第一二代均為接觸接近式光刻機(jī)，曝光方式為接觸接近式，使用光源分別為436nm的g-line 和365nm的i-line，接觸式光刻機(jī)由于掩模與光刻膠直接接觸，所以易受污染，而接近式光刻機(jī)由于氣墊影響，成像精度不高。

第三代為掃描投影式光刻機(jī)，利用光學(xué)透鏡可以聚集衍射光提高成像質(zhì)量將曝光方式創(chuàng)新為光學(xué)投影式光刻，以掃描的方式實(shí)現(xiàn)曝光，光源也改進(jìn)為248nm的KrF激光，實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，將最小工藝推進(jìn)至180-130nm。

第四代步進(jìn)式掃描投影光刻機(jī)，最具代表性的光刻機(jī)產(chǎn)品，1986年由ASML首先推出，采用193nmArF 激光光源，實(shí)現(xiàn)了光刻過(guò)程中，掩模和硅片的同步移動(dòng)，并且采用了縮小投影鏡頭，縮小比例達(dá)到 5：1，有效提升了掩模的使用效率和曝光精度，將芯片的制程和生產(chǎn)效率提升了一個(gè)臺(tái)階。2002年以前，業(yè)界普遍認(rèn)為193nm光刻無(wú)法延伸到65nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)，而157nm將成為主流技術(shù)。然而，157nm光刻技術(shù)遭遇到了來(lái)自光刻機(jī)透鏡的巨大挑戰(zhàn)。正當(dāng)眾多研究者在157nm浸入式光刻面前躊躇不前時(shí)，時(shí)任TSMC資深處長(zhǎng)的林本堅(jiān)提出了193nm浸入式光刻的概念。2007 年ASML 與臺(tái)積電合作開(kāi)發(fā)成功推出第一臺(tái)浸沒(méi)式光刻機(jī)。193nm 光波在水中的等效波長(zhǎng)縮短為 134nm，足可超越 157nm 的極限，193nm 浸入式光刻的研究隨即成為光刻界追逐的焦點(diǎn)， 2010 年， 193nm 液浸式光刻系統(tǒng)已能實(shí)現(xiàn) 32nm 制程產(chǎn)品，到2012年，ArF光刻機(jī)已經(jīng)最高可以實(shí)現(xiàn) 22nm 的芯片制程，浸沒(méi)式光刻技術(shù)憑借展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢(shì)，成為 EUV 之前能力最強(qiáng)且最成熟的技術(shù)。

第五代光刻機(jī)——EUV，所謂EUV，是指波長(zhǎng)為10-14納米的極紫外光。前四代光刻機(jī)使用都屬于深紫外光，但在摩爾定律的推動(dòng)下，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)于芯片的需求已經(jīng)發(fā)展到5nm，甚至是3nm，浸入式光刻面臨更為嚴(yán)峻的鏡頭孔徑和材料挑戰(zhàn)。第五代 EUV光刻機(jī)，可將最小工藝節(jié)點(diǎn)推進(jìn)至5nm、3nm。

本文鏈接：http://szhyjh.net/Read/1220.html 轉(zhuǎn)載需授權(quán)！