Selektivní procesy pro výrobu čipů

Mikrosystémy a senzory se stávají stále komplexnějšími a inteligentnějšími. To vyžaduje mnohostranné přístroje pro výrobu. Nástroj SELECT-Tool rozšiřuje paletu výrobků společnosti SÜSS Micro- Tec AG o zajímavé parametry.

Moderní senzory mají nepatrnou velikost a jsou inteligentní. Na ploše, která má často velikost nehtu, je možno měřit zrychlení, intenzitu světla nebo hodnoty tlaku. Malé čipy jsou většinou z křemíku nebo skla a obsahují mechanické a elektrické oblasti. Bez speciálních struktur na povrchu substrátového disku (waferu) by však inteligentní „drobnůstky“ nebyly myslitelné. Struktury vznikají cestou komplexního procesu ve speciálních strojích. Tak zařízení Mask Aligner zajišťují, aby substrátové disky byly při vytváření struktury pomocí fotolaku osvíceny jen na určitých místech. Zařízení Bond Aligner naproti tomu spojují dvě destičky substrátového disku do jediné pevné jednotky. „Obě zařízení se v oblasti těchto aplikací již po léta úspěšně používají“, informuje Ulrike Schömbsová ze společnosti SÜSS MicroTec AG.

Nové funkce

Tento mnichovský podnik se již po více než 60 let zabývá výrobky pro průmysl polovodičů. Výzkumníci Frauenhoferova institutu pro techniku vrstev a povrchů IST v Braunschweigu nyní ve společném projektu díky metodě integrace plazmy v atmosferickém tlaku položili základ pro nástroj SELECT-Tool. Tímto nástrojem je možno doplnit zařízení firmy SÜSS-MicroTec Mask-Aligner a Bond- Aligner třetí generace novými funkcemi.

Zvláštní specialitou výzkumníků IST je selektivní zapalování plazmy. Pomocí jedné elektrody je možno s vysokou přesností volit ty oblasti substrátového disku, které mají být při bondování – tedy při spojování – nebo také při nanášení vyhloubeny. Odpadá nanášení fotolaku, který lokálně brání kontaktu s plazmou a po úpravě se musí zase odstraňovat. „Procesy nanášení a bondování, které bylo dosud možno provádět jen ve vakuu nebo při vysokých teplotách, je tím možno provádět velmi přesně a pod normálním tlakem a při nízkých teplotách“, popisuje metodu fyzik Dr. Ing. Marko Eichler z institutu IST. Má to tu výhodu, že je nyní možno používat i materiály, které jsou méně odolné vůči teplu, jako polymery. „Dále se při lokálním zpracování šetří některé procesní kroky a tím náklady“, doplňuje Eichler výhody metody použití atmosferické plazmy. Experti v institutu IST jsou sami překvapeni tím, jak rozmanité jsou možnosti, vyplývající z této nové technologie.

„Pomocí nástrojů SELECT-Tool bude v budoucnu možno využívat naše zařízení Mask-Aligner a Bond-Aligner pro nejrůznější aplikace, například ve výrobě MEMS“, říká výrobní manažerka Schömbsová. „Například při výrobě senzorů, při strukturování mikrokanálků pro bio-čipy, při výrobě 3-D u substrátových disků poslední generace nebo při metalizaci tam, kde se jedná o nanášení vodivých drah na křemíkové destičky.“ „Bodová úprava substrátových disků umožňuje snižování výrobních nákladů u součástek díky zeštíhleným procesům při současně vyšším výkonu“, vysvětlil Frank Averdung, předseda představenstva společnosti SÜSS MicroTec AG. „Tato nová technologie tak má potenciál pro optimalizaci modelu provozních nákladů u velké řady aplikací. Zákazníci, kteří naši novou generaci zařízení Mask Aligner již používají, na tom mohou získat.“

Nástroj SELECT-Tool je na trhu od podzimu 2010.