光刻魔法

把图案印进芯片。

光先改变胶。
图案,再一层层留下。

准备 · 调清投影,再曝光正性光刻胶
投影光路 透射式 · 示意
紫外光 掩模 透镜 涂有光刻胶的晶圆
成像 → 改性 → 去胶
晶圆 · 俯视光强预览
AA′
亮处光强高 光刻胶
A—A′ 放大剖面⌕
光刻胶待刻蚀层硅基底

先把光的图案,投到胶上。

换掩模
01 曝光→02 显影→03 刻蚀 可选
调节对焦,比较细线的明暗。光不会直接烧刻硅片

光刻魔法

光先改变胶,
再把图案留下。

掩模的透明区域让光通过。透镜把图案投到涂有光刻胶的晶圆上;离焦会使相邻区域的光分布混在一起,细线对比减弱。

本页采用正性光刻胶:曝光剂量足够的部分,在显影液中更易溶解。曝光只改变胶的性质;显影去掉这些胶;之后刻蚀才移除没有被剩余胶保护的下层材料。硅基底仍在。

试一试

用「细线」清晰曝光、显影一次。再把焦点移到一侧,换一片重做;上一片会留下供比较。也可以增加曝光量,看看线条是否变宽或连在一起。

模型的范围

投影采用高斯模糊模拟离焦;曝光剂量为光强×相对曝光量;显影使用固定阈值。俯视图与 A—A′ 剖面读取同一组数据。示意图不按实际尺寸比例,不模拟衍射极限、胶化学动力学或真实芯片制造精度;本页不是完整芯片生产流程。

对应展品与来源

深圳科学技术馆「光刻魔法」,F4 数字浪潮,编号 Z2-01/31。馆内以光刻机镜头局部模型与触摸互动展示光源、掩模切换和光刻步骤。位置依据本地展项资料库,未实时核验开放状态。

ASML:芯片制造的关键步骤 ↗

键盘:Tab 选择操作,方向键调整滑杆,Enter 或空格操作按钮。改变掩模、对焦或曝光量会换上新胶片,已完成的上一片保留对照。