一、光刻機的種類有哪些

1、接觸式曝光（Contact Printing）

掩(yan)膜板(ban)直接與光(guang)刻膠層接觸(chu)(chu)。曝光(guang)出(chu)來的圖(tu)形與掩(yan)膜板(ban)上的圖(tu)形分(fen)辨率相當，設備簡單。接觸(chu)(chu)式(shi)，根據(ju)施(shi)加力量的方式(shi)不同又分(fen)為：軟接觸(chu)(chu)，硬(ying)接觸(chu)(chu)和(he)真(zhen)空接觸(chu)(chu)。

（1）軟接(jie)觸(chu)：就是(shi)把基(ji)(ji)片通過托盤(pan)吸附(fu)住（類似于勻膠機的基(ji)(ji)片放置方(fang)式），掩膜(mo)蓋在(zai)基(ji)(ji)片上面。

（2）硬接觸：是將基(ji)片(pian)通過一個氣(qi)壓（氮氣(qi)），往上(shang)頂(ding)，使之與掩膜接觸。

（3）真(zhen)空接觸：是在掩膜(mo)和基(ji)片中間抽氣，使之(zhi)更加好的貼(tie)合（想一想把(ba)被子抽真(zhen)空放置的方式）。

缺點：光刻膠(jiao)污染掩膜(mo)板(ban)；掩膜(mo)板(ban)的(de)磨損(sun)，容易損(sun)壞(huai)，壽命很低（只能使用5～25次）；容易累積缺陷；上(shang)個(ge)世(shi)紀七十年代的(de)工(gong)業水準(zhun)，已經逐漸被接(jie)近(jin)式曝光方式所淘汰了，國(guo)產光刻機(ji)(ji)均為接(jie)觸(chu)式曝光，國(guo)產光刻機(ji)(ji)的(de)開(kai)發(fa)機(ji)(ji)構無法(fa)提供工(gong)藝要求更(geng)高的(de)非接(jie)觸(chu)式曝光的(de)產品化。

2、接近式曝光（Proximity Printing）

掩膜(mo)板與(yu)光刻(ke)(ke)膠(jiao)基底層保(bao)留一(yi)個微小的縫隙（Gap），Gap大約為(wei)0～200μm。可(ke)以(yi)(yi)有(you)效避免(mian)與(yu)光刻(ke)(ke)膠(jiao)直接(jie)接(jie)觸而引起的掩膜(mo)板損(sun)傷，使掩膜(mo)和(he)光刻(ke)(ke)膠(jiao)基底能耐(nai)久使用(yong)；掩模壽命長(chang)（可(ke)提高10倍以(yi)(yi)上），圖形缺陷(xian)少。接(jie)近式在現代光刻(ke)(ke)工藝(yi)中應(ying)用(yong)最為(wei)廣(guang)泛。

3、投影式曝光（Projection Printing）

在掩膜(mo)板(ban)與光刻膠之間使用光學系統(tong)聚集光實現曝光。一般掩膜(mo)板(ban)的(de)尺寸會以(yi)需要轉移(yi)圖(tu)形的(de)4倍制(zhi)作(zuo)(zuo)。優(you)點：提高了分辨率；掩膜(mo)板(ban)的(de)制(zhi)作(zuo)(zuo)更加容易；掩膜(mo)板(ban)上的(de)缺陷影響減(jian)小。

投(tou)影式(shi)曝光分類：

（1）掃描(miao)投影曝光（Scanning Project Printing）。70年代末～80年代初，〉1μm工藝；掩膜板1：1，全尺寸；

（2）步進重復投影曝(pu)光（Stepping-repeating Project Printing或稱作Stepper）。80年代末～90年代，0.35μm（I line）～0.25μm（DUV）。掩膜板縮小比(bi)例（4：1），曝(pu)光區(qu)域（Exposure Field）22×22mm（一次(ci)曝(pu)光所(suo)能覆(fu)蓋的(de)區(qu)域）。增加了棱鏡(jing)系統(tong)的(de)制作難度。

（3）掃描步進投(tou)影曝(pu)光(guang)(guang)（Scanning-Stepping Project Printing）。90年代末～至今，用于≤0.18μm工(gong)藝。采用6英寸的(de)掩膜板(ban)按(an)照4：1的(de)比例曝(pu)光(guang)(guang)，曝(pu)光(guang)(guang)區域（Exposure Field）26×33mm。優點：增大了每次曝(pu)光(guang)(guang)的(de)視場(chang)；提供硅片表面不平整(zheng)的(de)補償；提高整(zheng)個硅片的(de)尺寸均(jun)勻(yun)性(xing)。但是，同時因為需(xu)要反(fan)向運動，增加(jia)了機械系統的(de)精度要求。

