單面紫外光刻機(jī)

曝光系統(tǒng)最核心的部件之一是紫外光源。

常見光源分為:

可見光:g線:436nm

紫外光(UV)，i線:365nm

深紫外光(DUV),KrF 準(zhǔn)分子激光:248 nm, ArF 準(zhǔn)分子激光:193 nm

極紫外光(EUV)，10 ~ 15 nm

對(duì)光源系統(tǒng)的要求

a.有適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)。波長(zhǎng)越短，可曝光的特征尺寸就越小;[波長(zhǎng)越短，就表示光刻的刀鋒越鋒利，刻蝕對(duì)于精度控制要求越高，因?yàn)檠苌洮F(xiàn)象會(huì)更嚴(yán)重。]

b.有足夠的能量。能量越大，曝光時(shí)間就越短;

c.曝光能量必須均勻地分布在曝光區(qū)。[一般采用光的均勻度 或者叫 不均勻度 光的平行度等概念來衡量光是否均勻分布]

常用的紫外光光源是高壓弧光燈(高壓汞燈)，高壓汞燈有許多尖銳的光譜線，經(jīng)過濾光后使用其中的g 線(436 nm)或i 線(365 nm)。

對(duì)于波長(zhǎng)更短的深紫外光光源，可以使用準(zhǔn)分子激光。例如KrF 準(zhǔn)分子激光(248 nm)、ArF 準(zhǔn)分子激光(193 nm)和F2準(zhǔn)分子激光(157 nm)等。

曝光系統(tǒng)的功能主要有:平滑衍射效應(yīng)、實(shí)現(xiàn)均勻照明、濾光和冷光處理、實(shí)現(xiàn)強(qiáng)光照明和光強(qiáng)調(diào)節(jié)等。

光刻機(jī)一般根據(jù)操作的簡(jiǎn)便性分為三種，手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)

A 手動(dòng):指的是對(duì)準(zhǔn)的調(diào)節(jié)方式，是通過手調(diào)旋鈕改變它的X軸，Y軸和thita角度來完成對(duì)準(zhǔn)，對(duì)準(zhǔn)精度可想而知不高了;

B 半自動(dòng):指的是對(duì)準(zhǔn)可以通過電動(dòng)軸根據(jù)CCD的進(jìn)行定位調(diào)諧;

C 自動(dòng): 指的是 從基板的上載下載，曝光時(shí)長(zhǎng)和循環(huán)都是通過程序控制，自動(dòng)光刻機(jī)主要是滿足工廠對(duì)于處理量的需要。

光刻機(jī)的主要性能指標(biāo)有:支持基片的尺寸范圍，分辨率、對(duì)準(zhǔn)精度、曝光方式、光源波長(zhǎng)、光強(qiáng)均勻性、生產(chǎn)效率等。

分辨率是對(duì)光刻工藝加工可以達(dá)到的最細(xì)線條精度的一種描述方式。光刻的分辨率受受光源衍射的限制,所以與光源、光刻系統(tǒng)、光刻膠和工藝等各方面的限制。

對(duì)準(zhǔn)精度是在多層曝光時(shí)層間圖案的定位精度。

曝光方式分為接觸接近式、投影式和直寫式。

曝光光源波長(zhǎng)分為紫外、深紫外和極紫外區(qū)域，光源有汞燈，準(zhǔn)分子激光器等。