几个大趋势正在塑造当代数字社会，这些趋势反过来推动了半导体制造中光刻制版设备的持续发展和扩展能力。2020欧洲杯下注官网
2D-IC密度缩放正开始达到其成本上限，特别是在模式加工的情况下。当达到这些极限时，小型化和器件性能的进步继续向3D集成先进包装内的异质集成（HI）。
这种新方法被认为是开发下一代设备的核心因素，因此移动处理器的出现推动了3D/HI的初始增长周期。预计，随着5G和人工智能(AI)等高性能应用在移动设备上变得更加普遍，这种增长周期将继续下去。其他驱动因素包括自动驾驶和物联网(IoT)等大趋势，这两者都需要高可靠性和数据网络容量。
多年来，先进的封装技术变得更加复杂和多样化，3D集成使从单一模具封装到多模具封装的转变成为可能。这只是解决管理由高性能计算生成的大量数据这一挑战的一个例子。
芯片设计的不断创新与不断扩展的集成方案(无论是在硅上，嵌入式，或封装)现在可能包括几个模式层次。设计灵活性变得越来越重要，行业现在要求更短的开发周期以及同时适应广泛的先进封装平台的能力。这就要求在后端光刻加工过程中同时采用模具和晶圆级设计。
任何先进的产品设计组合都将增加多个掩蔽层，这意味着口罩和口罩库存/洁净室存储占总生产成本的相当大一部分。更换传统的激光光源或汞灯的部件也会产生很高的成本。
等待新的物理面膜集和复杂的新产品混合设计的设计概念可以在常规掩模的生产环境中工作时导致长时间的开发周期。
半导体封装的这些关键需求促使了EVG无掩模曝光(MLE™)技术的发展。MLE™技术提供了设计灵活性，同时在开发和生产设施中实现了独特的可伸缩性，通过消除消耗性成本和口罩相关的困难，减少了研发和生产阶段之间的开发周期。
这种新技术提供了高分辨率(<2µm L/S)、无缝、动态寻址的整个基材表面曝光，因此实现了敏捷加工，并确保了低成本的拥有(CoO)。
传统曝光方法的局限性
任何光学成像系统的分辨率基本上都是由曝光波长与其数值孔径(NA)的比值决定的。NA决定了通过透镜的聚光和发光电位，其特征是孔径的角度，因此依赖于焦距。
在曝光系统中改变NA在技术上比缩短光源的紫外波长更有成本效益。成像曝光系统，如步进器，通常被驱动到更高的NA，从而实现更精细的关键尺寸结构。
相反，更高的NA将减少焦点。因此，重要的是在互连电路设计方面找到分辨率和焦深之间的平衡。这在先进的包装中是必不可少的，因为晶片的重建是在多模解决方案中与不同晶片制造商集成的中央因素。
除了上述的物理限制，进一步的困难是由于不准确的变化，在模具放置和模具移位造成的过度成型。目前的光刻步进器和其他基于掩模的系统常常难以处理这些困难。
给定的静止曝光系统的掩模版尺寸和光学尺寸导致曝光区域的限制。当使用较大的模具插入器制造时，这可以特别具有挑战性，因为掩模线曝光场的缝合线或不匹配的重叠区域具有不利地影响再分配层（RDL）内的电性质的可能性。
使用高级图形处理所需的复杂布局时，高性能计算（HPC）和AI工作时，重要的是能够为超过电流掩模尺寸的插入器生成针对插入器的针迹图案。
MLE™通过亚纳米范围级运动精度的不同组合来满足这些需求，实时图案化了基于向量的掩模文件和功能强大，无失真，高强度光学元件。在图案化之前必须光栅化掩模图像的其他方法将为每300mm晶片产生大约141 GB的数据。
图1。评估自由度过程窗口的关键尺寸与焦点位置。图像信用：ev组
数字掩模图案以子μs定时精度投影到基板表面上。这MLE™成像系统是衍射限制的，很像大多数现代镜片。它支持±12μm的深度焦点（DOF）。图1显示了在模拟曲线上以2μmL/ s的DOF处理窗口性能的测量。
由于曝光窗、相对较小的曝光场和<1 μ m的精确自动聚焦，可使用的动态聚焦范围扩展到100 μ m以上。由于该系统能够通过卡盘定位和夹紧，在更大范围内控制晶圆位置的焦点位置，弯曲和翘曲的基片可以很容易地得到补偿。
动态曝光方法和主动模换补偿
电流后端光刻系统无法控制小于曝光场的失真。因此，这些系统将以非线性，高阶衬底扭曲和与模切相关的问题斗争，特别是在晶片上的模具重构之后。
为了适应表面变化和衬底材料，MLE™利用动态对准模式与自动聚焦。高级失真功能涉及和分析实时数据同步可见或近红外上层和背面对准。它通过主动补偿机械模具放置、基片的高阶畸变和其他应力引起的不准确性，如旋转、位移和膨胀来实现这一点。
图2。先进的失真补偿原理图工艺流程。图像信用：ev组
