MLA 150

La alineadora sin máscara más rápida para I+D, prototipado rápido y pequeños volúmenes de producción

El alineador sin máscara MLA 150 es una herramienta de litografía sin máscara de última generación. Entre sus áreas de aplicación se incluyen la nanofabricación de dispositivos cuánticos (materiales 2D, materiales semiconductores, nanocables, etc.), MEMS, elementos microópticos, sensores, actuadores, MOEMS y otros dispositivos para materiales y ciencias de la vida. En función de la aplicación, la MLA 150 puede fabricar patrones de alta resolución, alta relación de aspecto e incluso estructuras simples en escala de grises.

Nuestra serie de alineadores sin máscara, presentada por primera vez en 2015, se ha establecido firmemente como alternativa al alineador de máscara tradicional, eliminando por completo la necesidad de máscaras. El enfoque sin máscara reduce considerablemente los tiempos de ciclo. Cualquier modificación del diseño puede aplicarse rápidamente cambiando simplemente el diseño CAD. El sistema también cuenta con rápidos procedimientos automatizados de alineación frontal y posterior y una velocidad extraordinaria: exponer un área de 100 x 100 mm² con estructuras tan pequeñas como 1 µm lleva menos de 10 minutos.

^El MLA 150 instalado en 2022: La historia del éxito del MLA 150

> 250

Perfecto para instalaciones multiusuario

Menos de 1h de formación para cualificarse plenamente como usuario

Alineación rápida y precisa

Alineación frontal de 250 nm, alineación trasera, compensación del error de alineación

Flexible

Se pueden instalar dos láseres simultáneamente en el mismo sistema para exponer toda la gama de fotorresistencias

Bajos costes de funcionamiento y fácil mantenimiento

10-20 años de vida útil del láser

Litografía de escritura directa

Sin costes, esfuerzos ni riesgos de seguridad relacionados con la máscara

Modo Escala de grises

Para estructuras simples 2,5D

Calidad de la exposición

Rugosidad de los bordes 60 nm; uniformidad de CD 100 nm; cuadrícula de direcciones 40 nm; compensación de autoenfoque para sustratos alabeados/corrugados

Fácil de usar

El software y el flujo de trabajo específicamente diseñados hacen que el funcionamiento de la herramienta sea rápido y sencillo

Velocidad de exposición

Oblea de 150 mm en <16 min con láser de 405 nm

Longitud de onda de exposición

Las fuentes láser de diodo a 375 nm y/o 405 nm pueden montarse juntas y utilizarse indistintamente para exponer diferentes fotorresistencias

Mandriles intercambiables

Diseños de vacío personalizados

Modo Dibujar

Importación y superposición de archivos BMP sobre la imagen del microscopio en tiempo real – como en un alineador de máscaras virtual; se pueden dibujar líneas y formas simples en la imagen de la cámara en tiempo real para una exposición inmediata

Autoenfoque

Autoenfoque neumático u óptico para una exposición perfecta de muestras pequeñas (menos de 10 mm)

Tamaños de sustrato variables

Entre 3-6”; hasta 8” bajo pedido

Alineación avanzada de campos

Alineación automática campo a campo en troqueles individuales de la oblea para una mayor precisión de alineación

Customer applications

A wafer of superconducting detectors for the South Pole Telescope (SPT) camera. The camera carries an array of over 16000 such devices. Each of them comprises ultra-thin superconducting elements with features as small as 1 μm. Here, the MLA 150 was used to fabricate the Nb leads, which appear as bands in between the pixels.
(Courtesy of CNM at Argonne National Laboratory, photo by Clarence Chang) — A wafer of superconducting detectors for the South Pole Telescope (SPT) camera. The camera carries an array of over 16000 such devices. Each of them comprises ultra-thin superconducting elements with features as small as 1 μm. Here, the MLA 150 was used to fabricate the Nb leads, which appear as bands in between the pixels. (Courtesy of CNM at Argonne National Laboratory, photo by Clarence Chang)

A gear wheel patterned in 800 µm thick SU-8 demonstrates the capability of the MLA 150 to create vertical sidewalls in thick forks, gear wheels, piezoelectric material, bio-, chemical or pressure sensors, or other miniaturized physical devices.

