所谓“步进式重复曝光机”(Stepper),是半导体制造中用于晶圆曝光的关键设备。其工作原理基于“Step and Repeat”动作,即通过光学系统将光罩上的电路图案缩小并投影到晶圆表面的小区域(通常以die为单位),完成单次曝光后,平台沿X、Y轴步进移动至下一区域重复曝光,直至整片晶圆完成转印。
与早期的“整片曝光(full-field exposure)”相比,Stepper采用高精度光学投影系统,可在较小区域内实现高分辨率成像,显著降低光学畸变并提升对位精度。其曝光精度以纳米为单位,能够满足90纳米至28纳米制程节点的量产需求。
随着技术发展,扫描式曝光机(Scanner)在步进式原理基础上进一步优化,通过“同步扫描(step-and-scan)”方式实现更高分辨率和更大产能。光罩与晶圆在曝光时同步反向移动,使图案能够更精确地转印到晶圆上。目前,高端晶圆产线中使用的ArF、EUV曝光机大多属于此类。
尽管Scanner在高端制程中占据主导地位,但Stepper因结构简单、稳定性高、成本较低,仍广泛应用于成熟制程(如90纳米以上)以及特定封装和功率元件制造领域。两者并非完全替代关系,而是根据制程节点、成本和产能需求并存发展。据专家分析,这种技术并行格局将在未来一段时间内持续存在。