Кто производит оборудование для фотолитографии

Transmenu powered by JoomlArt.com — Mambo Joomla Professional Templates Club

Модельный ряд широкоформатных степперов разработан ОАО «Планар» для современных методов сборки кристаллов с большим числом выходных контактов методом перевернутого чипа (Flip Chip). Сборка методом Flip Chip во многом определяет функциональные возможности готовых изделий и позволяет удовлетворить постоянно увеличивающуюся потребность в более высоких параметрах: скорость обмена данными; помехозащищенность; эффективность отвода тепла; функциональные возможности; надежность; диапозон рабочих температур; вибро-устоичивости; форм-фактор.

Для получения более подробной информации по модельному ряду оборудования для фотолитографии свяжитесь с нами:

Отдел маркетинга

	Телефон:	+375 17 223 71 28, +375 17 226 09 82
	E-mail:	Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script

Оборудование фотолитографии

Оборудование фотолитографии стало одним из приоритетных направлений в НИИПМ еще в 1968 г., когда после успешной разработки первой автоматической однотрековой линии фотолитографии НИИПМ был назначен головным предприятием в министерстве по разработке фотолитографического оборудования. Институт не только оснащал предприятия микроэлектроники прогрессивным высокопроизводительным оборудованием, но и успешно разрабатывал типовые технологии процессов фотолитографии. До сих пор данное направление сохраняет динамику своего развития, создавая оборудование для реализации физико-химических процессов фотолитографии на пластинах и в производстве фотошаблонов, от ручных и полуавтоматических установок до автоматизированных и роботизированных трековых линий и кластеров.

Автоматические системы фотолитографии

Кластерные линии фотолитографии, объединяющие операции формирования фоторезистивной маски, представляет собой высокотехнологичное оборудование для выполнения этапов очистки пластин, обработки промотором адгезии, нанесения фоторезиста, сушки, термостабилизации, проявления.

Нанесение и сушка фоторезиста

Оборудование предназначено для нанесения и сушки фоторезиста на полупроводниковых пластинах.

Проявление и задубливание фоторезиста

Установки предназначены для проявления фоторезистивных пленок на гладких и рельефных поверхностях пластин и подложках, удаления капельной влаги а так же последующей термообработки.

Отмывка (периодическая) фотошаблонов после выполнения операций экспонирования

Автоматическое или полуавтоматическое оборудование для проведения процессов двухсторонней отмывки фотошаблонов путем последовательной обработки поверхностей.

Контактная фотолитография

Бюджетная установки MDA-400LJ производства MIDAS SYSTEM (Корея) с ручным управлением применяется для технологий изготовления MEMS, оптоэлектроники и др. MDA-400LJ — это идеальный и экономичный вариант для использования в лаборатории для проведения НИОКР и для малых объемов производства.

Точность совмещения 1 мкм.
Обработка пластин до 100 мм.
Ручное совмещение и ручное экспонирование.

Уже установлено в России и СНГ: 1 шт

Бюджетная установки MDA-600LJ производства MIDAS SYSTEM (Корея) с ручным управлением применяется для технологий изготовления MEMS, оптоэлектроники и др. MDA-600LJ — это идеальный и экономичный вариант для использования в лаборатории для проведения НИОКР и для малых объемов производства.

Точность совмещения 1 мкм.
Обработка пластин до 150 мм. (до 6 дюймов)
Ручное совмещение и ручное экспонирование.

Установка MDA-400M производства MIDAS SYSTEM (Корея) с полностью ручным управлением широко применяется для технологий изготовления MEMS, LED, полупроводников и др. MDA-400M — это идеальный и экономичный вариант для использования в лаборатории для проведения НИОКР, университетах, научных центрах и для малых объемов производства

Точность совмещения 1 мкм.
Обработка пластин до 100 мм.
Максимальный размер фотошаблона 127х127 мм (5х5 дюймов)
Ручное совмещение и автоматическое экспонирование

Уже установлено в России и СНГ: 5 шт

Установка MDA-400M-6 производства MIDAS SYSTEM (Корея) с ручным управлением и PLC/PC контролем широко применяется для технологий изготовления MEMS, LED, полупроводников и др. MDA-400M-6 — это идеальный и экономичный вариант для использования в лаборатории для проведения НИОКР, университетах, научных центрах и для малых объемов производства

