光刻设备教育
光刻机设备原理
光刻机设备原理
光刻机（Photolithography Equipment）是一种用于集成电路制造的关键设备，它在半导体工艺中用于将图案或模式投影到光敏剂涂覆的硅片（或其他基片）上。
以下是光刻机设备的基本原理：
1. 掩膜制作：首先，根据设计要求，制作一个光刻掩膜（Photomask），其中包含了所需的图案或模式。
掩膜通常由玻璃或石英材料制成，上面涂覆有光刻胶，形成所需的图案。
2. 光刻胶涂覆：将待加工的硅片（或其他基片）放入光刻机中，使用旋涂工艺将光刻胶均匀地涂覆在硅片表面上。
光刻胶是一种敏感的聚合物材料，可以在接受光照后发生化学或物理变化。
3. 掩膜对准：将光刻掩膜放置在光刻机上，然后通过对准系统将掩膜上的图案对准到硅片上。
对准系统使用精确的光学技术来确保图案的精确位置和对齐度。
4. 曝光和照明：光刻机使用紫外线光源照射光刻掩膜，通过透过掩膜的透明区域，将光照射到覆盖在硅片上的光刻胶上。
透过光刻掩膜的不同图案区域，可以形成所需的微小结构或图案。
5. 显影和刻蚀：曝光后，将硅片放入显影液中进行显影。
显影液的化学性质使得光刻胶在显影过程中发生溶解或物理变化，使得光刻胶的暴露部分被去除，形成所需的图案结构。
6. 清洗和检验：在光刻过程结束后，对硅片进行清洗，将未固化或残留的光刻胶和其他杂质去除。
然后，使用检验设备对光刻后的硅片进行检查和测试，以确保图案的质量和准确性。
这些步骤构成了光刻机设备的基本原理。
光刻机在半导体工艺中起到至关重要的作用，通过精确的光刻技术，可以制造出微小且高度精密的电子元件和电路结构，实现了集成电路的微米级或纳米级制造。
ABM光刻机简明操作指南
ABM光刻机简明操作指南1.设备启动a.确保设备连接稳定，电源开关处于关闭状态。
b.打开设备主机箱，检查电源线和信号线是否连接正确。
c.打开主机箱内的电源开关，待设备完成自检后进入待机状态。
2.设备校准a.进入设备的操作界面，点击校准按钮。
b.根据屏幕提示，进行设备的机械校准和光学校准。
c.在校准过程中，根据设备的要求进行相应的调整操作。
3.设备准备a.打开设备上方的光源开关，确保光源正常工作。
b.打开底部的吸尘器开关，保持设备内部的清洁。
c.检查光刻胶和掩膜是否放置正确，并确保其完好无损。
4.设备操作a.将待加工的芯片放置在设备的工作台上，并固定好。
b.在设备操作界面上，选择合适的曝光模式和参数。
c.点击开始曝光按钮，设备会开始执行曝光操作。
d.曝光完成后，设备会自动执行其他后续工序，如显影、清洗等。
5.设备维护a.每次使用设备后，应及时清洁设备，包括清洗工作台、更换底部吸尘器的袋子等。
b.定期检查设备的光源、镜片等部件是否正常工作，如有问题及时更换。
c.在操作设备时，避免碰撞和撞击设备，保持设备的稳定运行。
6.故障排除a.如果设备发生故障，首先检查设备是否正常供电。
b.根据设备显示的故障信息，按照操作手册中的排除故障步骤进行处理。
7.设备关闭a.在使用完成后，将设备设置为待机模式，并关闭光源和吸尘器。
b.关闭主机箱内的电源开关，待设备完全停止工作后，再断开电源线和信号线的连接。
总结：ABM光刻机是一种高精度的光刻设备，使用时需要进行启动、校准和准备工作。
在操作过程中，需要选择正确的参数和模式，并及时保持设备的清洁与维护。
如果设备出现故障，应按照操作手册的步骤进行排除。
使用完成后，关闭设备并断开电源连接。
希望以上操作指南能够帮助您更好地使用ABM光刻机。
光刻机操作手册
前准备1. 更换手套2. 记录表上签字电源启动1. 开启总电源，气体，真空。
打开N2气。
2. 打开曝光照射器（CIC1200）打开持续光强控制器（CIC）.显示软件启动CIC执行自我校准检验，显示ready按下CP（恒定电源）键，显示wait，接着按下Start。
