1.对准系统

制造高精度的对准系统需要具有近乎完美的精密机械工艺，这也是国产光刻机要克服的技术难点之一，许多国外品牌光刻机具有特殊专利的机械工艺设计。例如Mycro N&Q光刻机采用的全气动轴承设计专利技术，有效避免轴承机械摩擦所带来的工艺误差。对准系统另外一个技术难题就是对准显微镜。为了增强显微镜的视场，许多高端的光刻机采用了LED照明。

对准系统共有两套，具备调焦功能。主要就是由双目双视场对准显微镜主体、目镜和物镜各1对（光刻机通常会提供不同放大倍率的目镜和物镜供用户组合使用）组成。CCD对准系统作用是将掩模和样片的对准标记放大并成像于监视器上。

工件台顾名思义就是放工件的平台，光刻工艺最主要的工件就是掩模和基片。工件台为光刻机的一个关键，由掩模样片整体运动台（XY）、掩模样片相对运动台（XY）、转动台、样片调平机构、样片调焦机构、承片台、掩模夹、抽拉掩模台组成。其中，样片调平机构包括球座和半球。调平过程中首先对球座和半球通上压力空气，再通过调焦手轮，使球座、半球、样片向上运动，使样片与掩模相靠而找平样片，然后对二位三通电磁阀将球座和半球切换为真空进行锁紧而保持调平状态。样片调焦机构由调焦手轮、杠杆机构和上升直线导轨等组成，调平上升过程初步调焦，调平完成锁紧球气浮后，样片和掩模之间会产生一定的间隙，因此必须进行微调焦。另外，调平完成进行对准，必须分离一定的对准间隙，也需要进行微调焦。抽拉掩模台主要用于快速上下片，由燕尾导轨、定位挡块和锁紧手轮组成。承片台和掩模夹是根据不同的样片和掩模尺寸进行设计的。

2.光刻机性能指标和术语

1）光刻机的主要性能指标

光刻机的主要性能指标有支持基片的尺寸范围、分辨率、对准精度、曝光方式、光源波长、光强均匀性、生产效率等。分辨率是对光刻工艺加工可以达到的最细线条精度的一种描述方式。光刻的分辨率受光源衍射的限制，所以受到光源、光刻系统、光刻胶和工艺等各方面的限制。对准精度是在多层曝光时层间图案的定位精度。曝光方式分为接触接近式、投影式和直写式。曝光光源波长分为紫外、深紫外和极紫外区域，光源有汞灯、准分子激光器等。

2）光刻机术语

套准精度：光刻要求硅片表面上存在的图案与掩模版上的图形准确对准，这种特性指标就是套准精度。对准十分关键，这是因为掩模版上的图形要准确地转移到硅片上。

分辨率：指将硅片上特征图形区分开来的能力。(www.daowen.com)

两个邻近的特征尺寸：硅片上形成图形的实际尺寸就是特征尺寸。

关键尺寸（Critical Dimension，CD）：最小的特征尺寸就是关键尺寸，主要有Line Width，Space Width和Hole Diameter。对于关键尺寸来说，分辨率很重要。关键尺寸如图5.17所示。

图5.17　关键尺寸

3.光刻技术的基本要求

（1）高分辨率：随着集成电路集成度的提高，特征尺寸越来越小，要求实现掩模图形高水平转移的光学系统分辨率必须越来越高。

（2）高灵敏度的光刻胶：指光刻胶的感光速度，希望光刻工序的周期越短越好，减小曝光所需的时间就必须使用高灵敏度的光刻胶。

（3）低缺陷密度：如果在器件上产生一个缺陷，即使缺陷很小，也可能使芯片失效。

（4）高套刻对准精度：在电路制造过程中要进行多次的光刻，每次光刻都要进行严格的套刻。

（5）能进行大尺寸硅片的加工，具有高的经济效益和硅片利用率。