A litografia sem máscara está se destacando?

Os litógrafos sempre enfrentaram compensações entre velocidade e flexibilidade. Steppers são muito bons para imprimir centenas ou milhares de recursos idênticos em centenas ou milhares de wafers. No entanto, eles não são especialmente bons para lidar com superfícies com topografia significativa. Nem a personalização é viável. Cada exposição usa o mesmo retículo.

A litografia de feixe eletrônico de gravação direta tem sido usada há muito tempo por lojas de máscaras fotográficas, onde é justificada pela necessidade de quase perfeição em “ferramentas” de alta precisão. As vantagens da litografia sem máscara são menos claras em outras partes do processo. A imagem direta do laser dissipa muito calor no fotorresiste e a resolução é limitada pelas dimensões do ponto do laser. A maioria das ferramentas de gravação direta são lentas em comparação com steppers comparáveis.

Ao mesmo tempo, aplicações avançadas de empacotamento e MEMS são muito desafiadoras para os steppers convencionais. A topografia da superfície que está sendo padronizada pode ser irregular, especialmente em embalagens espalhadas em nível de wafer. Os próprios recursos desejados costumam ser bastante espessos, exigindo fotorresistentes espessos.

Enquanto isso, as aplicações automotivas, em particular, exigem rastreabilidade de peças individuais por motivos regulatórios e de segurança. A facilidade de personalização em exposições sem máscara torna-as particularmente adequadas para aplicações de alta segurança. Uma simples mudança na última camada de metal pode ser usada para incorporar o número de série de um chip diretamente no próprio chip, antes da embalagem e moldagem. Alterações de fiação de nível superior também podem ser usadas para incorporar chaves de criptografia.

O sistema de exposição sem máscara suporta esse tipo de personalização. De forma mais geral, porém, ele pode ser usado para resolver problemas de exposição que os steppers não conseguem. Por exemplo, ele pode padronizar formas arbitrárias de resistência preta em escala de wafer para protetores de lentes de sensores de imagem CMOS e aplicações de exibição, e com diodos laser em comprimentos de onda diferentes, pode expor dois fotorresistentes diferentes em uma única passagem de imagem.

Steppers não vão a lugar nenhum, é claro. Eles são insuperáveis ​​em situações que exigem um grande número de recursos idênticos. Porém, quando os recursos a serem impressos não são idênticos, ou quando o padrão é maior que uma única máscara, a litografia sem máscara pode preencher o vazio.