Stepper ( în engleză stepper ) - o instalație litografică utilizată la fabricarea circuitelor integrate semiconductoare . Ei efectuează cea mai importantă etapă a fotolitografiei de proiecție - expunerea fotorezistului printr-o mască (principiul de funcționare este similar cu retroproiectoarele și aparatele de mărire a fotografiilor , cu toate acestea, stepper-urile reduc imaginea din mască ( fotomască ), de obicei cu 4-6 ori [1] ). În timpul funcționării stepper-ului, modelul din mască este tradus în mod repetat într-un model pe diferite părți ale plachetei semiconductoare.
Ele mai pot fi numite „ instalații de expunere și animație de proiecție”, „sistem de fotolitografie de proiecție”, „instalație litografică de proiecție”, „instalație de combinare și expunere”.
Lucrarea stepper-ului pe fiecare wafer semiconductor constă din două etape:
Stepper-ul și-a primit numele (din engleză step - step) datorită faptului că fiecare expunere este realizată în zone dreptunghiulare mici (de ordinul câtorva cm²); pentru a expune întreaga placă, aceasta este mutată în pași care sunt multipli ai dimensiunii zonei expuse (procesul step-and-repeat [2] ). După fiecare mișcare, se efectuează o verificare suplimentară a poziționării corecte.
Instalațiile litografice moderne pot utiliza modul de operare nu treptat, ci scanare; se numesc „scanere” ( step-and-scan [2] ). Când sunt expuse, atât placa, cât și masca se mișcă în direcții opuse, viteza de scanare a măștilor este de până la 2000 mm/s, plăcile - până la 500 mm/s [3] . Fasciculul de lumină are forma unei linii sau a unui dreptunghi foarte alungit (de exemplu, fascicule cu o secțiune transversală de 9×26 mm au fost folosite pentru a expune câmpuri de 33×26 mm).
La sfârșitul anilor 2010, lățimea benzii luminoase era de aproximativ 24-26 mm, lungimea regiunii iluminate era de până la 33 mm (cerințele ITRS sunt 26x33 mm pentru echipamente de 193 nm) [4] . Dimensiunile tipice ale măștii sunt de aproximativ 12x18 cm, scalate de 4 ori [2] [5] .
Pentru a încărca și descărca plăci și măști, stepper-urile moderne folosesc containere conform standardelor SMIF și FOUP .
M. Makushin oferă următoarele caracteristici ale pieței de echipamente litografice în 2010 [6]
| 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | |
|---|---|---|---|---|
| Volumul vânzărilor, miliarde de dolari | 7.14 | 5.39 | 2,64 | 5,67 |
| Unități expediate, unități | 604 | 350 | 137 | 211 |
| Cost mediu de instalare, mln USD | 11.9 | 15.4 | 19.3 | 26.8 |
În medie, costurile de instalare au crescut exponențial din anii 1980, dublându-se la fiecare 4,5 ani. [7] [8]
Anterior, stepperele și scanerele erau produse și de ASET , Cameca Instruments , Censor AG , Eaton , GCA , General Signal , Hitachi , Perkin-Elmer , Ultratech . [8] [9]