造一臺光刻機竟要挑戰(zhàn)極限？之光刻機的種類

光刻不難，難的是更精確地光刻。

光刻機種類主要分為三種。

種是接近接觸式光刻，這也是結(jié)構(gòu)的光刻機。將掩模版與被刻基片盡可能接近，然后紫外光會對光刻膠進行曝光。它的問題在于：如果要制造芯片，就必須制作同等精細度的掩模版（變成了套娃）。此外掩模版可能與光刻膠直接接觸，可能對芯片造成污染。因此這種光刻機只能達到微米級。

第二種是直寫光刻，直寫光刻就像是打印，直接用強激光束將所需電路一點點刻出來，聽到這里你可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了它的缺點，太慢了。納米級的激光束在芯片上刻出電路的效率太低，不適于工業(yè)化制造。

第三種是目前芯片最主要的光刻方式，也是本文主要介紹的光刻方式——光學(xué)投影式光刻，它也是目前能實現(xiàn)的精度與好的光刻手段。和直寫光刻的打印過程不同，光學(xué)投影式光刻就像是復(fù)印，掩模版上的圖案經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)投影后被縮小，再曝光到硅片上，就能實現(xiàn)最小納米級的雕刻工藝。但是光學(xué)投影式光刻機問題是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴。

如何實現(xiàn)更精確的光刻呢？這就需要在光學(xué)設(shè)計上實現(xiàn)更大的分辨率。提高分辨率不僅要在理想情況，追求衍射極限；還要面對實際，盡量減小像差。

以上文章節(jié)選來源于科學(xué)大院 ，作者王智豪

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