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光刻機是干什么用的,工作原理是什么?

更新時間:2023-01-11  |  點擊率:11346
  一、用途
  光刻機是芯片制造的核心設備之一,按照用途可以分為好幾種:有用于生產(chǎn)芯片的光刻機;有用于封裝的光刻機;還有用于LED制造領域的投影光刻機。
  二、工作原理
  在加工芯片的過程中,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)物鏡補償各種光學誤差,將線路圖成比例縮小后映射到硅片上,然后使用化學方法顯影,得到刻在硅片上的電路圖。
  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、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。
  光刻機的結(jié)構(gòu):
  1、測量臺、曝光臺:是承載硅片的工作臺。
  2、激光器:也就是光源,光刻機核心設備之一。
  3、光束矯正器:矯正光束入射方向,讓激光束盡量平行。
  4、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。
  5、光束形狀設置:設置光束為圓型、環(huán)型等不同形狀,不同的光束狀態(tài)有不同的光學特性。
  6、遮光器:在不需要曝光的時候,阻止光束照射到硅片。
  7、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。
  8、掩模版:一塊在內(nèi)部刻著線路設計圖的玻璃板,貴的要數(shù)十萬美元。
  9、掩膜臺:承載掩模版運動的設備,運動控制精度是nm級的。
  10、物鏡:物鏡用來補償光學誤差,并將線路圖等比例縮小。
  11、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。
  12、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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