Aligner 通常指的是掩模对准曝光机，是光刻机（Mask Aligner）的核心功能部件或有时作为光刻机的简称。

工作原理

光学投影原理：利用光学透镜成像原理，将掩模上的集成电路图案通过光源发出的光线，经过一系列光学元件的折射、反射和聚焦，精确地投影到涂有光刻胶的晶圆表面。就像投影仪将图像投射到屏幕上一样，不过 Aligner 的精度达到了纳米级别。

对准原理：配备高精度的对准系统，通过光学传感器、显微镜等设备，对掩模和晶圆上的特定标记进行识别和定位。在曝光前，将掩模图案与晶圆上已有的图案或位置精确对准，确保图案的叠加精度，通常对准精度可达到亚微米甚至纳米级别。

关键部件

光源系统：是提供光刻所需能量的核心部件，常见的有准分子激光器等，能产生特定波长的紫外光或极紫外光。如氟化氪（KrF）激光器产生 248nm 波长的光，氟化氩（ArF）激光器产生 193nm 波长的光，波长越短，光刻的分辨率越高。

光学系统：由多个高质量的透镜、反射镜等组成。这些光学元件经过精密加工和组装，用于对光源发出的光线进行整形、聚焦和传输，确保光线以精确的角度和强度投射到晶圆上，以实现高分辨率的成像。

对准系统：包括对准传感器、工作台位移测量装置等。对准传感器用于检测掩模和晶圆上的对准标记，工作台位移测量装置则精确控制掩模台和晶圆台的相对位置，实现高精度的对准。

工作台系统：承载掩模和晶圆，需要具备高精度的运动控制和定位能力。通常采用高精度的导轨、电机和驱动器，能够在平面内实现高精度的平移和旋转运动，并且在垂直方向上进行精确的聚焦控制。

技术指标

分辨率：指能够在晶圆上清晰分辨的最小特征尺寸，如 28nm、7nm 等，是衡量光刻机性能的关键指标。波长越短、光学系统的数值孔径越大，分辨率越高。

对准精度：体现了掩模图案与晶圆上已有图案或位置的对准精确程度，一般在亚微米到纳米级别。对准精度越高，芯片制造的良率和性能就越有保障。

曝光均匀性：反映了在整个曝光区域内光线强度的均匀程度。均匀性好能确保光刻胶在不同位置受到的光照强度一致，从而保证图案的一致性和质量。

生产效率：通常以每小时能够完成的晶圆曝光数量来衡量，与工作台的运动速度、曝光时间、对准时间等因素有关。

应用领域

半导体芯片制造：用于制造各种集成电路芯片，从计算机的 CPU、GPU 到手机的处理器、存储芯片等。通过光刻工艺将复杂的电路图案转移到晶圆上，为后续的蚀刻、掺杂等工艺奠定基础。

微机电系统（MEMS）制造：用于制造微传感器、微执行器、微光学元件等 MEMS 器件，实现微小尺寸的机械结构和电子电路的集成。

光电子器件制造：如制造发光二极管（LED）、激光二极管、光波导等光电子器件，通过光刻工艺定义器件的结构和电极等。