一、光刻機的種類有哪些

1、接觸式曝光（Contact Printing）

掩膜板(ban)直接(jie)(jie)(jie)與(yu)光(guang)刻膠層接(jie)(jie)(jie)觸(chu)。曝(pu)光(guang)出來的圖形(xing)與(yu)掩膜板(ban)上的圖形(xing)分辨率相當，設備簡單。接(jie)(jie)(jie)觸(chu)式(shi)(shi)，根據施(shi)加力量的方(fang)式(shi)(shi)不同(tong)又分為：軟接(jie)(jie)(jie)觸(chu)，硬接(jie)(jie)(jie)觸(chu)和(he)真(zhen)空接(jie)(jie)(jie)觸(chu)。

（1）軟接(jie)觸：就是把基片(pian)通過托(tuo)盤(pan)吸附(fu)住（類似于勻膠機的基片(pian)放置(zhi)方式），掩(yan)膜蓋在(zai)基片(pian)上面。

（2）硬接觸(chu)：是(shi)將基片通(tong)過一(yi)個氣壓（氮氣），往上頂，使(shi)之與掩膜接觸(chu)。

（3）真空(kong)接觸：是在掩(yan)膜和基(ji)片中間抽(chou)氣(qi)，使(shi)之更加好的貼(tie)合（想一想把被子抽(chou)真空(kong)放置(zhi)的方式）。

缺(que)點(dian)：光(guang)(guang)刻(ke)膠污染掩膜板；掩膜板的(de)(de)磨損，容(rong)易損壞，壽命(ming)很低（只(zhi)能使用5～25次）；容(rong)易累積缺(que)陷；上個世紀七十年代(dai)的(de)(de)工(gong)業水準(zhun)，已經逐(zhu)漸被接近(jin)式(shi)曝(pu)光(guang)(guang)方(fang)式(shi)所淘汰了，國(guo)產光(guang)(guang)刻(ke)機(ji)均為接觸式(shi)曝(pu)光(guang)(guang)，國(guo)產光(guang)(guang)刻(ke)機(ji)的(de)(de)開(kai)發機(ji)構無(wu)法提供工(gong)藝要求更(geng)高的(de)(de)非(fei)接觸式(shi)曝(pu)光(guang)(guang)的(de)(de)產品化。

2、接近式曝光（Proximity Printing）

掩膜(mo)板(ban)與(yu)(yu)光(guang)(guang)刻膠基底層保留一個微(wei)小的縫隙（Gap），Gap大約為0～200μm。可以有(you)效避免(mian)與(yu)(yu)光(guang)(guang)刻膠直接接觸而引起的掩膜(mo)板(ban)損傷，使(shi)掩膜(mo)和光(guang)(guang)刻膠基底能耐久使(shi)用(yong)；掩模(mo)壽命長(chang)（可提(ti)高10倍以上(shang)），圖形(xing)缺(que)陷少。接近式在現代(dai)光(guang)(guang)刻工藝中應(ying)用(yong)最為廣泛。

3、投影式曝光（Projection Printing）

在掩(yan)(yan)膜板與(yu)光刻膠之間使用光學系統聚集光實現曝光。一般掩(yan)(yan)膜板的(de)尺寸會以需要轉移圖形的(de)4倍制作。優點：提高了分辨率；掩(yan)(yan)膜板的(de)制作更(geng)加(jia)容易；掩(yan)(yan)膜板上(shang)的(de)缺陷影響減(jian)小。

投影式曝光分類：

（1）掃(sao)描投(tou)影曝光（Scanning Project Printing）。70年代末～80年代初，〉1μm工藝；掩膜(mo)板1：1，全尺寸；

（2）步進重復投影曝光（Stepping-repeating Project Printing或稱作(zuo)Stepper）。80年(nian)代末(mo)～90年(nian)代，0.35μm（I line）～0.25μm（DUV）。掩膜板縮小比例（4：1），曝光區域（Exposure Field）22×22mm（一(yi)次(ci)曝光所能(neng)覆(fu)蓋(gai)的區域）。增加(jia)了(le)棱鏡系統的制作(zuo)難度。

（3）掃描步進投影曝(pu)光(guang)（Scanning-Stepping Project Printing）。90年代末～至今，用(yong)于≤0.18μm工藝。采用(yong)6英寸(cun)的(de)掩膜板按照4：1的(de)比(bi)例曝(pu)光(guang)，曝(pu)光(guang)區域（Exposure Field）26×33mm。優點：增(zeng)大了(le)每次曝(pu)光(guang)的(de)視場；提供硅(gui)片(pian)(pian)表面不(bu)平(ping)整(zheng)(zheng)的(de)補(bu)償；提高整(zheng)(zheng)個硅(gui)片(pian)(pian)的(de)尺寸(cun)均勻性。但是(shi)，同時因為(wei)需要反向運動，增(zeng)加了(le)機(ji)械系(xi)統(tong)的(de)精(jing)度要求。

4、高精度雙面

主要用于中小(xiao)規模集成電(dian)路、半(ban)導體元(yuan)器(qi)(qi)件(jian)、光電(dian)子(zi)器(qi)(qi)件(jian)、聲(sheng)表面波(bo)器(qi)(qi)件(jian)、薄膜電(dian)路、電(dian)力電(dian)子(zi)器(qi)(qi)件(jian)的(de)研制和生產。

