MLA 150

研究開発、ラピッドプロトタイピング、少量生産のための最速マスクレスアライナー

マスクレスアライナー MLA 150 は、最先端のマスクレスリソグラフィ装置です。量子デバイス（二次元材料、半導体材料、ナノワイヤーなど）、MEMS、マイクロ光学素子、センサー、アクチュエーター、MOEMS、その他材料やライフサイエンス用デバイスのナノ加工に応用できます。用途に応じて、MLA 150は高解像度、高アスペクト比、さらには単純なグレースケール構造をパターン化します。

2015年に初めて発表された当社のマスクレスアライナーシリーズは、従来のマスクアライナーに代わる、マスクの必要性を完全に排除したアライナーとして確固たる地位を築いています。マスクレスアプローチは、サイクルタイムの大幅な短縮につながります。CADレイアウトを変更するだけで、あらゆる設計変更が迅速に実施できる。このシステムはまた、高速で自動化された表裏アライメント手順と卓越したスピードも特徴です。100 x 100 mm²の面積を1 µmの微細構造で露光するのに10分もかかりません。

2022年に設置されたMLA¹⁵⁰： MLA150のサクセスストーリー

> 250

マルチユーザー施設に最適

1時間未満のトレーニングでユーザーとして完全に認定される

高速で正確なアライメント

250 nmフロントアライメント、バックサイドアライメント、アライメント誤差補正

フレキシブル

フォトレジストの全領域を露光するために、同じシステムに2台のレーザーを同時に設置することができる。

低い運転コストと容易なメンテナンス

レーザー寿命10～20年

直接描画リソグラフィ

マスクに関連するコスト、労力、セキュリティリスクがない

グレースケール・モード

単純な2.5次元構造の場合

露出の質

エッジラフネス60 nm、CD均一性100 nm、40 nmアドレスグリッド、反り/波形基板用オートフォーカス補正

ユーザー・フレンドリー

特別に設計されたソフトウェアとワークフローにより、ツールの操作を迅速かつ簡単に行うことができる。

露光速度

405 nmレーザーで150 mmウェハーを16分未満で加工

露光波長

375 nmおよび/または405 nmのダイオードレーザー光源は、一緒に取り付けられ、異なるフォトレジストを露光するために交換可能に使用することができる。

交換可能チャック

カスタム真空レイアウト

ドロー・モード

リアルタイムの顕微鏡画像の上にBMPファイルをインポートして重ね合わせる – バーチャルマスクアライナーのように。

オートフォーカス

エアゲージまたは光学式オートフォーカスにより、小さなサンプル（10mm以下）の完璧な露光を実現

可変基板サイズ

3-6”間、ご要望に応じて8”まで

高度なフィールド・アライメント

優れたアライメント精度を実現する、ウェハ上の個々のダイにおけるフィールドごとの自動アライメント

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

「MLA 150は、柔軟性、スループット、性能のバランスが非常に取れています。私たちのマルチユーザー設備では、様々な寸法や形状の基板を高速でプロトタイピングすることができ、高く評価されています。MLA 150を導入したことで、私たちのリソグラフィ部門は大きく変わりましたので、2台目を導入することにしました。"

Philippe Flückiger 博士、オペレーションディレクター
ローザンヌ工科大学（EPFL）マイクロナノテクノロジーセンター（CMi）
ローザンヌ、スイス

「デンマーク工科大学の一部門であるDTUナノラボでは、ハイデルベルグ社のマスクレス・アライナーを複数導入しています。これらのツールは、私たちの研究ベースのオペレーションに完璧に適合しており、また、多くの産業界のお客様にも汎用性の高いツールを提供しています。マスクレス・アライナーを導入してからの具体的な変化としては、マスク・アライナー用の新しいマスクの発注数が大幅に減少したことが挙げられます。全体として、マスクレス・アライナーには、担当者側からもユーザー側からも非常に満足しています。"

Jens H. Hemmigsen, Process Specialist
DTU Nanolab (Technical University of Denmark)
Lyngby, Denmark

「MLA 150ダイレクトレーザーライターは、その使いやすさと汎用性から、理想的なフォトリソグラフィ装置です。ウェハを露光するためのフォトマスクが不要になったため、MLA 150は、レイアウトの頻繁な変更を必要とする試作品の開発や研究にかかる時間とコストを劇的に削減するのに役立っています。"

Dr. Julien Dorsaz, Senior Photolithography Engineer
EPFL (CMi)
ローザンヌ、スイス

Technical Data

	書き込みモード I	ライト・モードII
執筆パフォーマンス
最小フィーチャーサイズ [μm］	0.6	1
最小ラインとスペース [μm］	0.8	1.2
グローバル第2層アライメント [nm］	500	500
ローカル第2層アライメント [nm］	250	250
バックサイド・アライメント [nm］	1000	1000
露光時間 405nmレーザー（4″ウェハー）[min	35	9
露光時間 375nmレーザー、4″ウェハー用[min］	35	20
最大書き込み速度 405nmレーザー [mm²/min］	285	1100
最大書き込み速度 375nmレーザー [mm²/min］	285	500

システムの特徴
光源	ダイオードレーザー405 nmで8 W、375 nmで2.8 W、またはその両方
基板サイズ	可変：3 x 3 mm² ～ 6″ x 6″｜オプション：8″ x 8″ 要望に応じてカスタマイズ可能
基板の厚さ	0 - 12 mm
最大露出面積	150 x 150 mm²｜オプション：200 x 200 mm²
温度制御フローボックス	温度安定性 ± 0.1 °C
リアルタイムオートフォーカス	エアゲージまたは光学式
オートフォーカス補正範囲	180 μm
グレースケール	128グレーレベル
ソフトウェアの特徴	露光ウィザード、レジストデータベース、自動ラベリングおよびシリアル化、CADレス露光用ドローモード、基材追跡/履歴

システム寸法（リソグラフィユニット）
高さ×幅×奥行き	1950 mm × 1300 mm × 1300 mm
重量	1100キロ

設置条件
電気	230 VAC ± 5%, 50/60 Hz, 16 A
圧縮空気	6～10バール

経済的配慮
フォトマスクのコスト削減
メンテナンス、エネルギー消費、スペアパーツにかかるランニングコストが低い
数年の寿命を持つ固体レーザー光源

* システムにインストールできる書き込みモードは1つだけです。

仕様は個々のプロセス条件に依存し、装置構成によって異なる場合があります。書き込み速度は画素サイズと書き込みモードに依存します。設計および仕様は予告なく変更されることがあります。

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> 250

マルチユーザー施設に最適

高速で正確なアライメント

フレキシブル

低い運転コストと容易なメンテナンス

直接描画リソグラフィ

グレースケール・モード

露出の質

ユーザー・フレンドリー

露光速度

露光波長

交換可能チャック

ドロー・モード

オートフォーカス

可変基板サイズ

高度なフィールド・アライメント

> 250

マルチユーザー施設に最適

高速で正確なアライメント

フレキシブル

低い運転コストと容易なメンテナンス

直接描画リソグラフィ

グレースケール・モード

露出の質

ユーザー・フレンドリー

露光速度

露光波長

交換可能チャック

ドロー・モード

オートフォーカス

可変基板サイズ

高度なフィールド・アライメント

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