Un alineador , o alineador de máscara , es un sistema que produce circuitos integrados (CI) mediante el proceso de fotolitografía . Sostiene la fotomáscara sobre la oblea de silicio mientras se proyecta una luz brillante a través de la máscara y sobre la fotorresistencia . La "alineación" se refiere a la capacidad de colocar la máscara exactamente sobre la misma ubicación repetidamente a medida que el chip pasa por múltiples rondas de litografía.
Los alineadores fueron una parte importante de la fabricación de circuitos integrados desde la década de 1960 hasta finales de la década de 1970, cuando comenzaron a ser reemplazados por el motor paso a paso . [1] [2] Actualmente, los alineadores de máscara todavía se utilizan en el ámbito académico y de investigación, ya que los proyectos a menudo involucran dispositivos fabricados mediante fotolitografía en lotes más pequeños. [3] En un alineador de máscara, existe una correspondencia uno a uno entre el patrón de la máscara y el patrón de la oblea. La máscara cubre toda la superficie de la oblea que se expone en su totalidad en una sola toma. Este fue el estándar para los alineadores de máscara 1:1 que fueron reemplazados por los motores paso a paso y los escáneres con óptica de reducción. [4]
Existen varias generaciones distintas de tecnología de alineadores. Los primeros alineadores de contacto colocaban la máscara en contacto directo con la superficie superior de la oblea, lo que a menudo dañaba el patrón cuando se volvía a levantar la máscara. Los alineadores de proximidad , que se utilizaron solo brevemente, sostenían la máscara ligeramente por encima de la superficie para evitar este problema, pero eran difíciles de usar y requerían un ajuste manual considerable. Finalmente, el alineador de proyección Micralign , presentado por Perkin-Elmer en 1973, mantenía la máscara completamente separada del chip y simplificaba mucho el ajuste de la imagen. [1] [2] A través de estas etapas de desarrollo, los rendimientos mejoraron de quizás un 10% a aproximadamente un 70%, lo que llevó a una reducción correspondiente en los precios de los chips. [1] [2]
Un alineador de máscara típico consta de las siguientes partes:
El alineador de proyección es similar al escalonado de obleas en concepto, pero con una diferencia clave. El alineador utiliza una máscara que mantiene el patrón para toda la oblea, lo que puede requerir máscaras grandes. El escalonado utiliza una máscara más pequeña en la oblea repetidamente y recorre la superficie para repetir el patrón de la capa del chip. [6] [7] Esto reduce drásticamente los costos de la máscara y permite que se use una sola oblea para diferentes diseños de circuitos integrados o máscaras en una sola ejecución. Más importante aún, al enfocar la fuente de luz en una sola área de la oblea, el escalonado puede producir resoluciones mucho más altas, lo que permite características más pequeñas en los chips ( tamaño mínimo de característica ). La desventaja del escalonado es que cada chip en la oblea tiene que ser fotografiado individualmente y, por lo tanto, el proceso de exposición de la oblea como un todo es mucho más lento.
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