光刻机技术是法国人Nicephore Niepce发明的。
在早期阶段其功能简单,而且使用的材料也是较为粗糙的,通过材料光照实验发现能够复制一种刻着在油纸上的印痕,而在其出现在玻璃片上后,经过一段时间的日晒,其透光部分的沥青就会变得很硬,但在不透光部分则可以用松香和植物油将其洗掉。
尽管光刻机发明的时间较早,不过在其发明之后,并没有在各行业领域之中被使用,直到第2次世界大战时,该技术应用于印刷电路板,所使用的材料和早期发明时使用的材料也已经有了极大区别。
在塑料板上通过铜线路制作,让电路板得以普及,短期之内就成为了众多电子设备领域中最为关键的材料之一。
光刻机性能指标:
光刻机的主要性能指标有: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。
世界上最顶端的光刻机来自荷兰阿斯麦的极紫外光光刻设备,差不多1.2亿美元一台,还垄断着世界高端光刻机市场,像现在*进制程的7纳米,有的国家有钱也是买不到的。
那么为什么这种世界高科技光刻机公司不在美国,而在荷兰呢?首先最重要的这种技术并不是美国搞不出来。
一,是荷兰阿斯麦公司是自世界各国大公司投资的公司,其中大股东就有(美国)的英特尔公司,韩国三星,还有我国的台积电。这样的的好处是集资容易,风险共担,重要的是有美国大股东控制着。
二,是荷兰阿斯麦生产的光刻设备,一些重要部件来自世界很多国家,比如最重要的光源技术来自美国的一家公司,镜头来自德国等,这里又有美国公司参与控制。
三,是觉得把这种高科技公司放在荷兰可以更好的垄断这个产业,不使技术外流,一是荷兰是美国的小弟不担心;二是美国国内有反垄断法,如果把这样的公司放美国国内可能会被析分成至少两家公司,这样人才技术就会不集中,研发起来慢,也可能浪费钱,造成产能过剩,而在荷兰就没有这种法律,这样就比较好控制。
四,是美国掌握着世界芯片最顶端的芯片设计技术,光刻机是为芯片服务,如果美国停止设计高端芯片,那么荷兰的高端光刻机毫无用处,产量也是被美国控制着,不过这种优势美国越来越掌握不住了。
总的来说世界*端的光刻机虽然在荷兰,但是被美国控制着。
能制造高端光刻机的只有荷兰ASML(镜头来自德国),日本Nikon(intel曾经购买过Nikon的高端光刻机)和日本Canon三大品牌为主。
高端光刻机号称世界上最精密的仪器,世界上已有7000万美金的光刻机。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。
拓展资料:
光刻机种类
一、接触式曝光(Contact Printing):掩膜板直接与光刻胶层接触。曝光出来的图形与掩膜板上的图形分辨率相当,设备简单。接触式,根据施加力量的方式不同又分为:软接触,硬接触和真空接触。
1、软接触 就是把基片通过托盘吸附住(类似于匀胶机的基片放置方式),掩膜盖在基片上面;
2、硬接触 是将基片通过一个气压(氮气),往上顶,使之与掩膜接触;
3、真空接触 是在掩膜和基片中间抽气,使之更加好的贴合(想一想把被子抽真空放置的方式)
二、接近式曝光(Proximity Printing):掩膜板与光刻胶基底层保留一个微小的缝隙(Gap),Gap大约为0~200μm。可以有效避免与光刻胶直接接触而引起的掩膜板损伤,使掩膜和光刻胶基底能耐久使用;掩模寿命长(可提高10 倍以上),图形缺陷少。接近式在现代光刻工艺中应用最为广泛。
三、投影式曝光(Projection Printing):在掩膜板与光刻胶之间使用光学系统聚集光实现曝光。一般掩膜板的尺寸会以需要转移图形的4倍制作。优点:提高了分辨率;掩膜板的制作更加容易;掩膜板上的缺陷影响减小。
光刻机——百度百科
中国光刻机现在达到了22纳米。在上海微电子技术取得突破之前,我国国产的光刻机一直停留在只能制造90nm制程的芯片。
这次我国直接从90nm突破到了22nm也就意味着我国在光刻机制造的一些关键核心领域上已经实现了国产化。而自己掌握核心技术有多重要自然不言而喻,在突破关键领域以后,更高阶的光刻机的研发速度只会越来越快。国产光刻机突破封锁,成功研制22nm光刻机,中国芯正在逐渐崛起。
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。
1、原因一:荷兰的ASML并不是一家白手起家的公司,而是从*电子制造商飞利浦,独立出来的一个公 司,背后肯定有相关的人员,经济上的资助。
2、原因二:ASML的光刻机中超过90%的零件都是向外采购的,这与他原来的对手,尼康和佳能是完全不同的。正是因为这样的政策,使得他们能够在整个设备的不同部位同时获得世界上*进的技术,而他们自身也可以腾出手来在部件整合和客户需求上做文章。
从而在日新月异的芯片制造行业取得竞争优势,而这种高新技术行业马太效应特别明显,一旦有一点差距,很快就会迅速拉大。
3、原因三:“对核心技术的掌握”,*进的EUV光刻技术,ASML拥有世界第二的专利申请量,说明即便是广泛地外包零件,他们依然对核心技术有着不懈的追求。
扩展资料:
ASML还有其独特的合作模式,ASML有一个非常奇特的规定,那就是只有投资ASML,才能够获得优先供货权,意思就果要求他自己的客户要先投资自己才行。
这样奇特的合作模式使得ASML获得了大量的资金,包括英特尔、三星、台积电、海力士都在ASML中有相当可观的股份,可以说大半个半导体行业都是ASML一家的合作伙伴,形成了庞大的利益共同体,就算是技术研发出现了失误,也不会受到很大的影响。
并不会威胁到ASML的市场占有率,而且不仅仅是来自合作伙伴的资金支持, 更多的还有技术支持。比如ASML在EUV光刻技术上拥有世界第二的专利申请量,而世界第一是德国的蔡司公司,第三是韩国的海力士公司,而这两家公司都是ASML的合作伙伴。
上海微电子装备有限公司的步进式扫描光刻机吧,估计是中国*进的了。
SSA600/20 步进扫描投影光刻机采用0.75数值孔径和四倍缩小倍率的ArF投影物镜、工艺自适应调焦调平技术,以及高速高精的自减振六自由度工件台掩模台技术,实现可用于前道IC制造90nm关键层和非关键层的先进光刻设备。此外,该设备通过采用多种可供选择的先进专利照明技术,并配合其他分辨率增强技术,能够满足客户高于90nm分辨率的生产需求。该设备可用于8寸线或12寸线的大规模工业生产。
本人亲自用过,号称能有90nm分辨率但是实际使用情况看2um还是能达到的。6寸、8寸、12寸都能生产,人际界面良好,效率还算可以,跟国外同类型机器相比故障率稍高。