亚微米光刻技术
2008-11-05
SUSS MA6光刻机
光刻处于晶片加工过程的中心,通常被认为是IC制造中最关键的步骤,需要高性能以便结合其他工艺获得高成品率,光刻成本在整个晶片加工成本中几乎占到三分之一。光刻的本质就是把临时的电路结构复制到晶片上。这些临时的电路结构制作在镀铬的石英掩膜版上。光刻机的紫外光透过掩膜版把图形转移到晶片表面的光刻胶上,显影以后图形就出现在晶片上,再通过刻蚀、金属蒸发或离子注入将图形转移到晶片上。其实最简单的曝光装置只要一个汞灯和一个掩膜版就可以了。现代的光刻机越来越复杂。德国SUSS公司的MA6光刻机,包括了先进的光学照明系统,使汞灯的光源照明准直性与均匀性大大提高,掩膜与晶片的间隙可以精确控制。除了软接触、硬接触之外,还包括了真空接触,即通过抽真空的方法使掩膜版与胶表面接触更严密,从而获得更高的分辨率。例如在真空接触条件下可达到0.5微米的图形分辨率,在硬接触条件下可达到1微米的分辨率。其先进的掩膜对准系统可以实现不同加工层之间的精确对准,对准精度一般可以达到1微米误差以内。SUSS公司MA6光刻机配有正反面对准系统,除了掩膜架上方的两个显微镜用于正面对准,掩膜架下方也有两个显微镜,下方显微镜首先将掩膜上的对准标记通过光学成像显示到监视屏幕上,然后把晶片移到掩膜版之下,取下晶片反面的对准标记图像,并把这个标记图像也显示到屏幕上。通过调整晶片的位置,包括平移与旋转,最终使这两个标记重叠以达到精确对准。