一、光刻機的種類有哪些

1、接觸式曝光（Contact Printing）

掩膜(mo)板直(zhi)接(jie)(jie)(jie)與光(guang)刻膠層接(jie)(jie)(jie)觸。曝光(guang)出(chu)來(lai)的圖形(xing)與掩膜(mo)板上(shang)的圖形(xing)分(fen)(fen)辨率相當，設備簡單。接(jie)(jie)(jie)觸式(shi)，根據(ju)施加力量的方式(shi)不同又分(fen)(fen)為：軟接(jie)(jie)(jie)觸，硬接(jie)(jie)(jie)觸和真空接(jie)(jie)(jie)觸。

（1）軟接觸：就(jiu)是把基(ji)片通(tong)過托盤吸(xi)附住（類似于勻膠(jiao)機的基(ji)片放置方式），掩膜(mo)蓋(gai)在基(ji)片上面。

（2）硬接觸：是(shi)將基片(pian)通過(guo)一個氣壓（氮氣），往上頂，使之與掩膜接觸。

（3）真空接(jie)觸：是(shi)在掩膜和基片(pian)中間抽氣，使之更加(jia)好的貼合（想一想把被子抽真空放置的方(fang)式）。

缺點(dian)：光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠污染掩膜板；掩膜板的磨損，容易(yi)(yi)損壞(huai)，壽命很低（只(zhi)能(neng)使用5～25次）；容易(yi)(yi)累積缺陷；上個世(shi)紀七十年代(dai)的工(gong)業(ye)水準，已經逐漸被接(jie)近(jin)式曝光(guang)(guang)方式所淘汰(tai)了，國(guo)產(chan)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)機均為接(jie)觸式曝光(guang)(guang)，國(guo)產(chan)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)機的開發機構無法提供工(gong)藝要求更高(gao)的非接(jie)觸式曝光(guang)(guang)的產(chan)品化。

2、接近式曝光（Proximity Printing）

掩(yan)膜(mo)板與(yu)光(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)基(ji)底層保留一個微小的(de)縫隙（Gap），Gap大約為0～200μm。可以(yi)有效避免與(yu)光(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)直接(jie)接(jie)觸而引起的(de)掩(yan)膜(mo)板損(sun)傷，使掩(yan)膜(mo)和光(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)基(ji)底能耐久使用；掩(yan)模壽命長（可提高(gao)10倍以(yi)上），圖形缺陷(xian)少。接(jie)近(jin)式(shi)在現(xian)代光(guang)刻(ke)(ke)工藝(yi)中應用最為廣泛。

3、投影式曝光（Projection Printing）

在掩(yan)膜板(ban)與光(guang)刻膠之間使用光(guang)學系(xi)統聚集光(guang)實現曝光(guang)。一般掩(yan)膜板(ban)的(de)(de)尺寸會(hui)以(yi)需要轉移圖(tu)形的(de)(de)4倍制作(zuo)。優點：提高了分辨率；掩(yan)膜板(ban)的(de)(de)制作(zuo)更加容易；掩(yan)膜板(ban)上的(de)(de)缺陷影響減小。

投影式曝光分類(lei)：

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

（2）步進(jin)重復投影(ying)曝光（Stepping-repeating Project Printing或(huo)稱作Stepper）。80年代末～90年代，0.35μm（I line）～0.25μm（DUV）。掩膜板縮(suo)小比(bi)例（4：1），曝光區(qu)域(yu)（Exposure Field）22×22mm（一(yi)次曝光所能(neng)覆蓋(gai)的區(qu)域(yu)）。增加了棱鏡系(xi)統(tong)的制作難(nan)度(du)。

（3）掃描步進投影曝(pu)光(guang)（Scanning-Stepping Project Printing）。90年代末～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(li)曝(pu)光(guang)，曝(pu)光(guang)區(qu)域(yu)（Exposure Field）26×33mm。優(you)點：增大了每(mei)次曝(pu)光(guang)的(de)(de)視場(chang)；提(ti)供硅(gui)(gui)片表面不平(ping)整的(de)(de)補償(chang)；提(ti)高整個硅(gui)(gui)片的(de)(de)尺(chi)寸均勻性。但是，同時因為需要(yao)反向運動，增加(jia)了機械系統的(de)(de)精(jing)度(du)要(yao)求。

4、高精度雙面

主要用于中小規模集成電(dian)路(lu)、半導(dao)體元器(qi)件(jian)、光(guang)電(dian)子器(qi)件(jian)、聲(sheng)表面波器(qi)件(jian)、薄膜(mo)電(dian)路(lu)、電(dian)力電(dian)子器(qi)件(jian)的研制和生產。

