光刻机制造芯片本质是属于什么原理(光刻机是芯片制造的核心设备之一)

2022-11-26 9:09:06 证券 xialuotejs

芯片纳米光刻机是怎么工作的,原理是怎样的呢?

它的工作原理其实就是按照物理来工作的原理,其实就是有机械力的推动,然后有一些独立可以促进他们的复刻,然后再进行运转

光刻机制造芯片本质是属于什么原理(光刻机是芯片制造的核心设备之一) 第1张

光刻机原理

光刻机原理: 是利用光刻机发出的光通过具有图形的光罩对涂有光刻胶的薄片曝光,光刻胶见光后会发生性质变化,从而使光罩上得图形复印到薄片上,从而使薄片具有电子线路图的作用。这就是光刻的作用,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。

光刻是集成电路最重要的加工工艺,他的作用,如同金工车间中车床的作用。光刻是制造芯片的最关键技术,在整个芯片制造工艺中,几乎每个工艺的实施,都离不开光刻的技术。

光刻机一般根据操作的简便性分为三种,手动、半自动、全自动。

手动:指的是对准的调节方式,是通过手调旋钮改变它的X轴,Y轴和thita角度来完成对准,对准精度可想而知不高了。

半自动:指的是对准可以通过电动轴根据CCD的进行定位调谐。

自动: 指的是 从基板的上载下载,曝光时长和循环都是通过程序控制,自动光刻机主要是满足工厂对于处理量的需要。

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。

光刻机原理是什么,为何在我国如此重要?

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。

光刻机是干什么用的,工作原理是什么?

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