Système d'imagerie directe par laser (LDI)

L'imagerie directe par laser (LDI) est une technologie qui utilise la lumière laser pour dessiner directement des motifs sur un photo-résist, éliminant ainsi le besoin de fabrication de photomasques traditionnels. Elle est largement utilisée dans la fabrication de circuits imprimés, la lithographie des semi-conducteurs et les dispositifs à film mince, offrant des avantages tels qu'une haute précision, une flexibilité, une rapidité et une adéquation pour la production en petites séries.

Les systèmes d'imagerie directe par laser (LDI) convertissent les données de conception numériques directement en motifs d'exposition en utilisant des sources laser de haute précision, des systèmes de balayage optique et des plateformes de mouvement de précision, éliminant ainsi le besoin de photomasques traditionnels. Cette approche sans masque simplifie le flux de processus, raccourcit les cycles de changement de conception et de préparation à la production, et réduit les coûts et les risques associés à la fabrication et à la manipulation des masques. Avec une résolution d'exposition atteignant des niveaux microns et sub-microns, les systèmes LDI répondent aux exigences de la fabrication de circuits imprimés haute densité, de la lithographie des semi-conducteurs, des dispositifs à film mince et des applications MEMS. Les plateformes LDI prennent en charge une large gamme de matériaux et de tailles de substrats et intègrent un contrôle de mise au point automatique et un alignement multipoint pour maintenir des performances d'exposition stables sur des profils de surface et des épaisseurs variés. En combinant une haute résolution, une flexibilité de processus et une capacité d'itération de conception rapide, LDI est devenu une solution d'exposition efficace pour la R&D, le prototypage rapide et les environnements de production en petites et moyennes séries qui exigent précision, efficacité et adaptabilité.

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Avantages de la machine d'exposition LDI de M&R

Le système d'exposition LDI de bureau de M&R est un système de gravure laser directe compact (SCLDI) développé spécifiquement pour la recherche expérimentale, le prototypage rapide et la production en petites séries. Sa fonction principale est de dessiner directement les motifs de circuit souhaités sur un substrat recouvert de photoresist à l'aide d'un faisceau laser de haute précision, remplaçant ainsi l'exposition traditionnelle par photomask. Cela réduit efficacement les coûts et le temps de fabrication des photomasques, et offre des avantages tels qu'une haute précision, une flexibilité et une rapidité ; les modifications de conception ne nécessitent que des changements dans le fichier de dessin.

Performances et spécifications principales : Ce système LDI de bureau offre d'excellentes capacités de lithographie, adapté aux wafers de 2 à 6 pouces (y compris les wafers prismatiques) avec des épaisseurs de substrat allant de 0,3 à 6 mm.
Résolution et Précision : Le système offre une résolution extrêmement élevée ; avec des objectifs 20X, la largeur minimale de ligne (CD) peut atteindre ≥0,8µm, et l'uniformité du CD (CDU) est meilleure que ≤ ±0,15µm. La précision de couture la plus élevée peut être contrôlée à ≤0,2µm, et la résolution des données est ≥20 nm.
Capacité d'alignement : Le système prend en charge l'alignement de motifs multi-couches, atteignant une précision de superposition de ≤ ±0,5µm avec un objectif 20X.
Efficacité d'écriture : Bien qu'il soit conçu pour la R&D, il possède tout de même un certain niveau d'efficacité ; par exemple, avec un objectif 4X, l'efficacité d'écriture peut atteindre 240 mm²/min (basé sur une plaquette de 6 pouces).
Architecture technique et modules : Ce système LDI utilise un design intégré pour garantir la stabilité et la précision de l'exposition.
Source lumineuse et optique : La configuration standard est une source lumineuse laser de 10 W@405nm, avec une option de 2W@375nm disponible sur demande. Le système dispose d'un commutateur entièrement automatique entre les objectifs 4X, 10X et 20X.
Plateforme de mouvement haute précision : Utilisant une base en marbre haute précision (exigence de planéité ≥3µm) et une plateforme linéaire à entraînement direct en boucle fermée (précision 20 nm) comme base de mouvement principale. Autofocus et Stabilité : Équipé d'un autofocus en temps réel (AF) atteignant une précision de 800 nm à un zoom 20X. Le système dispose également de plusieurs protections contre les vibrations, d'une calibration automatique périodique et d'un contrôle environnemental par eau, ainsi que d'une surveillance simultanée de la température et de l'humidité pour garantir la stabilité du processus.
Opération et logiciel : Un chargement manuel est utilisé ; recommandé pour une utilisation dans une salle blanche de classe 1000. Le logiciel de contrôle est développé en interne et prend en charge plusieurs formats de données, y compris Gerber274, GDS et DXF.

