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、對準曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。
Photolithography(光刻) 意思是用光來制作一個圖形(工藝);
在硅片表面勻膠,然后將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移光刻膠上的過程將器件或電路結(jié)構(gòu)臨時“復(fù)制”到硅片上的過程。
上圖是一張光刻機的簡易工作原理圖。下面,簡單介紹一下圖中各設(shè)備的作用。
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:控制最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:檢測光束最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,貴的要數(shù)十萬美元。
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。
光刻機性能指標:
光刻機的主要性能指標有:支持基片的尺寸范圍,分辨率、對準精度、曝光方式、光源波長、光強均勻性、生產(chǎn)效率等。
分辨率是對光刻工藝加工可以達到的最細線條精度的一種描述方式。光刻的分辨率受受光源衍射的限制,所以與光源、光刻系統(tǒng)、光刻膠和工藝等各方面的限制。
對準精度是在多層曝光時層間圖案的定位精度。
曝光方式分為接觸接近式、投影式和直寫式。
曝光光源波長分為紫外、深紫外和極紫外區(qū)域,光源有汞燈,準分子激光器等。
標簽:深圳激光刻碼機
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