3. 启动设备顺时针打开前控制面板POWER SWITCH ELECTRONIC 到ON位置，设备初始化。
屏幕显示信息：“Ready for Start – press LOAD ButtonMA6-[M] V 4.000 22.07.02 SW:P”点击闪烁的LOAD 按键，“Watch out machine is starting!”软件装载，设备初始化，准备操作：“Ready for Load”第一次光刻模式第一次不用对准，通过EXPOSURE按键开始。
1. 设置参数：选择曝光模式：SELECT PROGRAM按键切换menu，通过重新按下SELECT PROGRAM按键确定你的曝光模式。
编辑参数：EDIT PARAMETER 按键按下EDIT PARAMETER 按键，编辑参数。
改变所有必要的数值，通过重按EDIT PARAMETER按键确认。
保存设置：EDIT PROGRAM 按键此功能可以为以后保存参数设置。
用X-ARROW按键切换到“SAVE Pgm.”用Y-ARROW选择程序号码。
先前保存的程序会被覆盖，点击EDIT PROGRAM按键，保存设置。
2.装载掩膜板开始掩膜板装载程序：CHANGE MASK按键拿出掩膜架，翻转180°放在托盘上。
如果有装载着掩膜板，按下ENTER，切换到真空关闭，缩回机械夹具，取下掩膜板。
装载掩膜板，确保在适当位置：ENTER按键把掩膜板放在掩膜板架上，顶住定位销。
通过按下ENTER键切换到真空ON。
把掩膜架滑进设备并且固定：CHANGE MASK按键翻转掩膜架180°，放进设备中，通过按下CHANGE MASK键锁上掩膜架，一面滑动。
OLED生产线设备中的光刻工艺及其关键设备介绍
OLED生产线设备中的光刻工艺及其关键设备介绍光刻工艺是OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）生产线中关键的设备及工艺之一。
光刻技术是一种重要的微影制造技术，广泛应用于半导体、光电子、平板显示等领域。
本文将介绍OLED生产线设备中的光刻工艺及其关键设备。
光刻工艺在OLED生产线中的作用非常重要。
它用于将电子器件图案化到基板上，即在基板上形成所需的电子器件结构。
光刻工艺主要包括光源、掩膜、光刻胶、显影、刻蚀和清洗等步骤。
其中，掩膜是光刻工艺中的核心部分，它由根据设计需求制作成的透明玻璃或石英片，上面有所需的具体器件图形。
在光刻工艺中，关键设备主要包括光刻机、曝光机、开发机和显影机等。
光刻机是光刻工艺中的核心设备，它用于对掩膜和基板进行对位和曝光。
曝光机则是光刻机的一个组成部分，它用于将掩膜上的图案投射到基板上。
开发机是用来去除未曝光部分光刻胶的设备，显影机则是用来去除曝光后的光刻胶的设备。
光刻工艺中的关键设备还包括光源和光刻胶。
光源是提供光刻工艺所需的光的设备，目前常用的光源有汞灯和氙灯。
光刻胶是用来将电子器件的图形转移到基板上的关键材料，它是一种光敏性的聚合物材料，可以在曝光后发生物理和化学的变化。
在光刻工艺中，光刻胶的特性和性能对制程影响很大。
具备良好的分辨率、较高的耐溶剂性和优异的显影性能是优良的光刻胶的重要特点。
因此，选择适合的光刻胶对于OLED生产线中的光刻工艺至关重要。
光刻工艺中还有一些特殊的设备需求，例如掩膜对位设备和控制系统。
掩膜对位设备用于实现掩膜与基板之间的精确对位，确保所需图案的准确显影。
控制系统则用于调节和控制光源、曝光机和开发机等设备的操作。
这些设备和系统的稳定性和精确性对于光刻工艺的成功实施起着至关重要的作用。
除了关键设备和工艺，光刻工艺中还有一些常见的问题需要注意。
例如，光刻工艺中的曝光和显影过程中可能会出现边角效应，即图案在边缘出现拉伸或压缩的现象。
步进式光刻机安全操作及保养规程
步进式光刻机安全操作及保养规程步进式光刻机是一种高精度、高效率的微影技术设备，广泛应用于微电子、微机械等领域。