Точность совмещения 1 мкм.
Обработка пластин до 150 мм (6 дюймов).
Максимальный размер фотошаблона 178х178 мм (7х7 дюймов)
Ручное совмещение и автоматическое экспонирование
PC и PLC контроль

Точность совмещения 1 мкм.
Обработка пластин до 150 мм (6 дюймов).
Максимальный размер фотошаблона 178х178 мм (7х7 дюймов)
Ручное совмещение и автоматическое экспонирование
PC и PLC контроль

Уже установлено в России и СНГ: 24 шт

Новая полуавтоматическая установка MDA-600S производства MIDAS SYSTEM (Корея) прекрасный инструмент для использования в таких применениях как MEMS, оптоэлектроника, FPD панели, ВЧ устройства, flip chip устройства, LED и других технологиях требующих высокой точности совмещения. Установки имеют более высокую точность совмещения и более высокую гибкость.

По запросу опция обратного совмещения с CCD камерой.
Обработка пластин до 150 мм.
Перемещение столика полуавтоматическое при совмещении и фокусировке, автоматическое экспонирование.

По запросу опция обратного совмещения с CCD камерой.
Обработка пластин до 150 мм.
Перемещение столика полуавтоматическое при совмещении и фокусировке, автоматическое экспонирование.

Уже установлено в России и СНГ: 5 шт

Полуавтоматическая установка MDA-60MS/80MS производства MIDAS SYSTEM (Корея) прекрасный инструмент для использования в таких применениях как MEMS, оптоэлектроника, FPD панели, ВЧ устройства, flip chip устройства, LED и других технологиях требующих высокой точности совмещения. Установки имеют более высокую точность совмещения и более высокую гибкость.

По запросу опция обратного совмещения с CCD камерой.
Обработка пластин до 150мм/200 мм.
Перемещение столика полуавтоматическое при совмещении и фокусировке, автоматическое экспонирование.

По запросу опция обратного совмещения с CCD камерой.
Обработка пластин до 150мм/200 мм.
Перемещение столика полуавтоматическое при совмещении и фокусировке, автоматическое экспонирование.

Уже установлено в России и СНГ: 2 шт

Полуавтоматические установки совмещения и экспонирования MDA-80SA / MDA-12SA производства MIDAS SYSTEM (Корея) для серийного производства — прекрасный инструмент для использования в таких применениях как MEMS, оптоэлектроника, FPD панели, ВЧ устройства, flip chip устройства, LED и других технологиях требующих высокой точности совмещения. Установки имеют более высокую точность совмещения и более высокую гибкость.

По запросу опция обратного совмещения с CCD камерой.
Обработка пластин до 200 мм / 300 мм.
Моторизованный столик при совмещении и фокусировке, автоматическое экспонирование.

Установки MDA-40FA / MDA-80FA / MDA-12FA производства MIDAS SYSTEM (Корея) — новые модели представляющуе новое поколение полностью автоматических систем литографии.

Новая платформа автоматической модели предлагает более высокие точности и более легкое управление. Идеальное решение для производства LED и других технологиях (MEMS, оптоэлектроника, FPD панели, ВЧ устройства, flip chip устройства) требующих высокой точности совмещения.

Установки имеют более высокую точность совмещения и более высокую гибкость.
По запросу опция обратного совмещения с CCD камерой.
Обработка пластин до 50, 100 мм / 150, 200мм. / 200, 300 мм.
Полностью автоматическое совмещение, автоматическое экспонирование

Фотолитография – процесс создания определенного рисунка с заданными характеристиками на поверхности подложки с нанесенным на нее фоточувствительным слоем, широко применяется в микроэлектронике и производстве печатных плат.

Суть процесса в том, что на поверхность наносится фоторезист (полимерная пленка), затем она засвечивается через фотошаблон. И с помощью специальной жидкости происходит проявление фоторезиста. Для получения минимальной топологической нормы в процессе контактной фотолитографии применяется вакуумный контакт, при котором между фотошаблоном и пластиной удаляется воздух.

Процесс контактной фотолитографии имеет свои недостатки так как при контакте неизбежно повреждается / изнашивается фотошаблон, также попадание пыли или мелких непрозрачных частиц приводит к дефектам. Возникновение зазора между фотошаблоном и слоем фоторезиста затрудняет производство элементов менее 2 мкм.