图2提供了高级失真校正功能和动态对准模式的过程流程的可视化。动态对齐功能全局和多点晶片对齐选项，通常能够在布局中随机放置16个对准标记（标有蓝色和黄色）。这允许仪器全面地覆盖基板上的最关键区域，同时还补偿全局扭曲。
一旦完成偏差测量，位移矢量将进一步并行编译，然后对设计进行实时插值和渲染。这些暴露的模式将得到完全的误差补偿，而不会导致重叠或未覆盖区域，因此确保最小的偏差，而不会影响模式过程的吞吐量。
这里显示的示例显示了一个补偿布局(深灰色)在极端非典型偏差(用红色箭头表示)之后的可视化。这是使用动态对齐模式对多点对齐的16个标记(黄色)的实际位置进行补偿的结果。
当使用多层和多模加工中常见的粘合的粘合，不透明基板或其他非透明材料时，背面对准将起到相当大的作用。欧洲杯足球竞彩参考多个曝光的相同结构也将有助于最小化未对准，因为电流模式设计的密度增加。
叠加错误或任何类型的不对中都会影响触点和绝缘的电气性能，这些也可能导致连接失败，严重影响晶圆良率、CoO和整体生产率。
图3。顶部和底部对齐目标示意图。图像信用：ev组
系统配备大中型企业™技术通常集成全晶片背面对准(图3)，采用专用目标接近红外功能和专有卡盘设计，以适应高达300毫米的晶片尺寸。
在使用FOWLP时，在晶圆片上重构后产生的模具畸变误差是典型的。在这些情况下，高级失真功能应应用于模具水平，主动补偿和重定向结果仅依赖于外部计量数据。
失真补偿算法通常包括比例、旋转、剪切和平移(移位)的数学校正。当处理模具放置误差补偿时，该模型将把模具内的畸变限制在模具的刚体上。这通常由每个骰子两个(外部)对齐点表示。
图4。模位补偿原理图工艺流程。图像信用：ev组
转换过程的即时性意味着动态二进制模式生成将补充每个模具外部获得的计量数据。这是在曝光前每个衬底单独完成的，以补偿处理或预处理导致的覆盖/定位误差，排除潜在的热影响。图4可视化了一个简化的模具级补偿数据完整性流程。
MLE™模式有助于实时个性化晶圆片级布局和单个模具布局的同时结构。这在使用特殊的模具注释、功能和直接可读的加密代码、序列号、主动的保险丝映射模式来优化流程的设备装箱或设备跟踪和文档时特别有用。这也将最终导致整体产量的提高。
子像素电平的UV剂量的可编程调制允许使用曝光梯度。这些用于在开发过程之后的受控抗蚀剂厚度水平变化 - 也称为灰度光刻。该方法有效地促进了高度适用于多个图案化工艺，MEMS器件，双镶嵌和折射和衍射微光学元件的复杂3D多级抗蚀剂图案的制造。
数字可编程的模具/晶圆布局可以存储在一系列工业标准布局设计文件格式;例如，Gerber、GDSII、Oasis、odb++或BMP。由于布局是在配方控制下的系统上进行计算处理的，因此，诸如抗蚀剂类型(正/负)、曝光剂量水平或设计布局的复杂性等因素不会影响绘图过程的速度。
子网格中的模式、模块性和关键定位
MLE的分辨率使其适用于典型的行后端分辨率，且对辐照线及其间隙(L/S <2µm)有较好的控制。它可以适应这些分辨率，同时保持CD的均匀性(CDU <10% CD)和任何任意结构的位置精度存在于248 nm的图案网格尺度。
无畸变光学和舞台放置精度有助于确保整个衬底的无缝投影。曝光可以通过高度灵活的强度控制和精确的光源光谱调谐进行。这些因素允许用户实现最佳吸收和可靠的处理时，与广泛的商业可用和新型光刻胶。
曝光光源的作用波长为375 nm和405 nm。这有助于混合和匹配的方法，使用波长来模拟已知的好工艺配方(例如，遵循传统的汞灯光谱)或根据特定的客户需求定制曝光。
它可以同时应用两个波长到任何任意的混合物，使薄阻图案包括正极，负极，可图案的电介质，聚酰亚胺，干膜甚至PCB材料。欧洲杯足球竞彩它也可以在高纵横比下支持厚抗蚀剂曝光，例如在晶圆级封装、微流体、3D MEMS图形和集成光电子应用中常见的那些。
图5。扫描电镜结果拼贴:1 μm厚的阳性azmir701的线间距分辨率测试(上)，2 μm厚的阴性aznlof的线间距分辨率测试(下)。图像信用：ev组
图5(上)包括一些扫描电镜图像，显示标准的线间距分辨率靶在1µm厚的正的AZ MIR 701抗蚀剂上。图5(下)为2 μ m厚负色调抗AZ nLOF的线间距分辨率测试。在每一种情况下，通过额外的工艺优化都获得了1.5µm L/S的结果。
这种优化涉及通过施加抗反射涂层或基材材料的改性来减少表面反射效应。
