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光刻机是干什么用的,工作原理是什么?

更新时间:2023-01-11  |  点击率:8818
  一、用途
  光刻机是芯片制造的核心设备之一,按照用途可以分为好几种:有用于生产芯片的光刻机;有用于封装的光刻机;还有用于LED制造领域的投影光刻机。
  二、工作原理
  在加工芯片的过程中,光刻机通过一系列的光源能量、形状控制手段,将光束透射过画着线路图的掩模,经物镜补偿各种光学误差,将线路图成比例缩小后映射到硅片上,然后使用化学方法显影,得到刻在硅片上的电路图。
  一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、激光刻蚀等工序。经过一次光刻的芯片可以继续涂胶、曝光。越复杂的芯片,线路图的层数越多,也需要更精密的曝光控制过程。
  光刻机的结构:
  1、测量台、曝光台:是承载硅片的工作台。
  2、激光器:也就是光源,光刻机核心设备之一。
  3、光束矫正器:矫正光束入射方向,让激光束尽量平行。
  4、能量控制器:控制最终照射到硅片上的能量,曝光不足或过足都会严重影响成像质量。
  5、光束形状设置:设置光束为圆型、环型等不同形状,不同的光束状态有不同的光学特性。
  6、遮光器:在不需要曝光的时候,阻止光束照射到硅片。
  7、能量探测器:检测光束最终入射能量是否符合曝光要求,并反馈给能量控制器进行调整。
  8、掩模版:一块在内部刻着线路设计图的玻璃板,贵的要数十万美元。
  9、掩膜台:承载掩模版运动的设备,运动控制精度是nm级的。
  10、物镜:物镜用来补偿光学误差,并将线路图等比例缩小。
  11、硅片:用硅晶制成的圆片。硅片有多种尺寸,尺寸越大,产率越高。题外话,由于硅片是圆的,所以需要在硅片上剪一个缺口来确认硅片的坐标系,根据缺口的形状不同分为两种,分别叫flat、notch。
  12、内部封闭框架、减振器:将工作台与外部环境隔离,保持水平,减少外界振动干扰,并维持稳定的温度、压力。