光刻机光刻原理（光刻基本原理）
光刻机光刻原理（光刻基本原理）
光刻机原理是什么，为何在我国如此重要？一台EUV光刻机售价一亿美金以上，比很多战斗机的售价都要贵。先进的光刻机必须要用到世界上最先进的零件和技术，并且高度依赖供应链全球化，荷兰的ASML用了美国提供的世界上最好的极紫外光源，德国蔡司世界上最好的镜片和光学系统技术，还有瑞典提供的精密轴承。另外，为了给光刻机的研发提供充足的资金，ASML还强制让三星，台积电，英特尔等重要客户入股投资了ASML并一起参与开发和反馈光刻机设备存在的问题，ASML得到了最先进的技术和大量的资金支持。
中国目前由于瓦纳森条约先进设备禁运，很难买到国外的一些先进设备和技术，中国只能靠自己独立自主发展光刻机，同时我们国家的精密加工和先进制造业还不是很发达，很多零件的性能不如国外，甚至有些零件我们还造不出来，这就导致我们国家先进光刻机的研发进度远远落后于ASML，我们国家自己研发的光刻机目前最好的是上海微电子的90nm制程的光刻机,跟ASML差距很大，虽然这条道路很艰难，但是如果我们做不出来，美国就会一直卡我们的脖子，我们自己的光刻机也在努力追赶世界先进水平。
光刻机涉及的核心技术太多，不是几句话能说透，否则也不至于成为“卡脖子”的技术与设备，至少从机械方面的精密加工，甚至可以说极精密加工、微电子、程序控制、光电技术与感应系统……太多太多了，应该说全是难点，尤其是这些技术要组合在一起协同工作，就成了难上加难了，我的疑惑是为什么荷兰，现在应该叫尼德兰了，是如何会在这个领域如此独占鳌头的。
一、用途
光刻机是芯片制造的核心设备之一，按照用途可以分为好几种：有用于生产芯片的光刻机；有用于封装的光刻机；还有用于LED制造领域的投影光刻机。
用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板，国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口，本次厦门企业从荷兰进口的光刻机就是用于芯片生产的设备。
二、工作原理
在加工芯片的过程中，光刻机通过一系列的光源能量、形状控制手段，将光束透射过画着线路图的掩模，经物镜补偿各种光学误差，将线路图成比例缩小后映射到硅片上，然后使用化学方法显影，得到刻在硅片上的电路图。
一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、激光刻蚀等工序。经过一次光刻的芯片可以继续涂胶、曝光。越复杂的芯片，线路图的层数越多，也需要更精密的曝光控制过程。
扩展资料
光刻机的结构：
1、测量台、曝光台：是承载硅片的工作台。
2、激光器：也就是光源，光刻机核心设备之一。
3、光束矫正器：矫正光束入射方向，让激光束尽量平行。
4、能量控制器：控制最终照射到硅片上的能量，曝光不足或过足都会严重影响成像质量。
5、光束形状设置：设置光束为圆型、环型等不同形状，不同的光束状态有不同的光学特性。
6、遮光器：在不需要曝光的时候，阻止光束照射到硅片。
7、能量探测器：检测光束最终入射能量是否符合曝光要求，并反馈给能量控制器进行调整。
8、掩模版：一块在内部刻着线路设计图的玻璃板，贵的要数十万美元。
9、掩膜台：承载掩模版运动的设备，运动控制精度是nm级的。
10、物镜：物镜用来补偿光学误差，并将线路图等比例缩小。
11、硅片：用硅晶制成的圆片。硅片有多种尺寸，尺寸越大，产率越高。题外话，由于硅片是圆的，所以需要在硅片上剪一个缺口来确认硅片的坐标系，根据缺口的形状不同分为两种，分别叫flat、 notch。
12、内部封闭框架、减振器：将工作台与外部环境隔离，保持水平，减少外界振动干扰，并维持稳定的温度、压力。
参考资料来源：百度百科-光刻机
光刻工艺是利用类似照相制版的原理，在半导体晶片表面的掩膜层上面刻蚀精细图形的表面加工技术。也就是使用可见光和紫外光线把电路图案投影“印刷”到覆有感光材料的硅晶片表面，再经过蚀刻工艺去除无用部分，所剩就是电路本身了。光刻工艺的流程中有制版、硅片氧化、涂胶、曝光、显影、腐蚀、去胶等。
光刻是制作半导体器件和集成电路的关键工艺。自20世纪60年代以来，都是用带有图形的掩膜覆盖在被加工的半导体芯片表面，制作出半导体器件的不同工作区。随着集成电路所包含的器件越来越多，要求单个器件尺寸及其间隔越来越小，所以常以光刻所能分辨的最小线条宽度来标志集成电路的工艺水平。国际上较先进的集成电路生产线是1微米线，即光刻的分辨线宽为1微米。日本两家公司成功地应用加速器所产生的同步辐射X射线进行投影式光刻，制成了线宽为0.1微米的微细布线，使光刻技术达到新的水平。
1、光刻机可以分为用于生产芯片、用于封装和用于LED制造。按照光源和发展前后，依次可分为紫外光源（UV）、深紫外光源(DUV)、极紫外光源（EUV），光源的波长影光刻机的工艺。光刻机可分为接触式光刻、直写式光刻、投影式光刻。
2、原理：接近或接触式光刻通过无限靠近，复制掩模板上的图案；直写式光刻是将光束聚焦为一点，通过运动工件台或镜头扫描实现任意图形加工。投影式光刻光刻因其高效率、无损伤的优点，是集成电路主流光刻技术。
光刻机又名掩模对准曝光机、曝光系统、光刻系统等，是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术，把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。光刻机的种类可分为：接触式曝光、接近式曝光、投影式曝光。
光刻机的工作原理是通过一系列的光源能量、形状控制手段，将光束透射过画着线路图的掩模，经物镜补偿各种光学误差，将线路图成比例缩小后映射到硅片上。然后使用化学方法显影，得到刻在硅片上的电路图。
一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、激光刻蚀等工序。光刻机的制造和维护需要高度的光学和电子工业基础，因此，世界上只有少数厂家掌握。
光刻机的品牌众多，根据采用不同技术路线的可以归纳成如下几类：高端的投影式光刻机可分为步进投影和扫描投影光刻机两种，分辨率通常七纳米至几微米之间，高端光刻机号称世界上最精密的仪器，世界上已有1.2亿美金一台的光刻机。高端光刻机堪称现代光学工业之花，其制造难度之大，全世界只有少数几家公司能够制造。国外品牌主要以荷兰ASML，日本Nikon和日本Canon三大品牌为主。
光刻机原理是通过一系列的光源能量、形状控制手段，将光束透射过画着线路图的掩模，经物镜补偿各种光学误差，将线路图成比例缩小后映射到晶圆上，最后形成芯片。
就好像原本一个空空如也的大脑，通过光刻技术把指令放进去，那这个大脑才可以运作，而电路图和其他电子元件就是芯片设计人员设计的指令。
光刻机就是把芯片制作所需要的线路与功能区做出来。简单来说芯片设计人员设计的线路与功能区“印进”晶圆之中，类似照相机照相。照相机拍摄的照片是印在底片上，而光刻刻的不是照片，而是电路图和其他电子元件。