在使用步进式光刻机时，为确保操作人员的安全、保证设备的可靠性和稳定性，必须遵守以下安全操作规程和保养规程。
安全操作规程1. 操作人员要进行安全培训在第一次使用步进式光刻机之前，操作人员应经过相关人员的指导和培训，了解设备的性能、操作方法以及安全风险等相关内容，并掌握必要的工作技能和操作方法。
2. 进入实验间前，操作人员应穿戴好防护设备在进入实验间前，操作人员应穿戴好防护服、防护眼镜等相关防护设备，以防止意外的误伤。
3. 禁止在操作过程中随意触摸设备在操作过程中，操作人员要尽量避免随意触摸设备，以防止操作不当引发意外伤害。
4. 正确调节操作参数在使用步进式光刻机进行微影时，在设备调节参数时，应根据设备和光刻胶的特性，选择合适的参数。
并手动调控测试阶段，确保调节的参数能够在实际操作中顺利适用，防止因为参数不匹配破坏板子或浪费试剂等。
5. 禁止未经许可将设备开机在没有技术指导人员授权的情况下，任何人员不得擅自开机操作，确保操作人员和设备的安全。
6. 避免大幅度摇动或拆卸设备对于步进式光刻机具体结构的维护和保养，应由专业的维护人员进行，并切勿随意拆卸设备、摇动设备，防止破坏设备结构，反而危及操作人员的安全。
保养规程1. 定期清洗设备在使用步进式光刻机一段时间后，应对设备进行定期清洗，清洗时应密切按照操作流程进行，尤其是对光学模块应当格外谨慎，防止意外伤害和光学结构的损坏。
2. 定期检查设备和设备维护在设备长期使用的过程中，应定期进行设备检查，检查包括光刻机设备是否稳定，污染情况、清洗屏障是否完整和光源是否工作正常等等，保证设备的可靠和稳定。
3. 定期更换光刻胶步进式光刻机在使用时，涉及到的光刻胶需要根据不同生产需求进行定期更换，从而保证光阻剂沉积的稳定性和系数的变化情况。
而胶池更换后，需进行清洗和更换以防止更换不彻底的胶池造成工艺不稳定现象。
光刻间的安全操作
光刻间的安全操作光刻是半导体工艺中非常重要的一个步骤，用于将电子元件的图案转移到半导体材料上。
光刻间操作的安全性对于保证半导体制造工艺的顺利进行以及保护操作人员的健康非常重要。
以下是光刻间的安全操作的一些建议和指导：1.个人防护装备：在光刻间操作时，必须佩戴符合安全标准的个人防护装备，包括防护眼镜、防尘口罩（N95口罩），手套和防静电鞋等。
这些装备可以有效地保护操作人员免受可能的化学溅洒、微尘和静电的伤害。
2.反应室门的正确使用：光刻间通常配备有反应室，操作人员必须严格按照正确的程序来开关反应室门。
在开门和关门时，要特别小心，避免将空气中的微尘带入反应室，也要确保门是完全关闭并密封的。
在进行光刻过程中，不要开启反应室门以避免对光刻过程产生不利影响。
3.化学品的储存和使用：光刻间通常会存放各种化学品，如溶剂、酸、碱等。
这些化学品应储存在专门的储存柜中，在柜门关闭的情况下存放。
操作人员应仔细阅读并遵守化学品的使用说明书，并严格按照指导操作。
在使用化学品时，要配备好相应的防护措施，如戴手套和避免接触皮肤等。
4.废料处理：在光刻间操作过程中产生的废液和废料必须正确处理。
废液应收集在特定的废液容器中，并定期清理和更换容器。
废料的处理应符合环保要求，并采取适当的安全措施，如穿戴手套和防护眼镜等。
5.机器设备的正确操作：操作人员在使用光刻机等设备时应严格按照操作手册的要求进行操作。
要注意设备的安全警告和注意事项，如避免手指夹伤、注意防护室气体泄漏等。
在操作过程中要保持注意力集中，不要随意操作或违反操作规程。
6.紧急情况的应对：光刻间应配备紧急报警设备，并有相关的应急预案。
操作人员在发生火灾、气体泄漏、溅洒等紧急情况时应立即采取适当的应对措施，如疏散人员、关闭设备和报警等。
7.定期培训和意识培养：光刻间操作人员应定期接受相关安全培训，并增强安全意识。
操作人员应了解光刻间的安全规定和操作规程，并时刻牢记并遵守这些规定和规程。
光刻机的原理与操作流程详解
