光刻机主要包括光源系统、光学系统、掩模版、基板、曝光台、对准系统、抗蚀剂和显影剂。光刻过程涉及基板准备、对齐、曝光、显影、蚀刻和去除光刻胶等步骤。光刻机的关键特性包括分辨率、覆盖范围、对准精度和吞吐量。
光刻机的结构和工作原理
结构
光刻机主要由以下部分组成：
- 光源系统：产生高强度、高分辨率的紫外光
- 光学系统：控制光束路径和聚焦光斑
- 掩模版：包含电子电路设计的微小图案
- 基板：需要被刻蚀的晶圆
- 曝光台：将基板固定并进行曝光
- 对准系统：确保掩模版和基板精确对齐
- 抗蚀剂：保护基板不受光线损害
- 显影剂：去除未曝光的抗蚀剂区域
工作原理
光刻过程遵循如下步骤：
- 基板准备：基板被清洁并涂上光敏抗蚀剂。
- 对齐：掩模版与基板精确对齐，以确保图案正确转移。
- 曝光：紫外光通过掩模版投射到抗蚀剂上。
- 显影：抗蚀剂中未曝光的区域被显影剂溶解，留下与掩模版图案相对应的裸露基板区域。
- 蚀刻：基板的裸露区域被蚀刻液蚀刻，形成所需的电子电路图案。
- 去除光刻胶：显影和蚀刻后，抗蚀剂通过溶剂去除。
关键特性
光刻机的关键特性包括：
- 分辨率：光刻机能产生的最小特征尺寸
- 覆盖范围：光刻机能同时曝光的最大面积
- 对准精度：掩模版和基板之间对齐的准确性
- 吞吐量：光刻机的每小时晶圆处理数量
