什么是光刻機

　　光刻機（Mask Aligner） 又名：掩模對準曝光機，曝光系統，光刻系統等。一般的光刻工藝要經歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。

　　Photolithography（光刻）意思是用光來制作一個圖形（工藝）；在硅片表面勻膠，然后將掩模版上的圖形轉移光刻膠上的過程將器件或電路結構臨時“復制”到硅片上的過程。

　　光刻的目的

　　使表面具有疏水性，增強基底表面與光刻膠的黏附性。

　　光刻機工作原理

　　上圖是一張光刻機的簡易工作原理圖。下面，簡單介紹一下圖中各設備的作用。

　　測量臺、曝光臺：承載硅片的工作臺，也就是本次所說的雙工作臺。

　　光束矯正器：矯正光束入射方向，讓激光束盡量平行。

　　能量控制器：控制最終照射到硅片上的能量，曝光不足或過足都會嚴重影響成像質量。

　　光束形狀設置：設置光束為圓型、環型等不同形狀，不同的光束狀態有不同的光學特性。

　　遮光器：在不需要曝光的時候，阻止光束照射到硅片。

　　能量探測器：檢測光束最終入射能量是否符合曝光要求，并反饋給能量控制器進行調整。

　　掩模版：一塊在內部刻著線路設計圖的玻璃板，貴的要數十萬美元。

　　掩膜臺：承載掩模版運動的設備，運動控制精度是nm級的。

　　物鏡：物鏡由20多塊鏡片組成，主要作用是把掩膜版上的電路圖按比例縮小，再被激光映射的硅片上，并且物鏡還要補償各種光學誤差。技術難度就在于物鏡的設計難度大，精度的要求高。

　　硅片：用硅晶制成的圓片。硅片有多種尺寸，尺寸越大，產率越高。題外話，由于硅片是圓的，所以需要在硅片上剪一個缺口來確認硅片的坐標系，根據缺口的形狀不同分為兩種，分別叫flat、notch。

　　內部封閉框架、減振器：將工作臺與外部環境隔離，保持水平，減少外界振動干擾，并維持穩定的溫度、壓力。

　　光刻機分類

　　光刻機一般根據操作的簡便性分為三種，手動、半自動、全自動。

　　A 手動：指的是對準的調節方式，是通過手調旋鈕改變它的X軸，Y軸和thita角度來完成對準，對準精度可想而知不高了；

　　B 半自動：指的是對準可以通過電動軸根據CCD的進行定位調諧；

　　C 自動：指的是從基板的上載下載，曝光時長和循環都是通過程序控制，自動光刻機主要是滿足工廠對于處理量的需要。

　　光刻機可以分為接近接觸式光刻、直寫式光刻、以及投影式光刻三大類。接近接觸式通過無限靠近，復制掩模板上的圖案；投影式光刻采用投影物鏡，將掩模板上的結構投影到基片表面；而直寫，則將光束聚焦為一點，通過運動工件臺或鏡頭掃描實現任意圖形加工。光學投影式光刻憑借其高效率、無損傷的優點，一直是集成電路主流光刻技術。

　　光刻機應用

　　光刻機可廣泛應用于微納流控晶片加工、微納光學元件、微納光柵、ＮＭＥＭＳ器件等微納結構器件的制備。

　　刻蝕機是什么

　　實際上狹義理解就是光刻腐蝕，先通過光刻將光刻膠進行光刻曝光處理，然后通過其它方式實現腐蝕處理掉所需除去的部分。隨著微制造工藝的發展；廣義上來講，刻蝕成了通過溶液、反應離子或其它機械方式來剝離、去除材料的一種統稱，成為微加工制造的一種普適叫法。

　　刻蝕機的原理

　　感應耦合等離子體刻蝕法（Inductively CoupledPlasma Etch，簡稱ICPE）是化學過程和物理過程共同作用的結果。它的基本原理是在真空低氣壓下，ICP 射頻電源產生的射頻輸出到環形耦合線圈，以一定比例的混合刻蝕氣體經耦合輝光放電，產生高密度的等離子體，在下電極的RF 射頻作用下，這些等離子體對基片表面進行轟擊，基片圖形區域的半導體材料的化學鍵被打斷，與刻蝕氣體生成揮發性物質，以氣體形式脫離基片，從真空管路被抽走。

　　刻蝕機和光刻機的區別

　　刻蝕相對光刻要容易。

　　光刻機把圖案印上去，然后刻蝕機根據印上去的圖案刻蝕掉有圖案（或者沒有圖案）的部分，留下剩余的部分。

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