造一台光刻机竟要挑战极限？之光刻机的种类

来源：青岛佳鼎分析仪器有限公司 2024年08月01日 07:34

光刻不难，难的是更精确地光刻。

光刻机种类主要分为三种。

种是接近接触式光刻，这也是结构的光刻机。将掩模版与被刻基片尽可能接近，然后紫外光会对光刻胶进行曝光。它的问题在于：如果要制造芯片，就必须制作同等精细度的掩模版（变成了套娃）。此外掩模版可能与光刻胶直接接触，可能对芯片造成污染。因此这种光刻机只能达到微米级。

第二种是直写光刻，直写光刻就像是打印，直接用强激光束将所需电路一点点刻出来，听到这里你可能已经发现了它的缺点，太慢了。纳米级的激光束在芯片上刻出电路的效率太低，不适于工业化制造。

第三种是目前芯片最主要的光刻方式，也是本文主要介绍的光刻方式——光学投影式光刻，它也是目前能实现的精度与好的光刻手段。和直写光刻的打印过程不同，光学投影式光刻就像是复印，掩模版上的图案经过光学系统投影后被缩小，再曝光到硅片上，就能实现最小纳米级的雕刻工艺。但是光学投影式光刻机问题是结构复杂，价格昂贵。

如何实现更精确的光刻呢？这就需要在光学设计上实现更大的分辨率。提高分辨率不仅要在理想情况，追求衍射极限；还要面对实际，尽量减小像差。

以上文章节选来源于科学大院，作者王智豪

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