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光刻機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理詳解


光刻機(jī)主要包括光源系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、掩模版、基板、曝光臺(tái)、對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)、抗蝕劑和顯影劑。光刻過程涉及基板準(zhǔn)備、對(duì)齊、曝光、顯影、蝕刻和去除光刻膠等步驟。光刻機(jī)的關(guān)鍵特性包括分辨率、覆蓋范圍、對(duì)準(zhǔn)精度和吞吐量。

光刻機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理詳解

光刻機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理

結(jié)構(gòu)

光刻機(jī)主要由以下部分組成:

  • 光源系統(tǒng):產(chǎn)生高強(qiáng)度、高分辨率的紫外光
  • 光學(xué)系統(tǒng):控制光束路徑和聚焦光斑
  • 掩模版:包含電子電路設(shè)計(jì)的微小圖案
  • 基板:需要被刻蝕的晶圓
  • 曝光臺(tái):將基板固定并進(jìn)行曝光
  • 對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng):確保掩模版和基板精確對(duì)齊
  • 抗蝕劑:保護(hù)基板不受光線損害
  • 顯影劑:去除未曝光的抗蝕劑區(qū)域

工作原理

光刻過程遵循如下步驟:

  1. 基板準(zhǔn)備:基板被清潔并涂上光敏抗蝕劑。
  2. 對(duì)齊:掩模版與基板精確對(duì)齊,以確保圖案正確轉(zhuǎn)移。
  3. 曝光:紫外光通過掩模版投射到抗蝕劑上。
  4. 顯影:抗蝕劑中未曝光的區(qū)域被顯影劑溶解,留下與掩模版圖案相對(duì)應(yīng)的裸露基板區(qū)域。
  5. 蝕刻:基板的裸露區(qū)域被蝕刻液蝕刻,形成所需的電子電路圖案。
  6. 去除光刻膠:顯影和蝕刻后,抗蝕劑通過溶劑去除。

關(guān)鍵特性

光刻機(jī)的關(guān)鍵特性包括:

  • 分辨率:光刻機(jī)能產(chǎn)生的最小特征尺寸
  • 覆蓋范圍:光刻機(jī)能同時(shí)曝光的最大面積
  • 對(duì)準(zhǔn)精度:掩模版和基板之間對(duì)齊的準(zhǔn)確性
  • 吞吐量:光刻機(jī)的每小時(shí)晶圓處理數(shù)量

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