MicroWriter ML 3 - die Zukunft der Photolithographie
Die konventionelle Photolithographie ist ein Verfahren, bei dem mit Hilfe eines Maskenjustierers Muster von einer Chromglasmaske auf ein mit einer Photolackschicht beschichtetes Substrat übertragen werden.. Dieser Prozess weist mehrere Einschränkungen auf, darunter:
- Die Overlay-Genauigkeit wird durch das feste Muster auf der Maske begrenzt.
- Die Ausrichtung mit zufällig verteilten Proben (häufig erforderlich für die Erforschung von 2D-Materialien) ist schwierig, da die Musterpositionen auf der Maske nicht geändert werden können.
- Die Ausrichtung auf der Rückseite ist komplex.
- Flexible oder unebene Untergründe sind schwierig zu bearbeiten.
Abb. 1: Mit dem MicroWriter ML 3 auf einem 6-Zoll-Wafer erzeugte Vernier-Muster und Ausrichtmarkierungen zeigen, dass die Überlagerungsgenauigkeit bis zu +/- 0,5 µm betragen kann.
Die MicroWriter ML 3-Systeme bieten eine nahtlose Lösung für diese Hindernisse. Das System speichert die Designmuster in einer Software und projiziert die Belichtungsmuster mithilfe computergesteuerter Optik direkt auf den Photolack. Mit dieser Flexibilität und einer einfachen und intuitiven Windows-Benutzeroberfläche kann das Overlay-Verfahren (mit einer Overlap-Genauigkeit von bis zu +/- 0,5 µm) problemlos durchgeführt werden (Abb. 1). Das Alignment mit zufällig verteilten Proben kann mit dem Softwaretool „Virtual Mask Aligner“ durchgeführt werden. Anwender können ihre Muster lokalisieren und dann das Designmuster vor der Belichtung in Echtzeit digital überlagern (Abb. 2). Für die Rückseitenausrichtung (Backside Alignment) kann der MicroWriter ML 3 mit einer Rückseitenkamera ausgestattet werden, die ein Echtzeit-Mikroskopiebild liefert (Abb. 3). Es kann auch zur Belichtung einer Vielzahl verschiedener Substrate verwendet werden, darunter Diamant oder Flüssigpolymer (Abb. 4).
Abb. 2: Belichtung mit dem Softwaretool „Virtual Mask Aligner“: (a) Ein entworfenes Muster, das vor der Belichtung auf eine Probe gelegt wird, und (b) die belichtete und entwickelte Probe.
Abb. 3: Echtzeit-Mikroskopiebild von (a) der Kamera auf der Oberseite und (b) der Kamera auf der Rückseite des MicroWriter ML 3.
Abb. 4: Belichtungsergebnisse auf verschiedenen Substraten mit dem MicroWriter ML 3.
Der MicroWriter ML 3 ist ein kompaktes, leistungsstarkes und erschwingliches optisches Lithographiegerät mit Direktschreibfunktion, das ein unübertroffenes Preis-Leistungs-Verhältnis bietet. Die Betriebskosten sind niedrig, die Photodioden sind langlebig und der Wartungsaufwand ist gering. Darüber hinaus weist es eine hervorragende Umweltbilanz auf: Der Stromverbrauch des Geräts ist mit dem eines Laptops vergleichbar.
