---

Точное нанесение фоторезиста является одним из ключевых шагов в процессах фотолитографии. Помимо основных критериев, таких как безпузырьковое распыление, равномерность нанесения зависит также от точности и скорости потока. До недавнего времени высокоточное распыление могли обеспечить только системы с поршневыми насосами. Однако компания SUSS Microtec представила нагнетательную систему распыления, которая готова занять эту нишу.

Воспроизводимость объема распыления ± 1 % (3 σ) и точность ± 2 % достигается с помощью высокотехнологичных инструментов контроля и мониторинга. Более того, датчик потока, расположенный в максимально удаленной точке, позволяет отслеживать фактическую скорость потока для точного управления системой. Программно реализованные алгоритмы являются основой функционирования системы, которую можно использовать для распыления реагентов вязкостью от 1 сПз до 10 000 сПз.

Точность высокопроизводительного насоса, изготовленного из стандартных деталей

Использование интеллектуальных датчиков в критически важных точках в сочетании с оптимизированными алгоритмами контроля обеспечивает превосходную производительность системы.

• Датчик потока: измерение в точке распыления.
• Датчик образования пузырьков: располагается в месте, где остается достаточно резиста для завершения текущего нанесения. В следующем шаге пузыри можно выдуть наружу без повреждения пластины.
• Уменьшение размера трубки по ходу линии приводит к большей устойчивости к образованию пузырьков.
• Использование меньшего давления (<1 бар) для получения необходимого потока. По сравнению с другими насосами, для которых требуется давление до 5 бар.

На рисунке 1 представлена производительность системы нанесения фоторезиста компании SUSS в сравнении с другими системами, доступными и популярными на рынке.


Рис. 1. Сравнение системы распыления SUSS и других систем на рынке


Рис. 2 Снимок экрана управляющей программы с изображением зависимости скорости потока от времени


Рис. 3 Различные фазы нанесения на форсунке – корреляцию см. на Рис.2

Регистрация данных потока

Система отслеживает и регистрирует каждое нанесение в режиме реального времени. На рисунке 2 изображен снимок экрана управляющей программы, на котором отмечены и описаны различные фазы нанесения.

На рисунке 2 представлены различные фазы стандартного процесса нанесения, который разделен на 5 шагов:

1. Начало – объем обратного отсоса выталкивается практически одновременно с наращиванием потока нанесения. Это гарантирует, что никакие факторы не повлияют на точность нанесения.
2. и 3 Непрерывный поток – на рисунке изображен постоянный поток в течение периода нанесения.

4. Конец нанесения – снижение скорости потока, закрытие клапана распыления. Как видно на изображении, перед последним шагом на форсунке висит небольшая капля резиста.
5. После обратного отсоса – активация клапана обратного отсоса затягивает каплю резиста обратно в линию.

Рис. 4 Наложение 10 графиков нанесения

Скорость и объем обратного отсоса настраиваются в программе, которая помогает оптимизировать процесс нанесения под различные требования или вязкость материалов. Все это позволяет оценить точность контроля и управления системы нанесения SUSS.

Наложение нескольких графиков нанесения на Рис.4 демонстрирует воспроизводимость результатов и стабильность системы.

Адаптивность системы (изменения температуры и вязкости)

Система нанесения фоторезиста SUSS нечувствительна к изменениям температуры и вязкости. Точность системы остается в нормативных пределах даже при существенном изменении температуры. Благодаря этому система меньше зависит от температурно-регулируемых условий, что снижает эксплуатационные расходы.


Рис. 5 (1) Оптимизация для получения нанесения по типу прямоугольной волны


Рис. 5 (2) Оптимизация для получения выброса в начале и в конце нанесения


Рис. 5 (3) Оптимизация для получения замедленного начала и конца процесса

Полный контроль нанесения (настройка начала и завершения):

Поскольку для процессов могут требоваться различные условия потока, система нанесения SUSS предлагает множество вариаций и позволяет оптимизировать профиль нанесения. Пользователь может быть уверен, что процесс соответствует конкретным требования, и система функционирует стабильно.

На Рис. 5 представлено общее описание возможных изменений характеристик нанесения.

Рис. 5 (1): Нанесение в форме числового квадрата.

Рис. 5 (2): Нанесение с пиком в начале и в конце. Кривую пика можно также оптимизировать в соответствии с требованиями процесса.

Рис. 5 (3): Нанесение со сглаженным началом и завершением процесса.




Рис. 6 Результаты

Точность и воспроизводимость в диапазоне потока:

Точность и воспроизводимость системы находятся в пределах ± 2 % и ± 1 % соответственно. Результаты нанесения резиста объемом 5 и 10 мл представлены на Рис. 6 и подтверждают, что полученные значения находятся в пределах данной спецификации.

Обзор

Система нанесения SUSS была разработана с акцентом на производительности и простоте эксплуатации. Ее можно использовать для нанесения объемов резиста от 5 до 25 мл с точностью ± 2 % и воспроизводимостью ± 1 %. Система предлагает различные возможности контроля и управления профилем нанесения непосредственно в точке нанесения в режиме реального времени. Поскольку система позволяет оптимизировать различные параметры, такие как, например, начало и конец нанесения, весь профиль нанесения можно адаптировать под требования конкретного процесса. Это помогает пользователю настроить систему для работы с материалами различной вязкости.