關(guān)于光刻機的詳細說明

來源：安徽智微科技有限公司 2023年02月03日 14:38

光刻機（Mask Aligner）是制造微機電、光電、二極體大規(guī)模集成電路的關(guān)鍵設(shè)備。其分為兩種，一種是模板與圖樣大小一致的contact aligner，曝光時模板緊貼晶圓；另一種是利用類似投影機原理的stepper，獲得比模板更小的曝光圖樣。

光刻機可采用紫外光、深紫外光、甚至更短波長的*紫外光作為光源，用DMD數(shù)字微鏡陣列**傳統(tǒng)掩模板，采用積木錯位蠅眼透鏡實現(xiàn)高均勻照明。

光刻機通過一系列的光源能量、形狀控制手段，將光束透射過畫著線路圖的掩模，經(jīng)物鏡補償各種光學(xué)誤差，將線路圖成比例縮小后映射到硅片上，不同光刻機的成像比例不同，有5:1，也有4:1。

一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、激光刻蝕等工序。經(jīng)過一次光刻的芯片可以繼續(xù)涂膠、曝光。越復(fù)雜的芯片，線路圖的層數(shù)越多，也需要更精密的曝光控制過程。

測量臺、曝光臺：承載硅片的工作臺，也就是本次所說的雙工作臺。

光束矯正器：矯正光束入射方向，讓激光束盡量平行。

能量控制器：控制*終照射到硅片上的能量，曝光不足或過足都會嚴重影響成像質(zhì)量。

光束形狀設(shè)置：設(shè)置光束為圓型、環(huán)型等不同形狀，不同的光束狀態(tài)有不同的光學(xué)特性。

遮光器：在不需要曝光的時候，阻止光束照射到硅片。

能量探測器：檢測光束*終入射能量是否符合曝光要求，并反饋給能量控制器進行調(diào)整。

掩模版：一塊在內(nèi)部刻著線路設(shè)計圖的玻璃板。

掩膜臺：承載掩模版運動的設(shè)備，運動控制精度是nm級的。

物鏡：物鏡由20多塊鏡片組成，主要作用是把掩膜版上的電路圖按比例縮小，再被激光映射的硅片上，并且物鏡還要補償各種光學(xué)誤差。技術(shù)難度就在于物鏡的設(shè)計難度大，精度的要求高。

硅片：用硅晶制成的圓片。硅片有多種尺寸，尺寸越大，產(chǎn)率越高。題外話，由于硅片是圓的，所以需要在硅片上剪一個缺口來確認硅片的坐標(biāo)系，根據(jù)缺口的形狀不同分為兩種，分別叫flat、notch。

內(nèi)部封閉框架、減振器：將工作臺與外部環(huán)境隔離，保持水平，減少外界振動干擾，并維持穩(wěn)定的溫度、壓力。

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