Le système SCLDI de M&R offre une précision extrêmement élevée et une flexibilité de conception, répondant efficacement à des problèmes tels que les coûts élevés des masques, les changements de processus lents et l'insuffisance de précision des motifs. C'est un choix idéal pour les équipes et les environnements de recherche et développement recherchant flexibilité, efficacité et haute qualité de lithographie, permettant un prototypage rapide et un alignement d'exposition multi-couches.

Spécifications

Type de substrat : Wafer
Taille du substrat : 2 - 6 pouces, minimum 12mm x 12mm, maximum 150mm x 150mm
Épaisseur du substrat : 0.3~6 mm
Largeur minimale de ligne (CD) : ≥3μm @4X, ≥1.5μm @10X, ≥0.8μm @20X
Uniformité du CD (CDU) : ≤±0.3 @4X 3μm, ≤±0.2 @10X 1.5μm, ≤±0.15 @20X 0.8μm
Épissure : ≤0.2μm
Précision d'alignement : 4X ≤±1μm
Précision d'alignement : 10X ≤±1μm
Précision d'alignement : 20X ≤±0.5μm
Reconnaissance de cible : Pad circulaire, marque croisée, autres types disponibles pour mise à niveau
Mode d'alignement : Global ou local
Efficacité d'écriture : 4 x 240mm²/min @6 pouces
Efficacité d'écriture : 10 x 60mm²/min @6 pouces
Efficacité d'écriture : 20 x 15mm²/min @6 pouces
Changement d'objectif : Automatique
Type de source lumineuse : 10W @405 nm, personnalisable 2W @375nm
Durée de vie du laser : 8000H, 50 % de dégradation définit inutilisable
Chargement et déchargement : Manuel
Plage AF (module de mise au point instantanée) : 0~150μm
Déplacement : 10 mm
Précision 4X : 8000 nm
Précision 10X : 1500 nm
Précision 20X : 800 nm
Plateforme - Base en marbre haute précision : Planéité ≥3 μm
Type de scène motorisée : Plateforme linéaire à entraînement direct en boucle fermée (sans vis)
Déplacement : 200 mm
Précision : 20 nm (résolution de l'encodeur)
Précision bidirectionnelle : ±300 nm
Scène rotative, ajustement automatique (scène linéaire)
Dimensions de l'équipement : Unité principale : 95 cm x 85 cm x 100 cm ±50 mm
Formats de données : Gerber274, ODB++, GDS, DXF
Superposition (Alignement côté avant) : ≤±1μm @4X, ≤±1μm @10X, ≤±0.5μm @20X

Configuration

Source de lumière laser : Fournit un faisceau laser de haute précision/système de balayage optique/plateforme de mouvement (axes X, Y)
Dispositif de revêtement de photoresist et de pré-cuisson/détection automatique système et logiciel de contrôle
Système de couverture protectrice et de sécurité / système de positionnement et de calibration

Applications

Fabrication de cartes de circuits imprimés (PCB)
Processus de semi-conducteurs
Panneaux d'affichage et composants à film mince
Technologie d'emballage
Systèmes micro-électromécaniques (MEMS)
Autres besoins en lithographie de haute précision

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