光刻機的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

光刻機分為無掩模光刻機和有掩模光刻機兩種，被大眾所致的ASML的深紫外光刻機和EUV光刻機等均為有掩模光刻機，所謂的掩模也稱之為光罩，是一種可以選擇性阻擋光、輻射或物質穿透的掩蔽模板，上面刻有電路圖形。

無掩模光刻機中常見的是電子束光刻機和離子束光刻機，是一種利用計算機輸入的地址和圖形數(shù)據(jù)控制聚焦電子束在涂有感光材料的基板上直接繪制電路圖形的設備。

光刻機發(fā)展簡史—一代光刻機：接觸式/接近式光刻機

光刻機總體經(jīng)歷了六個發(fā)展階段。早期光刻機采用的是接觸式光刻技術，通常晶圓置于一個手動控制水平位置和旋轉的工作臺上，操作者利用分立視場顯微鏡同時觀察光罩和晶圓位置，并通過手動控制工作臺位置來實現(xiàn)光罩與晶圓的對準。

晶圓與光罩對準后二者將被壓緊，使得光罩與晶圓表面的光刻膠直接接觸。移開顯微鏡物鏡后，將壓緊的晶圓與光罩移入曝光臺進行曝光，光源發(fā)出的光經(jīng)過透鏡準直平行照射光罩，由于光罩與光刻膠直接接觸，所以曝光后光罩圖形按照1:1的比例轉印至光刻膠上，原理與公章類似。

在70年代接近式光刻機逐漸發(fā)展成熟。相比接觸式光刻機，接近式光刻機的光罩與晶圓上的光刻膠沒有直接接觸，而是留有充滿氮氣的間隙，間隙大小由氮氣的氣壓決定。由于光罩與光刻膠沒有直接接觸，因此降低了光罩的損耗，同時降低了光刻中引入的缺陷，提高了成品率。在接近式光刻機中晶圓與光刻膠存在的間隙使得晶圓處于菲涅爾衍射區(qū)域，也因此限制了接近式光刻機分辨率的進一步提升，因此接近式光刻機主要用于3m以上的半導體。