Scanner 光刻機即掃描式光刻機。

工作原理

投影掃描原理：光源發(fā)出的光線，經過光學系統(tǒng)的處理，變成均勻且具有特定能量的光束，透過掩模上的圖案，形成攜帶圖案信息的光線。這些光線通過一條細長的狹縫，射在涂有光刻膠的晶圓基底上。在曝光過程中，掩模和晶圓以特定的速度和方向同步移動，使得光線能逐行對晶圓進行曝光，最終完成整個晶圓的圖案轉移。

光刻膠反應原理：光刻膠是一種對光敏感的材料，當受到特定波長光線照射時，其化學性質會發(fā)生變化。正性光刻膠在曝光后會變得可溶于顯影液，而負性光刻膠則相反，曝光部分不溶于顯影液。通過顯影過程，就能在晶圓上形成與掩模圖案相對應的光刻膠圖案。

技術優(yōu)勢

大視場曝光：與傳統(tǒng)的步進式光刻機每次曝光一個小區(qū)域不同，掃描式光刻機通過掃描的方式，能夠實現(xiàn)較大區(qū)域的一次曝光，大大提高了光刻效率，減少了曝光次數(shù)，從而縮短了芯片制造的時間。

高分辨率：采用先進的光學系統(tǒng)和光源技術，可實現(xiàn)較高的分辨率，能夠滿足制造更小尺寸芯片的需求。例如，通過使用深紫外光（DUV）或極紫外光（EUV）作為光源，結合高數(shù)值孔徑的光學透鏡，可將光刻分辨率提升至 7nm 甚至更高的水平。

高對準精度：配備高精度的對準系統(tǒng)，在掃描曝光過程中，能夠實時監(jiān)測和調整掩模與晶圓的相對位置，確保圖案的對準精度達到納米級別，有效提高了芯片制造的良率。

發(fā)展歷程

早期探索：掃描投影式光刻機最早可追溯到 70 年代末至 80 年代初，當時的投影成像比例為 1:1，即掩模版上的尺寸與光刻膠上的圖案尺寸相同。

技術改進：隨著技術的發(fā)展，掃描式光刻機不斷改進，特別是與步進技術相結合形成的步進掃描式光刻機，成為了現(xiàn)代高端半導體制造的主流設備。步進掃描式光刻機從 180nm 節(jié)點開始，在硅基 CMOS 工藝中得到了大量應用。

市場地位

在半導體制造領域，Scanner 光刻機占據(jù)著至關重要的地位。尤其是步進掃描式光刻機，因其高性能和高生產效率，占據(jù)了光刻機市場份額的 70% 以上，是各大芯片制造企業(yè)生產先進制程芯片的關鍵設備。