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光刻机有几大类

编辑:天下发布时间:2022-02-04 07:16:49

光刻机(Mask Aligner)又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等,是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术,把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。

光刻机一般根据操作的简便性分为三种,手动、半自动、全自动。手动,对准精度不高;半自动,通过电动轴根据CCD的进行定位调谐;自动,主要是满足工厂对于处理量的需要。

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。

光刻机种类

接触式曝光(Contact Printing):掩膜板直接与光刻胶层接触。曝光出来的图形与掩膜板上的图形分辨率相当,设备简单。接触式,根据施加力量的方式不同又分为:软接触,硬接触和真空接触。

接近式曝光(Proximity Printing):掩膜板与光刻胶基底层保留一个微小的缝隙(Gap),Gap大约为0~200μm。可以有效避免与光刻胶直接接触而引起的掩膜板损伤,使掩膜和光刻胶基底能耐久使用;掩模寿命长(可提高10倍以上),图形缺陷少。接近式在现代光刻工艺中应用最为广泛。

投影式曝光(Projection Printing):在掩膜板与光刻胶之间使用光学系统聚集光实现曝光。一般掩膜板的尺寸会以需要转移图形的4倍制作。优点:提高了分辨率;掩膜板的制作更加容易;掩膜板上的缺陷影响减小。

投影式曝光分类

高精度双面:主要用于中小规模集成电路、半导体元器件、光电子器件、声表面波器件、薄膜电路、电力电子器件的研制和生产。高精度特制的翻版机构、双视场CCD显微显示系统、多点光源曝光头、真空管路系统、气路系统、直联式无油真空泵、防震工作台等组成。适用于φ100mm以下,厚度5mm以下的各种基片的对准曝光。

高精度单面:针对各大专院校、企业及科研单位,对光刻机使用特性研发的一种高精度光刻机,中小规模集成电路、半导体元器件、光电子器件、声表面波器件的研制和生产。

超分辨光刻机

2018年11月29日,国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制,光刻分辨力达到22纳米,结合双重曝光技术后,未来还可用于制造10纳米级别的芯片。

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