光刻机的原理与操作流程详解光刻技术在半导体制造、微电子工程以及其他先进制造领域中扮演着不可或缺的角色。
光刻机是光刻技术的基础设备之一，它利用光的干涉和衍射原理将光源中的图案投影到光刻胶层上，从而实现微细图案的制作。
本文将深入探讨光刻机的原理与操作流程，帮助读者更好地理解和使用这个重要的工艺设备。
一、光刻机的原理光刻机主要由光源系统、投影系统、掩膜系统和底片台构成。
其中，光源系统产生短波长的光，并在光刻胶层上形成显影图案；投影系统通过透镜和镜片将显影图案投射到光刻胶层上；掩膜系统则起到选择性透光的作用，控制光的照射位置和图案形状；底片台用来支撑光刻胶层和掩膜。
具体的操作流程如下：1. 准备工作首先，需要准备好光刻胶、掩膜、底片和其他辅助材料。
光刻胶是一种可溶于化学溶剂的光敏聚合物材料，掩膜是一种透镜或镜片，底片则是光刻胶层的承载基底。
2. 涂覆光刻胶将光刻胶涂覆在底片上，以形成光刻胶层。
这个过程需要将光刻胶放置在旋转的底片台上，并通过旋转和均匀压力的方式将光刻胶均匀涂布在底片表面。
3. 预热和贴附掩膜将掩膜放置在光刻机的掩膜系统内，并预热以提高粘附性。
然后，将底片放在掩膜下方，用真空吸附在底片台上，并贴附掩膜。
4. 照射曝光调整光刻机的照射参数，例如曝光时间和光强度等，并将底片台移至曝光位置。
通过控制光的照射位置和图案形状，可以在光刻胶层上形成所需的显影图案。
5. 显影将底片台移至显影室内，将底片浸入显影液中。
显影液会溶解光刻胶层中未曝光部分的光刻胶，从而使已曝光的部分保留下来。
6. 清洗和干燥将底片转移到清洗室内，用化学溶剂对显影后的底片进行清洗，去除残留的光刻胶和显影液。
然后，将底片放置在干燥器内，进行干燥处理。
二、光刻机的操作流程和注意事项1. 操作流程（1）打开光刻机电源并启动系统。
此过程需要按照设备说明书中的步骤进行，确保所有系统均正常工作。
（2）将待加工的底片放置在底片台上，并调整底片台的位置，使其对准光刻机的光路。
关于光刻机的若干知识点
光刻机的若干知识点光刻机（英语：Mask Aligner）是制造微机电、光电、二极体大规模集成电路的关键设备。
可以分为两种，分别是模板与图样大小一致的contact aligner，曝光时模板紧贴晶圆；以及利用短波长激光和类似投影机原理的步进式光刻机（英语：stepper）或扫描式光刻机（英语：scanner），获得比模板更小的曝光图样。
指甲盖大小的芯片，密布千万电线，纹丝不乱，需要极端精准的照相机——光刻机。
光刻机精度，决定了芯片的上限。
高精度光刻机产自ASML、尼康和佳能三家；顶级光刻机由ASML 垄断。
生产集成电路的简要步骤：利用模版去除晶圆表面的保护膜。
将晶圆浸泡在腐化剂中，失去保护膜的部分被腐蚀掉后形成电路。
用纯水洗净残留在晶圆表面的杂质。
其中曝光机就是利用紫外线波长的准分子激光通过模版去除晶圆表面的保护膜的设备。
一片晶圆可以制作数十个集成电路，根据模版曝光机分为两种：模版和晶圆大小一样，模版不动。
模版和集成电路大小一样，模版随曝光机聚焦部分移动。
其中模版随曝光机移动的方式，模版相对曝光机中心位置不变，始终利用聚焦镜头中心部分能得到更高的精度。
成为目前的主流。
主要厂商曝光机是生产大规模集成电路的核心设备，其制造和维护均需要先进和强大的光学及电子工业基础，世界上只有少数厂家掌握这种基础。
因此曝光机价格昂贵，通常在3 千万至5 亿美元。
ASML尼康佳能SUSSABM, Inc.上海微电子装备厂家介绍：1）艾司摩尔（ASML）艾司摩尔（ASML Holding N.V.）是在荷兰费尔德霍芬的半导体设备制造商。
公司同时在欧洲和美国NASDAQ上市。
有从业员工28,000多名。
在世界16个国家和地区有提供服务。
艾司摩尔公司的主要产品是用于生产大规模集成电路的核心设备曝光机。
在世界同类产品中有90％的市占率，在14奈米制程以下有100％的市占率。
