一、光刻機是干什么用的

光刻機是用來制造芯片的。光刻機又被稱為掩膜對準曝光機，在芯片生產(chǎn)中用于光刻工藝，而光刻工藝又是生產(chǎn)流程中最關(guān)鍵的一步，所以光刻機又是芯片生產(chǎn)中不可缺少的設備。

光刻機決定了芯片的精密尺寸，設計師設計好芯片線路，再通過光刻機將線路刻在芯片上，其尺度通常在微米級以上。

光刻機是芯片生產(chǎn)中最昂貴也是技術(shù)難度最大的設備，因為其決定了一塊芯片的整體框架與功能。

其實生產(chǎn)高精度芯片并不難，只是生產(chǎn)速度太慢，而光刻機能快速生產(chǎn)高精度的芯片，所以很重要。

二、光刻機的工作原理

利用光刻機發(fā)出的光通過具有圖形的光罩對涂有光刻膠的薄片曝光，光刻膠見光后會發(fā)生性質(zhì)變化，從而使光罩上得圖形復印到薄片上，從而使薄片具有電子線路圖的作用。這就是光刻的作用，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。

簡單點來說，光刻機就是放大的單反，光刻機就是將光罩上的設計好集成電路圖形通過光線的曝光印到光感材料上，形成圖形。

三、光刻機的性能指標

光刻機的主要性能指標有：支持基片的尺寸范圍，分辨率、對準精度、曝光方式、光源波長、光強均勻性、生產(chǎn)效率等。

分辨率是對光刻工藝加工可以達到的最細線條精度的一種描述方式。光刻的分辨率受受光源衍射的限制，所以與光源、光刻系統(tǒng)、光刻膠和工藝等各方面的限制。

對準精度是在多層曝光時層間圖案的定位精度。

曝光方式分為接觸接近式、投影式和直寫式。

曝光光源波長分為紫外、深紫外和極紫外區(qū)域，光源有汞燈，準分子激光器等。

四、光刻機制造需要哪些技術(shù)

光刻機的制造體系非常復雜，有兩點至關(guān)重要，即精密零部件和組裝技術(shù)。

1、精密零部件

一臺光刻機的制造需要數(shù)萬個精密零部件。通常來說，一臺光刻機的制造需要大約八萬個精密零件，而目前世界上最為先進的極紫外EUV光刻機所需要的制造零件更是高達十萬余個。

一套完整的光刻機包括多個組成系統(tǒng)，主要包括曝光系統(tǒng)、自動對準系統(tǒng)、整機軟件系統(tǒng)等。其中，曝光系統(tǒng)更是包含了照明系統(tǒng)和投影物鏡。

在組成光科技的所有核心精密零件中，光學鏡頭、光學光源、雙工作臺又可以說是核心中的核心。

擁有高數(shù)值孔徑的光學鏡頭是決定光刻機的分辨率和閾值誤差能力。而分辨率和套值誤差能力對于一臺品牌光刻機具有至關(guān)重要的重要性。而世界上最為先進的EUV極紫外光刻機唯一可以使用的鏡頭就是由蔡司公司生產(chǎn)的鏡頭。

光刻機的光學光源所包含的光源波長是決定光刻機工業(yè)能力的重要部分。需要特別注意的是，光刻機所需要的光源，必須具備體積小、功率高以及穩(wěn)定的幾個特點。

比如說極紫外EUV光刻機所使用的光源波長是僅僅只有13.5納米的極紫外光，其所使用的光學系統(tǒng)極為復雜。

光刻機中所需要的工作臺系能夠影響光刻機運行過程中的精度和產(chǎn)效，含有的綜合技術(shù)難度非常高。因為這種工作臺中具有承載硅片來能夠完成光刻機運行過程中的一系列超精密的運動系統(tǒng)，其中包括上下片、對準、景圓面型測量、曝光等等。

2、組裝技術(shù)

一臺光刻機不僅需要精密的零件，這些零件的組裝技術(shù)也至關(guān)重要。

當所有零件都準備就緒之后，接下來的組裝過程將直接影響一個光刻機的運行效能。現(xiàn)在光刻機主要生產(chǎn)商荷蘭ASML公司（中文譯名：阿斯麥爾）的生產(chǎn)過程從本質(zhì)上來說更像是一個零件組裝公司，因為ASML公司生產(chǎn)光刻機所需要的將近90%的部件是從世界各地采購，其在世界上擁有超過五千家供應商。

換句話說，ASML公司之所以能夠在光刻機制造技術(shù)上打敗尼康以及佳能等其他光刻機生產(chǎn)對手，從而在全球光刻機制造和銷售市場上占據(jù)領(lǐng)先地位，一個重要原因就是強大的組裝技術(shù)。

一家強大的光刻機組裝企業(yè)需要具有各種嫻熟的技術(shù)工人和各種組裝方面的知識產(chǎn)權(quán)，從而能夠清楚明白各種精密元件如何組裝，進而通過他們嫻熟的操作和系統(tǒng)的知識來快速和精確的制造一臺光刻機。

我國目前在光刻機的技術(shù)方面，經(jīng)過近二十年的關(guān)鍵技術(shù)攻克，已經(jīng)取得長足發(fā)展。

從光刻機雙工作臺來說，中國華卓精科與清華團隊生產(chǎn)聯(lián)合研制的雙工作臺已經(jīng)打破ASML的技術(shù)壟斷，至于光刻機的同步光源設備和光學鏡頭的技術(shù)也在哈工大等全國知名科研機構(gòu)的潛心研究中獲得了迅猛發(fā)展。

可以說，目前我國人才、資源、資金等各個方面都已具備，未來我們擁有屬于自己的光刻機只是時間問題，未來前景可期！