日前,德國蘇斯微技術(SUSS MicroTecAG)披露,對制造新一代高亮度LED所需的約3μm圖案,可利用現(xiàn)有的接近式曝光裝置分辨。是通過改進接近式曝光裝置的光學系統(tǒng)及照明,并變更光掩模等實現(xiàn)的。由此次的技術,LED廠商有望在新一代高亮度LED開發(fā)及量產(chǎn)時使用接近式曝光裝置,而無需導入步進機等昂貴的投影曝光裝置。
該公司是一家MEMS、半導體封裝及LED等使用的接近式曝光裝置的大型廠商。雖未公布相關內(nèi)容,但Tech-On!的采訪顯示,大型LED廠商中,估計每家企業(yè)采用有數(shù)十臺~100臺蘇斯威的曝光裝置。
新一代高亮度LED制造之所以需要約3μm圖案,是為了在藍寶石等類型的底板上制備能夠提高LED光提取效率的結構。該結構需要以3~4μm的尺寸周期性形成。
以往LED結構所使用的接近式曝光裝置無法形成約3μm的圖案。因此業(yè)界普遍認為,在量產(chǎn)新一代高亮度LED時需要使用步進機等投影曝光裝置。
在能夠實現(xiàn)約3μm分辨率的曝光技術中,除了投影曝光之外,還有真空接觸式曝光。這是一種在光腌模與底板之間形成真空狀態(tài),使兩者的距離比接近式曝光更窄,從而提高分辨率的技術。不過,真空接觸式曝光存在成品率低的課題,公認難以用于量產(chǎn)。
適用于接近式曝光版的SMO蘇斯微披露,此次通過三項改進,便可利用接近式曝光裝置形成2.5μm的圖案:
(1)追加新型微透鏡等光學系統(tǒng)的優(yōu)化;(2)追加濾光片優(yōu)化照明系統(tǒng);(3)對光掩模采用OPC (OpticalProximityCorrection:光學接近校正)技術。(1)和(2)可通過改造現(xiàn)有的曝光裝置實現(xiàn)。通過結合這三項改進,實現(xiàn)了與尖端半導體器件的整個曝光工藝的優(yōu)化方法一樣的SMO(SourceMask Optimization)。
(1)中的光學系統(tǒng)改進意在以使光源的照射特性更為穩(wěn)定。新配備了可降低照明偏差的微透鏡陣列等,可提高照射光的強度及角度均勻性,還可消除會導致光源錯位及發(fā)光面亮度不均的不良光學因素。
(2)中的照明系統(tǒng)改進旨在高精密控制照明光。通過插入照明用濾光片,實現(xiàn)了照明光的高精密化。
(3)中追加OPC,是為了防止只憑上述(1)和(2)兩項進行約3μm的圖案曝光時,可能發(fā)生的解像不良及工藝不良。與用于內(nèi)存及邏輯LSI的OPC一樣,在光掩模圖案中追加了解像界限以下的輔助圖案。
該公司表示,僅憑(1)和(2)兩項進行約3μm的接近曝光時,容易發(fā)生諸如光腌模上形成的Cr圖案的陰影被轉印到光刻膠上,圖案棱角部分鈍化,線寬混亂,線端缺損,以及圖案密度不同的區(qū)域產(chǎn)生源于接近效應的形狀混亂,等等。
形成的2.5μm見方圖案示例。光掩模與底板之間的曝光間隙為100μm。棱角部分的鈍化少。由蘇斯微提供。
形成的5μm以下六角形圖案示例。曝光間隙為40μm。由蘇斯微提供。
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