A master for a microfluidic mixer to be transferred by soft lithography in PDMS. The structure is patterned in 100 μm SU-8 with the 375 nm laser wavelength of the MLA 150. This type of structure requires high-throughput for fast large-area patterning and precise stitching to ensure channel smoothness.
(Courtesy of CMi EPFL Center of MicroNanoTechnology) — A master for a microfluidic mixer to be transferred by soft lithography in PDMS. The structure is patterned in 100 μm SU-8 with the 375 nm laser wavelength of the MLA 150. This type of structure requires high-throughput for fast large-area patterning and precise stitching to ensure channel smoothness. (Courtesy of CMi EPFL Center of MicroNanoTechnology)

Nanoholes as precisely positioned traps for nanoparticles fabricated using “mix-and-match” lithography. The 100 nm square “nanoholes” patterned with e-beam lithography are separated by the coarse trenches created using the MLA 150, which are precisely aligned to the existing nanohole pattern.
(Courtesy of EPFL LMIS1, Lausanne) — Nanoholes as precisely positioned traps for nanoparticles fabricated using “mix-and-match” lithography. The 100 nm square “nanoholes” patterned with e-beam lithography are separated by the coarse trenches created using the MLA 150, which are precisely aligned to the existing nanohole pattern. (Courtesy of EPFL LMIS1, Lausanne)

An array of SQUIDs (superconducting quantum interference device) used for the readout of metallic magnetic microcalorimeters (high-resolution particle detectors operated at low temperatures). These devices are microfabricated in large arrays and comprise up to 18 layers with submicron features. The MLA 150 ensures the extreme overlay accuracy crucial for this application.
(Courtesy of the Kirchhoff Institute for Physics (KIP), Heidelberg University) — An array of SQUIDs (superconducting quantum interference device) used for the readout of metallic magnetic microcalorimeters (high-resolution particle detectors operated at low temperatures). These devices are microfabricated in large arrays and comprise up to 18 layers with submicron features. The MLA 150 ensures the extreme overlay accuracy crucial for this application. (Courtesy of the Kirchhoff Institute for Physics (KIP), Heidelberg University)

This specific patterning of “OSTEmers” retinal implants shows an example of novel medical implants. Bio-compatible, impermeable, and UV-curable OSTEmers are highly promising for artificial retina. Contactless exposure with the MLA 150 enables the patterning of this material, which is a viscous liquid during processing, and is virtually impossible to work with using other lithography tools.
(Courtesy of EPFL, Neuroengineering Laboratory) — This specific patterning of “OSTEmers” retinal implants shows an example of novel medical implants. Bio-compatible, impermeable, and UV-curable OSTEmers are highly promising for artificial retina. Contactless exposure with the MLA 150 enables the patterning of this material, which is a viscous liquid during processing, and is virtually impossible to work with using other lithography tools. (Courtesy of EPFL, Neuroengineering Laboratory)

Why customers choose our systems

"La MLA 150 es un compromiso muy bueno entre flexibilidad, rendimiento y prestaciones. En nuestras instalaciones multiusuario, es muy apreciada para la creación rápida de prototipos en sustratos de diversas dimensiones y formas. Como la adquisición de la MLA 150 ha supuesto un cambio de juego en nuestro departamento de litografía, hemos decidido adquirir una segunda."

Dr. Philippe Flückiger, Director de Operaciones
Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) Centro de MicroNanoTecnología (CMi)
Lausana, Suiza

"En DTU Nanolab, que forma parte de la Universidad Técnica de Dinamarca, disponemos ahora de varios alineadores sin máscara de Heidelberg instruments. Estas herramientas se adaptan perfectamente a nuestro funcionamiento basado en la investigación, al tiempo que proporcionan herramientas versátiles para muchos de nuestros clientes industriales. Una observación específica que hicimos desde que tenemos nuestros alineadores sin máscara fue un descenso significativo del número de máscaras nuevas pedidas para nuestros alineadores de máscaras, que pasó de aproximadamente 1 máscara al día a aproximadamente 1 máscara al mes. En general, estamos muy contentos con nuestros alineadores sin máscara, tanto desde el punto de vista del personal como del usuario."