概要1984年从荷兰著名电子制造商飞利浦独立，当时办公室尙在母公司的空地一旁的木屋内，仅有百余人陆续加入，此后致力于当时正在发展的大规模集成电路设备的研究和制造市场。
03 光刻机结构及工作原理1
Prof. Shiyuan Liu
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上讲内容：完整的IC制造工艺流程
Prof. Shiyuan Liu
Page 3
上讲内容：微电子制造装备概述
加法工艺
减法工艺 辅助工艺 图形转移工艺 后道工艺
曝光波长影响 光源技术：中心波长、光谱带宽、输出功率… 光学系统：光学设计、光学材料、光学镀膜… 光刻工艺：光刻胶、工艺参数…
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Page 37
* 汞灯光源
光刻机结构原理：曝光系统
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光刻机结构：曝光系统
* 激光器
中心波长 波长带宽 脉冲频率 脉冲能量 输出功率
193.365 nm 0.3 pm 4000 Hz 5 mJ 20 W
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* 离轴照明
光刻机结构：曝光系统
Prof. Shiyuan Liu
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光刻机结构：曝光系统
顶部模块 (Top Modular)
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Prof. Shiyuan Liu
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光刻机简介
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光刻机简介
Prof. Shiyuan Liu
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Development of lithography system
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* 光刻机发展路线图1
光刻间的安全操作
光刻间的安全操作光刻工艺是微电子制造过程中的重要环节之一，光刻间作为实施该工艺的特定场所，安全操作是确保工作人员及设备安全的关键。
本文将详细介绍光刻间的安全操作要点，并提供相应的操作指南以确保操作的安全性。
一、防护装备的正确佩戴在光刻间操作时，工作人员应正确佩戴相应的防护装备。
这些装备包括但不限于：防护眼镜、手套、防护服和防毒面具等。
这些防护装备能够有效防止光刻过程中产生的光辐射和腐蚀性化学物质对人体的伤害。
在佩戴防护装备时，要确保配戴正确、紧固牢固，以保障其有效性。
二、操作前的检查工作在光刻间进行操作之前，工作人员应进行必要的检查工作，确保设备和材料的完好无损。
检查内容包括但不限于：化学品储存柜是否严实关闭，防火器材是否齐全有效，工作台面是否整洁平整，控制面板是否正常运行等。
只有在确认设备和环境状况良好的情况下，才能进行下一步的操作。
三、安全操作规程的严格遵守光刻间的安全操作规程是保障工作人员和设备安全的重要依据。
工作人员应严格遵守相应的操作规程，包括但不限于：正确操作光刻设备，按照规定使用化学品，正确储存、处理和清理化学废料等。
同时，要经常参加相应的安全培训，了解最新的操作要求和事故处理方法，以提高安全意识和应对能力。
四、危险品的正确处理和储存光刻间操作中常涉及使用各类危险品，如光刻胶、溶剂和酸碱溶液等。
