Alineadora de Máscaras

En un proceso común de fabricación de dispositivos o circuitos integrados, la generación de una plantilla guía que determine las geometrías y dimensiones del microdispositivo es un paso importante. En producciones a mediana y grande escala de dispositivos o circuitos integrados se emplean fotomáscaras, las cuales a través de procesos fotolitográficos generaran los patrones que se expondrán las películas de diferentes materiales los cuales nos permitirán materializar nuestro dispositivo micrométrico.

Escritora de fotomáscaras HEIDELBERG uPG 101

Fig 1. Generadora de patronesHEIDELBERG uPG 101.

La generadora de patrones, o escritora de fotmáscaras del cuarto limpio de la Dirección de Microtecnologías en CIDESI Querétaro, es un instrumento que mediante la exposición de un láser con longitud de onda de 375 nm, se encarga de generar o grabar patrones geométricos 2D hasta complejas estructuras 3D dependiendo de la resina utilizada, con precisiones de hasta 4 µm en áreas de exposición de hasta 63 x 70 cm². Ademas de proveer de herramientas como mediciones de posición y alineaciones para realizar exposiciones superpuestas de varias capas con alta precisión. Ver Fig 1.

El equipo es empleado principalmente para la generación de fotomáscaras para su posterior uso en equipos de exposición UV y alineado. Sin embargo la versatilidad del equipo nos permite generar patrones directamente sobre sustratos, comúnmente vidrio o silicio. Ver Fig 2.

Fig. 2. Usuario llevando realizando un proceso de micrograbado.

Generación de fotomáscaras

Fig. 3. Fotomáscara de dispositivos micrómetricos terminada.

Para la fabricación de fotomáscaras se parte de un sustrato de vidrio con un stack depositado de cromo seguido de resina fotosensible. La escritora de máscaras mediante la exposición de su láser en coordenadas XY, sensibiliza la resina, lo que la hace soluble o insoluble al revelador de su tipo, dependiendo si es resina del tipo positiva o negativa respectivamente. Después de la exposición (grabado de patrones) se lleva a cabo el proceso de revelado donde las áreas solubles de la máscara se eliminan generando áreas expuestas de cromo, dichas áreas posteriormente serán atacadas químicamente, generando las ventanas translucidas por donde pasara la luz en los procesos fotolitográficos. Ver Fig 3.

Fig. 4. Diseño y fabricación de fotomáscaras.

Finalmente, la fotomáscara esta lista y puede ser utilizada en futuros procesos fotolitográficos, Ver Fig 5. ¿Ya conoces como se hacen? Te invitamos a conocerlos en el siguiente link.

Fig. 5. Uso de fotomáscaras en la fabricación de dispositivos electrónicos.

Grabado directo sobre sustratos

La versatilidad del equipo nos permite generar patrones directamente sobre sustratos con resina fotosensible, generalmente se usa esta técnica cuando se están realizando pruebas de concepto, prototipos iniciales de un desarrollo o simplemente producciones unitarias de dispositivos. Ver Fig 6.

Fig. 6. Grabado directo sobre sustratos.

El procedimiento para el grabado sobre sustratos sigue la misma técnica que el grabado de fotomáscaras sin embargo dependiendo del tipo de material y procesamiento elegido los ataques sobre la region expuesta sin resina diferirán un poco. Para mas información visita el siguiente link, sobre el proceso de fotolitografía.

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