Jens H. Hemmigsen, Especialista en Procesos
DTU Nanolab (Universidad Técnica de Dinamarca)
Lyngby, Dinamarca

"El escritor láser directo MLA 150, con su facilidad de uso y versatilidad, es el equipo de fotolitografía ideal. Como ya no se necesitan fotomáscaras para exponer la oblea, el MLA 150 ha ayudado a reducir drásticamente el tiempo y los costes asociados al desarrollo y la investigación de prototipos que requieren cambios frecuentes en el diseño."

Dr. Julien Dorsaz, Ingeniero Superior en Fotolitografía
EPFL (CMi)
Lausana, Suiza

Technical Data

	Modo Escritura I *	Modo de escritura II *
Rendimiento de escritura
Tamaño mínimo del rasgo [μm]	0.6	1
Líneas y espacios mínimos [μm]	0.8	1.2
Alineación global de la 2ª capa [nm]	500	500
Alineación local de la 2ª capa [nm]	250	250
Alineación posterior [nm]	1000	1000
Tiempo de exposición láser 405 nm para oblea de 4″ [min]	35	9
Tiempo de exposición láser 375 nm para oblea de 4″ [min]	35	20
Velocidad máx. de escritura láser de 405 nm [mm²/min]	285	1100
Velocidad máx. de escritura del láser de 375 nm [mm²/min]	285	500

Características del sistema
Fuente de luz	Láseres de diodo: 8 W a 405 nm, 2,8 W a 375 nm, o ambos
Tamaños de sustrato	Variable: 3 x 3 mm² a 6″ x 6″ \| Opcional: 8″ x 8″ Personalizable bajo pedido
Grosor del sustrato	0 - 12 mm
Área máxima de exposición	150 x 150 mm² \| Opcional: 200 x 200 mm²
Caja de flujo de temperatura controlada	Estabilidad térmica ± 0,1 °C
Enfoque automático en tiempo real	Medidor de aire u óptico
Rango de compensación del enfoque automático	180 μm
Escala de grises	128 niveles de gris
Características del software	Asistente de exposición, base de datos de resistencias, etiquetado automático y serialización, Modo Dibujo para exposiciones sin CAD, seguimiento / historial de sustratos

Dimensiones del sistema (unidad litográfica)
Altura × anchura × profundidad	1950 mm × 1300 mm × 1300 mm
Peso	1100 kg

Requisitos de instalación
Eléctrico	230 VCA ± 5%, 50/60 Hz, 16 A
Aire comprimido	6 - 10 bar

Consideraciones económicas
Ahorra en el coste de las fotomáscaras
Bajos costes de mantenimiento, consumo de energía y piezas de recambio
Fuentes de luz láser de estado sólido con una vida útil de varios años

* Sólo se puede instalar un modo de escritura en el sistema

Ten en cuenta
Las especificaciones dependen de las condiciones individuales del proceso y pueden variar según la configuración del equipo. La velocidad de escritura depende del tamaño del píxel y del modo de escritura. El diseño y las especificaciones están sujetos a cambios sin previo aviso.

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MLA 150

La alineadora sin máscara más rápida para I+D, prototipado rápido y pequeños volúmenes de producción

> 250

Perfecto para instalaciones multiusuario

Alineación rápida y precisa

Flexible

Bajos costes de funcionamiento y fácil mantenimiento

Litografía de escritura directa

Modo Escala de grises

Calidad de la exposición

Fácil de usar

Velocidad de exposición

Longitud de onda de exposición

Mandriles intercambiables

Modo Dibujar

Autoenfoque

Tamaños de sustrato variables

Alineación avanzada de campos

> 250

Perfecto para instalaciones multiusuario

Alineación rápida y precisa

Flexible

Bajos costes de funcionamiento y fácil mantenimiento

Litografía de escritura directa

Modo Escala de grises

Calidad de la exposición

Fácil de usar

Velocidad de exposición

Longitud de onda de exposición

Mandriles intercambiables

Modo Dibujar

Autoenfoque

Tamaños de sustrato variables

Alineación avanzada de campos

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