Оборудование для контактной фотолитографии значительно дешевле, что делает его экономически выгодным для использования в лаборатории для проведения НИОКР, университетах, научных центрах и для малых объемов производства.

Из недостатков выделяется ухудшение качества изделий с увеличением контактных циклов.

Установки совмещения и экспонирования схожи своей относительно низкой ценой и высоким качеством. Позволяют достичь точности совмещения 0,5 мкм и могут иметь антивибрационную систему. Разделить же их можно на ручные (серия MDA-400LJ, MDA-400, MDA-400M-6), бюджетные установки, идеальный вариант для изготовления оптоэлектроники и использования в лаборатории. Полуавтоматические (MDA-600S, MDA-60MS, MDA-80SA/MDA-12SA), подойдет для ВЧ и flip chip устройств, а также технологий требующих высокой точности совмещения. И автоматические (MDA-40FA / MDA-80FA / MDA-12FA), имеют более высокую производительность и предназначены для производства.

Безмасковая литография
Установки нанолитографии NanoFrazor
Контактная фотолитография
Нанесение, проявление и сушка фоторезиста
Плазменное травление (RIE, RIE-ICP, DRIE)
Плазменное осаждение (PECVD, ICPECVD)
Атомно-слоевое осаждение — ALD
Плазменная очистка
Вакуумное напыление (PVD)
Установки LPCVD осаждения графена и CNT
Осаждение SprayCVD, MOCVD, LPCVD
Быстрые термические процессы — RTP
Диффузионные печи
Шлифовка, полировка и утонение пластин G&N
Планаризация и ХМП
Очистка пластин и фотошаблонов (жидкостная обработка и WET processing)
Дисковая резка пластин (Dicing SAW)
Монтаж на пленку, Ламинаторы пластин, УФ отверждение, Растяжка
Установки монтажа кристаллов

Как фирма из Эйндховена стала монополистом на рынке современного оборудования для производства микросхем

Степпер ASML: ключевое звено в производстве микросхем. На нём производится засветка фоторезиста через маску, как в фотоувеличителе. Стоимость прибора около $170 млн

У всех на слуху компании Intel, Samsung и TSMC — три крупнейших в мире производителя микросхем (последняя выполняет заказы для Apple и AMD).

Однако мало кто слышал об ASML — скромной компании в пригороде Эйндховена, пятого по величине города Нидерландов. Но если посмотреть, эта фирма играет ключевую роль в микроэлектронной промышленности. Это единственный в мире производитель степперов для фотолитографии в глубоком ультрафиолете (EUV), пишет издание The Economist.

ASML — не единственный производитель фотолитографических машин, которые используют свет для травления интегральных схем на кремниевых пластинах. Здесь компания конкурирует с японскими Canon и Nikon. Но с 2005 года доля голландской фирмы на рынке выросла почти вдвое, до 62%. Только у неё есть оборудование для фотолитографии в глубоком ультрафиолете с длиной волны 13,5 нанометров.

Например, в 2019 году компания Samsung объявила о выпуске Exynos 9825 SoC (7 нм) на оборудовании EUV-диапазона. Это была одна из первых микросхем в мире, которая производилась по новому техпроцессу. На фабрике Samsung тоже работают степперы ASML.

Более короткие длины волн позволяют травить более мелкие компоненты — это жизненно важно для производителей микросхем, которые стремятся увеличивать количество транзисторов на чипе в соответствии с законом Мура. Он утверждает, что количество компонентов на конкретной площади удваивается примерно каждые два года.

Интересно, что эксперты неоднократно предсказывали «смерть» закона Мура из-за физических ограничений на размер транзисторов. Например, вот статья 1999 года из The New York Times, где говорится о серьёзных препятствиях для преодоления рубежа в 100 нм (для справки, TSMC и AMD уже освоили техпроцесс 7 нм). Статья ссылается на слова исследователя Intel Пола Пэкана (Paul Packan), который высказал своё мнение на страницах научного журнала Science:

Фотолитография в глубоком ультрафиолете — передовая технология, которая продлила жизнь закону Мура. Первые экспериментальные установки совмещения и экспонирования (степперы) для EUVL были созданы в 2000 году в Ливерморской национальной лаборатории, но создание коммерчески доступного оборудования заняло почти 20 лет, потому что инженерам пришлось решать ряд трудных технических задач, связанных с высокой плотностью энергии пучка EUV-излучения, которая в десять раз выше, чем у луча 193-нм лазера (фотолитография предыдущего поколения).

