВР оптики SUSS UV400		Упаковка в масштабе кристалла на уровне пластины, слой распределения		Микроимпринт-литография (SMILE) Пучок микролинз для камеры на уровне пластины (размеры линз: толщина 30 мкм, диаметр 1600 мкм)
Наноимпринт-литография в УФ Отверстия шириной 160 нм, расположенные в форме концентрических кругов, которые используются в фотонных кристаллах		Импринт-литография по большой площади (SCIL) с технологией мягкого штампа		SELECT Селективная плазменная активация на п/п пластине размером 4"

Объединяем промышленные исследования и производство

Инновационность, высокая производительность, рентабельность и малый срок вывода изделия на рынок являются ключевыми факторами при разработке и исследовании продукта в начале 21 века. В новом поколении систем MA/BA Gen4 Pro компания SUSS MicroTec реализовала инновационное передовое решение в области систем совмещения, которое обеспечивает высокую технологическую гибкость, включая процесс совмещения на субмикронном уровне и оптимизированную литографию с толстопленочным резистом, микро- и наноимпринтинг в УФ, импринтинг и сборку микролинз, сращивание в УФ, технологию, SELECT и расширенные опции для совмещения перед сращиванием.

MA/BA Gen4 Pro, предназначенная для НИиОКР, пилотных линий и производственной среды, позволяет реализовать весь процесс исследования с последующим легким и экономичным переносом из лаборатории в производство. Ключевые компоненты, такие как оптика, система совмещения и графический интерфейс пользователя идеально совместимы с производственной платформой SUSS.

Промышленности необходимы исследования – для исследований необходимо оборудование

Качество нашей жизни в будущем зависит от наших сегодняшних вложений в исследования. Чтобы соответствовать ритму жизни, мы разрабатываем новые технологи и продукты, которые позже будут выпускаться в больших объёмах. Благодаря своей инновационной технологии ручные установки совмещения от компании SUSS MicroTec вносят свой вклад в исследования и разработку, таким образом помогая нам формировать будущее.

Полностью автоматические установки совмещения от SUSS MicroTec используются практически на всех крупных предприятиях по корпусированию, производству МЭМС и компаудных полупроводников, где ключевыми требованиями являются высокая производительность и рентабельность производства.

Целевые рынки

МЭМС

Благодаря экспонирующей оптики высокой интенсивности системы MA/BA Gen4 Pro являются очень эффективным инструментом для экспонирования толстопленочных резистов при производстве МЭМС.

Инновационные функции или инструменты, такие как система совмещения в ИК-излучении (проходящем и отраженном), совмещение для сращивания, селективная плазменная активация или возможность работы с подложками маленького размера делают системы MA/BA Gen4 Pro прекрасным инструментом для целей разработки и мелкосерийного производства МЭМС-устройств.

Исследования

Быстрое переключение между такими опциями, как литография для тонко- и толстопленочных резистов, микро- и наноимпринтинг, сращивание в УФ, совмещение для сращивания, прямое сращивание и селективная плазменная обработка позволяет широко применять системы MA/BA   Gen4 в различных исследованиях.

Устройство может быть оснащено в соответствии с необходимостью - от доступной ручной системы для базовых исследований до полностью автоматизированной платформы для производственных исследований.

Импринтинг

Благодаря инструментарию для микро- и наноимпринтинга системы MA/BA Gen4 Pro позволяют найти оптимальное решение с низким или высоким разрешением на всей площади или ее части. Опция UV-NIL даст вам возможность осуществлять печать с самым высоким разрешением на подложках маленького размера.

Для импринтинга по всей площади полупроводниковой пластины размером до 150 или 200 мм оптимальным выбором будет использование технологии SMILE, микроимпринтинг с мягкими штампами или уникальная технология наноимпринтинга по всей площади (SCIL) для достижения максимального разрешения.

Интегрированная функциональность

Системы MA/BA Gen4 Pro являются гибким инструментом для целей НИиОКР и производства с участием оператора. Кроме того, они дают возможность простого и быстрого обновления до расширенного набора функций.

