具有数字光刻技术的无掩模曝光技术

对电子设备灵活性和性能的不断变化的需求正在使制造基础设施从传统的掩模光刻转移,越来越多地采用数字光刻解决方案来实现异构集成和高级封装。

图片来源:EV Group

芯片系统不再依赖于单片解决方案,而是越来越多地采用封装、芯片和功能块的模块化系统。

对可扩展、多用途后端光刻的需求不断增长,以促进封装和系统级的互连。为了满足这一新的行业愿景,需要大量生产的新工具,可以通过先进的包装迅速集成新的功能元素。因此,高产量制造(HVM)行业必须超越保守的芯片模式,全面拥抱数字光刻技术的新时代。

电动汽车集团已开发MLE™(无掩模曝光)技术,有效地消除了口罩相关的困难和成本,更好地提供设计灵活性和最小的开发周期要求在HVM领域。MLE™解决了多功能(但耗时)开发机械与快速(但不灵活)生产方法之间的矛盾。

MLE™是一个可扩展的解决方案,可以同时支持新的和已建立的材料,并提供高速的适应性,实现模具和晶圆级设计。欧洲杯足球竞彩它提供了这些好处,以及高可靠性和多层次冗余,最终导致更低的拥有成本(CoO)和更高的产量。

EVG的MLE™技术满足先进封装、生物医学、MEMS和印刷电路板制造的关键后端光刻要求。

MLE™技术提供了许多主要优点:

  • 全分辨率,无针动态光刻胶图案
  • 在任何方向上均优于2µm线/空间分辨率
  • 数字可编程布局保证了设计的自由度和数据的保密性
  • 单个模具注释可用;例如,加密密钥和序列号
  • 晶圆级自适应注册的补偿
  • 不受如玻璃、厚晶圆片或有机基片等基片翘曲和变形的影响
  • 一个灵活和智能的数字光刻处理基础设施
  • 不需要消耗品

异构整合是半导体开发和创新中的中央驱动力。这越来越多地影响先进的包装,MEMS和PCB市场,导致后端光刻要求不断增长。

在高级包装应用中,重新分配层(RDL)的最小分辨率要求变得越来越严格。对于具有连续密度线/空间(L / s)的内插器的情况也是这种情况。在某些情况下,这些要求接近甚至超过两个微米。模具放置变化和成本效益的有机基板的日益常见的使用也需要增强的图案化灵活性。

在垂直侧壁模式的覆盖精度和焦点深度方面,需求也变得更加严格。对现有和未来先进封装光刻系统的新要求和新标准不断出现;例如,在扇出晶圆级封装(FoWLP)中,最小化由于晶圆失真造成的图形失真和模移,并支持厚电阻和薄电阻。

先进的包装要求正在扩大,包括:

  • 重新分配层图案化大型插入器,扇出和扇形WLP设备
  • 删除掩盖大小限制
  • 可变图案完成变形和模移补偿
  • 低成本,高模式吞吐量

MEMS要求正在扩展,包括:

  • 高产品组合,加上高掩模和网线成本,推动了对无掩模光刻的需求
  • 适合斜角边和多步加工的三维抗蚀图案
  • 高深度专注于在沟渠中图案化

生物和医疗要求正在扩大到包括:

  • 越来越多的大型流体设备的使用
  • 在mm到μm范围内图案化
  • 降低拥有成本
  • 高产品组合需要高度适应的图案化解决方案
  • 可扩展性,以适应不同的基板尺寸和生物相容性材料欧洲杯足球竞彩

HDI印刷电路板的要求正在扩大,包括:

  • 嵌入模和高密度再分配所需的PCB线和空间分辨率
  • 强制纠正翘曲和模具放置
  • 可变图案的一系列不同的面板尺寸

曝光原理基础

接触
方法
靠近掩码
调整器
BEOL投影
步进
大中型企业™无掩模的
曝光技术
激光直接
成像
接触
字段长度
完整的领域 掩盖尺寸有限
(最多50毫米x25毫米)
集群写
个人激光
接触
波长
宽带
(g h,线上)
线上/宽带 多个——波长
曝光光学器件
单波长
决议
L / S
> 3μm > 1.5μm <2μm 客观的依赖
在非常低到600纳米
限制吞吐量


