光刻機(jī)是干什么用的，工作原理是什么？

發(fā)布時(shí)間：2023-01-31

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一、用途

光刻機(jī)是芯片制造的主要設(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(jī)；有用于封裝的光刻機(jī)；還有用于LED制造領(lǐng)域的投影光刻機(jī)。

二、工作原理

在加工芯片的過(guò)程中，光刻機(jī)通過(guò)一系列的光源能量、形狀控制手段，將光束透射過(guò)畫(huà)著線(xiàn)路圖的掩模，經(jīng)物鏡補(bǔ)償各種光學(xué)誤差，將線(xiàn)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(duì)準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、激光刻蝕等工序。經(jīng)過(guò)一次光刻的芯片可以繼續(xù)涂膠、曝光。越復(fù)雜的芯片，線(xiàn)路圖的層數(shù)越多，也需要更精密的曝光控制過(guò)程。

光刻機(jī)的結(jié)構(gòu)：

1、測(cè)量臺(tái)、曝光臺(tái)：是承載硅片的工作臺(tái)。

2、激光器：也就是光源，光刻機(jī)主要設(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：控制蕞終照射到硅片上的能量，曝光不足或過(guò)足都會(huì)嚴(yán)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(shí)候，阻止光束照射到硅片。

7、能量探測(cè)器：檢測(cè)光束蕞終入射能量是否符合曝光要求，并反饋給能量控制器進(jìn)行調(diào)整。

8、掩模版：一塊在內(nèi)部刻著線(xiàn)路設(shè)計(jì)圖的玻璃板，貴的要數(shù)十萬(wàn)美元。

9、掩膜臺(tái)：承載掩模版運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，運(yùn)動(dòng)控制精度是nm級(jí)的。

10、物鏡：物鏡用來(lái)補(bǔ)償光學(xué)誤差，并將線(xiàn)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(huà)，由于硅片是圓的，所以需要在硅片上剪一個(gè)缺口來(lái)確認(rèn)硅片的坐標(biāo)系，根據(jù)缺口的形狀不同分為兩種，分別叫flat、notch。