MLE™技术还可以用于精细控制聚焦深度(DoF)，以实现陡峭的侧壁，从而保持所需的抗蚀剂的3D轮廓，防止边缘顶部或避免底部。显著的工作距离加上自动自适应焦点有助于确保图案在曝光表面的均匀性。
为了展示一系列线条和间距图案化性能，以及侧壁图案化质量，选择了用于细线和核线RDL创建的通常使用的TOK P-W1000T抗蚀剂。
图6。基线评估（a）8μm厚的tok p-w1000t，（b）曲折，具有5μml/ s，（c）1：2间距变化，（d）水平和垂直方向的差异，具有比率1：1,1：2,1：3,1：4。图像信用：ev组
图6显示了一些基线评估的SEM图像示例，演示如下:
-
2 μ m L/S分辨率针对8 μ m薄膜厚度
-
5μml / s具有曲折图案的分辨率
-
间距变化比例为1:2
-
L / S水平和垂直方向的变化，比率为1：1,1：2,1：3,1：4。
无掩模的操作可伸缩性
在研发过程中，通过直接成像设备实现的后端光刻结果一直缺乏技术弹性，无法与配备步进器的大容量制造(HVM)生产线正常工作。2020欧洲杯下注官网该行业的产品组合正在不断扩大——例如，芯片和分段模具——这被证明是持续性能扩展和应用程序不断增加的可变性的驱动因素。
这些因素促使人们越来越需要在不同的抗药厚度和剂量水平上进行动态图案绘制。MLE™可以提供高自由度的2µm生产分辨率，有效利用光学建立的物理衍射极限。
MLE™还具有高度的可扩展性，通过添加紫外线曝光头，其模块化系统可以根据用户需求进行伸缩(图7)。这有助于从研发到HVM模式的快速过渡，有效地适应吞吐量优化，或适应不同基材尺寸和材料。欧洲杯足球竞彩MLE™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。
图7。MLE独特的集群曝光配置可以轻松添加曝光头以进行调整以进行不同的吞吐量需求和基板尺寸。图像信用：ev组
概括
大中型企业™技术提供了一种新的模式方法，提供了智能和敏捷的数字处理，并在吞吐量和格式方面提供了可消费的基础设施和无遮罩的可伸缩性。
无论光刻胶，MLE™都可以达到相同的高图案化性能。它由于灵活，可靠且可缩放的高功率UV激光源组合可以容纳多个波长选项，实现这一点。
该平台有助于使用相同光学器件进行宽范围的材料;欧洲杯足球竞彩例如，硅，玻璃，模具，聚合物和层压板。晶圆卡盘和自动对焦系统可以补偿基板弓和经纱，在禽类等应用中特别重要的考虑因素。
该技术规范了几乎无限的设计灵活性，向新创新开辟了目前保守环境，帮助缩短了开发周期，并弥合研发和HVM之间的差距。
致谢
由EV Group的Boze欧洲杯足球竞彩na Matuskova, Boris Považay, Frank Bögelsack, Roman Holly, Tobias Zenger, Thomas Uhrmann和Bernhard Thallner原创的材料制作。
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组（EVG）是用于制造半导体，MEMS，复合半导体，电力装置和纳米技术装置的高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
A recognized market and technology leader in wafer-level bonding and lithography for advanced packaging and nanotechnology, EVG’s key products include wafer bonding, thin-wafer processing and lithography/nanoimprint lithography (NIL) equipment, photoresist coaters, as well as cleaning and inspection/metrology systems.
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服务成立于1980年，支持全球全球客户和合作伙伴的全球网络，拥有1000多名员工，在美国，日本，韩国，中国和台湾拥有1000多名员工。
有关此来源的更多信息，请访问电动汽车集团。