Oriel Instrumente zum Positionieren von Photomasken
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Positioniereinrichtung zum Ausrichten von Photomaske und Flutlichtquelle


Abb. 1 Komponenten des einfachen Photolithographiesystems

Positioniereinrichtung zum Ausrichten der Photomasken

Das Modell 83210-V ist eine Positioniereinrichtung, die den mit einem Substrathalter montierten Wafer am Maskenhalter für die Photomaske ausrichtet. Substrat- und Maskenhalter müssen getrennt erworben werden. Die Einspannvorrichtung nimmt Substrate von 1 x 1 Zoll (25,4 x 25,4 mm) bis 6 x 6 Zoll (152,4 x 152,4 mm) und entsprechende Masken von 2 x 2 Zoll (50,8 x 50,8 mm) bis 7 x 7 Zoll (177,8 x 177,8 mm) auf. Substratgrößen können durch einfachen Austausch der Substrat- und Maskenhalter geändert werden. Der Vakuum-Kontaktmodus ist für durchschnittliche Auflösungen bis 2 Mikron zu verwenden. Wenn die Abnutzung der Photomaske kritisch ist, kann kontaktlosen Modus mit einer Auflösung von 25 Mikron gearbeitet werden.

Substrat- oder Waferhalter

Unsere Substrat- und Waferhalter werden mit Hilfe von Vakuum auf der Positioniereinheit während des Einrichtens und während der Belichtung fixiert. Bei den Substrathaltern werden drei Stifte aus gehärtetem Stahl zur Voreinstellung verwendet. Die Waferhalter haben zwei flache Stellen, an denen der Wafer grob ausgerichtet werden kannn. Diese Halter können Substrate oder Wafer von 1 x 1 Zoll (25,4 x 25,4 mm) bis 6 x 6 Zoll (152,4 x 152,4 mm) mit einer maximalen Dicke von 6,35 mm aufnehmen. Kundenspezifische Größen, z. B. ein Waferhalter für die Positionierung eines Wafers mit einem Durchmesser von 4 Zoll (101,6 mm) und eines zweiten mit 5 Zoll (127 mm) unter einer Maske mit 6 Zoll (152,4 mm) sind auf Anfrage erhältlich.

Photomaskenhalter

Photomaskenhalter bestehen aus einem Rahmen, der auf die Oberseite und die Kanten der Maske passt, während die Unterseite der Maske auf einer Dichtung aus geschlossenzelligem Neopren liegt. Bei Anlegen eines Vakuums werden Maske und Substrat zueinander gezogen. Masken bis 6,35 mm Dicke werden liegen mechanisch an drei Stiften aus gehärtetem Stahl. Unsere Konstruktion erfordert, dass die Maske eine um 1 Zoll (25,4 mm) größere Kantenlänge hat als das Substrat, z. B. ein Substrat mit 6 x 6 Zoll (152,4 x 152,4 mm) oder ein Wafer mit Durchmesser 6 Zoll (152,4 mm) passt zu einer Fotomaske von 7 x 7 Zoll (177,8 x 177,8 mm).

Vorrichtungen für den Präzisionsschiebetisch

Die Gehäuse unserer Photoresistbelichtungsgeräte bleiben stationär, während die Positioniereinrichtung 83210-V für die Belichtung unter den Kollimator der Lampe geschoben wird. Es sind zwei Varianten der Verschiebetische verfügbar:
  • 83211 mit 12 Zoll (304,8 mm) Verfahrweg
  • 83212 mit 24 Zoll (609,6 mm) Verfahrweg

Einfache und präzise Ausrichtung

Mit der Positioniereinrichtung von Newport können Substrate und Wafer rasch und einfach ohne Abstriche bei der Präzision eingerichtet werden. Die spezielle Konstruktion dieser Vorrichtung enthält drei Mikrometerschrauben, mit denen Marken auf Maske und Substrat zueinander ausgerichtet werden, um ein einfaches, schnelles und reproduzierbares Einrichten zu ermöglichen. Unsere innovative 3-Schritt Einrichtmethode vermeidet unnötige Einstellungen der Mikrometerschrauben, da zwei der drei Mikrometer als Pivotpunkt für die jeweils andere Mikrometer funktionieren.

Die vertikale Verschiebung in Z Richtung ermöglicht eine präzise Höhenpositionierung des Substrats in Bezug auf die Maske. Insgesamt kann eine Bewegung über 6,223 mm erfolgen, der Abstand lässt sich für Substrate auf bis zu 6,096 einstellen.

Der Substrateinsatz der Positioniereinrichtung 83210-V ruht auf drei vertikalen Justierungen, die miteinander verbunden sind. Zwei der drei Justierungen können unabhängig betätigt werden, um eine optimale planare Austrichtung des Substrats zu erhalten. Dies ist nützlich, wenn keilförmige Substrate oder Substrate mit großen Fertigungstoleranzen belichtet werden.

Optionale Komponenten zum Aufbau voll funktionsfähiger Systeme

Systeme zur visuellen Kontrolle
  • Zoom-Stereomikroskop
  • Mikroskop mit geteiltem Sichtfeld

Zoom-Stereomikroskop

Das im mittleren Preissegment angesiedelte Zoom-Stereomikroskop wird mit einem Halter mit XYZ Positionierung und einer Lichtquelle zur Beleuchtung von Substrat und Maske geliefert. Es ermöglicht ein rasches Abtasten der Photomaske und sequentielles Ausrichten der Positionierungsmarken mit 90-facher Vergrößerung.

Mikroskop mit geteiltem Sichtfeld

Das Mikroskop mit geteiltem Sichtfeld ermöglicht die gleichzeitige Sicht auf zwei getrennte Positionierungsmarken und erhöht damit die Produktivität des Benutzers. Es werden mehrere Mikroskopoptiken angeboten. Die Verwendung des 20-fach Objektives ermöglicht eine 460-fache Bildvergrößerung. Die 85135 X-Y Verschiebeeinheit kann optional verwendet werden, falls eine Verschiebung über das Substrat erforderlich ist. Ein besonderer Ansatz für die Ausleuchtung des Substrats ermöglicht einen optimalen Bildkontrast. Die Lichtquelle Bright-Field 85120 wird für stark reflektierende Materialien wie etwa Silizium verwendet, die Lichtquelle Dark-Field 85121 wird für schwach reflektierende Materialien wie etwa Keramik eingesetzt. Die Videoüberwachung 85129 kann zur Darstellung der Bilder von Substrat und Maske auf einem Monitor verwendet werden.

Optische Tische

Unsere schwingungsgedämpften optischen Tische gewährleisten eine stabile Arbeitsumgebung für Substrat und Komponenten. Wir bieten unterschiedliche Größen und Füße mit verschiedenen Schwingungsdämpfungseigenschaften an. Im Abschnitt über Schwingungsdämpfung sind Hinweise zu unserem Komplettangebot zu finden.


Abb. 2 Hier werden die Kriterien dargestellt, die bei der Auswahl von Komponenten zum Aufbau eines Photolithographiesystems herangezogen werden können. Es wird dennoch empfohlen, vor einer Bestellung einen Anwendungsingenieur zu kontaktieren, damit die richtigen Produkte für spezielle Anwendungen ausgewählt werden können.