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光刻机详解作为光刻工艺中最重要设备之一，光刻机一次次革命性的突破，使大模集成电路制造技术飞速向前发展。
了解提高光刻机性能的关键技术以及了解下一代光刻技术的发展情况是十分重要的。
光刻机光刻机（Mask Aligner) 又名：掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统等。
光刻（Photolithography）意思是用光来制作一个图形（工艺）；在硅片表面匀胶，然后将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。
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、刻蚀等工序。
光刻机是集成电路芯片制造的关键核心设备。
光刻机是微电子装备的龙头，技术难度最高，单台成本最大。
光刻机发展路线图光刻机三巨头荷兰的ASML，日本的Nikon，Canon光刻机重要评价指标支持基片的尺寸范围，分辨率、对准精度、曝光方式、光源波长、光强均匀性、生产效率等。
分辨率是对光刻工艺加工可以达到的最细线条精度的一种描述方式。
光刻的分辨率受受光源衍射的限制,所以与光源、光刻系统、光刻胶和工艺等各方面的限制。
对准精度是在多层曝光时层间图案的定位精度。
曝光方式分为接触接近式、投影式和直写式。
曝光光源波长分为紫外、深紫外和极紫外区域，光源有汞灯，准分子激光器等。
光刻机的结构整机光刻机包含曝光系统(照明系统和投影物镜) 工件台掩模台系统自动对准系统调焦调平测量系统掩模传输系统硅片传输系统环境控制系统整机框架及减振系统整机控制系统整机软件系统光刻机整体结构•光刻机整体结构光刻技术的基本原理和工艺光刻工艺通过曝光的方法将掩模上的图形转移到涂覆于硅片表面的光刻胶上，然后通过显影、刻蚀等工艺将图形转移到硅片上。
1、涂胶要制备光刻图形，首先就得在芯片表面制备一层均匀的光刻胶。
在涂胶之前，对芯片表面进行清洗和干燥是必不可少的。
目前涂胶的主要方法有：甩胶、喷胶和气相沉积，但应用最广泛的还是甩胶。
近年来业界有不少有关透镜像差的报道 [12-20]。
在所有像差中,球面像差 (球差,Spherical Aberration, SA)、彗形象差 (彗差, Coma)、和像场弯曲 (场曲,Field Curvature) 是比较常见的。
严重的球差会影响掩膜板误差因子和能量裕度。
我们曾经在实验上对线条和接触孔层仔细研究过球差对工艺窗口的损害[21]。
在这项研究中, 我们比较了两台深紫外扫描式光刻机 (DUV Scanner) 并且第一次对球差造成的像的模糊以等效扩散长度来量化。
在这个实验中, 我们得到根均方(root-mean-square, rms) 波前相位误差 (wave front error, WFE) 0.064 个波长会造成41 纳米的像模糊程度, 而根均方波前相位误差0.043个波长将对应31纳米的像模糊。
由于大多数光刻胶的等效扩散长度为20到60 纳米,光刻机的波前相位误差应该被控制在0.04 个波长以下,或者25 纳米的像模糊。
两台光刻机中比较好的那台的根均方波前相位误差是0.035个波长,其对应的像模糊经过计算大致为20 纳米。
表1列举了两台光刻机实际测得的根均方波前相位误差。
彗差是由于斜入射光通过透镜不同区域聚焦不在同一点产生的。
线越是窄,光线经过的透镜区域越大,效应也越明显。
彗差的存在不仅会造成图形跟设计位置有位移误差,还会改变硅片上的线宽 [22]。
不仅如此,它还会影响成像质量,比如能量裕度、焦深、和掩膜板误差因子。
类似以上对像质的评价实验也可以对彗差做, 这里不再展开。
另外一种重要的像差是像场弯曲。
由于这种像差主要影响焦深,这种像差对门电路和接触孔这类对焦深敏感的层有可能是致命的。
在有一些扫描式光刻机中,场曲可以通过轻微调整照明激光的波长来消除。
这是由于光刻机透镜通常有很大的色散。
在一般情况下,场曲需要被控制在峰峰值200纳米之内。
传统光刻机的投影物镜多采用全折射式设计方案，即物镜全部由旋转对准装校的透射光学元件组成。
