Выравниватель (полупроводник)

Выравниватель , или выравниватель масок , представляет собой систему, которая производит интегральные схемы (ИС) с использованием процесса фотолитографии . Он удерживает фотошаблон на кремниевой пластине, пока яркий свет проходит через маску и на фоторезист . «Выравнивание» относится к возможности размещать маску на одном и том же месте повторно, пока чип проходит через несколько раундов литографии.

Выравниватели были основной частью производства ИС с 1960-х до конца 1970-х годов, когда их начали заменять шаговыми . [ ^{1] [2]} В настоящее время выравниватели масок все еще используются в академических кругах и исследованиях, поскольку проекты часто включают устройства, изготовленные с использованием фотолитографии в небольших партиях. ^[3] В выравнивателе масок существует соответствие один к одному между рисунком маски и рисунком пластины. Маска покрывает всю поверхность пластины, которая полностью экспонируется за один снимок. Это был стандарт для выравнивателей масок 1:1, за которыми последовали шаговые двигатели и сканеры с оптикой уменьшения. ^[4]

Существует несколько различных поколений технологий выравнивания. Ранние контактные выравниватели помещали маску в прямой контакт с верхней поверхностью пластины, что часто повреждало рисунок, когда маска снова снималась. Используемые только кратковременно, выравниватели близости удерживали маску немного выше поверхности, чтобы избежать этой проблемы, но с ними было трудно работать, и они требовали значительной ручной регулировки. Наконец, проекционный выравниватель Micralign , представленный Perkin-Elmer в 1973 году, удерживал маску полностью отдельно от чипа и значительно упрощал регулировку изображения. ^{[1] [2]} На этих этапах разработки выход увеличился с, возможно, 10% до примерно 70%, что привело к соответствующему снижению цен на чипы. ^{[1] [2]}

Типичный выравниватель маски состоит из следующих частей:

• Микроскоп, используемый для наблюдения за положением подложки пластины и маски, а также их относительного выравнивания.
• Держатель пластины (или патрон ), используемый для фиксации пластины, часто с использованием вакуумной линии снизу.
• Держатель маски, размещающий маску непосредственно над пластиной. Относительное положение между пластиной и маской можно отрегулировать с помощью типичного механизма столика микроскопа.
• Источник ультрафиолетового света, который просвечивает через фотошаблон и проецирует свою тень на пластину под ним. ^[5]

Проекционный выравниватель по концепции похож на степпер пластины , но с одним ключевым отличием. Выравниватель использует маску, которая удерживает шаблон для всей пластины, что может потребовать больших масок. Степпер использует меньшую маску на пластине многократно и шагает по поверхности, чтобы повторить шаблон слоя чипа. ^{[6] [7]} Это значительно снижает стоимость маски и позволяет использовать одну пластину для различных компоновок интегральных схем или конструкций масок за один проход. Что еще более важно, фокусируя источник света на одной области пластины, степпер может производить гораздо более высокое разрешение, тем самым позволяя создавать более мелкие элементы на чипах ( минимальный размер элемента ). Недостатком степпера является то, что каждый чип на пластине должен быть индивидуально отображен, и, таким образом, процесс экспонирования пластины в целом намного медленнее.

• Бербанк, Дэниел (осень 1999 г.). «Почти невозможность создания микрочипа» (PDF) . Изобретение и технология .

Эта статья по компьютерной инженерии — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

• в
• т
• е