光刻机的原理
光刻机(Mask Aligner) 又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等。常用的光刻机是掩膜对准光刻,所以叫 Mask Alignment System.一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。
Photolithography(光刻) 意思是用光来制作一个图形(工艺);
在硅片表面匀胶,然后将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。
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上图是一张光刻机的简易工作原理图。下面,简单介绍一下图中各设备的作用。
测量台、曝光台:承载硅片的工作台,也就是本次所说的双工作台。
光束矫正器:矫正光束入射方向,让激光束尽量平行。
能量控制器:控制最终照射到硅片上的能量,曝光不足或过足都会严重影响成像质量。
光束形状设置:设置光束为圆型、环型等不同形状,不同的光束状态有不同的光学特性。
遮光器:在不需要曝光的时候,阻止光束照射到硅片。
能量探测器:检测光束最终入射能量是否符合曝光要求,并反馈给能量控制器进行调整。
掩模版:一块在内部刻着线路设计图的玻璃板,贵的要数十万美元。
掩膜台:承载掩模版运动的设备,运动控制精度是nm级的。
物镜:物镜由20多块镜片组成,主要作用是把掩膜版上的电路图按比例缩小,再被激光映射的硅片上,并且物镜还要补偿各种光学误差。技术难度就在于物镜的设计难度大,精度的要求高。
硅片:用硅晶制成的圆片。硅片有多种尺寸,尺寸越大,产率越高。题外话,由于硅片是圆的,所以需要在硅片上剪一个缺口来确认硅片的坐标系,根据缺口的形状不同分为两种,分别叫flat、notch。
内部封闭框架、减振器:将工作台与外部环境隔离,保持水平,减少外界振动干扰,并维持稳定的温度、压力。
光刻机性能指标:
光刻机的主要性能指标有:支持基片的尺寸范围,分辨率、对准精度、曝光方式、光源波长、光强均匀性、生产效率等。
分辨率是对光刻工艺加工可以达到的最细线条精度的一种描述方式。光刻的分辨率受受光源衍射的限制,所以与光源、光刻系统、光刻胶和工艺等各方面的限制。
对准精度是在多层曝光时层间图案的定位精度。
曝光方式分为接触接近式、投影式和直写式。
曝光光源波长分为紫外、深紫外和极紫外区域,光源有汞灯,准分子激光器等。
光刻机的作用:
光刻机是微电子整备的空头,其具有技术难度最高、单台成本最大、决定集成密度等特点。
光刻工艺流程:
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欢迎各位朋友交流咨询。 有啊,光刻机的镜头在长时间的高功率激光照射下会氧化,你看看研发出来点什么可以去除这个氧化层[捂脸][捂脸] 光刻胶, 目前国内较国外相差太远。 读精密机械对光刻机的发展有帮助吗 我有中国白菜版光刻机原理,不需透镜,进入nm甚至波长级,求大神合作,转化为实用专利,与华为合作 什么叫波长级? 不需透镜?这是啥子? 我有个小问题困扰很久了,刻蚀的是单质硅,那是如何刻蚀多层的啊,我查到的是刻蚀完一层再溅射一层重复,但是溅射的是单质硅吗?明显不合理啊,请问这是什么原理? 非常有帮助! 可不可以用红外线做光源
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