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光刻机的光刻方式有哪些?

发布时间:2022-04-27   点击次数:981次

光刻机的光刻方式有哪些?

一、接触\接近式光刻

调整掩模版和衬底相对位置和角度实现对准曝光的曝光方式。利用分立显微镜系统观察调整掩模版和晶片上对准标记的相对位置;利用真空和空压系统调节掩模版和晶片之间的气压实现不同接触方式,利用精密电极控制掩模版和衬底之间的间隙实现接近式曝光。它是最古老的光刻技术,其理论分辨率可达到0.5um,但由于掩模版和衬底接触,沾污严重,因此工业生产中一般只在3um以上的情况下采用此方式。目前在研发领域仍然有大规模的应用,在工业领域则集中在LED、MEMS和先进封装等不需要高分辨率的领域。


二、投影式光刻

通过光学投影成像系统,将中间掩模版图形按照所需要的倍率缩小,通过缩小透镜在涂有光刻胶的衬底表面曝光成像,通过自动掩模版对准系统、工作台伺服控制系统和双频激光干涉仪精密定位系统配合,实现光刻工艺层间套刻和在整个衬底范围内分布重复图形阵列的曝光。投影缩小透镜的倍率方便有五倍、四倍和十倍。按照曝光光源的波长可分为g线(436nm)、i线(365nm)、准分子激光(248nm或193nm)。该类曝光技术是目前IC生产领域的主流设备,在增加了许多辅助技术后,其分辨率极限为7nm。

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三、激光直写光刻

利用聚焦激光束直接在涂覆有光刻胶的衬底上描绘图形的光刻技术。通常采用旋转反射镜阵列来实现大量激光束同时扫描的功能,因此对于分辨率要求不高的情况,可以实现高速的无掩模光刻,是掩模版的主要制造手段之一。其分辨率极限根据激光成像原理不同,由500nm到100nm以下。由于激光良好的调焦功能,激光直写也是zui常用的灰度光刻的技术手段。

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四、电子束光刻

利用计算机输入的地址和图形数据,控制聚焦电子束在涂敷有电子束光刻胶的衬底上直写曝光。其采用的是逐点扫描的方式,让被扫描区域内的光刻胶进行曝光,以实现光刻的目的。目前世界上zui细线条的光刻图案就是该技术完成的,可达到2nm。

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五、极紫外光刻

极紫外光刻常称作EUV光刻,它以波长为10-14纳米的极紫外光作为光源的光刻技术。具体为采用波长为13.4nm的软x射线。由于任何光学透镜都对它产生严重的吸收,所以光学镜片和掩模版只能采用反射投影式的结构。是目前先进的IC批量生产光刻技术,其分辨率可达到7nm以下。

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