接触式光刻机是一种用于微电子制造过程中图形转移的设备,主要用于半导体芯片的生产。
它采用接触式曝光技术,通过将光掩模(mask)与硅片表面直接接触,使光刻胶上形成微小的图案结构。
接触式光刻机是早期光刻技术中的一种,曾在集成电路的制造中广泛应用,尤其在半导体工艺中,用于形成电路图案和结构。
接触式光刻机工作原理:
1.光掩模和硅片接触:接触式光刻机的关键是光掩模(mask)和硅片(wafer)之间的接触。
光掩模通常是由透明材料制成,上面有微小的电路图案。
光刻机将这张掩模与光刻胶涂覆在硅片表面接触,使得光通过掩模上的透明区域照射到光刻胶上。
2.曝光:当光源(通常为紫外光)照射到光刻胶上时,光刻胶受光照射的区域发生化学反应,改变其可溶性。
不同区域的光刻胶表现出不同的溶解性,形成图案。
这些图案将被转移到硅片上,形成微小的电路结构。
3.开发:曝光后,通过化学开发过程去除未反应的光刻胶,留下已曝光区域的光刻胶图案。
这些图案随后可以用于后续的蚀刻和沉积工艺。
4.接触式与投影式区别:
(1)接触式光刻:掩模直接接触光刻胶表面,曝光过程中光从掩模透过,直接形成图案。
由于掩模和硅片接触,可能出现接触印(2)刷的缺陷,例如模糊或图案转移不完整。
(3)投影式光刻:掩模与硅片不直接接触,而是通过投影系统将光通过掩模聚焦到光刻胶上,这样可以避免接触带来的问题。
优点:
1.简单高效:接触式光刻机结构简单、工艺流程直观,适合小批量生产。
2.成本较低:与投影光刻机相比,接触式光刻机的设备成本较低,因此在早期的半导体制造中较为常见。
3.较为精确:在一些低分辨率和大尺寸芯片生产中,接触式光刻机能够提供较好的图案转移效果。
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