Линейка MA/BA Gen4 Pro предлагает вам до пяти системных решений в одном устройстве:

• Фотолитография по полному полю
• Совмещение для сращивания: совмещение двух подложек для последующего сращивания подложек
  
• Импринтинг в УФ: UV-NIL, SCIL и SMILE
  
• Сращивание в УФ: сборка устройств на уровне пластины с УФ-отверждаемыми материалами
  
• Селективная плазменная активация для частичной активации поверхности и подготовки к сращиванию
  

Непревзойденное совмещение

Высокоточное совмещение играет значительную роль во всех процессах изготовления МЭМС и полупроводников. Серия MA/BA Gen4 Pro предлагает целый ряд систем, созданных с учетом ваших потребностей. В зависимости от режима и условий совмещения точность может достигать 0,25 мкм (при определенных условиях).

Разрешение систем MA/BA GeN4 Pro

Режим экспонирования	UV400	UV300	UV250
Вакуумный контакт	1.5 мкм	0.5 мкм	0.4 мкм
Жесткий контакт	2.0 мкм	1.0 мкм	-
Мягкий контакт	3.0 мкм	2.0 мкм	-
Зазор (20 мкм)	3.5 мкм	2.5 мкм	-

Доступное разрешение зависит от типа оптики, размера п/п пластины, плоскостности пластины, типа резиста, класса чистой комнаты и т.д. и может отличаться для разных процессов (резист толщиной 1 мкм, линии и пробелы)

Прекрасная равномерность УФ-излучения

Средняя интеснивность		размер пластины
		8"	6"	< 4"
i-line*	40 мВт/см2	3.5 %	3.0 %	2.0 %
Broadband**	60 мВт/см2	3.5 %	3.0 %	2.0 %
* измерено с помощью зонда 365 нм ** измерено с помощью широкополосного зонда

Специализированные оптические решения

Устройства MA/BA Gen4 Pro представляют собой системы экспонирования по полному полю, предназначенные для экспонирования полупроводниковых пластин и подложек размером от 150 до 200 мм.  Компания SUSS MicroTec предлагает оптимизированные решения для спектральных диапазонов UV250, UV300 и UV400, чтобы удовлетворить любые потребности пользователя. Все оптические компоненты обеспечивают оптимальную равномерность освещения 3.5 % в зависимости от области применения, и пользователь может выбрать между оптикой высокого разрешения (HR) и оптикой для экспонирования с большим зазором (LGO).

Оптика высокого разрешения предназначена для экспонирования с маленьким зазором или экспонирования в режиме контакта для получения максимального разрешения линий и пробелов. Оптика SUSS LGO предназначена для работы с большими зазорами при экспонировании, которые как правило используются в процессах с густой топографией (3D) и толстопленочными резистами.

Экспонирующая оптика для уменьшения дифракции

Все установки совмещения компании SUSS могут быть оснащены широким рядом оптических конфигураций, предназначенных для компенсации эффекта дифракции. Установки совмещения SUSS проводят экспонирование не только с использованием одного параллельного луча, а и с несколькими лучами с небольшим наклоном, чтобы уменьшить пиковую интенсивность вторичной дифракции, которая образуется в результате интерференционного взаимодействия. Экспонирующая оптика для уменьшения дифракции от компании SUSS MicroTec существенно улучшает разрешение и профили боковых стенок.

Блок лампы на УФ-СИД

Блок лампы, используемый в системах MA/BA Gen4 Pro, еще раз на практике подтверждает свою эффективность – продолжительность срока службы источников света на УФ-СИД во много раз больше, чем у традиционных ртутных ламп. Более того, им не требуется время для нагрева и охлаждения – СИД включается только во время экспонирования. Эти факторы существенно влияют на снижение энергопотребления.