4、高精度雙面

主要(yao)用于中小規模(mo)集成電路、半導體元器(qi)(qi)件(jian)、光(guang)電子器(qi)(qi)件(jian)、聲表面(mian)波(bo)器(qi)(qi)件(jian)、薄膜(mo)電路、電力電子器(qi)(qi)件(jian)的研制(zhi)和(he)生產。

高(gao)精度特制的翻(fan)版機構(gou)、雙視場CCD顯微顯示系統(tong)、多點光源曝(pu)光頭、真空(kong)管路(lu)系統(tong)、氣路(lu)系統(tong)、直聯式無(wu)油(you)真空(kong)泵、防震工作臺等組成。

適用于(yu)φ100mm以(yi)下，厚度5mm以(yi)下的各種基片的對準(zhun)曝光。

5、高精度單面

針對(dui)各(ge)大(da)專院校、企業(ye)及科(ke)研(yan)單位，對(dui)光(guang)刻機(ji)使用特性研(yan)發的一種(zhong)高精度光(guang)刻機(ji)，中小規模集成電路、半導體元器(qi)(qi)件、光(guang)電子(zi)器(qi)(qi)件、聲表(biao)面波器(qi)(qi)件的研(yan)制和生產。

高精度對(dui)準工作臺、雙目分離視場CCD顯微顯示系(xi)統(tong)、曝光頭、氣(qi)動(dong)系(xi)統(tong)、真(zhen)空(kong)管路系(xi)統(tong)、直聯式(shi)無油真(zhen)空(kong)泵、防震(zhen)工作臺和附件(jian)箱等組成。

解(jie)決非圓形基(ji)片(pian)、碎(sui)片(pian)和底(di)面(mian)不平的(de)基(ji)片(pian)造成(cheng)的(de)版(ban)(ban)片(pian)分離不開所(suo)引起的(de)版(ban)(ban)片(pian)無法對(dui)準的(de)問題。

二、光刻機怎么制造芯片

1、沉積

制造(zao)芯(xin)片的第(di)一步，通常是將材(cai)料(liao)薄膜沉(chen)積到(dao)晶圓(yuan)上。材(cai)料(liao)可(ke)以是導(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(zai)掩模(mo)版上(shang)制作需要印刷的(de)圖案(an)(an)藍(lan)圖。晶圓放入光(guang)刻機(ji)后，光(guang)束會通(tong)過掩模(mo)版投射到(dao)晶圓上(shang)。光(guang)刻機(ji)內(nei)的(de)光(guang)學元件將(jiang)圖案(an)(an)縮小并聚焦到(dao)光(guang)刻膠(jiao)(jiao)涂層上(shang)。在(zai)光(guang)束的(de)照射下，光(guang)刻膠(jiao)(jiao)發(fa)生(sheng)化學反應，光(guang)罩(zhao)上(shang)的(de)圖案(an)(an)由此印刻到(dao)光(guang)刻膠(jiao)(jiao)涂層。

4、計算光刻

光刻期間(jian)產生的物理、化學效(xiao)應可(ke)能造成圖案形變，因此需要事先對(dui)掩(yan)模版(ban)上的圖案進行調整，確(que)(que)保最終光刻圖案的準確(que)(que)。

5、烘烤與顯影

晶圓離開光刻(ke)機后(hou)，要進行烘烤及(ji)顯影，使(shi)光刻(ke)的圖案永(yong)久固定。洗(xi)去(qu)多余光刻(ke)膠，部分涂層留出空白部分。

6、刻蝕

顯影完成后，使用氣體等材料去除多余的空白部分，形成3D電路圖案(an)。

7、計量和檢驗

芯片生產過(guo)程(cheng)中，始終對晶圓進(jin)行計量(liang)和檢(jian)驗，確保(bao)沒有誤差。檢(jian)測結果反饋至(zhi)光刻系統，進(jin)一步優化、調(diao)整(zheng)設備(bei)。這一部，就需(xu)要(yao)用到納米級超精密運(yun)動平(ping)臺這一關(guan)鍵設備(bei)了。

8、離子注入

在去(qu)除剩(sheng)余的光刻膠之前(qian)，可(ke)以用正離(li)(li)子或(huo)負離(li)(li)子轟擊晶圓，對部分圖案的半導體(ti)特(te)性進(jin)行調整(zheng)。

9、視需要重復制程步驟

從薄膜沉(chen)積(ji)到去(qu)除光刻膠，整個(ge)流程為(wei)晶圓(yuan)片覆(fu)蓋上一層(ceng)圖(tu)案。而要(yao)在晶圓(yuan)片上形成集成電路，完成芯片制(zhi)作，這一流程需要(yao)不(bu)斷重復，可多達100次。

10、封裝芯片

最后(hou)一步，運(yun)用超精密運(yun)動平臺，進行(xing)晶圓切割，獲得單個(ge)芯片，封裝在保護殼中。這樣，成品芯片就可以用來生產電(dian)視、平板電(dian)腦或者(zhe)其他數(shu)字(zi)設備了！