一、光刻機的種類有哪些

1、接觸式曝光（Contact Printing）

掩膜板直接(jie)(jie)與(yu)光刻膠層接(jie)(jie)觸(chu)。曝光出來的(de)圖(tu)形(xing)與(yu)掩膜板上的(de)圖(tu)形(xing)分(fen)辨率相(xiang)當，設備簡單。接(jie)(jie)觸(chu)式，根據施(shi)加力量的(de)方式不(bu)同又分(fen)為：軟接(jie)(jie)觸(chu)，硬接(jie)(jie)觸(chu)和真空接(jie)(jie)觸(chu)。

（1）軟接觸：就是把基(ji)片(pian)通過托盤吸附住（類(lei)似于勻膠機的基(ji)片(pian)放置方(fang)式），掩膜蓋在基(ji)片(pian)上面。

（2）硬(ying)接觸：是將基片通過(guo)一個氣壓（氮(dan)氣），往上頂，使之(zhi)與(yu)掩膜接觸。

（3）真空(kong)接觸：是(shi)在掩膜(mo)和基(ji)片中間抽氣，使之更加好(hao)的貼合（想一想把被子抽真空(kong)放置(zhi)的方(fang)式(shi)）。

缺(que)(que)點：光刻膠污染(ran)掩(yan)膜板；掩(yan)膜板的磨損(sun)，容(rong)易損(sun)壞，壽命很低（只能使(shi)用5～25次）；容(rong)易累積缺(que)(que)陷；上(shang)個世紀七十年(nian)代的工(gong)業水準(zhun)，已經逐漸(jian)被(bei)接近式曝光方式所淘汰了，國產光刻機均為接觸式曝光，國產光刻機的開(kai)發機構無法(fa)提供工(gong)藝要求更高(gao)的非接觸式曝光的產品化。

2、接近式曝光（Proximity Printing）

掩膜(mo)(mo)板與(yu)光刻(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)基(ji)底層(ceng)保(bao)留一個微(wei)小(xiao)的縫隙（Gap），Gap大約(yue)為(wei)0～200μm。可以有效避免與(yu)光刻(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)直接接觸(chu)而引起的掩膜(mo)(mo)板損傷，使(shi)掩膜(mo)(mo)和光刻(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)基(ji)底能耐久使(shi)用；掩模壽命(ming)長（可提高10倍以上），圖形缺陷少。接近式在現代光刻(ke)(ke)工藝中應用最為(wei)廣泛。

3、投影式曝光（Projection Printing）

在掩(yan)膜板與光(guang)(guang)刻膠之(zhi)間(jian)使用光(guang)(guang)學系(xi)統聚集光(guang)(guang)實現曝(pu)光(guang)(guang)。一般掩(yan)膜板的(de)尺寸(cun)會以需要轉移(yi)圖(tu)形的(de)4倍(bei)制作(zuo)。優點：提高了分辨率；掩(yan)膜板的(de)制作(zuo)更加(jia)容易；掩(yan)膜板上的(de)缺陷影響減小。

投影式曝光分類：

（1）掃描投影曝光(guang)（Scanning Project Printing）。70年代末～80年代初，〉1μm工(gong)藝；掩膜板(ban)1：1，全尺寸；

（2）步(bu)進重(zhong)復投影曝光(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(mo)板縮小比(bi)例（4：1），曝光(guang)區域(yu)（Exposure Field）22×22mm（一次(ci)曝光(guang)所能覆蓋的區域(yu)）。增加了(le)棱鏡系統的制作難度。

（3）掃描步進投影(ying)曝光（Scanning-Stepping Project Printing）。90年代(dai)末～至今，用于≤0.18μm工藝。采用6英寸的(de)(de)掩膜(mo)板按照4：1的(de)(de)比例曝光，曝光區域（Exposure Field）26×33mm。優點：增大了(le)每次曝光的(de)(de)視場；提供(gong)硅(gui)片(pian)表面不平整的(de)(de)補償；提高整個(ge)硅(gui)片(pian)的(de)(de)尺寸均(jun)勻(yun)性。但是，同時因為需要(yao)反向運動，增加了(le)機械(xie)系統(tong)的(de)(de)精度要(yao)求。

4、高精度雙面

主要用(yong)于(yu)中小(xiao)規(gui)模集(ji)成電(dian)(dian)路、半導體元(yuan)器(qi)件(jian)、光電(dian)(dian)子(zi)器(qi)件(jian)、聲表(biao)面波器(qi)件(jian)、薄膜電(dian)(dian)路、電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)器(qi)件(jian)的研制和生產。

