---

Новая, инновационная лампа с УФ-СИД компании SUSS MicroTec сочетает в себе высокую эффективность, гибкость, экологическую безопасность и уменьшенную сложность эксплуатации и является прогрессивной альтернативой стандартным лампам для процессов фотолитографии.

Она обеспечивает весь ряд возможностей для технологических процессов литографии и позволяет уже сегодня воплотить в жизнь технологии будущего.


Рис. 1 Основные характеристики лампы УФ-СИД

Ключевым элементом в процессах литографии полупроводников является источник УФ-света для экспонирования. Получение экспонирования высокой интенсивности и достаточной равномерности по всей площади подложки, а также излучения подходящего спектрального диапазона является основной задачей, которая стоит перед специалистами, разрабатывающими источники света и оптику для уменьшения дифракции для установок совмещения и экспонирования. Экспонирование фоточувствительных резистов требует использования высокотехнологичных источников света, и лишь несколько вариантов подходят для этой узкоспециализированной задачи.

На протяжении многих лет стандартным источником света при экспонировании была ртутная лампа с короткой дугой (лампа Hg). Она позволяет получить волны необходимой длины и обеспечивает высокую интенсивность света.

Такие лампы хорошо зарекомендовали себя и популярны на рынке устройств для экспонирования в полупроводниковой промышленности. С другой стороны, использование ртутных ламп сопряжено с различными сложностями и рисками. Ограниченный срок службы, частое обслуживание, использование опасной ртути и высокое рабочее давление – это всего лишь некоторые факторы, которые делают применение ртутных ламп высокозатратным, экологическим чувствительным и требуют обязательного соблюдения правил безопасности на рабочем месте.

Каковы альтернативы?

За последние несколько лет технология светоиспускающих диодов (СИД) получила значительное развитие и прочно вошла в повседневную жизнь. Светодиоды надежны, разнообразны, экологически безопасны и экономичны. Кроме того, в последнее время существенный прогресс был достигнут и в разработке УФ-СИД, которые имеют преимущественно промышленное применение.

Почему бы не использовать светодиоды в лампах?

Компания SUSS MicroTec сделала важный шаг в будущее, создав новую лампу для экспонирования на УФ-СИД.

Технические подробности

В новой лампе используется современный источник света УФ-СИД. Светодиодная матрица создает спектр из нескольких длин волн, востребованных для современных технологических процессов и резистов. Дополнительная гибкость позволяет использовать лампу для новых процессов и значительно упрощает эксплуатацию и обслуживание оборудования.

Устройства с УФ-СИД имеют тот же спектральный диапазон, что и стандартные ртутные лампы. Они обеспечивают аналогичную интенсивность и равномерность для основных спектральных линий ртутной лампы - 365 нм (i-линия), 405 нм (h-линия) и 436 нм (g-линия), однако имеют более высокую вариативность.

Лампы с УФ-СИД позволяют выбрать различные длины волн под конкретные требования и настроить необходимую интенсивность. Доступна также комбинация для получения освещения в широкополосном спектре. Кроме того, больше не требуется фильтрация света для экспонирования внешними фильтрами. Спектральный диапазон для экспонирования корректируется с помощью управляющей программы и сохраняется для каждого процесса в стандартном файле рецепта.

Такая гибкость позволяет увеличить стабильность процессов и снизить необходимость в калибровке. Принцип работы интуитивно понятен, количество ошибок по вине оператора (например, упущенные фильтры) уменьшено. На примерах экспонирования института Фраунгофера, г. Берлин, можно видеть, что источник света на СИД обеспечивает то же разрешение, что и стандартная ртутная лампа.

Для достижения оптимальных результатов отпечатки были выполнены с использованием узкоспециализированной оптики для экспонирования SUSS MO Exposure Optics. В отличие от ртутных лампам со светодиодами не требуется время для нагрева перед использованием. После включения они сразу же начинают излучать необходимый спектральный диапазон с выбранной интенсивностью.

Лампы с УФ-СИД можно включать только на время экспонирования. Таким образом, энергопотребление таких ламп значительно ниже, чем у ртутных, которые должны работать постоянно, чтобы обеспечить требуемую стабильность процесса. Кроме того, больше не нужен затвор, открывающий путь световых лучей во время экспонирования.

Следовательно, отпадает необходимость в длительном техобслуживании его функции. По сравнению с ртутными лампами светодиоды имеют гораздо более длительный срок службы, поэтому не нужно регулярно приобретать лампы, тратить время на их замену и обслуживание. Более того, отпадает необходимость в утилизации лампочек как специальных отходов.


Рис. 2. 10 мкм AZ9260, УФ-СИД g-линия, жесткий контакт



Рис. 3. 8 мкм AZ2070nLOf, УФ-СИД 20 мкм, фиксированный зазор

Охрана труда и контроль за состоянием окружающей среды

Использование ртутных короткодуговых ламп является чрезвычайно опасным в отношении охраны труда и окружающей среды. Ртуть крайне токсична и требует соблюдения высочайших стандартов безопасности жизнедеятельности и мероприятий по предотвращению несчастных случаев или аварий. Экологически безопасная утилизация ртутных ламп является очень дорогостоящей и сложной процедурой.

Во время работы ртутные лампы раскаляются и создают высокое давление. Для них требуется внешнее охлаждение и его контроль. Использование источников света с УФ-СИД исключает все эти сложности. Они экологически безопасны, работают с низким давлением и не требуют обслуживания. Воздушное охлаждение светодиодов подключено прямо к матрице. Кроме того, отсутствуют дополнительные расходы на утилизацию.

В рамках техники безопасности применение ламп с УФ-СИД также имеет ряд преимуществ. Помимо защиты от УФ-излучения для работы с этим источником света не требуются никакие дополнительные меры предосторожности. Лампы с УФ-СИД отвечают глобальной потребности в экологически безопасных и энергосберигающих материалах. Они поддерживают европейские инициативы по уменьшению количества опасных материалов и высокого энергопотребления.

Эксплуатационные расходы

Низкое энергопотребление и продолжительный срок службы в сочетании с минимальными требованиями к обслуживанию и расходами на эксплуатацию создают положительный баланс расходов на эксплуатацию ламп с УФ-СИД для наших клиентов.

Немного более высокая стоимость приобретения компенсируется существенно меньшими эксплуатационными расходами и отсутствием периодов технического обслуживания.


Рис. 4 Сравнение расходов на ртутные и лампы с УФ-СИД

На Рис.4 изображена стандартная схема эксплуатационных расходов классической ртутной лампы (синяя) в сравнении с лампой с УФ-СИД (желтая).

После амортизационного периода 8 лет стоимость эксплуатации лампы с УФ-СИД значительно снизится и будет стремиться к нулю, в то время как использование ртутной лампы повлечет за собой расходы в сумме около 2 500 Евро в год на энергопотребление, замену и обслуживание ламп.

В настоящее время лампы с УФ-СИД доступны для установок совмещения и экспонирования:

• Установка совмещения и экспонирования Suss MA/BA8 Gen3
• Установка совмещения, экспонирования и сращивания пластин SUSS MA/BA6 Gen3
• Установка совмещения и экспонирования SUSS MA/BA 6/8 Gen4

Они используются в сочетании со специализированной оптикой для экспонирования SUSS MO Exposure Optics для получения оптимальных результатов равномерности и разрешения.

В будущем компания SUSS MicroTec планирует оборудовать лампами с УФ-СИД и другие свои системы.