Представители Samsung рассказывали, что из-за этого чрезвычайно трудно эффективно протравить тончайшие дорожки после обработки пластины. На таком размере элементов возникают сложности с депонированием добавок в предельно узкие канавки цепей в кристаллах.

Эти проблемы решают инженеры компании ASML, которая предлагает своим клиентам несколько моделей EUV-степперов и сканеров.

Установка для фотолитографии в глубоком ультрафиолете ASML Twinscan NXE:3400B поддерживает травление элементов размером 7 и 5 нм в промышленном масштабе (125 и более пластин в час)

Степпер — основное оборудование, которое используется при изготовлении полупроводниковых интегральных схем. В процессе работы степпера рисунок с маски многократно переводится в рисунок на различных частях полупроводниковой пластины. Своё название степпер получил из-за того, что каждое экспонирование производится небольшими прямоугольными участками (порядка нескольких квадратных сантиметров); для экспонирования всей пластины её передвигают шагами, кратными размеру экспонируемой области (процесс step-and-repeat). После каждого передвижения проводится дополнительная проверка правильности позиционирования.

Современные литографические установки могут использовать не шаговый, а сканирующий режим работы; они называются «сканеры» (step-and-scan). При экспонировании передвигаются в противоположных направлениях и пластина и маска. В предыдущем поколении сканеров скорость сканирования масок составляла до 2000 мм/с, пластины — до 500 мм/с.

Концепция step-and-scan

Три ведущих мировых производителя чипов — Intel, Samsung и TSMC — стали зависимы от продукции ASML настолько же, насколько остальная технологическая индустрия зависит от их собственной продукции, пишет The Economist.

Результаты деятельности ASML отражают эту возросшую зависимость. Её выручка в 2019 году выросла на 8%, до €11,8 млрд, несмотря на временный спад в полупроводниковой индустрии. Поставки оборудования для фотолитографии в глубоком ультрафиолете составили 26 из 229 машин, проданных в 2019 году, но принесли треть выручки. Фирма ожидает, что к 2025 году этот показатель вырастет до 75%, поскольку другие производители чипов модернизируют свои фабрики и тоже устанавливают оборудование для EUV-фотолитографии.

Поскольку у конкурентов Canon и Nikon пока отсутствуют технологии EUV, инвесторы пришли к выводу, что ASML какое-то время сможет извлекать прибыль от своей монополии. С 2010 года её рыночная капитализация выросла в десять раз, достигнув около €114 млрд. Только за последний год она увеличилась почти вдвое. Сегодня ASML стоит больше, чем Airbus, Siemens или Volkswagen.

Капитализация некоторых европейских компаний. Источник: данные Refinitiv, The Economist

Стоимость акций скорректировалась вместе со всеми из-за COVID-19, но инвесторы высоко оценивают её долгосрочные перспективы: акции торгуются с впечатляющим 32-кратным отношением цены к прибыли (P/E), что в два или более раза превышает показатели крупнейших клиентов.

Времена не всегда были такими хорошими. Фирма начала свою деятельность в 1984 году как совместное предприятие Philips, голландского гиганта электроники, и ASM International, производителя полупроводникового оборудования. Поначалу она занимала несколько деревянных строений в эйндховенском кампусе Philips. Технический директор ASML Джос Беншоп (Jos Benschop) откровенно рассказывает о ранних проблемах. Первые продукты были выпущены на устаревшей платформе, и фирма изо всех сил пыталась найти клиентов. Она держалась на плаву только благодаря помощи со стороны Philips, которая и сама столкнулась с финансовыми трудностями, субсидиям от голландского правительства и Европейского экономического сообщества (предшественник Евросоюза).

В 1995 году компания разместила акции в Нью-Йорке и Амстердаме. Вскоре после этого фирма сделала ставку на фотолитографию в глубоком ультрафиолете, в которой она увидела будущее производства микросхем. Крупным производителям пообещали поставку первых степперов EUV примерно к 2007 году. Но их ждало разочарование — и не раз. Компания обнаружила, что с глубоким ультрафиолетом очень трудно работать. Решение проблем заняло гораздо больше времени, чем ожидалось. Первые опытные образцы машин фирмы были отправлены в IMEC, научно-исследовательский институт в Бельгии, в 2006 году. Коммерческие клиенты начали использовать технологию только в 2018 году.