高精度特制的翻版機構、雙視場CCD顯微(wei)顯示(shi)系統(tong)(tong)、多點光(guang)源曝光(guang)頭、真空管路(lu)系統(tong)(tong)、氣路(lu)系統(tong)(tong)、直聯式(shi)無油真空泵、防(fang)震工作臺等組成。

適用(yong)于φ100mm以下，厚度(du)5mm以下的各(ge)種基片的對準曝光(guang)。

5、高精度單面

針對各大專院校、企(qi)業及科(ke)研單位，對光(guang)刻機使用特(te)性研發(fa)的一種高精度(du)光(guang)刻機，中小規模(mo)集成電路、半導體元器(qi)件(jian)(jian)、光(guang)電子器(qi)件(jian)(jian)、聲表面波器(qi)件(jian)(jian)的研制(zhi)和生產。

高精度對準工作臺、雙目分離視(shi)場(chang)CCD顯微顯示系(xi)統、曝(pu)光(guang)頭、氣動系(xi)統、真(zhen)空管路系(xi)統、直聯(lian)式無油(you)真(zhen)空泵、防(fang)震工作臺和附件箱等組成。

解決非圓(yuan)形基(ji)(ji)片、碎片和底(di)面不(bu)平的(de)基(ji)(ji)片造成(cheng)的(de)版片分離不(bu)開所引(yin)起(qi)的(de)版片無法對(dui)準(zhun)的(de)問題。

二、光刻機怎么制造芯片

1、沉積

制(zhi)造芯片的第一(yi)步，通常是將材料薄膜沉積到晶(jing)圓上。材料可以是導體、絕緣體或(huo)半導體。

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

在掩模版上(shang)制作需要印刷(shua)的(de)(de)圖(tu)案(an)藍圖(tu)。晶圓放入光(guang)(guang)(guang)刻機(ji)后，光(guang)(guang)(guang)束會通過(guo)掩模版投射(she)(she)到(dao)晶圓上(shang)。光(guang)(guang)(guang)刻機(ji)內的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)學(xue)元(yuan)件將圖(tu)案(an)縮小并聚焦到(dao)光(guang)(guang)(guang)刻膠(jiao)涂層上(shang)。在光(guang)(guang)(guang)束的(de)(de)照射(she)(she)下(xia)，光(guang)(guang)(guang)刻膠(jiao)發生化學(xue)反(fan)應，光(guang)(guang)(guang)罩上(shang)的(de)(de)圖(tu)案(an)由此印刻到(dao)光(guang)(guang)(guang)刻膠(jiao)涂層。

4、計算光刻

光(guang)刻期間產生的物理、化學(xue)效應可能造成圖案形變，因此需要事先對(dui)掩模版上的圖案進行(xing)調整，確保最(zui)終光(guang)刻圖案的準(zhun)確。

5、烘烤與顯影

晶圓離開光(guang)刻機后，要進(jin)行烘烤及顯影，使光(guang)刻的圖案(an)永久固定。洗(xi)去多余光(guang)刻膠(jiao)，部分涂層留出(chu)空白部分。

6、刻蝕

顯影完成(cheng)后，使用氣體等材料去除多余的(de)空(kong)白部分，形(xing)成(cheng)3D電路圖案。

7、計量和檢驗

芯片生產過程中，始終對晶(jing)圓進(jin)行計(ji)量和檢(jian)驗，確保沒有誤差。檢(jian)測結果反(fan)饋(kui)至光刻系統(tong)，進(jin)一(yi)步優(you)化、調整(zheng)設備。這(zhe)一(yi)部(bu)，就需要用到(dao)納米級超(chao)精密運動平臺這(zhe)一(yi)關鍵設備了(le)。

8、離子注入

在去(qu)除剩余的(de)光刻膠(jiao)之前，可(ke)以用正離(li)子或負離(li)子轟(hong)擊晶圓，對部分圖案的(de)半(ban)導體(ti)特性進行調整。

9、視需要重復制程步驟

從(cong)薄膜沉積到去除光刻膠，整個(ge)流程(cheng)(cheng)為晶(jing)圓(yuan)片(pian)覆蓋上一層圖案。而要在(zai)晶(jing)圓(yuan)片(pian)上形成集成電(dian)路，完(wan)成芯片(pian)制作(zuo)，這(zhe)一流程(cheng)(cheng)需要不斷(duan)重復，可多達(da)100次。

10、封裝芯片

最(zui)后一步，運(yun)用超(chao)精密運(yun)動平臺，進(jin)行晶圓切割，獲得單個芯片，封裝在保(bao)護殼(ke)中。這樣，成品芯片就可以用來生產電視、平板電腦或者其他數字(zi)設(she)備了！