高精(jing)度特制(zhi)的翻版(ban)機構、雙視場CCD顯(xian)微顯(xian)示系(xi)統、多點光源曝光頭、真(zhen)(zhen)空管路系(xi)統、氣路系(xi)統、直聯式無油真(zhen)(zhen)空泵(beng)、防震工作臺等組成(cheng)。

適用于φ100mm以下，厚度(du)5mm以下的各種基片的對準曝(pu)光。

5、高精度單面

針對(dui)各大專院校、企業及(ji)科研單(dan)位，對(dui)光刻(ke)機使用特(te)性研發(fa)的(de)(de)一種高精度光刻(ke)機，中小規(gui)模集成電路、半導(dao)體元(yuan)器(qi)(qi)件、光電子器(qi)(qi)件、聲表面波器(qi)(qi)件的(de)(de)研制和(he)生產(chan)。

高精度對(dui)準(zhun)工作臺、雙(shuang)目分離視場CCD顯(xian)微(wei)顯(xian)示系(xi)統(tong)(tong)、曝光(guang)頭、氣(qi)動系(xi)統(tong)(tong)、真空管路系(xi)統(tong)(tong)、直(zhi)聯式無油真空泵、防震工作臺和附件箱(xiang)等組成(cheng)。

解決(jue)非圓形(xing)基片(pian)、碎片(pian)和底面(mian)不(bu)平的基片(pian)造成(cheng)的版片(pian)分離不(bu)開(kai)所引起的版片(pian)無(wu)法對準的問題。

二、光刻機怎么制造芯片

1、沉積

制造芯片的第(di)一步，通常(chang)是(shi)將材料(liao)薄膜沉積到晶(jing)圓上。材料(liao)可以(yi)是(shi)導體(ti)、絕緣體(ti)或(huo)半導體(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)(shang)制作需(xu)要印刷的(de)圖(tu)案(an)藍圖(tu)。晶(jing)圓(yuan)放入光(guang)(guang)刻機(ji)后，光(guang)(guang)束會(hui)通過掩模(mo)版投射到(dao)晶(jing)圓(yuan)上(shang)(shang)。光(guang)(guang)刻機(ji)內的(de)光(guang)(guang)學(xue)元(yuan)件將圖(tu)案(an)縮小并聚焦到(dao)光(guang)(guang)刻膠(jiao)涂層上(shang)(shang)。在(zai)光(guang)(guang)束的(de)照(zhao)射下(xia)，光(guang)(guang)刻膠(jiao)發(fa)生(sheng)化學(xue)反應，光(guang)(guang)罩上(shang)(shang)的(de)圖(tu)案(an)由(you)此印刻到(dao)光(guang)(guang)刻膠(jiao)涂層。

4、計算光刻

光(guang)刻(ke)期間產(chan)生的物(wu)理、化學效應可能造(zao)成圖(tu)案形變，因此需要事先對掩模版上的圖(tu)案進行(xing)調整(zheng)，確保最終光(guang)刻(ke)圖(tu)案的準確。

5、烘烤與顯影

晶圓離開光(guang)刻(ke)機后(hou)，要進行(xing)烘烤及顯(xian)影，使光(guang)刻(ke)的圖(tu)案(an)永久固(gu)定。洗(xi)去多余光(guang)刻(ke)膠，部分涂(tu)層留(liu)出空白部分。

6、刻蝕

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

7、計量和檢驗

芯片生產(chan)過程(cheng)中，始終對晶(jing)圓進行計量和檢驗(yan)，確(que)保沒有誤差。檢測結果反饋至光刻系(xi)統，進一(yi)步優化、調整設備。這(zhe)一(yi)部(bu)，就(jiu)需要用到納(na)米(mi)級超精密運動平臺(tai)這(zhe)一(yi)關鍵(jian)設備了。

8、離子注入

在去除剩余的(de)光刻膠之前，可以用(yong)正離子或負離子轟擊(ji)晶圓，對部分圖案(an)的(de)半導體特性進行調整。

9、視需要重復制程步驟

從薄膜沉積到去除(chu)光刻膠(jiao)，整個流程(cheng)為晶(jing)(jing)圓片(pian)覆蓋上(shang)一層圖案。而要在(zai)晶(jing)(jing)圓片(pian)上(shang)形(xing)成(cheng)集成(cheng)電路，完成(cheng)芯片(pian)制作(zuo)，這一流程(cheng)需要不斷重(zhong)復(fu)，可多達100次。

10、封裝芯片

最后一步(bu)，運用(yong)超精密運動平臺，進行晶(jing)圓(yuan)切割，獲得單(dan)個芯(xin)片，封裝(zhuang)在保護(hu)殼中。這樣，成品芯(xin)片就可以用(yong)來生(sheng)產電(dian)視、平板(ban)電(dian)腦或者其他數字設備了！