来源:电动汽车集团

模式的方法

光刻过程的中心部件是曝光单元。这定义了光刻技术的特性性能。目前市面上有许多常见的暴露方法。

例如,掩模对准器涉及通过掩模直接暴露在基板上的图案。这个掩模保持在靠近光敏电阻涂层晶圆的位置。最小图案尺寸由晶圆和掩模之间的曝光间隙决定。掩模和抗蚀剂表面之间的间隙越小,图案越小;但如果间隙太近,就会导致口罩污染,最终导致产量问题。

生产中的最低分辨率被限制在几微米,但尽管有这个限制,掩模对准器可以提供低成本、高通量的图案解决方案,特别是在需要高曝光剂量和厚光刻剂或晶圆级设计的应用中。

为了解决这些工艺难题,后端(BEOL)步进器在掩模/标线和晶圆之间采用投影光学,允许制造商在没有污染风险的情况下绘制较小的特征尺寸。

随着曝光场大小的曝光场大小的光学设计受到限制,曝光将依次发生或逐步发生,在暴露之间发生了强烈的加速度。

掩模对准器和步进器都是基于掩模的,这意味着除了已经讨论过的限制之外,掩模在整个图案制作过程中会招致相当多的额外成本。解决掩模成本问题的一种方法是采用激光直接成像技术,利用单个或多个激光束连续曝光小的几何元件。即使考虑到直接成像技术的优势,曝光的顺序性导致相当大的成本和低吞吐量。

Mle™技术通过揭示一个或多个以平行扫描方式暴露一个或多个宽带。通过这样做,它可以通过紧密集成的聚类写入头配置将任何大小的晶片上达到面板。大中型企业™技术支持所有商业可用的电阻,感谢其高功率多波长UV源。

吞吐量保持独立于分辨率和布局复杂性,而Mle™无论光刻胶师如何保持相同的高图案化性能。MLE™成功地补充了EVG的其他光刻系统的范围,瞄准了新的和新兴用例,其中其他方法可能屈服于可扩展性或COO的限制。

采用新颖的光刻方案

EVG的MLE™技术突破了现有光刻系统的极限。MLE™技术可实现高分辨率(<2微米L/S)、无缝、无掩膜曝光,同时具有低CoO和高通量。

系统可根据用户需求进行扩展。这是通过根据需要添加或删除紫外线曝光头来实现的,促进从研发到HVM模式的快速过渡。产量优化是简单的,系统可以很容易地适应不同的基片尺寸和材料。欧洲杯足球竞彩它是处理一系列衬底的理想选择,从小的硅或复合半导体晶圆到面板尺寸。

MLE™可以在不考虑光刻胶的情况下保持稳定的图案绘制性能。这是由于一个可伸缩和灵活的高功率紫外激光源,提供了一系列波长曝光选项。


图片来源:EV Group

无与伦比的灵活性、可伸缩性和拥有成本优势

MLE™技术可帮助用户避免增加与多种芯片设计和掩模库存管理相关的掩码成本,这两者都对整体开发和生产成本具有相当大的影响。在后端光刻中心的进一步需求差异减少了模式变异性(在材料多样性和基板尺寸方面)对市场的影响。欧洲杯足球竞彩

MLE™技术是一种可扩展的方法,可以对任何基片形状进行图形化,从不同的晶圆尺寸到面板。演示就绪技术利用集群多波长激光光源,工作在375 nm和/或405 nm波长。这些有助于薄的抗蚀图案;例如,正电阻和负电阻,干膜电阻,聚酰亚胺,PCB图案,厚电阻曝光支持高长宽比(通常发现在晶圆级封装),微流体,MEMS结构和集成硅光子学应用。

