一、光刻機的種類有哪些

1、接觸式曝光（Contact Printing）

掩膜板直接與光刻膠層接觸。曝光出來的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當，設(shè)備簡單。接觸式，根據(jù)施加力量的方式不同又分為：軟接觸，硬接觸和真空接觸。

（1）軟接觸：就是把基片通過托盤吸附?。愃朴趧蚰z機的基片放置方式），掩膜蓋在基片上面。

（2）硬接觸：是將基片通過一個氣壓（氮氣），往上頂，使之與掩膜接觸。

（3）真空接觸：是在掩膜和基片中間抽氣，使之更加好的貼合（想一想把被子抽真空放置的方式）。

缺點：光刻膠污染掩膜板；掩膜板的磨損，容易損壞，壽命很低（只能使用5～25次）；容易累積缺陷；上個世紀七十年代的工業(yè)水準，已經(jīng)逐漸被接近式曝光方式所淘汰了，國產(chǎn)光刻機均為接觸式曝光，國產(chǎn)光刻機的開發(fā)機構(gòu)無法提供工藝要求更高的非接觸式曝光的產(chǎn)品化。

2、接近式曝光（Proximity Printing）

掩膜板與光刻膠基底層保留一個微小的縫隙（Gap），Gap大約為0～200μm?？梢杂行П苊馀c光刻膠直接接觸而引起的掩膜板損傷，使掩膜和光刻膠基底能耐久使用；掩模壽命長（可提高10倍以上），圖形缺陷少。接近式在現(xiàn)代光刻工藝中應(yīng)用最為廣泛。

3、投影式曝光（Projection Printing）

在掩膜板與光刻膠之間使用光學(xué)系統(tǒng)聚集光實現(xiàn)曝光。一般掩膜板的尺寸會以需要轉(zhuǎn)移圖形的4倍制作。優(yōu)點：提高了分辨率；掩膜板的制作更加容易；掩膜板上的缺陷影響減小。

投影式曝光分類：

（1）掃描投影曝光（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(fù)投影曝光（Stepping-repeating Project Printing或稱作Stepper）。80年代末～90年代，0.35μm（I line）～0.25μm（DUV）。掩膜板縮小比例（4：1），曝光區(qū)域（Exposure Field）22×22mm（一次曝光所能覆蓋的區(qū)域）。增加了棱鏡系統(tǒng)的制作難度。

（3）掃描步進投影曝光（Scanning-Stepping Project Printing）。90年代末～至今，用于≤0.18μm工藝。采用6英寸的掩膜板按照4：1的比例曝光，曝光區(qū)域（Exposure Field）26×33mm。優(yōu)點：增大了每次曝光的視場；提供硅片表面不平整的補償；提高整個硅片的尺寸均勻性。但是，同時因為需要反向運動，增加了機械系統(tǒng)的精度要求。

4、高精度雙面

主要用于中小規(guī)模集成電路、半導(dǎo)體元器件、光電子器件、聲表面波器件、薄膜電路、電力電子器件的研制和生產(chǎn)。

高精度特制的翻版機構(gòu)、雙視場CCD顯微顯示系統(tǒng)、多點光源曝光頭、真空管路系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、直聯(lián)式無油真空泵、防震工作臺等組成。

適用于φ100mm以下，厚度5mm以下的各種基片的對準曝光。

5、高精度單面

針對各大專院校、企業(yè)及科研單位，對光刻機使用特性研發(fā)的一種高精度光刻機，中小規(guī)模集成電路、半導(dǎo)體元器件、光電子器件、聲表面波器件的研制和生產(chǎn)。

高精度對準工作臺、雙目分離視場CCD顯微顯示系統(tǒng)、曝光頭、氣動系統(tǒng)、真空管路系統(tǒng)、直聯(lián)式無油真空泵、防震工作臺和附件箱等組成。

解決非圓形基片、碎片和底面不平的基片造成的版片分離不開所引起的版片無法對準的問題。

二、光刻機怎么制造芯片

1、沉積

制造芯片的第一步，通常是將材料薄膜沉積到晶圓上。材料可以是導(dǎo)體、絕緣體或半導(dǎo)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

在掩模版上制作需要印刷的圖案藍圖。晶圓放入光刻機后，光束會通過掩模版投射到晶圓上。光刻機內(nèi)的光學(xué)元件將圖案縮小并聚焦到光刻膠涂層上。在光束的照射下，光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，光罩上的圖案由此印刻到光刻膠涂層。

4、計算光刻

光刻期間產(chǎn)生的物理、化學(xué)效應(yīng)可能造成圖案形變，因此需要事先對掩模版上的圖案進行調(diào)整，確保最終光刻圖案的準確。

5、烘烤與顯影

晶圓離開光刻機后，要進行烘烤及顯影，使光刻的圖案永久固定。洗去多余光刻膠，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。

7、計量和檢驗

芯片生產(chǎn)過程中，始終對晶圓進行計量和檢驗，確保沒有誤差。檢測結(jié)果反饋至光刻系統(tǒng)，進一步優(yōu)化、調(diào)整設(shè)備。這一部，就需要用到納米級超精密運動平臺這一關(guān)鍵設(shè)備了。

8、離子注入

在去除剩余的光刻膠之前，可以用正離子或負離子轟擊晶圓，對部分圖案的半導(dǎo)體特性進行調(diào)整。

9、視需要重復(fù)制程步驟

從薄膜沉積到去除光刻膠，整個流程為晶圓片覆蓋上一層圖案。而要在晶圓片上形成集成電路，完成芯片制作，這一流程需要不斷重復(fù)，可多達100次。

10、封裝芯片

最后一步，運用超精密運動平臺，進行晶圓切割，獲得單個芯片，封裝在保護殼中。這樣，成品芯片就可以用來生產(chǎn)電視、平板電腦或者其他數(shù)字設(shè)備了！