По сравнению со стандартными паровыми ртутными дампами источники света на СИД не только более эффективно работают, но и являются более гибкими в эксплуатации. Блок лампы УФ-СИД как правило работает в том же спектральном диапазоне, что и ртутные паровые лампы.  Различие состоит в том, что лампы на УФ-СИД могут включать и отключать отдельные длины волн. Это исключает необходимость оптической фильтрации света за пределами блока лампы.

Длины волн регулируются с помощью программируемых формул, которые обеспечивают выполнение необходимых требований без замены фильтра или перекалибровки. Использование системы MA/BA Gen4 Pro существенно влияет на эксплуатационные расходы. Срок службы лампы на СИД значительно выше, чем у традиционных ламп, что снижает расходы на их замену. Простой, покупка новых ламп, настройка и утилизация старого материала становятся пережитками прошлого.

Использование лампы на СИД является безопасным и экологичным; это большой шаг вперед в области охраны труда, а также защиты окружающей среды.

Микроскопы для совмещения сверху

Микроскоп с окулярами и расщепленным полем

Обеспечивает оператору более широкий обзор, большую глубину фокуса и цветное изображение.

Видеомикроскопы

Микроскоп с подключенными камерами на ПЗС позволяет быстро и просто проводить совмещение на жидкокристаллическом экране.

Видеомикроскопы/микроскопы с расщепленным полем

Система с окулярами и камерой на ПЗС. Сочетает в себе преимущества двух опций микроскопа в одной системе. Микроскоп с расщепленным полем обеспечивает более широкое поле обзора, большую глубину фокуса и цветное изображение.

Методы совмещения

Совмещение с верхней стороны (TSA)

Установки MA/BA Gen4 Pro могут быть оборудованы ручной или моторизованной системой совмещения сверху. Она позволяет добиться точности совмещения вплоть до 0,25 мкм (при определенных условиях) в автоматическом режиме совмещения или при совмещении с подсказками.

Совмещение с нижней стороны (BSA)

Позволяет формировать рисунок на верхней стороне п/п пластины с точным совмещением со структурами на нижней стороне. Точность совмещения при использовании системы BSA на MA/BA Gen4 Pro достигает < 1 мкм.

Совмещение в ИК (IR)

Позволяет работать с матовыми, но ИК-проницаемыми материалами, такими как GaAs, InP, кремний или адгезивы. Подобные материалы используются для работы с тонкими полупроводниковыми пластинами или при инкапсулировании.

Режимы совмещения

Ручное совмещение

Позволяет оператору проводить совмещение на ручном или моторизированным столике с управлением с помощью микрометрических винтов или ручки управления.

Совмещение с подсказками

Позволяет оператору проводить совмещение в полуавтоматическом режиме, с подсказками. Во время совмещения в ручном режиме программа для распознавания структур COGNEX® постоянно измеряет полученную точность и сообщает ее оператору. Благодаря разрешению в подпиксельном диапазоне система обеспечивает высочайшую точность совмещения, позволяет избежать ошибок при совмещении и
максимально увеличивает производительность.

Автоматическое совмещение

Производится с помощью моторизованного столика. Система COGNEX автоматически распознает места расположения мишеней на п/п пластине и контролирует перемещение столика совмещения. В сочетании с технологией DirectAlign позволяет добиться точности до 0,25 мкм.

Автоматическое совмещение позволяет добиться стабильной воспроизводимости результатов процесса наряду с с оптимальной производительностью и минимальным вмешательством оператора.

Совмещение для сращивания

Системы MA/BA Gen4 Pro можно сконфигурировать как систему совмещения фотошаблонов и систему совмещения для сращивания или использовать только как систему совмещения для сращивания. BA8 Gen4 Pro совмещает и фиксирует полупроводниковые пластины в неподвижном положении во время ручного перемещения в систему сращивания полупроводниковых пластин SUSS. Инновационная система отвечает требованиям пользователей в вопросах высокой точности, гибкости и воспроизводимости, а также имеет низкие эксплуатационные расходы.

