全硅片1:1曝光方式結構簡單,而且對光的單色性要求也不高。但是,隨著芯片的尺寸和硅片尺寸變得越來越大,XC1765ELPC20C而線寬越來越精細,光學系統(tǒng)在不影響成像質(zhì)量的情況下無法 將圖形一次性地投影到整片硅片上,分塊曝光變得不可避免。

   其中一種分塊曝光方式是全硅片掃描方式,如圖7,2(a)「3]所示。這種方式通過一條圓弧形狀的視場將掩膜版上的圖案連續(xù)地掃描曝光到硅片上。該系統(tǒng)使用兩個同光軸的球面鏡,而它們的曲率半徑和安裝距離由不產(chǎn)生像差的要求決定田。但是,當芯片的尺寸和硅片尺寸進一步變得越來越大,而線寬越來越細小,1倍率曝光使得掩膜版在圖形制作精度和放置精度上的難度越來越大。于是,在20世紀70年代末期,縮小倍率、分塊曝光機便問世了。芯片圖樣被一塊接一塊地曝到硅片上,如圖7,2(b)所示。

   因此,這種縮小倍率的曝光系統(tǒng)被稱作步進一重復系統(tǒng)(stcΓand repeat志ystcm)或者步進機(stepper)。但是,當芯片的尺寸和硅片尺寸進一步變大,而線寬控制愈發(fā)嚴苛,即便是步進機的技術能力也不能夠滿足需要。解決這種需求與當前技術之間的矛盾便直接導致了步

進-掃描式(step and-scan)曝光機的誕生,如圖7.2(c)所示。這種設備是結合了早期的全硅片掃描式曝光機和后來的步進-重復式曝光機的優(yōu)點而成的混合體:掩膜版是被掃描投影的,而不是被一次投影,整片硅片也是被分塊曝光的。這種設備是將光學上的難題轉(zhuǎn)移到了很高的機械定位和控制上。這種設備一直被△業(yè)界使用到今天,尤其是被用于65nm及以下技術節(jié)點的半導體芯片生產(chǎn)之中。