一、光刻機的種類有哪些

1、接觸式曝光（Contact Printing）

掩膜(mo)板(ban)直接(jie)(jie)與光刻(ke)膠層接(jie)(jie)觸(chu)。曝光出來的圖(tu)形(xing)與掩膜(mo)板(ban)上的圖(tu)形(xing)分(fen)辨(bian)率(lv)相當，設備簡單。接(jie)(jie)觸(chu)式，根(gen)據(ju)施加力量(liang)的方式不同(tong)又分(fen)為：軟(ruan)接(jie)(jie)觸(chu)，硬接(jie)(jie)觸(chu)和真(zhen)空(kong)接(jie)(jie)觸(chu)。

（1）軟接觸：就(jiu)是(shi)把(ba)基片通過托盤(pan)吸附(fu)住（類似于勻膠(jiao)機的基片放置(zhi)方(fang)式），掩膜蓋(gai)在基片上面(mian)。

（2）硬接觸(chu)：是將基片通過一(yi)個(ge)氣(qi)壓（氮氣(qi)），往上頂(ding)，使之與掩膜接觸(chu)。

（3）真空接觸：是在掩(yan)膜和基片(pian)中(zhong)間抽氣，使(shi)之更加好(hao)的貼合（想一想把被子抽真空放置的方(fang)式）。

缺點：光刻膠(jiao)污染掩膜(mo)板(ban)；掩膜(mo)板(ban)的磨(mo)損，容易損壞，壽命很低(di)（只能(neng)使用5～25次）；容易累積缺陷；上個世紀七(qi)十年代的工業水準，已經逐漸被接近式(shi)曝(pu)光方式(shi)所(suo)淘汰了，國產(chan)光刻機(ji)均為接觸式(shi)曝(pu)光，國產(chan)光刻機(ji)的開發機(ji)構(gou)無法提供工藝(yi)要求更高(gao)的非接觸式(shi)曝(pu)光的產(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)底層保留一個(ge)微小(xiao)的縫隙(xi)（Gap），Gap大約為0～200μm。可以有效避(bi)免與光(guang)刻(ke)膠(jiao)直(zhi)接(jie)接(jie)觸而(er)引起的掩膜(mo)板損傷，使掩膜(mo)和(he)光(guang)刻(ke)膠(jiao)基(ji)底能耐久使用；掩模壽命長（可提高10倍以上），圖(tu)形缺陷(xian)少。接(jie)近(jin)式(shi)在現代光(guang)刻(ke)工藝中應用最為廣泛。

3、投影式曝光（Projection Printing）

在掩(yan)(yan)膜板(ban)與光刻膠之間使用光學系統聚集光實(shi)現曝光。一般掩(yan)(yan)膜板(ban)的(de)(de)尺寸會以需要(yao)轉(zhuan)移圖(tu)形的(de)(de)4倍制(zhi)作(zuo)。優點：提高了分辨率(lv)；掩(yan)(yan)膜板(ban)的(de)(de)制(zhi)作(zuo)更(geng)加容易(yi)；掩(yan)(yan)膜板(ban)上(shang)的(de)(de)缺(que)陷影響(xiang)減小。

投影式曝光(guang)分類：

（1）掃描投影曝(pu)光（Scanning Project Printing）。70年代(dai)末～80年代(dai)初(chu)，〉1μm工藝(yi)；掩膜(mo)板1：1，全尺寸；

（2）步進重(zhong)復投影曝光(guang)（Stepping-repeating Project Printing或(huo)稱作Stepper）。80年代(dai)末～90年代(dai)，0.35μm（I line）～0.25μm（DUV）。掩膜板縮(suo)小比例（4：1），曝光(guang)區(qu)域（Exposure Field）22×22mm（一次曝光(guang)所(suo)能覆蓋的區(qu)域）。增(zeng)加了棱鏡(jing)系(xi)統的制作難度。

（3）掃描步進投影曝(pu)光(guang)（Scanning-Stepping Project Printing）。90年代末～至(zhi)今，用于≤0.18μm工藝。采(cai)用6英寸的掩膜板(ban)按照4：1的比例曝(pu)光(guang)，曝(pu)光(guang)區域(yu)（Exposure Field）26×33mm。優點：增大了(le)每(mei)次曝(pu)光(guang)的視場；提供硅(gui)片表面不平整的補(bu)償；提高整個硅(gui)片的尺(chi)寸均勻(yun)性。但(dan)是，同時因為需要反向運動，增加了(le)機械系統的精度要求(qiu)。

4、高精度雙面

主要用于(yu)中小規模(mo)集成電(dian)路(lu)、半導(dao)體元(yuan)器(qi)(qi)件、光電(dian)子(zi)器(qi)(qi)件、聲表面(mian)波(bo)器(qi)(qi)件、薄膜電(dian)路(lu)、電(dian)力電(dian)子(zi)器(qi)(qi)件的研制和生產。

