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关于光刻机的详细说明

更新时间:2023-02-03      点击次数:1361
光刻机(Mask Aligner)是制造微机电、光电、二极体大规模集成电路的关键设备。其分为两种,一种是模板与图样大小一致的contact aligner,曝光时模板紧贴晶圆;另一种是利用类似投影机原理的stepper,获得比模板更小的曝光图样。
光刻机可采用紫外光、深紫外光、甚至更短波长的*紫外光作为光源,用DMD数字微镜阵列**传统掩模板,采用积木 错位蝇眼透镜实现高均匀照明。
光刻机通过一系列的光源能量、形状控制手段,将光束透射过画着线路图的掩模,经物镜补偿各种光学误差,将线路图成比例缩小后映射到硅片上,不同光刻机的成像比例不同,有5:1,也有4:1。
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、激光刻蚀等工序。经过一次光刻的芯片可以继续涂胶、曝光。越复杂的芯片,线路图的层数越多,也需要更精密的曝光控制过程。
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*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*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。
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。 
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