一、光刻機的種類有哪些

1、接觸式曝光（Contact Printing）

掩膜板直接(jie)與(yu)光刻膠層接(jie)觸(chu)(chu)。曝光出(chu)來的圖形與(yu)掩膜板上的圖形分(fen)辨率相當，設(she)備簡單。接(jie)觸(chu)(chu)式，根據施加(jia)力量(liang)的方式不(bu)同(tong)又(you)分(fen)為：軟接(jie)觸(chu)(chu)，硬接(jie)觸(chu)(chu)和真空接(jie)觸(chu)(chu)。

（1）軟接(jie)觸(chu)：就是把基片通(tong)過(guo)托盤吸附住（類似于勻膠機的基片放置(zhi)方(fang)式），掩膜(mo)蓋在基片上面。

（2）硬接觸(chu)：是將基片(pian)通過一個氣壓（氮氣），往上頂，使之與掩膜接觸(chu)。

（3）真空(kong)接觸：是在掩膜和基片(pian)中間抽氣(qi)，使之更加好的貼合（想(xiang)一(yi)想(xiang)把被(bei)子抽真空(kong)放置的方(fang)式(shi)）。

缺點(dian)：光(guang)(guang)刻(ke)膠污(wu)染(ran)掩(yan)膜板；掩(yan)膜板的磨損(sun)，容易(yi)(yi)損(sun)壞(huai)，壽命很低（只能使用(yong)5～25次）；容易(yi)(yi)累積缺陷；上個世(shi)紀七十年代的工業水準，已經(jing)逐(zhu)漸(jian)被接(jie)(jie)近式(shi)曝光(guang)(guang)方式(shi)所淘汰了，國產(chan)光(guang)(guang)刻(ke)機(ji)均(jun)為接(jie)(jie)觸式(shi)曝光(guang)(guang)，國產(chan)光(guang)(guang)刻(ke)機(ji)的開發機(ji)構無法提供工藝要求更高的非接(jie)(jie)觸式(shi)曝光(guang)(guang)的產(chan)品(pin)化。

2、接近式曝光（Proximity Printing）

掩膜(mo)板與光(guang)刻(ke)膠(jiao)基(ji)底(di)層保(bao)留一個微小(xiao)的(de)縫隙（Gap），Gap大約為0～200μm。可以有效避免與光(guang)刻(ke)膠(jiao)直接(jie)接(jie)觸而引起的(de)掩膜(mo)板損傷，使掩膜(mo)和光(guang)刻(ke)膠(jiao)基(ji)底(di)能耐久使用；掩模(mo)壽命長（可提高10倍以上），圖形缺陷少。接(jie)近(jin)式在現代光(guang)刻(ke)工藝中應用最為廣泛(fan)。

3、投影式曝光（Projection Printing）

在掩(yan)膜板與光(guang)刻膠之間使用光(guang)學系(xi)統聚集光(guang)實現(xian)曝光(guang)。一般掩(yan)膜板的(de)(de)尺寸會(hui)以(yi)需要轉(zhuan)移圖形的(de)(de)4倍制作(zuo)。優(you)點：提高了(le)分辨(bian)率(lv)；掩(yan)膜板的(de)(de)制作(zuo)更加容易(yi)；掩(yan)膜板上的(de)(de)缺陷(xian)影(ying)響(xiang)減小(xiao)。

投影(ying)式曝光分類：

（1）掃(sao)描投影(ying)曝光（Scanning Project Printing）。70年代末～80年代初，〉1μm工(gong)藝；掩(yan)膜板1：1，全尺寸(cun)；

（2）步(bu)進重復投影曝(pu)光(guang)（Stepping-repeating Project Printing或稱作Stepper）。80年(nian)代(dai)末(mo)～90年(nian)代(dai)，0.35μm（I line）～0.25μm（DUV）。掩膜板縮小比(bi)例（4：1），曝(pu)光(guang)區域(yu)（Exposure Field）22×22mm（一次曝(pu)光(guang)所(suo)能(neng)覆蓋的區域(yu)）。增加(jia)了棱(leng)鏡系統的制作難度。

（3）掃描步進投影(ying)曝光（Scanning-Stepping Project Printing）。90年代末～至今，用(yong)于≤0.18μm工藝。采用(yong)6英寸的(de)掩(yan)膜板按照4：1的(de)比(bi)例(li)曝光，曝光區域(yu)（Exposure Field）26×33mm。優點：增(zeng)大(da)了每次曝光的(de)視場(chang)；提供(gong)硅片(pian)表面不平整的(de)補償；提高整個硅片(pian)的(de)尺寸均勻性。但是，同(tong)時因為需要反向運(yun)動，增(zeng)加了機(ji)械系統的(de)精度要求。

