Stepper ( inglés paso a paso ) - una instalación litográfica utilizada en la fabricación de circuitos integrados de semiconductores . Llevan a cabo la etapa más importante de la fotolitografía de proyección : la exposición de la fotoprotección a través de una máscara (el principio de funcionamiento es similar a los proyectores de transparencias y las ampliadoras fotográficas , sin embargo, los escaladores reducen la imagen de la máscara ( fotomáscara ), generalmente en 4-6 veces [1] ). Durante la operación del motor paso a paso, el patrón de la máscara se traduce repetidamente en un patrón en varias partes de la oblea semiconductora.
También pueden denominarse " instalaciones de exposición y animación de proyección", "sistema de fotolitografía de proyección", "instalación litográfica de proyección", "instalación de combinación y exposición".
El trabajo del paso a paso en cada oblea semiconductora consta de dos etapas:
El stepper obtuvo su nombre (del inglés step - step) debido a que cada exposición se realiza en pequeñas áreas rectangulares (del orden de varios cm²); para exponer toda la placa, se mueve en pasos que son múltiplos del tamaño del área expuesta (el proceso de paso y repetición [2] ). Después de cada movimiento, se realiza una verificación adicional del posicionamiento correcto.
Las instalaciones litográficas modernas pueden usar el modo de operación no escalonado, sino de escaneo; se les llama "escáneres" ( paso y escaneo [2] ). Cuando se exponen, tanto la placa como la máscara se mueven en direcciones opuestas, la velocidad de escaneo de las máscaras es de hasta 2000 mm/s, las placas, de hasta 500 mm/s [3] . El haz de luz tiene la forma de una línea o de un rectángulo muy alargado (por ejemplo, se utilizaron haces con una sección transversal de 9×26 mm para exponer campos de 33×26 mm).
A fines de la década de 2010, el ancho de la tira de luz era de aproximadamente 24-26 mm, la longitud de la región iluminada era de hasta 33 mm (los requisitos de ITRS son 26x33 mm para equipos de 193 nm) [4] . Las dimensiones típicas de la máscara son de unos 12 x 18 cm, con una escala de 4 veces [2] [5] .
Para la carga y descarga de placas y mascarillas, los steppers modernos utilizan contenedores de los estándares SMIF y FOUP .
M. Makushin da las siguientes características del mercado de equipos litográficos en 2010 [6]
| 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | |
|---|---|---|---|---|
| Volumen de ventas, miles de millones de dólares | 7.14 | 5.39 | 2.64 | 5.67 |
| Unidades enviadas, unidades | 604 | 350 | 137 | 211 |
| Costo promedio de instalación, millones de USD | 11.9 | 15.4 | 19.3 | 26,8 |
En promedio, los costos de instalación han aumentado exponencialmente desde la década de 1980, duplicándose cada 4,5 años. [7] [8]
Anteriormente, ASET , Cameca Instruments , Censor AG , Eaton , GCA , General Signal , Hitachi , Perkin-Elmer , Ultratech también producían motores paso a paso y escáneres . [8] [9]