光刻機的工作原理是通過將光強集中在一定范圍內來形成圖案。首先，制圖軟件將電路圖案數據轉換為數字信號，并將其傳輸給光刻機控制器。控制器通過激光和反射鏡，在光刻機的控制范圍內形成一個凸出的電路圖案。接下來，光刻機會將光線聚焦在半導體片上，然后用光敏樹脂對半導體片進行光刻。 在這個過程中，光線被聚焦為極小的光點，并傳遞給半導體片上的光敏材料。隨著光照作用的持續，光敏樹脂在半導體片上形成電路圖案。完成后，光敏樹脂將經過加熱處理并去除，其余區域則被保留在半導體片上。這樣，就形成了微小而精確的電路圖案。

　　現代光刻機的技術水平已經非常高，能夠實現非常小的電路圖案和非常高的分辨率。這些技術的不斷發展還可以幫助擴大電路板上的功能。然而，因為僅適用于制造高精度電路圖案，所以光刻機通常只在大規模生產期間使用。 此外，隨著半導體產業的不斷發展，需要更高的解決方案，例如極紫外光刻(EUV)，這需要更高的能量濃度。

　　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。常用的光刻機是掩膜對準光刻，所以叫 Mask Alignment System。

　　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。

　　光刻機的用途?

　　①用于生產芯片;

　　②用于封裝;

　　③用于LED制造領域;

　　④用于生產芯片的光刻機是中國在半導體設備制造上的短板，國內晶圓廠所需的高端光刻機依賴進口。

　　光刻機的工作原理?

　　在加工芯片的過程中，光刻機通過一系列的光源能量、形狀控制手段，將光束透射過畫著線路圖的掩模，經物鏡補償各種光學誤差，將線路圖成比例縮小后映射到硅片上，然后使用化學方法顯影，得到刻在硅片上的電路圖。

　　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、激光刻蝕等工序。經過一次光刻的芯片可以繼續涂膠、曝光。越復雜的芯片，線路圖的層數越多，也需要更精密的曝光控制過程。

　　光刻機的結構是怎么樣的呢?

　　1、測量臺、曝光臺：承載硅片的工作臺。

　　2、激光器：光源，光刻機核心設備之一。

　　3、光束矯正器：矯正光束入射方向，讓激光束盡量平行。

　　4、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。

　　5、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。

　　6、遮光器：在不需要曝光的時候，阻止光束照射到硅片。

　　7、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。

　　8、掩模版：在內部刻著線路設計圖的玻璃板。

　　9、掩膜臺：承載掩模版運動的設備，運動控制精度是nm級的。

　　10、物鏡：物鏡用來補償光學誤差，并將線路圖等比例縮小。

　　11、硅片：用硅晶制成的圓片。

　　12、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。

　　光刻機是在半導體領域必不可少的設備，無論生產制造什么樣的芯片，都脫離不了光刻機，　如果說航空發動機代表了人類科技領域發展的頂級水平,那么光刻機則是半導體工業界最為耀眼的明珠，其具有技術難度最高、單臺成本最大、決定集成密度等特點。

　　今天我們就來了解一下光刻機。

　　光刻機的工作原理在整個芯片制造工藝中，幾乎每個工藝的實施，都離不開光刻的技術。光刻也是制造芯片的最關鍵技術，他占芯片制造成本的35%以上。

　　當芯片完成 IC 設計后，就要委托晶圓代工廠進行芯片制造封裝。

　　芯片制造中，晶圓必不可少，從二氧化硅(SiO2)礦石，比如石英砂中用一系列化學和物理冶煉的方法提純出硅棒，然后切割成圓形的單晶硅片，這就是晶圓。

　　從硅棒上切下的晶圓片

　　晶圓是制造各式電腦芯片的基礎。我們可以將芯片制造比擬成用積木蓋房子，藉由一層又一層的堆疊，完成自己期望的造型(也就是各式芯片)。然而，如果沒有良好的地基，蓋出來的房子就會歪來歪去，不合自己所意，為了做出完美的房子，便需要一個平穩的基板。對芯片制造來說，這個基板就是晶圓。

　　光刻技術是一種精密的微細加工技術。常規光刻技術是采用波長為2000～4500埃的紫外光作為圖像信息載體，以光致抗光刻技術蝕劑為中間(圖像記錄)媒介實現圖形的變換、轉移和處理，最終把圖像信息傳遞到晶片(主要指硅片)或介質層上的一種工藝。

　　光刻技術就是把芯片制作所需要的線路與功能區做出來。簡單來說芯片設計人員設計的線路與功能區“印進”晶圓之中，類似照相機照相。照相機拍攝的照片是印在底片上，而光刻刻的不是照片，而是電路圖和其他電子元件。

　　就好像原本一個空空如也的大腦，通過光刻技術把指令放進去，那這個大腦才可以運作，而電路圖和其他電子元件就是芯片設計人員設計的指令。

　　光刻包括光復印和刻蝕工藝兩個主要方面：

　　光復印工藝：經曝光系統將預制在掩模版上的器件或電路圖形按所要求的位置，精確傳遞到預涂在晶片表面或介質層上的光致抗蝕劑薄層上。

　　刻蝕工藝：利用化學或物理方法，將抗蝕劑薄層未掩蔽的晶片表面或介質層除去，從而在晶片表面或介質層上獲得與抗蝕劑薄層圖形完全一致的圖形。集成電路各功能層是立體重疊的，因而光刻工藝總是多次反復進行。例如，大規模集成電路要經過約10次光刻才能完成各層圖形的全部傳遞。

　　而光復印技術就是光刻機，而刻蝕工藝就是蝕刻機。

　　在光刻技術的原理下，人們制造了光刻機，光刻機通過一系列的光源能量、形狀控制手段，將光束透射過畫著線路圖的掩模，經物鏡補償各種光學誤差，將線路圖成比例縮小后映射到晶圓上，不同光刻機的成像比例不同，有5:1，也有4:1。然后使用化學方法顯影，得到刻在晶圓上的電路圖(即芯片)。