高(gao)精(jing)度特制的(de)翻版(ban)機構、雙視場CCD顯微顯示系統(tong)、多點光源(yuan)曝(pu)光頭、真(zhen)空管(guan)路系統(tong)、氣路系統(tong)、直聯式(shi)無油真(zhen)空泵、防震工作臺等組成。

適用于(yu)φ100mm以(yi)下(xia)，厚度5mm以(yi)下(xia)的各種(zhong)基片的對準曝光。

5、高精度單面

針對(dui)各大(da)專院校、企業及(ji)科研(yan)單位(wei)，對(dui)光(guang)(guang)刻機(ji)使(shi)用特性研(yan)發的一(yi)種高精(jing)度(du)光(guang)(guang)刻機(ji)，中小(xiao)規模集成電路、半導體元器(qi)件(jian)、光(guang)(guang)電子器(qi)件(jian)、聲表面波器(qi)件(jian)的研(yan)制和生(sheng)產。

高精度對準工(gong)作臺(tai)、雙目分離視(shi)場(chang)CCD顯微(wei)顯示系統、曝光頭(tou)、氣(qi)動(dong)系統、真(zhen)空(kong)管路系統、直聯(lian)式無油真(zhen)空(kong)泵(beng)、防震工(gong)作臺(tai)和附件箱(xiang)等(deng)組(zu)成(cheng)。

解決非圓形基(ji)片(pian)、碎片(pian)和(he)底面不(bu)(bu)平的基(ji)片(pian)造成(cheng)的版(ban)片(pian)分(fen)離(li)不(bu)(bu)開所引起(qi)的版(ban)片(pian)無法(fa)對(dui)準的問題(ti)。

二、光刻機怎么制造芯片

1、沉積

制造芯(xin)片的第一步(bu)，通常是將材料(liao)薄膜(mo)沉積到晶圓上(shang)。材料(liao)可(ke)以是導(dao)(dao)體(ti)、絕緣(yuan)體(ti)或(huo)半導(dao)(dao)體(ti)。

2、光刻膠涂覆

進行光刻前，首先要在晶圓上涂覆光敏材料“光刻膠”或“光阻”，然后將晶圓放入光刻機。

3、曝光

在(zai)掩模(mo)版上制作需要印(yin)刷(shua)的圖(tu)(tu)案(an)藍圖(tu)(tu)。晶圓(yuan)放(fang)入光刻(ke)機后，光束(shu)會通過掩模(mo)版投射到晶圓(yuan)上。光刻(ke)機內的光學(xue)元件將圖(tu)(tu)案(an)縮小并(bing)聚焦到光刻(ke)膠涂層上。在(zai)光束(shu)的照射下，光刻(ke)膠發(fa)生化(hua)學(xue)反應，光罩上的圖(tu)(tu)案(an)由此印(yin)刻(ke)到光刻(ke)膠涂層。

4、計算光刻

光(guang)刻期間產生的(de)物理(li)、化學效應可能造成圖(tu)案(an)形變，因(yin)此需要事先對(dui)掩(yan)模版上的(de)圖(tu)案(an)進行調(diao)整，確(que)(que)保最終光(guang)刻圖(tu)案(an)的(de)準確(que)(que)。

5、烘烤與顯影

晶圓離開光刻(ke)機后，要進行(xing)烘烤及(ji)顯影，使光刻(ke)的圖(tu)案永久(jiu)固定。洗去多余光刻(ke)膠，部(bu)分涂層留出空白部(bu)分。

6、刻蝕

顯影完(wan)成(cheng)后(hou)，使用(yong)氣體等材料去除(chu)多(duo)余的空(kong)白部分(fen)，形成(cheng)3D電路圖案(an)。

7、計量和檢驗

芯片生產過(guo)程中，始終(zhong)對晶圓進(jin)行計量和檢(jian)(jian)驗(yan)，確保沒有誤差。檢(jian)(jian)測結(jie)果反(fan)饋至光刻系(xi)統，進(jin)一步優化、調整設(she)備。這(zhe)一部，就需要用到納米級超精(jing)密運動(dong)平(ping)臺這(zhe)一關鍵設(she)備了。

8、離子注入

在去除剩余的光刻膠之(zhi)前，可以用正離子或負離子轟擊(ji)晶圓，對部(bu)分圖案的半導體(ti)特性進(jin)行調(diao)整。

9、視需要重復制程步驟

從(cong)薄(bo)膜沉積到去除光刻膠，整個流(liu)程為晶(jing)圓片(pian)覆蓋上一層圖案。而要(yao)在晶(jing)圓片(pian)上形成集成電路，完成芯片(pian)制(zhi)作(zuo)，這一流(liu)程需(xu)要(yao)不斷重復(fu)，可多達(da)100次(ci)。

10、封裝芯片

最后一步，運用超精密運動(dong)平(ping)臺，進行晶圓切割，獲(huo)得單(dan)個芯片，封(feng)裝在(zai)保護殼中。這樣，成品芯片就可以用來生產電視、平(ping)板電腦或者其他數字設備了！