Imprint Lithografie
Mikro- und Nanoimprint-Lösungen für SUSS Mask-Aligner
Alle Imprint-Lösungen basieren auf SUSS' bekannter Produktfamilie an halbautomatischen Mask-Alignern. Sie unterstützen verschiedenste Materialien und unterschiedliche Substratgrößen von kleinen Teilen bis hin zu 300 mm-Wafern. Die Mask-Aligner-Plattform erlaubt nicht nur eine genaue Justierung des Stempels zum Substrat, sondern bietet auch wertvolle Funktionalitäten wie das präzise Nivellieren von Stempel zum Substrat und die Kontrolle über den Kontaktdruck. Schnell editierbare Prozessrezepte bieten einen hohen Grad an Einstellbarkeit aller relevanten Parameter. SUSS Mask-Aligner, die bereits im Feld installiert sind, lassen sich einfach mit Imprint-Tooling upgraden.
SUSS Imprint Technologien
Wie SUSS' manuelle und halbautomatische Mask-Aligner sind auch seine Imprint-Technologien auf maximale Flexibilität ausgerichtet. Sie basieren auf einem schnellen und einfachen Wechsel zwischen verfügbaren Optionen und Wafer- bzw. Substratgrößen. Das Angebot von verschiedensten Funktionalitäten in einem Tool spart nicht nur Investitionskosten, sondern auch Reinraumstellfläche und ermöglicht somit ein hohes Maß an Flexibilität bei der Entwicklung von Prozessen und Bauteilen.
SCIL
Vollflächiges Nanoimprinten
Highlights
- Vollflächiger Imprint bis 200 mm
- Hohe Auflösung (<70 nm)
- Hohe Justiergenauigkeit (± 1 µm)
- Lange Haltbarkeit des Stempels
Das SCIL (substrat conformal imprint lithography)-Verfahren kommt bei besonders anspruchsvollen Imprint-Prozessen zur Anwendung. Hier wird ein weicher Stempel mit einem harten, aber flexiblen Träger aus Glas kombiniert und damit neben der hohen Kontaktgleichmäßigkeit eine außerordentlich hohe Strukturtreue der Abbildung erzielt.
Das Imprinten erfolgt über kapillare Kräfte und nicht über Druck, wodurch Strukturveränderungen während des Kontakts vermindert werden. Weiterhin schließt der sequentielle Kontaktaufbau Lufteinschlüsse aus – damit lässt sich eine extrem hohe Ausbeute erreichen und die Produktivität deutlich erhöhen.
Durch seine hervorragende Strukturtreue und Gleichmäßigkeit ist das SCIL-Verfahren für alle anspruchsvollen Prozesse geeignet, bei denen eine hochwertige Ätzmaske zum Einsatz kommt, wie zum Beispiel bei der Produktion von optischen Elementen und MEMS/NEMS sowie in der Herstellung von HB-LEDs und VCELS.
Die SCIL-Technologie wurde in Zusammenarbeit mit Philips Research entwickelt.
SMILE
Mikro- und Nanoimprinten
Highlights
- Präzise Kontrolle über Dicke und Gleichmäßigkeit der Lackschicht
- Doppelseitige Strukturierung möglich
- Hohe Justiergenauigkeit (+/- 1 µm)
- Stapeln sowie UV-Bonden von Wafern mit optischen Linsen
- Edge-Handling oder Einsatz von Pufferwafern zur Vermeidung eines Kontakts mit der aktiven Fläche
- Handling von gekrümmten Wafern
Für das Abbilden von Strukturen im Mikrometer- bis hin zum Nanometerbereich hält SUSS das SMILE (SUSS imprint lithography equipment)-Verfahren bereit.
Dabei gilt es, zwei Verfahrenstypen in Abhängigkeit von der gewünschten Auflösung zu unterscheiden.
- Für das Abbilden von Mikrostrukturen wird das fotosensitive Polymer in der Mitte des Substrats aufgetragen. Der Lack breitet sich gleichmäßig über die gesamte Fläche aus und befüllt die Kavitäten des Stempels. Die aktive Kontrolle über die genaue Position des Prozessabstands durch eine geschlossene Rückkoppelungsschleife ermöglicht es, eine sehr hohe Zuverlässigkeit bei Anwendungen mit Restlagendicken zu erzielen.
- Für das Abbilden von Nanostrukturen kommt ein flexibler Stempel zum Einsatz. Zunächst erfolgt der Kontakt in der Mitte des gelackten Substrats und wird im Laufe des Prozesses radial ausgedehnt.
Das Verfahren bietet durch die Möglichkeit, sowohl Mikro- als auch Nanostrukturen sehr präzise abbilden zu können, eine hohe Bandbreite an Anwendungsmöglichkeiten und damit eine herausragende Prozessflexibilität. SMILE kommt z.B. bei der Produktion von MEMS und optischen Linsen zum Einsatz.
