紫外線探測器的性能特點(diǎn)及在光刻機(jī)中的應(yīng)用研究

***（Mask Aligner） 又名：掩模對準(zhǔn)曝光機(jī)，曝光系統(tǒng)，光刻系統(tǒng)等。常用的***是掩膜對準(zhǔn)光刻，所以叫 Mask Alignment System。一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。Photolithography（光刻） 意思是用光來制作一個(gè)圖形（工藝）；在硅片表面勻膠，然后將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移光刻膠上的過程將器件或電路結(jié)構(gòu)臨時(shí)“復(fù)制”到硅片上的過程。

***一般根據(jù)操作的簡便性分為三種，手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)：

A 手動(dòng)：指的是對準(zhǔn)的調(diào)節(jié)方式，是通過手調(diào)旋鈕改變它的X軸，Y軸和thita角度來完成對準(zhǔn)，對準(zhǔn)精度可想而知不高了；

B 半自動(dòng)：指的是對準(zhǔn)可以通過電動(dòng)軸根據(jù)CCD的進(jìn)行定位調(diào)諧；

C 自動(dòng)： 指的是 從基板的上載下載，曝光時(shí)長和循環(huán)都是通過程序控制，自動(dòng)***主要是滿足工廠對于處理量的需要。

曝光系統(tǒng)最核心的部件之一是紫外光源， 常見光源分為：

可見光：g線：436nm

紫外光（UV），i線：365nm

深紫外光（DUV），KrF 準(zhǔn)分子激光：248 nm， ArF 準(zhǔn)分子激光：193 nm

極紫外光（EUV），10 ～ 15 nm

對光源系統(tǒng)的要求：

a．有適當(dāng)?shù)牟ㄩL。波長越短，可曝光的特征尺寸就越?。唬鄄ㄩL越短，就表示光刻的刀鋒越鋒利，刻蝕對于精度控制要求越高。］

b．有足夠的能量。能量越大，曝光時(shí)間就越短；

c．曝光能量必須均勻地分布在曝光區(qū)。［一般采用光的均勻度或者叫不均勻度 光的平行度等概念來衡量光是否均勻分布］

常用的紫外光光源是高壓弧光燈（高壓汞燈），高壓汞燈有許多尖銳的光譜線，經(jīng)過濾光后使用其中的g線（436 nm）或i線（365 nm）。對于波長更短的深紫外光光源，可以使用準(zhǔn)分子激光。例如KrF準(zhǔn)分子激光（248 nm）、ArF準(zhǔn)分子激光（193 nm）和F2準(zhǔn)分子激光（157 nm）等。曝光系統(tǒng)的功能主要有：平滑衍射效應(yīng)、實(shí)現(xiàn)均勻照明、濾光和冷光處理、實(shí)現(xiàn)強(qiáng)光照明和光強(qiáng)調(diào)節(jié)等。

***的主要性能指標(biāo)有：支持基片的尺寸范圍，分辨率、對準(zhǔn)精度、曝光方式、光源波長、光強(qiáng)均勻性、生產(chǎn)效率等。

分辨率是對光刻工藝加工可以達(dá)到的最細(xì)線條精度的一種描述方式。光刻的分辨率受受光源衍射的限制，所以與光源、光刻系統(tǒng)、光刻膠和工藝等各方面的限制。

對準(zhǔn)精度是在多層曝光時(shí)層間圖案的定位精度。

曝光方式分為接觸接近式、投影式和直寫式。

曝光光源波長分為紫外、深紫外和極紫外區(qū)域，光源有汞燈，準(zhǔn)分子激光器等。

最后推薦一款應(yīng)用在紫外***中的紫外線探測器，從國外引進(jìn)的紫外光電二極管 － SG01D－C18， SiC具有極其特別的優(yōu)點(diǎn)，能承受高強(qiáng)度的輻射，對可見光幾乎不敏感，產(chǎn)生的暗電流低，響應(yīng)速度快，這些特性使得SiC成為能夠抑制可見光用來制作半導(dǎo)體紫外線探測器很好的材料。SiC探測器可以長期工作在高達(dá)170℃的溫度中，溫度系數(shù)低（＜0．1％／K）并且噪音低，能夠有效的監(jiān)測到很低的輻射強(qiáng)度（需配置相應(yīng)的放大器）。

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