在处理和储存危险品时，工作人员应严格按照规定的操作方法进行，避免产生泄漏和事故。
首先，要对危险品进行正确的标识和分类，确保各种危险品分开储存。
其次，要确保容器的完好无损，防止泄漏和腐蚀。
最后，要定期清理和检查储存区域，确保其整洁有序。
五、事故情况的应急处理光刻间操作中，若发生事故或突发情况，工作人员应立即采取相应的应急措施。
首先要及时切断电源，避免电器设备造成二次事故。
其次要紧急报警，通知相关人员和部门，并按照应急预案进行相应的处置措施。
同时，工作人员应保持冷静，采取有效的自救和互救措施，确保人员的生命安全。
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光
扫描步进式光刻机的暴光方式：
光
缩小投影透镜
ZY X
HHNEC
2003/7/9
掩模版
硅片 硅片台
底座
Y
缩小投影透镜
Z
Y
X
－PR设备教育资料－
Confidential
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光刻机的相关知识 －光刻机的分类（３）
按光源的不同来分：
名称
光源
g线光刻机 水银灯
i线光刻机
水银灯
KrF光刻机
各单元功能：
单元名称 硅片传送部 掩模版传送部 颗粒检查部 照明光学系 水银灯室 掩模版对准系统 掩模版台 缩小投影透镜 透镜控制系统 自动聚焦系统
硅片对准系统 硅片台 X,Y,Z 方向移动台 防震台
激光干涉计
功能 对硅片进行粗对准，并从片盒传送到硅片台 用于在掩模版架，颗粒检查部和掩模版台之间传送掩模版 用于检查掩模版上是否有外来颗粒 实现对光源的调整和优化功能 使用水银灯发出一定波长的光源 用于对准掩模版，使其处于正确的位置和姿态 用于暴光时放置掩模版，并可对掩模版位置进行微调整 用于把掩模版图形以一定的比例缩小成像在硅片上 用于控制缩小投影透镜的倍率和最佳聚焦平面 用于对硅片进行自动聚焦，使其处于缩小投影透镜的聚焦 平面上 用于对准硅片，使其处于正确的位置和姿态 用于暴光时吸着硅片 用于驱动硅片台做 X,Y,Z 方向的运动 用于硅片台移动时缓和震动和缓冲外界震动对设备带来的 影响 用于监测硅片台和掩模版台移动时的坐标位置
采用硅片步进的方式，把掩模版上的图形暴光到硅片上的 多个部位（现广泛使用中）
– 扫描步进式光刻机(Step & Scan)
采用掩模版作扫描，硅片作步进扫描运动，把掩模版上的 图形暴光到硅片上的多个部位（开始得到广泛使用）
HHNEC
2003/7/9
－PR设备教育资料－
Confidential
10
光刻机的相关知识 －光刻机的分类（2）
颗粒检 查部
硅片传送部
掩模版对准系统 掩模版台
激光干涉计
缩小投影透镜 透镜控制 系统
硅片对 自动聚焦系统 准系统
硅片台 Z方向移动台 Y方向移动台 X方向移动台
防震台
激光干涉计
水银灯室
HHNEC
2003/7/9
－PR设备教育资料－
Confidential
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光刻机的相关知识 －步进重复式光刻机的基本结构
设备价格高， 现代半导体 对光学系统的 生产 性能要求高
HHNEC
2003/7/9
－PR设备教育资料－
Confidential
9
光刻机的相关知识 －光刻机的分类（2）
投影式光刻机又分为：
– 扫描投影式光刻机
掩模版和硅片同时做扫描运动，把掩模版上的图形全面暴光 到硅片上（现基本不使用）
– 步进重复式光刻机（Step & Repeat)
PR的概念 －PR在半导体生产中的作用
在硅片上形成图形的简单流程图
硅片 热氧化
通常所说的PR工艺即包括涂 胶，光刻和显影及显影后的 检查工艺（在某些工厂也包
括刻蚀等工艺）
热氧化层
涂胶 光刻胶层 去胶
留下的热氧化层图形