除了掩模相关的问题,目前基于掩模的技术对变形的控制也有限,导致它们面临与高阶基片变形相关的加工困难。

与当前基于掩模的技术不同,MLE™技术可以适应高衬底应力、弯曲和翘曲。这是由于该技术集成的动态对准能力,以及根据基材材料和表面变化进行调整的能力,同时积极补偿应力引起的不准确性(例如,旋转、膨胀、移位和高阶失真误差)和机械模具放置。

MLE™技术还可以同时启用实时数字/“二进制”晶圆级 - 布局和单独的模具布局图案化。它特别适用于Ad Hoc单独的模具注释,加密密钥和序列号实现。图案化过程中UV剂量的可编程调制有助于在显影过程之后有助于促进抗蚀剂厚度水平变化。

这种独特的特性使得复杂的3D多层抗蚀图案可以被制造出来。这些图形适用于未来的MEMS、新型光子器件或折射/衍射微光学元件。可以将数字可编程芯片/晶圆布局存储在一系列行业标准矢量文件格式中,包括GDSII、OASIS、Gerber、odb++和BMP。

矢量布局在以位图格式存储之前的几秒钟内被计算处理(栅格化)。因此,无论是抗蚀剂类型(阳性或阴性),暴露剂量水平或相关的设计布局复杂性都不会影响图案形成的速度。

图片来源:EV Group

迈向新的数码基础设施

与小说MLE™(无掩模曝光)技术EV集团的目标是向市场推出一种新的光刻工具,同时应对半导体行业敏捷、智能数字处理的趋势。该公司在这方面的另一个关键目标是在吞吐量、格式和相关的无消耗性基础设施方面提供独特的无掩码可伸缩性。

这种最先进的曝光技术还允许在新市场中运营的制造商解决与柔性基片或新材料部署相关的挑战。欧洲杯足球竞彩

这种新技术所提供的几乎无限的设计灵活性,打开了当前高度保守的新创新环境,同时帮助减少开发周期,并弥合了研发和HVM之间的差距。这是因为两个油田都采用了完全相同的技术。

全球半导体市场竞争激烈,制造商需要可扩展性、灵活性、高效开发和谨慎管理运营成本。所有这些因素对于缩短上市时间和扩大市场份额至关重要,最终帮助公司向终端客户交付突破性的解决方案。

在其核心,这种新的数字基础设施促进动态设备创新,同时确保成本保持在合理的水平。


这些信息已经从EV集团提供的材料中获得、审查和改编。欧洲杯足球竞彩


EV集团(EVG)是半导体、MEMS、复合半导体、动力器件和纳米器件制造的大批量生产设备和工艺解决方案的领先供应商。2020欧洲杯下注官网

作为先进封装和纳米技术的晶圆级键合和光刻领域公认的市场和技术领导者,EVG的主要产品包括晶圆键合、薄晶圆加工和光刻/纳米压印(NIL)设备、光刻胶涂布剂以及清洗和检测/计量系统。2020欧洲杯下注官网

与最先进的应用实验室和无尘室在奥地利的总部,以及在美国和日本,EVG专注于提供卓越流程专业知识,其全球研发和生产客户和合作伙伴基地——从最初发展到最后的集成客户的网站。

EVG成立于1980年,在全球拥有超过1000名员工,并在美国、日本、韩国、中国大陆和台湾设有全资子公司,为全球客户和合作伙伴提供服务和支持。

有关此来源的更多信息,请访问电动汽车集团。

引用

请使用以下格式之一在您的论文,纸张或报告中引用本文:

  • 美国心理学协会

    电动汽车集团。(2021年7月30日)。无掩模曝光技术与数字光刻技术。AZoM。于2021年7月30日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20467检索。

  • MLA.

    电动汽车集团。“具有数字光刻技术的无掩盖曝光技术”。AZoM。2021年7月30日。

  • 芝加哥

    电动汽车集团。“具有数字光刻技术的无掩盖曝光技术”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=20467。(访问于2021年7月30日)。

  • 哈佛大学

    EV组。2021。具有数字光刻技术的无掩模曝光技术。Azom,于2021年7月30日,//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=20467。

问一个问题

关于这篇文章,你有什么问题想问吗?

留下您的反馈意见
提交