При работе с процессами сращивания полупроводниковые пластины можно предварительно склеивать в установке совмещения. Для сращивания при низких температурах систему BA8 Gen4 Pro можно дополнительно оснастить инструментами для плазменной активации поверхности п/п пластины (полностью или частично).

Прочный и стабильный столик системы BA8 Gen4 Pro в сочетании с опциями автоматического совмещения и совмещения с подсказками обеспечивает надежное и точное совмещение подложек.  Проверенная временем система компенсации клиновидной погрешности гарантирует планарность между пластинами.

Установка BA8 Gen4 Pro позволяет проводить наиболее востребованные процессы в производстве МЭМС и СИД, а также в сфере растущих рынков, таких как 3D-интеграция.

Фотошаблоны, п/п пластины и подложки
Размер п/п пластины	1" до 150 или 200 мм
Макс. размер подложки	150 x 150 мм или 200 x 200 мм
Мин. кусочки	5 x 5 мм
Толщина п/п пластины	макс. 10 мм
Размер фотошаблона	стандарт 2" x 2" до 7" x 7" (SEMI) или до 9" x 9" (SEMI)
Режим экспонирования
Контакт	Мягкий, жесткий, вакуумный
Зазор	При экспонировании 1– 300 мкм
Точность настройки зазора	1 мкм
Вакуумный контакт	Настройка до - 80 кПа
Режимы	Постоянное питание, постоянная доза
Опции	Экспонирование по всему полю, ступенчатое экспонирование
Экспонирующая оптика
Разрешение	Режим экспонирования UV400 UV300 UV250 Вакуумный контакт 1.5 мкм 0.5 мкм 0.4 мкм Жесткий контакт 2.0 мкм 1.0 мкм - Мягкий контакт 3.0 мкм 2.0 мкм - Зазор (20 мкм) 3.5 мкм 2.5 мкм -
Диапазон длин волн	UV400 350–450 нм UV300 280–350 нм UV250 240–260 нм
Источник экспонирования	Ртутные лампы 350–1000 Вт (опционно 5000 Вт) Блок ламп УФ-СИД
Равномерность интенсивности	< 3.5 % (200 мм)
Методы совмещения
С верхней стороны (TSA)	точность < 0.5 мкм (при совмещении с подсказками и рекомендуемыми SUSS мишенями на п/п пластинах)
С нижней стороны (BSA)	точность < 1.0 мкм
Диапазон фокуса TSA	1– 400 мкм (AL400 – моторизованное фокусирование и захват изображения)
Точность совмещения для сращивания	2 мкм
Станина совмещения
Диапазон перемещения MA	X: ± 5 мм Y: ± 5 мм θ: ± 5°
Диапазон перемещения ВА	X: ± 3 мм Y: ± 3 мм θ: ± 3°
Разрешение	0.1 мкм
Микроскопы для совмещения с верхней стороны (TSA)
Диапазон перемещения	6"	8"
	X: 33 – 152 мм Y: +18 –100 мм θ: ± 5°	X: 33 – 202 мм Y: +18 –100 мм θ: ± 5°
Микроскоп для совмещения нижней стороны (BSA)
Диапазон перемещения	6"	8"
	X: 20 – 150 мм Y: ±22 мм фокус: 6 мм	X: 20 – 210 мм Y: ±22 мм фокус: 6 мм
Графический интерфейс пользователя
Windows 7
Неограниченное хранилище рецептов
Удаленный доступ
Коммуникации
Вакуум	< –0.8 кПа
Сжатый воздух	0.6 - 0.8 МПа
Азот	> 0.5 МПа
Требования к питанию
Питание	напряжение AC 230V ±10 % частота 50–60Hz
Габариты
Ширина x глубина	1350 x 1000 мм = 1.35 м2
Высота	1803 мм
Вес	~ 750 кгkg
Безопасность оператора и эргономика
Сертификат SEMI S2
Сертификат SEMI S8
Электромагнитная совместимость
Соответствует стандартам CE