暴光 刻蚀
掩模版 掩模版上的图形 感光了的光刻胶
显影及显影后的检查
未被光刻胶遮盖的热 氧化层被刻蚀
（4）把掩模版挡板 成像于掩模版上
HHNEC2003/7/9来自快门－PR设备教育资料－
Confidential
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光刻机的相关知识 －自动聚焦系统的工作原理
振动镜
光敏传感器 光阑 平移镜
HHNEC
2003/7/9
自动聚焦系统控制器 缩小投影透镜
硅片台 Z方向移动台
卤素光 自动聚焦系统：
为了在硅片上得到最佳状
感光了的光刻胶 被洗去
HHNEC
2003/7/9
－PR设备教育资料－
Confidential
4
PR主要设备概述
• 光刻机
– 用于光刻工艺，按掩模版上的图形对光刻胶进行暴 光
• 涂胶机和显影机
– 涂胶机用于在硅片上涂光刻胶，显影机用于去除被 暴光的光刻胶（在光刻胶是正胶的情况下）
• 相关的检测设备
– 如套刻精度检测设备，线宽测定设备，外观检测设 备等
态的光刻胶图形，必
6
光刻机的相关知识 －光刻的基本原理，什么叫光刻机
• 示意图
图形 未感光区域
光源
使光源发出的光，
掩模版 透明区域
通过掩模版照射到 带有光刻胶的硅片 上，利用光刻胶的
感光区域 光反应性质，把掩
光刻胶 模版上的图形转移
到硅片上。而实现
硅片 以上功能的设备叫
光刻机。
HHNEC
2003/7/9
－PR设备教育资料－
激光
ArF光刻机
激光
中心波长 适用工艺 431nm 0.5m以上 365nm 0.35m以上 248nm 0.15m以上 193nm 0.15m以下
HHNEC
2003/7/9
－PR设备教育资料－
Confidential
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光刻机的相关知识 －步进重复式光刻机的基本结构
结构图：
照明光学系
掩模版传 送部
Confidential
7
光刻机的相关知识 －光刻机的分类（１）
按掩模版与硅片位置来分(1)：
接触式光刻机 接近式光刻机 投影式光刻机
2μm
10~20μm
HHNEC
2003/7/9
－PR设备教育资料－
Confidential
8
光刻机的相关知识 －光刻机的分类（１）
按掩模版与硅片位置来分(2)：
名称
HHNEC
2003/7/9
－PR设备教育资料－
Confidential
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PR主要设备概述
HMDS处理 光刻胶涂布 PRE BAKE
涂胶机
暴光
光刻机
PEB 现像 POST BAKE
套刻精度及外观检查
HHNEC
2003/7/9
寸法测定
－PR设备教育资料－
显影机
套刻精度检测设备 线宽测定设备机
Confidential
HHNEC
2003/7/9
－PR设备教育资料－
Confidential
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光刻机的相关知识 －照明光学系的工作原理
聚焦透镜
掩模版挡板
第二中继透镜 可变光阑
蝇眼透镜
第一中继透镜 超高压水银灯
• 照明光学系的作用有 以下几点：
椭圆镜
（1）控制曝光量的 大小
（2）调节光量的均 一性和垂直度
（3）不同解像性质 的光的调节
特点
优点
缺点
应用
接触式光刻机 接近式光刻机 投影式光刻机
掩模版与硅片近 设备价格低廉，掩模版易损坏，早期半导体
似接触
分辨率好 易给图形带来 生产，
缺陷
GaAs器件
的生产
掩模版与硅片相 设备价格较低，分辨率只能在 早期半导体
距10~20m
掩模版不易损 2~4 m
生产
坏，不易出现
缺陷
通过光学系统的 分辨率较高 聚焦作用把掩模 版上的图形成像 到硅片上