EV Group porta la litografia senza maschera con LITHOSCALE® nella produzione di volume elevato

LITHOSCALE® elimina i materiali di consumo legati alla maschera grazie al suo approccio senza maschera, mentre la sua sorgente di esposizione laser a stato solido regolabile è progettata per un'alta ridondanza e una lunga stabilità nel tempo, con praticamente nessuna manutenzione e nessuna ricalibrazione richiesta.

Il sistema di esposizione senza maschera LITHOSCALE® di EV Group rende disponibili i vantaggi della litografia digitale nella produzione ad alto volume.

EV Group (EVG), leader nello sviluppo e nella produzione di sistemi per applicazioni di bonding di wafer e litografia nell'industria dei semiconduttori, microsistemi e nanotecnologia, ha presentato oggi il sistema di esposizione senza maschera LITHOSCALE® - la prima piattaforma di prodotto basata sulla rivoluzionaria tecnologia MLE™ (Maskless Exposure) di EVG. LITHOSCALE è stato progettato per soddisfare le esigenze di litografia in mercati e applicazioni come l'Advanced Packaging, MEMS, biotecnologia e tecnologia medica, nonché nella produzione di substrati IC, dove è richiesta un'elevata flessibilità o molte varianti di prodotto. LITHOSCALE combina un'alta risoluzione senza limitazioni sul campo di esposizione, elaborazione digitale potente per il trasferimento dei dati in tempo reale e l'esposizione immediata, oltre a un design altamente scalabile. Il risultato è il primo sistema di litografia senza maschera al mondo per la produzione in volumi elevati (HVM), con una capacità fino a 5 volte superiore rispetto ai sistemi di esposizione senza maschera esistenti sul mercato. EVG ha già ricevuto diversi ordini per sistemi LITHOSCALE e inizierà quest'anno la consegna dei sistemi ai clienti.

Nuove sfide per la litografia

L'integrazione 3D e l'integrazione eterogenea stanno diventando sempre più importanti per consentire miglioramenti continui nelle prestazioni dei dispositivi a semiconduttore. Ciò porta a package più complessi e a un numero crescente di varianti di packaging disponibili, richiedendo maggiore flessibilità di progettazione e spingendo verso l'implementazione simultanea di design a livello die e wafer nella litografia di back-end. Anche la produzione di MEMS presenta sfide per la litografia a causa della sua complessità di prodotto, che aumenta i costi generali per maschere e reticoli. Nei mercati di substrati IC e prodotti biomedici, cresce la domanda di un livello superiore di flessibilità strutturale per coprire un'ampia gamma di caratteristiche e dimensioni di substrato. Il prototipaggio rapido sta diventando sempre più importante anche nelle applicazioni biotecnologiche, aumentando la necessità di approcci di litografia più flessibili, scalabili e pronti all'uso.

Le soluzioni di litografia tradizionali basate su maschera non sono praticabili per molte di queste applicazioni, specialmente quando è richiesto un rapido prototipaggio e test di nuovi design di prodotto o soluzioni altamente personalizzate. I costi e i tempi necessari per la produzione, il test e la revisione di un gran numero di maschere possono aumentare rapidamente. Inoltre, i sistemi di litografia di back-end esistenti incontrano difficoltà con distorsioni non lineari di substrato di ordine superiore e problemi di spostamento del die, specialmente dopo la riconfigurazione del die sul wafer nel fan-out wafer-level packaging (FOWLP). Contemporaneamente, i sistemi di litografia senza maschera esistenti non offrono la combinazione di velocità, risoluzione e facilità d'uso richiesta in ambienti HVM.

LITHOSCALE risponde alla richiesta di flessibilità di progettazione, alta scalabilità e produttività, nonché di bassi costi operativi. L'approccio senza maschera elimina la necessità di materiali consumabili basati su maschere, mentre la sorgente di esposizione a laser a stato solido regolabile è progettata per alta ridondanza e lunga durata, richiedendo praticamente nessuna manutenzione o riccalibrazione. L'elaborazione digitale potente consente il trasferimento dei dati in tempo reale e l'esposizione immediata, evitando lunghe fasi di setup per ogni layout di maschera digitale, come richiesto da altri sistemi di litografia senza maschera. Il sistema può anche processare singoli die o chip, grazie a una rapida posizionamento a campo completo e all'allineamento dinamico, garantendo anche un'elevata scalabilità per diverse dimensioni e forme di substrato. Il risultato è una piattaforma di litografia senza maschera estremamente versatile, adatta a una vasta gamma di applicazioni di produzione microelettronica.

“Lo sviluppo di LITHOSCALE rappresenta un passo importante per EVG e consolida la nostra posizione di leadership tecnica nella litografia, aprendo allo stesso tempo le porte a un nuovo mondo di possibilità per la litografia digitale”, ha dichiarato Paul Lindner, Direttore Tecnico Esecutivo di EV Group. “LITHOSCALE è stato progettato da zero come piattaforma altamente flessibile e scalabile, che permette ai produttori di grandi volumi di finalmente sfruttare i vantaggi della litografia digitale. Le dimostrazioni con i nostri clienti e partner hanno mostrato che le applicazioni che possono beneficiare di LITHOSCALE sono molteplici e aumentano di giorno in giorno.”

Dettagli del prodotto

LITHOSCALE offre una risoluzione elevata (per l'intera superficie del substrato) senza compromettere il throughput grazie a un'infrastruttura digitale potente che consente modifiche immediate al layout della maschera “on the fly”, oltre a una configurazione multi-testina di esposizione che permette un'elaborazione altamente parallela per massimizzare il throughput. La capacità di LITHOSCALE di generare un pattern senza interruzioni per interposers, superando le dimensioni tipiche dei reticoli odierni, è particolarmente utile per dispositivi avanzati con layout complessi, richiesti ad esempio in elaborazione grafica avanzata, intelligenza artificiale (AI) e High Performance Computing (HPC). L'alta precisione del sistema è garantita dall'ottica senza distorsioni e dalla precisione del posizionamento della stage, assicurando una proiezione senza soluzione di continuità su tutto il substrato. LITHOSCALE utilizza inoltre procedure di allineamento dinamico e una compensazione del livello del die con messa a fuoco automatica, adattandosi alle variazioni di materiale e superficie del substrato e mantenendo un'ottimale sovrapposizione (overlay). È compatibile con una vasta gamma di dimensioni e forme di substrato (ad esempio wafer fino a 300 mm di diametro e substrati rettangolari fino a “quarter panels”) e con diversi materiali di substrato e resist.