曝光設(shè)備原理以及應(yīng)用 池田屋實業(yè)
曝光設(shè)備原理以及應(yīng)用 池田屋實業(yè)
什么是曝光設(shè)備？
曝光裝置是在半導(dǎo)體,、液晶顯示器等制造現(xiàn)場使用的裝置,，通過照射光在基板上描繪電路、像素等圖案,。
由于它們使用的光線并需要精確控制平臺等，許多產(chǎn)品體積龐大且成本數(shù)十億美元,。曝光工序是半導(dǎo)體和液晶顯示器制造中決定設(shè)計數(shù)據(jù)（ CAD數(shù)據(jù)）圖案的工序,，因此是極其重要的設(shè)備。每家公司都開發(fā)了多種曝光方法并在自己的設(shè)備中使用它們,。
曝光設(shè)備的應(yīng)用
圖1. TFT液晶顯示器的TFT基板側(cè)的制造流程概述
曝光設(shè)備主要用于半導(dǎo)體制造現(xiàn)場和液晶顯示器等平板顯示器（FPD）制造現(xiàn)場,。
在半導(dǎo)體制造工藝中，以硅晶片為基板,，形成氧化膜,，涂敷光致抗蝕劑（感光材料），并通過光掩模用從曝光裝置發(fā)出的強紫外線照射涂敷表面,。允許通過蝕刻等去除不需要的部分,。這種使用曝光設(shè)備的方法稱為光刻法。
在LCD制造過程中,，一般使用玻璃基板,，并重復(fù)數(shù)個循環(huán)的金屬或其他薄膜沉積、光刻和蝕刻,。
可以在一個基板上形成像素電極和開關(guān)元件(TFT元件等),，并且可以在另一基板上形成具有光的三基色(紅、綠和藍(lán))的濾色器,。通過將兩個基板粘合在一起并在其間放置液晶材料,，就完成了用于 LCD 顯示器的面板。
選擇曝光設(shè)備時，需要在購買前與設(shè)備制造商充分討論曝光所用光源的類型和精度,、載物臺的精度等,，因為其價格非常昂貴。
曝光設(shè)備原理
我們將解釋曝光設(shè)備的測量原理,。曝光設(shè)備由光源,、偏光鏡、光掩模,、聚光鏡,、載物臺、傳送硅片的機械手等組成,。
鏡頭和光掩模的設(shè)計精度 ,，平臺的運行精度也很高。操作過程中,，曝光目標(biāo)精確固定在載物臺上,。在操作中，每次曝光時載物臺都會移動,，在曝光的物體上創(chuàng)建大量圖案,。
從光源發(fā)出短波長的強光，偏光透鏡調(diào)整光的方向,，然后照射到光掩模上,，光掩模是配置電路圖案的原型。穿過光掩模的光被聚光透鏡聚焦,，并在曝光的目標(biāo)上描繪出非常小的電路圖案,。
一旦整個曝光目標(biāo)被曝光，它就會被機器人或其他設(shè)備運輸,。根據(jù)產(chǎn)品的不同,，曝光目標(biāo)會滲透到液體中，有些產(chǎn)品的設(shè)計旨在實現(xiàn)更準(zhǔn)確的曝光,。
1,、曝光設(shè)備分享
2018年，半導(dǎo)體曝光設(shè)備制造商來自歐洲（84%）和日本（14%）,，幾乎以歐洲和日本制造商為主,。此外，液晶顯示器的FPD（平板顯示器）曝光設(shè)備幾乎由兩家日本廠商主導(dǎo),。
半導(dǎo)體光刻設(shè)備據(jù)說精密的機器,，最新的半導(dǎo)體已經(jīng)小型化，芯片上的布線寬度（工藝規(guī)則）已減少到3至5納米,。
對于FPD曝光設(shè)備來說,，最新設(shè)備的線寬在幾微米或更小,，并且這些設(shè)備逐年變得更薄、更大,，設(shè)備也變得更精確,、更大，以創(chuàng)造出更美麗和高清晰度的圖像,。它正在進(jìn)步,。
2. 關(guān)于EUV曝光設(shè)備
在半導(dǎo)體光刻設(shè)備中，EUV（Extreme Ultraviolet）光刻設(shè)備使用被稱為極紫外線的極短波長光,。
它可以加工更精細(xì)的尺寸,，而這是使用 ArF 準(zhǔn)分子激光的傳統(tǒng)半導(dǎo)體曝光設(shè)備難以加工的。半導(dǎo)體小型化正在按照摩爾定律進(jìn)展（半導(dǎo)體集成電路的集成度和功能將在三年內(nèi)提高四倍）,。
到目前為止,，通過稱為步進(jìn)曝光機的縮小投影曝光技術(shù)、更短的曝光波長和浸沒式曝光技術(shù)的發(fā)展,，分辨率已得到顯著提高,。小型化是指晶圓上可印刷的最小加工尺寸變得更小，最小加工尺寸R由下面的瑞利方程表示,?！?/span>
R=k·λ/NA *k為比例常數(shù)，λ為曝光波長,，NA為曝光光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑
通過各種技術(shù)的發(fā)展,，通過減小k、減小λ和增大NA來實現(xiàn)小型化,。 EUV曝光設(shè)備被認(rèn)為是一種可以通過縮短曝光波長來克服以往限制的技術(shù)，近年來已實現(xiàn)量產(chǎn),。
3.關(guān)于FPD曝光設(shè)備
FPD（平板顯示器）是液晶顯示器,、等離子顯示器、有機EL顯示器等,，在智能手機,、平板電腦、家用平板電視等家庭和街道上隨處可見,。
FPD曝光設(shè)備是用于制造平板顯示器的設(shè)備,。原理與半導(dǎo)體制造設(shè)備相同。它用光照射光掩模,，通過透鏡將電路圖案曝光到玻璃板上,，形成陣列。 ,。
我們還創(chuàng)建了在顯示器上生成圖像和視頻的濾色器,，并將它們與陣列組合以完成顯示,。彩色濾光片是表達(dá)圖像和視頻顏色的濾光片。將基于顏料的彩色抗蝕劑涂在玻璃上并進(jìn)行曝光和顯影,。
