光刻机工艺的原理及设备（光刻机的工作原理及关键技术）

光刻机是干什么用的，工作原理是什么？

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。

用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板，国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口，本次厦门企业从荷兰进口的光刻机就是用于芯片生产的设备。

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。

扩展资料

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。

参考资料来源：百度百科-光刻机

光刻机原理

光刻机原理： 是利用光刻机发出的光通过具有图形的光罩对涂有光刻胶的薄片曝光，光刻胶见光后会发生性质变化，从而使光罩上得图形复印到薄片上，从而使薄片具有电子线路图的作用。这就是光刻的作用，类似照相机照相。照相机拍摄的照片是印在底片上，而光刻刻的不是照片，而是电路图和其他电子元件。

光刻是集成电路最重要的加工工艺，他的作用，如同金工车间中车床的作用。光刻是制造芯片的最关键技术，在整个芯片制造工艺中，几乎每个工艺的实施，都离不开光刻的技术。

光刻机一般根据操作的简便性分为三种，手动、半自动、全自动。

手动：指的是对准的调节方式，是通过手调旋钮改变它的X轴，Y轴和thita角度来完成对准，对准精度可想而知不高了。

半自动：指的是对准可以通过电动轴根据CCD的进行定位调谐。

自动： 指的是 从基板的上载下载，曝光时长和循环都是通过程序控制，自动光刻机主要是满足工厂对于处理量的需要。

光刻机的主要性能指标有：支持基片的尺寸范围，分辨率、对准精度、曝光方式、光源波长、光强均匀性、生产效率等。分辨率是对光刻工艺加工可以达到的最细线条精度的一种描述方式。光刻的分辨率受受光源衍射的限制,所以与光源、光刻系统、光刻胶和工艺等各方面的限制。

什么是光刻机 工作原理是什么

1、光刻机，是现代光学工业之花，是半导体行业中的核心技术。可能有很多人都无法切身理解光刻机的重要地位。光刻机，是制造芯片的机器。要是没有了光刻机，我们就没有办法造出芯片，自然也就不会有我们现在的手机、电脑了。

2、光刻机是用于芯片制造的核心设备，按照用途可以分为用于生产芯片的光刻机、用于封装的光刻机和用于LED制造领域的投影光刻机。

3、目前，在全世界范围内，有能力生产光刻机的企业只有寥寥可数的几家，其中的霸主是一家叫做ASML的荷兰公司。ASML是一家市值大约在900亿美元，有着一万六千名员工的公司。在这一万六千人中，研发人员占比超过百分之三十六， 也就是说有超过六千人是研发人员。正是这一万六千人，帮助ASML研发出了世界上最顶尖的光刻机——EUV光刻机。

什么是光刻机

光刻机又名掩模对准曝光机、曝光系统、光刻系统等，是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术，把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。光刻机的种类可分为：接触式曝光、接近式曝光、投影式曝光。

光刻机的工作原理是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。光刻机的制造和维护需要高度的光学和电子工业基础，因此，世界上只有少数厂家掌握。

光刻机的品牌众多，根据采用不同技术路线的可以归纳成如下几类：高端的投影式光刻机可分为步进投影和扫描投影光刻机两种，分辨率通常七纳米至几微米之间，高端光刻机号称世界上最精密的仪器，世界上已有1.2亿美金一台的光刻机。高端光刻机堪称现代光学工业之花，其制造难度之大，全世界只有少数几家公司能够制造。国外品牌主要以荷兰ASML，日本Nikon和日本Canon三大品牌为主。

5nm光刻机的原理 光刻机工作的原理介绍

1、光刻机可以分为用于生产芯片、用于封装和用于LED制造。按照光源和发展前后，依次可分为紫外光源（UV）、深紫外光源(DUV)、极紫外光源（EUV），光源的波长影光刻机的工艺。光刻机可分为接触式光刻、直写式光刻、投影式光刻。

2、原理：接近或接触式光刻通过无限靠近，复制掩模板上的图案；直写式光刻是将光束聚焦为一点，通过运动工件台或镜头扫描实现任意图形加工。投影式光刻光刻因其高效率、无损伤的优点，是集成电路主流光刻技术。

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