Степперы для фотолитографии предыдущего поколения напрямую использовали лазеры. Но с уменьшением длины волны всё становится сложнее.

Иллюстрация: ASML

Внутри самой современной EUV-машины каждую секунду 50 000 капель расплавленного олова падают через камеру в её основании. Пара высокоэнергетических лазеров на углекислом газе ударяет по каждой капле, создавая плазму, которая, в свою очередь, испускает свет нужной длины волны. Первый импульс преобразует каплю олова в туманную форму блина, так что второй импульс, который является более мощным и следует за ним всего через 3 микросекунды, взрывает олово в плазму, которая светится на длине волны 13,5 нанометров, как показано на видео.

Затем свет собирается, фокусируется и отражается от узорчатой маски, чтобы проецировать узор на кремниевую пластину.

Свет направляют зеркала, сделанные из слоёв кремния и молибдена, которые отшлифованы настолько точно, что, если их масштабировать до размера Германии, то на поверхности не будет выпуклостей больше миллиметра. Поскольку глубокий ультрафиолет поглощается почти любым веществом, включая воздух, процесс происходит в вакууме.

Вакуумная камера, в которой происходит засветка фоторезиста

Весь маршрут световых импульсов от источника (справа внизу) к прибору подсветки, затем к маске с топологией кристалла (вверху) — и через проекционную оптику (слева посередине) на кремниевую пластину (внизу посередине)

Машины весом 180 тонн и размером с двухэтажный автобус сами по себе являются свидетельством сложной логистики в электронной промышленности. Компоненты для этих машин производят около 5000 поставщиков. Немецкая оптическая фирма Carl Zeiss производит линзы. Голландская VDL производит роботизированные манипуляторы, которые подают пластины в машину. Источники света изготовляет Cymer, американская компания, купленная ASML в 2013 году. В свою очередь, ASML является одной из сотен фирм, которые поставляют оборудование для производителей микросхем, таких как Intel, Samsung и TSMC.

Признание доминирующего положения ASML не ограничивается только клиентами или инвесторами. Политики тоже осведомлены о ситуации. Фотолитография в глубоком ультрафиолете входит в Вассенаарский список технологий двойного назначения, имеющих как военное, так и гражданское применение.

Выдержка из Вассенаарского списка технологий двойного назначения, версия за декабрь 2019 года (pdf)

Например, Китай стремится развивать собственные передовые фирмы по производству чипов, а США пытаются этому помешать. В 2018 году ASML получила заказ на поставку сканера EUV от компании Huawei, чьи заводы в настоящее время отстают от современного уровня на пару поколений. Под давлением США голландское правительство до сих пор не предоставило ASML экспортную лицензию.

ASML не хотелось бы отказываться от доступа к китайскому рынку, потому что в долгосрочной перспективе это может поставить под угрозу доминирование компании в своём секторе. Но Китай нуждается в ASML ещё больше, чем она в нём. Из всего оборудования, необходимого для передовой фабрики по производству микроэлектроники, которую хотят построить власти, «технология ASML является самой трудной для воспроизведения», говорит Пьер Феррагу (Pierre Ferragu), технологический аналитик New Street Research. Другой аналитик Малкольм Пенн (Malcolm Penn) из Future Horizons считает, что китайскому конкуренту потребуется десятилетие или больше, чтобы воспроизвести фотолитографию в глубоком ультрафиолете, а к тому времени технологический фронтир снова двинется вперёд.

Голландцы уже работают над новым поколением машин EUV серии 5000 с лучшей оптикой, которые смогут обрабатывать больше кремниевых пластин в час. Их должны выпустить в 2023 году. В новых машинах используются более мощные лазеры, а частота падения капель олова увеличена с 50 000 до 80 000 Гц.

Miran
дата-центр «Миран»
Миран
аренда стоек
СПБ серверы
ASML
Canon
Nikon
травление интегральных схем
экстремальный ультрафиолет
EUV
фотолитография
закон Мура
полупроводниковая фабрика
ступпер
сканер EUV
Васенаарские договоренности
олово
плазма

Блог компании Дата-центр «Миран»
Производство и разработка электроники
Компьютерное железо
Процессоры
Физика