一、核心亮点:≤0.1 μm单点对准精度 · 600 nm极限光刻分辨率 · 全场大面积曝光
澈芯科技SUME MA-L200/MA-L8双面对准接近式光刻机,面向MEMS、先进封装、化合物半导体、纳米压印、科研级生产等应用场景。在亚微米至微米级的工艺窗口内,同时兼顾高精度套刻与高产率全场曝光,为实验室与量产之间架起一座“精度—成本—灵活性”最优平衡的生产工具。
二、套刻精度:设备拉开差距的地方
2.1 核心指标
指标 参数 备注
• 单点对准精度
Single-point Align
≤100 nm 基于单MARK对准→同间隙位置直接曝光套刻;剥离了工艺RUNOUT影响,直接反映平台+算法真实能力
• TSA(顶部对准)
自动套刻精度
≤500nm全局 验机标准刻蚀片、20μm间隙对准,同位置曝光
• BSA(底部对准)
自动套刻精度
≤1.0μm全局 选配明场底部对准显微镜
• 预对准精度 <50μm 自动寻边/找中/Notch
• 传片定位精度 ≤±100μm EFEM Robot + Pre-Aligner
2.2 “单点 ≤0.1 μm”到底意味着什么?单点对准精度的定义非常”硬核”
光刻机基于单点晶圆层MARK/掩模层MARK完成识别与对准后,就在该对准间隙位置直接曝光,然后量测该MARK的套刻偏差。这一数值本质上排除了大尺寸基板上”远近不一样”的RUNOUT影响(基板涨缩/畸变带来的系统性偏移+工艺缩放误差),只留下:台面运动分辨率+视觉识别算法+机械刚性/迟滞的”纯设备能力”。
MA-L8套刻工艺完成后,基于ir-Warcher8套刻误差量测设备的实际量测数据(中心MARK对准后,周边15个MARK的套刻误差分布情况,覆盖约44×48mm区域),如下:
Position ΔX (nm) ΔY (nm)
(0,0) 中心对准点 80 -75
(1,2) -206 -483
(-1,2) 59 -295
(-1,-2) 312 137
(1,-2) 87 128
可以看到,中心点实际对准位置的套刻误差控制在~100nm内,而外围点的百纳米级偏差,正是由于RUNOUT(基板形变/缩放/偏心)的典型表现(从OVL MAP中这一现象表现的更为明显)——它不是”对准没对准”,而是基板涨缩和前道工艺导致的,这正是为什么实操中不靠单点对准,而是采用双点对准的原因。
2.3 双点对准(2Points Alignment)——把RUNOUT吃掉
接近式光刻的工程解法是:
• 同时在晶圆左右沿直径对称分布的两个MARK处做识别; • 算法取两点中点作平移基准,取两点连线作旋转基准; • 对准过程中,算法尽可能的减少了残余缩放(scale)与高阶畸变的影响,这往往也能够在大多数MEMS/封装/厚胶应用中,将全局套刻精度稳定在≤±0.5μm(TSA)/ ≤±1.0μm(BSA)的水平。
澈芯科技自主研发对准算法:PureSight™,实现全自动对准:
• 自动识别BOX-in-BAR、AIM、BAT、Circle-in-Circle、Cross-in-Cross等主流对准MARK,也支持自定义MARK类型的创建,适应性强; • 手动/自动模式无缝切换:研发阶段手动摇杆精修 → 量产阶段Recipe全自动运行; • 可选配红外对准功能:透过硅/GaAs/InP等红外透明材料,完成背面或夹层中的MARK透射观测识别,满足双面光刻及键合后量测的应用场景。
三、线条尺寸/光刻分辨率——从极限600 nm到实用的3~10 μm
3.1分辨率阶梯(工艺条件:正胶、胶厚≤1.0μm、Line/Space=1:1)
曝光模式 光刻最小线宽 物理含义
真空接触(Vacuum Contact)
< 1.0 μm
极限实测:600 nm
掩模与晶圆在真空吸附下”,实现“最紧密贴合”→分辨率最高
硬接触(Hard Contact) < 1.5 μm 通过氮气提供的背吹压力下接触,降低掩模磨损风险
软接触(Soft Contact) < 2.5 μm
接近式 Proximity(Gap=20 μm) < 3.0 μm 经典”不碰掩模”的工作模式,掩模零磨损,适合成本控制要求高的量产作业需求
重要提示:可实现分辨率强烈依赖晶圆尺寸/平整度/胶型/洁净室条件。上面数字是”在标准验证条件下的标称”,不是”任何工艺都能自动拿到”。
四、为什么这些指标对您的应用”正好踩在点上”
您的场景 为什么 SUME MA 合适 对应关键数字
MEMS厚胶结构 全场曝光不需要逐场拼接;接近式20μ已够用且不磨损贵掩模
分辨率 3~5μm @proximity;
允许翘曲 ≤1 mm
晶圆级封装/背面对准 BSA底部对准+IR红外选配,可看背面/夹层MARK BSA套刻 ≤1.0 μm;IR穿透硅
易碎翘曲片 非接触WEC+专用吸盘,降低破片风险 允许warpage:1mm;6″/8″兼容
科研/小批量多品种:掩模常换、胶种多变 手动/自动可切换;Recipe存储;夹具快速切换 曝光范围:200×200 mm² Square;2″~8″兼容
想冲亚微米线宽:衍射光栅、微流体精细网线等 真空/硬接触模式,把分辨率推进到亚微米级 600 nm极限;<1.0μm标称
五、设备硬件如何”托住”这两个指标
子系统 与套刻/线条精度相关的硬实力
UV-LED 365 nm曝光光源,可选配:g/h/i三波长光源
光强 ≥50~55mW/cm²;均匀性≥97%(ø200 mm);
连续可调→剂量可精细控制→CD可预测
WEC楔形误差补偿系统:微压力自动调平
平面定位精度≤3μm级;非接触式找平;
减少”基板不平,一边碰一边悬”导致的局部线宽漂移
对准平台 X/Y/θ/Z(±5 mm/±5°/0–17mm)
3点调平:≤±3μm;全电动TSA 10×/BSA 4×数字显微镜;
PureSight™自动MARK识别
EFEM传输(2×Cassette / Pre-Aligner)
传片精度≤±100μm;
自动mapping → 每片起始状态一致 → 定位重复性有保障
工艺稳定性(连续100 pcs测试) 尾片相较首片无新增边缘毛刺/划伤/颗粒形貌异常
六、总结
如果您关注的是:套刻能不能稳在亚微米级?线条能不能跑到3μm以下?
SUME MA系列的价值,不在跟投影式光刻机拼28 nm。而是在为0.6~10μm,这条最”厚胶+MEMS+封装”的高频工艺带,提供一台可量产、可长期守住良率的高性价比设备。
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