Stepper

Archiu:Autostep i-line stepper.jpg

GCA Autostep, sistema de litografia de proyecció, (stepper) en Cornell NanoScale Science and Technology, Estats Units.

Un stepper (Tecnologia de semiconductors) és un dispositiu utilisat en la fabricació de circuits integrats que és similar en funcionament a un proyector de portaobjetos o una ampliadora fotogràfica. El terme stepper és una abreviatura de «cambra de pas i repetició». Els steppers són una part essencial del complex procés denominat fotolitografia, que crea millons d'elements microscòpics de circuit sobre la superfície de chips minúsculs de silici. Estos chips formen el núcleu dels circuits integrats com a processadors d'ordenador, chips de memòria, i molts atres dispositius.

La funció del stepper en la fotolitografia

Abans dels steppers, les obleas estaven expostes a alineadores de caraça. Els elements que més tart es varen crear en els circuits integrats són reproduïts en un patró de zones transparents i opaques en la superfície d'una placa de cuarzo cridat caraça fotogràfica o retícula. El stepper passa la llum a través de la retícula, formant una image del patró d'esta. L'image és enfocada i reduïda per una lent, i es proyecta sobre la superfície d'un oblea de silici que està coberta en resina fotosensible.

Despuix de l'exposició en el stepper, la oblea recoberta es desenrolla com una película fotogràfica, la qual cosa fa que el material fotosensible es dissolga en determinades zones segons la cantitat de llum que les zones han rebut durant l'exposició. Estes àrees en i sense material fotosensible reproduïxen el patró en la retícula. La oblea desenrollada és llavors exposta a àcit o atres substàncies químiques. L'àcit expulsa el silici en les parts de la oblea que ya no estan protegides pel recobriment de resina fotosensible. S'utilisen atres productes químics per a canviar les característiques elèctriques del silici en les àrees nuetes. Llavors la oblea és netejada i recoberta en resina fotosensible, a continuació es passa a través del stepper de nou en un procés que crea el circuit sobre el silici, capa per capa. El procés sancer és cridat fotolitografía o ingenieria de foto.

Quan la oblea és processada en el stepper, el patró de la retícula (el qual pot contindre un número de patrons de chip individuals) és expost repetidament per damunt de la superfície de la oblea en una cuadrícula. El stepper rep el seu nom del fet de que mou la oblea d'un lloc a un atre. Açò es conseguix a través de moure la oblea alvance i arrere i d'esquerra a dreta baix la lent del stepper. Les generacions anteriors d'equipament fotolitogràfic exponien la oblea sancera al mateix temps; un stepper, no obstant, treballa sobre una àrea llimitada, pero és capaç de conseguir una resolució més alta.

Des de 2008 la majoria dels patrons més detallats en la fabricació de circuits integrats són transferits utilisant un tipo de stepper cridat escàner, el qual mou la oblea i la retícula, una respecte de l'atra, durant l'exposició, com a manera d'incrementar el tamany de l'àrea exposta i aumentant el rendiment de l'image de la lent.

Subconjunts principals

Un stepper típic té els següents subconjunts: carregador de obleas, etapa de oblea, sistema d'alliniació de la oblea, carregador de la retícula, etapa de la retícula, sistema d'alliniació de la retícula, lent de reducció i sistema d'allumenament. Els programes de procés per cada capa impresa en la oblea són eixecutats per un sistema de control que es troba centrat en un ordenador que almagasena el programa de procés, ho llig, i comunica en els diversos subconjunts del stepper a l'hora de portar a terme les instruccions del programa. Els components del stepper són continguts en una cambra sagellada la qual es manté a una temperatura precisa per a impedir distorsió en l'impressió de patrons que podrien ser causades per l'expansió o contracció de la oblea per variacions de temperatura. La cambra també conté atres sistemes que permeten el procés, com aire acondicionat, fonts d'alimentació, taulers de control pels diversos components elèctrics i uns atres.