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半導體尖端設備之光刻機知識

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半導體尖端設備之光刻機知識

發布日期:2018-10-12 作者:ANDY 點擊:

光刻機

光刻機(Mask Aligner) 又名:掩模對準曝光機,曝光系統,光刻系統等。常用的光刻機是掩膜對準光刻,所以叫 Mask Alignment System.

一般的光刻工藝要經歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。

Photolithography(光刻) 意思是用光來制作一個圖形(工藝);

在硅片表面勻膠,然后將掩模版上的圖形轉移光刻膠上的過程將器件或電路結構臨時復制到硅片上的過程。

概要

生產集成電路的簡要步驟:

· 利用模版去除晶圓表面的保護膜。

· 將晶圓浸泡在腐化劑中,失去保護膜的部分被腐蝕掉后形成電路。

· 用純水洗凈殘留在晶圓表面的雜質。

其中曝光機就是利用紫外線通過模版去除晶圓表面的保護膜的設備。

一片晶圓可以制作數十個集成電路,根據模版曝光機分為兩種:

· 模版和晶圓大小一樣,模版不動。

· 模版和集成電路大小一樣,模版隨曝光機聚焦部分移動。

其中模版隨曝光機移動的方式,模版相對曝光機中心位置不變,始終利用聚焦鏡頭中心部分能得到更高的精度。成為的主流

主要廠商

曝光機是生產大規模集成電路的核心設備,制造和維護需要高度的光學和電子工業基礎,世界上只有少數廠家掌握。因此曝光機價格昂貴,通常在 3 千萬至 5 億美元。

· ASML

· 尼康

· 佳能

· 歐泰克

· 上海微電子裝備

· SUSS

· ABM, Inc.

品牌

光刻機的品牌眾多,根據采用不同技術路線的可以歸納成如下幾類:

高端的投影式光刻機可分為步進投影和掃描投影光刻機兩種,分辨率通常在十幾納米至幾微米之間,高端光刻機號稱世界上最精密的儀器,世界上已有7000萬美金的光刻機。高端光刻機堪稱現代光學工業之花,其制造難度之大,全世界只有少數幾家公司能夠制造。國外品牌主要以荷蘭ASML(鏡頭來自德國),日本Nikonintel曾經購買過Nikon的高端光刻機)和日本Canon三大品牌為主。

位于我國上海的SMEE已研制出具有自主知識產權的投影式中端光刻機,形成產品系列初步實現海內外銷售。正在進行其他各系列產品的研發制作工作。

生產線和研發用的低端光刻機為接近、接觸式光刻機,分辨率通常在數微米以上。主要有德國SUSS、美國MYCRO NXQ4006、以及中國品牌。

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