從平面工藝誕生以來,光刻設(shè)備可以分為五代。每一代叉以那個(gè)時(shí)期獲得σ)和分辨率所需的設(shè)備類型為代表。這5個(gè)精細(xì)光刻時(shí)代的代表是:接觸式光刻機(jī);M62352GP接近式光刻機(jī);掃描投影光刻機(jī);分步重復(fù)投影光刻機(jī);步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)。

    接觸式光刻機(jī)

   接觸式光刻機(jī)是從SSI時(shí)代直到⒛世紀(jì)70年代的主要光刻手段。它用于線寬尺寸約5um及以上的生產(chǎn)方式中。盡管0,4um線寬也能實(shí)現(xiàn),現(xiàn)今接觸式光刻機(jī)已不被廣泛使用。如圖10-30所示是接觸式光刻機(jī)系統(tǒng)示意圖。

   接觸式光刻機(jī)的掩模板包括了要復(fù)制到硅片表面的所有芯片陣列圖形。硅片被涂上光刻膠,并被裝到一個(gè)由手動(dòng)按鈕控制左右和旋轉(zhuǎn)的臺(tái)子上(臺(tái)子有r軸、y軸方向和旋轉(zhuǎn)的定位功能)。掩模板和硅片通過分立視場顯微鏡同時(shí)觀察,于是操作者用手動(dòng)控制臺(tái)子定位就把掩模板圖形和硅片上的圖形對準(zhǔn)了。

   一旦掩模板和硅片對準(zhǔn),掩模板就開始和硅片表面的光刻膠涂層直接接觸,這就是稱這種設(shè)備為接觸式光刻機(jī)的原因。此時(shí)硅片和掩模板經(jīng)紫外光(UV)曝光。紫外光通過掩模板透明部分,掩模板的圖形就被轉(zhuǎn)移到光刻膠上。

   接觸式光刻系統(tǒng)依賴人操作,并且容易被沾污。因?yàn)檠谀０搴凸饪棠z是直接接觸的,顆粒沾污會(huì)損壞光刻膠層或掩模板,或者兩者都損壞了,每5~25次操作就需更換掩模板。顆粒周圍的區(qū)域都存在分辨率問題。由于接觸式光刻中一塊掩模板在整個(gè)硅片上形成圖形,對準(zhǔn)時(shí)整個(gè)硅片的偏差又必須在所需容差之內(nèi),因此當(dāng)硅片尺寸增加時(shí)就有套準(zhǔn)精度問題。接觸光刻確實(shí)能夠在硅片表面形成高分辨率的圖形,因?yàn)檠谀０鍒D形和硅片非常接近。這種接近減少了圖像失真。然而,接觸光刻非常依賴于操作者,這就引人了重復(fù)性和控制問題。