Stempel Herstellung
Stempel für Nano- und Micro-Imprint-Prozesse
Das UV-SFT8 von SUSS ist eine Tabletop-Lösung zur Herstellung hochwertiger Stempel für das Imprinten. Dieses System ist optional für den SUSS MA/BA Gen4 Pro und MA/BA Gen4 Mask Aligner erhältlich. Die Stempel werden für eine Vielzahl von Imprint-Anwendungen in den Bereichen LED, MEMS / NEMS, Mikrooptik, Augmented Reality und optoelektronische Sensoren verwendet.
Die herkömmliche Methode der Stempelherstellung basiert auf thermischer Aushärtung. Bei dieser Methode kann die Aushärtung durchaus bis zu mehreren Stunden dauern. Um diesen Produktionsprozess zu beschleunigen und den Durchsatz zu erhöhen, wurden neue Stempelmaterialien entwickelt, bei denen die Härtung mittels UV-Licht erfolgt. Mit diesem neuen Verfahren ist es möglich, die Herstellungszeit der Stempel auf wenige Minuten zu reduzieren.
Mit seiner hohen Gleichmäßigkeit des UV-Lichts von ± 5 % ergibt das System homogen ausgehärtete Stempel und damit eine hohe Strukturgenauigkeit. Das flexible System ist kompatibel mit einer Vielzahl von UV-härtbaren Stempelmaterialien, was welches den Einsatz bei verschiedenen Anwendungen im Bereich F&E bis hin zur Hochvolumenproduktion ermöglicht.
Zudem ist für die radialsymmetrische Ausbreitung des Stempelmaterials ein optionales System zur Puddle-Dosierung erhältlich. Dieses Dosiersystem ermöglicht die genaue Abgabe der exakt benötigten Menge. Dadurch wird sowohl Material eingespart als auch Abfall reduziert. Bereits im Einsatz befindliche thermische Systeme können vor Ort auf UV-LED aufgerüstet werden.
Highlights
- Reduzierung der Aushärtungszeit
- Verwendung der bewährten UV-LED-Belichtungstechnik
- Kompatibilität mit einer Vielzahl von UV-härtbaren Stempelmaterialien
- Upgrade von herkömmlichen thermischen Systemen auf UV-LED
- Optionales System zur Stempelmaterial-Dosierung
Applikationen
Besondere Substratbeschaffenheiten wie unebene oder gewölbte Wafer, Materialien wie Glas, Saphir, III-V-Verbindungen und anspruchsvolle Struktureigenschaften wie ein hohes Aspektverhältnis, kleine oder ungleichmäßige Strukturgrößen stellen hohe Anforderungen an das Imprint-Equipment. SUSS' Portfolio an Imprint-Lösungen bietet die Flexibilität, um eine große Bandbreite an Applikationen zu bedienen.
LED
Mit der Nachfrage nach Hochleistungs-LEDs bewegt sich die Produktion in Richtung PSS/nPSS-Verfahren. Die Kosteneffizienz und hohe Ausbeute der SUSS Imprint-Technologien treffen genau die Anforderungen dieses umkämpften Markts.
MEMS/ NEMS
Die Bearbeitung von MEMS mit ihren hohen Topografien und ungleichförmigen Strukturen stellt in der Regel hohe Ansprüche an die Produktion. SUSS bietet nicht nur besondere Funktionen speziell für MEMS, sondern auch die für eine optische Rasterung erforderliche Justiergenauigkeit.
Microoptics
Mit der Imprint-Lithografie lässt sich die Fertigung von optischen Bauteilen wie Wafer-Level-Kameras und Bildsensoren in bewährten Halbleiterprozessen realisieren. SUSS bietet zuverlässige Imprint-Lösungen speziell für die Strukturierung von optischen Teilen.
Photovoltaics
Die ungleichmäßigen Strukturen und speziellen Substrate der Solaranwendungen stellen für herkömmliche Imprint-Lithografie eine Herausforderung dar. SUSS bietet eine Vollfeld-Imprint-Lösung, die ungleichmäßige Strukturen auf fragilem Material präzise wiedergibt.
Produkte
Alle Imprint-Lösungen basieren auf SUSSs bekannter Suite an halbautomatischen Mask-Alignern. Sie unterstützen verschiedenste Materialien und unterschiedliche Substratgrößen von kleinen Teilen bis hin zu 200 mm-Wafern. Die Mask-Aligner-Plattform erlaubt nicht nur eine genaue Justierung des Stempels zum Substrat, sondern bietet auch wertvolle Funktionalitäten wie das präzise Nivellieren von Stempel zum Substrat und die Kontrolle über den Kontaktdruck. Schnell editierbare Prozessrezepte bieten einen hohen Grad an Einstellbarkeit aller relevanten Parameter. SUSS Mask-Aligner, die bereits im Feld installiert sind, lassen sich einfach mit Imprint-Tooling upgraden.