高精度特制的(de)翻版機構(gou)、雙視場CCD顯微顯示系統(tong)(tong)、多(duo)點(dian)光源曝光頭、真空管路(lu)系統(tong)(tong)、氣(qi)路(lu)系統(tong)(tong)、直(zhi)聯式無(wu)油(you)真空泵、防震工作(zuo)臺等組成(cheng)。

適用于φ100mm以下，厚度5mm以下的各種基片的對準曝光(guang)。

5、高精度單面

針對(dui)各(ge)大(da)專院校、企業及科研單位，對(dui)光(guang)刻機(ji)使用特性研發的一(yi)種(zhong)高精度(du)光(guang)刻機(ji)，中(zhong)小規(gui)模集成電路、半導體元器件、光(guang)電子器件、聲(sheng)表面波器件的研制和生產(chan)。

高精度(du)對準工(gong)作臺(tai)、雙目分離視場CCD顯微顯示系(xi)統、曝光頭、氣動系(xi)統、真(zhen)空管路系(xi)統、直聯式無油真(zhen)空泵、防(fang)震工(gong)作臺(tai)和附件(jian)箱等組成(cheng)。

解決非(fei)圓(yuan)形基片(pian)(pian)、碎片(pian)(pian)和底面不平的(de)(de)基片(pian)(pian)造成的(de)(de)版片(pian)(pian)分離不開所引起(qi)的(de)(de)版片(pian)(pian)無法對(dui)準的(de)(de)問題。

二、光刻機怎么制造芯片

1、沉積

制(zhi)造芯片的第一步(bu)，通常是將材(cai)料薄膜沉積到晶圓(yuan)上。材(cai)料可以是導(dao)體、絕緣體或半導(dao)體。

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)掩模版(ban)上(shang)制作需要(yao)印刷的(de)圖案藍圖。晶(jing)(jing)圓(yuan)放入光(guang)刻(ke)(ke)(ke)機后，光(guang)束(shu)會通(tong)過掩模版(ban)投射(she)到晶(jing)(jing)圓(yuan)上(shang)。光(guang)刻(ke)(ke)(ke)機內的(de)光(guang)學元件(jian)將圖案縮小并聚焦(jiao)到光(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠涂(tu)層上(shang)。在(zai)光(guang)束(shu)的(de)照射(she)下，光(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠發生化學反應(ying)，光(guang)罩(zhao)上(shang)的(de)圖案由此印刻(ke)(ke)(ke)到光(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠涂(tu)層。

4、計算光刻

光刻(ke)期(qi)間產生的(de)物理、化學效(xiao)應(ying)可能造成(cheng)圖(tu)案(an)形(xing)變(bian)，因此需要事先對掩模版上的(de)圖(tu)案(an)進行調整，確(que)保最終光刻(ke)圖(tu)案(an)的(de)準確(que)。

5、烘烤與顯影

晶圓離開光刻機后(hou)，要進行烘烤及顯影，使光刻的圖案永久固定。洗去(qu)多余光刻膠，部分(fen)涂層留出空白部分(fen)。

6、刻蝕

顯影完(wan)成后，使用氣體等材料去除多余的空白部(bu)分，形成3D電路圖案。

7、計量和檢驗

芯片生(sheng)產過程中，始終(zhong)對晶(jing)圓(yuan)進行(xing)計量(liang)和檢驗，確保沒有(you)誤差(cha)。檢測結果(guo)反饋至光刻系(xi)統，進一步優化(hua)、調整設備(bei)。這一部，就需要(yao)用到(dao)納米級超精密運動平臺這一關鍵設備(bei)了。

8、離子注入

在去除(chu)剩(sheng)余的光(guang)刻膠(jiao)之前，可以用正離(li)子或負(fu)離(li)子轟擊晶圓，對(dui)部(bu)分圖案(an)的半(ban)導體特性(xing)進行(xing)調整。

9、視需要重復制程步驟

從薄膜(mo)沉積到(dao)去除光刻膠，整(zheng)個流(liu)程(cheng)為(wei)晶圓片(pian)(pian)覆蓋上(shang)一層圖案。而要在晶圓片(pian)(pian)上(shang)形(xing)成集成電(dian)路，完成芯片(pian)(pian)制(zhi)作，這一流(liu)程(cheng)需要不斷(duan)重(zhong)復，可(ke)多達(da)100次。

10、封裝芯片

最后一步，運用(yong)超精(jing)密運動(dong)平臺，進行晶圓(yuan)切割，獲得單(dan)個芯(xin)片(pian)，封(feng)裝(zhuang)在(zai)保護殼中(zhong)。這(zhe)樣，成(cheng)品芯(xin)片(pian)就可(ke)以用(yong)來生產電視、平板電腦或者其他數字設備了！