什么是接触式/接近式/投影式/步进式光刻机？-icspec

什么是接触式/接近式/投影式/步进式光刻机？

来源:Tom聊芯片智造发布时间:2023-09-18

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UV光刻机一般可以分为5种，即：接触式光刻机，接近式光刻机，扫描投影式光刻机，步进投影式光刻机，步进扫描投影式光刻机。我们目前芯片厂使用较多的stepper与scanner则包含在这5种之中。今天就来仔细剖析一下，这五种光刻机的区别及应用场景。

接触式光刻机

接触式光刻机是上世纪70年代最主要的光刻机台，不过在目前的研究机构中用的也比较多。接触式光刻机又可以分为硬接触，软接触，真空接触。

硬接触

掩膜版与晶圆上的光刻胶直接地接触，紧贴晶圆，没有任何间隙。但是掩膜版与晶圆之间接触，晶圆的光刻胶会污染掩膜版.

软接触

将掩膜版轻轻地放置在晶圆上，使得掩膜版和晶圆之间实际上是有接触的，但接触的压力比"硬接触"要小得多。这种方式的目的是在确保高分辨率的同时，减少掩膜版和基材之间的损坏风险。

真空接触

先将掩膜版与晶圆之间抽至真空，由于气压的作用，掩膜版会被压向硅片，从而确保两者之间的均匀接触。

接近式光刻机

掩膜版与晶圆并不真正接触，而是处于非常小的距离（大约几微米），这种方式中掩膜版与晶圆之间有一个小间隙，大于软接触但小于投影式光刻的间隙。虽然这个间隙相对较小，但它能够使使掩模和硅片不会直接接触，从而降低了损坏的风险。

扫描投影式曝光机

注意，这里说的不是Scanner。该种光刻机中掩膜版与图案的大小是1：1，即掩膜版上的尺寸与光刻胶上的图案尺寸相同。那为什么叫扫描？这是因为光是透过一条细长的狭缝射在晶圆上，一般是一次曝光晶圆的数行，晶圆需要挪动位置，使光能将晶圆所有的区域都曝光。

步进投影式光刻机（stepper）

它使用透镜系统将掩模上的图案在小面积上逐个投影到硅片上。每次曝光一个小区域后，硅片会移动到下一个位置，直到整个硅片都被曝光。一个曝光区域就是一个“shot”。因为它是通过透镜系统投影，一般I线stepper使用的是5倍版，即掩膜版上图形尺寸是实际光刻胶上的尺寸的5倍，所以在掩膜板上可以设计更复杂的图形。