4、高精度雙面

主要用于(yu)中小規模集成電(dian)路(lu)(lu)、半導體元器件(jian)(jian)、光電(dian)子器件(jian)(jian)、聲表面波器件(jian)(jian)、薄膜電(dian)路(lu)(lu)、電(dian)力電(dian)子器件(jian)(jian)的研(yan)制(zhi)和生產。

高精度特(te)制(zhi)的翻版機構、雙視場CCD顯(xian)微顯(xian)示系統(tong)、多點光源曝光頭、真空管(guan)路系統(tong)、氣(qi)路系統(tong)、直聯式(shi)無油真空泵、防震工作臺等組成。

適用于(yu)φ100mm以下(xia)，厚度5mm以下(xia)的各(ge)種基片的對(dui)準曝光。

5、高精度單面

針對各(ge)大專院校、企業及科研單位，對光刻(ke)機(ji)使用(yong)特性研發的一(yi)種高精(jing)度光刻(ke)機(ji)，中小(xiao)規模集(ji)成電路、半導體元器件、光電子器件、聲表面(mian)波器件的研制和生產。

高精(jing)度對準工作臺、雙目分離視場CCD顯(xian)微顯(xian)示系統(tong)、曝光(guang)頭、氣動(dong)系統(tong)、真空管路系統(tong)、直聯(lian)式無油(you)真空泵、防(fang)震工作臺和附(fu)件箱等(deng)組(zu)成。

解決(jue)非(fei)圓形基片(pian)、碎片(pian)和底面不(bu)平的(de)基片(pian)造成(cheng)的(de)版片(pian)分離不(bu)開所引(yin)起(qi)的(de)版片(pian)無(wu)法對準的(de)問題。

二、光刻機怎么制造芯片

1、沉積

制造芯片的(de)第一(yi)步，通常(chang)是(shi)將材料(liao)薄(bo)膜沉積到晶(jing)圓(yuan)上(shang)。材料(liao)可以(yi)是(shi)導(dao)體(ti)、絕緣體(ti)或半導(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

在掩(yan)模版上(shang)(shang)制作需要印刷(shua)的(de)圖(tu)(tu)(tu)案藍圖(tu)(tu)(tu)。晶圓放入光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)機后，光(guang)(guang)束(shu)會通過(guo)掩(yan)模版投射到(dao)晶圓上(shang)(shang)。光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)機內的(de)光(guang)(guang)學(xue)元件(jian)將圖(tu)(tu)(tu)案縮小并聚焦(jiao)到(dao)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)涂(tu)層上(shang)(shang)。在光(guang)(guang)束(shu)的(de)照射下，光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)發生(sheng)化學(xue)反應，光(guang)(guang)罩上(shang)(shang)的(de)圖(tu)(tu)(tu)案由此印刻(ke)(ke)(ke)到(dao)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)涂(tu)層。

4、計算光刻

光刻期間產生的(de)物理、化(hua)學效(xiao)應可能造成圖(tu)案形變，因此需要事先(xian)對掩模版上的(de)圖(tu)案進行(xing)調整(zheng)，確保最終光刻圖(tu)案的(de)準確。

5、烘烤與顯影

晶圓離開光(guang)刻(ke)機后(hou)，要(yao)進行(xing)烘(hong)烤及顯影，使(shi)光(guang)刻(ke)的圖案永久固(gu)定。洗去多余光(guang)刻(ke)膠(jiao)，部(bu)分涂層留出空(kong)白部(bu)分。

6、刻蝕

顯影完成后，使用氣(qi)體等材料(liao)去除多(duo)余的空白部(bu)分，形成3D電(dian)路圖案。

7、計量和檢驗

芯片(pian)生產過程(cheng)中，始終(zhong)對晶圓進行(xing)計量和檢(jian)驗，確保(bao)沒有誤差。檢(jian)測(ce)結果(guo)反饋至光刻(ke)系統，進一步優化、調整(zheng)設備。這一部，就(jiu)需要用到納米級超精(jing)密(mi)運動(dong)平(ping)臺這一關鍵設備了。

8、離子注入

在去除剩余的光刻膠之(zhi)前，可(ke)以用正(zheng)離子或負(fu)離子轟擊晶圓，對部分圖案的半導體特性進(jin)行(xing)調整。

9、視需要重復制程步驟

從薄膜沉(chen)積到(dao)去除(chu)光刻膠，整(zheng)個流程為(wei)晶圓片(pian)覆蓋(gai)上一層(ceng)圖案。而要在晶圓片(pian)上形成集成電路，完成芯(xin)片(pian)制作(zuo)，這一流程需要不斷重復，可多達100次。

10、封裝芯片

最后一步，運(yun)用超精密運(yun)動(dong)平(ping)臺，進行晶(jing)圓切割(ge)，獲得(de)單個(ge)芯(xin)片，封裝在保護(hu)殼中。這樣(yang)，成品芯(xin)片就可(ke)以(yi)用來生產電視、平(ping)板電腦或者(zhe)其他數字設備了！