光刻機是干什么用的，工作原理是什么？

來源：岱美儀器技術(shù)服務(wù)（上海）有限公司 2023年01月11日 15:08

　　一、用途

　　光刻機是芯片制造的核心設(shè)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(lǐng)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(xué)誤差，將線路圖成比例縮小后映射到硅片上，然后使用化學(xué)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(fù)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(shè)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(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。

　　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(shè)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(shè)備，運動控制精度是nm級的。

　　10、物鏡：物鏡用來補償光學(xué)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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