光刻的精度甚高其尺寸精度可达到（光刻工艺试题）

2022-12-01 21:17:23 基金 xialuotejs

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光刻机最先进的是多少纳米

光刻机最先进的是90纳米。纳米科技现在已经包括纳米生物学、纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米化学等学科。从包括微电子等在内的微米科技到纳米科技，人类正越来越向微观世界深入，人们认识、改造微观世界的水平提高到前所未有的高度。

光刻机的概括

光刻机又名掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统等，是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术，把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。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。

针对各大专院校、企业及科研单位，对光刻机使用特性研发的一种高精度光刻机，中小规模集成电路、半导体元器件、光电子器件、声表面波器件的研制和生产。高精度对准工作台、双目分离视场CCD显微显示系统、曝光头、气动系统、真空管路系统、直联式无油真空泵、防震工作台和附件箱等组成。

光刻的精度甚高其尺寸精度可达到（光刻工艺试题）第1张

聊一聊光刻机

光刻机，也叫掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统等，是制造芯片的核心设备。而芯片是手机的心脏，也是许多高科技产品的根基。

光刻机它采用类似照片冲印技术，把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。

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。

2018年11月29日，国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制，光刻分辨力达到22纳米，结合双重曝光技术后，未来还可用于制造10纳米级别的芯片。

光刻机的原理是什么？

与冲洗照片有相似的地方，但又不大一样。

冲洗照片，是将需要洗印的照片从底片上洗印到相纸上，或是将原底片上的影像放大到相纸上。

光刻机是把大的底片缩小，就是把集成电路图缩印到晶元相纸上。

它与洗印放大机的结果恰好是相反的。

为什么一个原理上并不难的机器门槛很高呢？难点在于它的精度上，所谓是量变产生了质变。

如果我们画一张电路图，把它画在A4大小的纸上，这一点也不难，许多人都能做到。

话题扯得有点远，再回到光刻机上。

在A4大小的纸张上画图相对比较容易。但是如果要把电路图画到一张邮票上就困难了许多。我们再设想一下，如果要把电路图画到一粒米粒上或一粒沙子上就更困难了。

不仅如此，如果要把这粒沙子放到一辆运动的赛车上，让你在运动的状态下，在一边追赶其它赛车的同时，在挡风玻璃上的沙粒上画出电路图，就几乎不可能做到了。

虽然它们都有一个名字，叫画电路图，但是所处的环境、介质及大小的不同，难度就有着天壤之别。

所以，光刻机也分低端和高端。10纳米以下的属于高端光刻机。

笔的粗细，在图纸上所呈现的内容量是不一样的。笔尖越细所能够画出的内容越多，难度也越大，越高端。同样的，还有沙子的大小。沙粒越小，笔尖越细，画的内容越多，难度也就越大。

目前最高端的光刻机的工艺是5纳米级别。5纳米大约为50个原子的宽度。

一个原子的实际大小，大约为黄色光波的5000到2000分之一之间。在这种极端精度下，很多原本可以忽略不计的细节，全部都变成了障碍和难点。

比如说，在赛车的过程中震动是极度敏感的，比如关门的动作，可能都是灾难性的。所以必须要搭配一个极端精度的减震系统。

喜欢摄影的朋友都知道，在摄影过程中，其中一个重要参数就是曝光度。洗印照片也有曝光的问题。曝光量的多少，时间的长短，都会影响成像的效果。

光源，它是画图用的。必须频率稳定，能量均匀，平行度要求高。任何曝光不准确，都会严重影响成像的质量。

因此，运动状态下控制精度，必须是纳米级别的，稍有偏差，成像就会出问题。

光刻机远比我们想象的要复杂的多。可以说，光刻机是人类历史上几乎最精密的机器设备。

有人说，生产芯片靠砸钱。钱，肯定是需要的，但还有环境问题和上述的要素。

科学是来不得半点虚假的。

光刻机性能指标是什么？

光刻机采用类似照片冲印的技术，把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。那么光刻机性能指标是什么呢？

1、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。

2、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。

3、对准精度是在多层曝光时层间图案的定位精度。

4、曝光方式分为接触接近式、投影式和直写式。

5、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。

以上就是给各位带来的关于光刻机性能指标是什么的全部内容了。

光刻机是什么？目前我国光刻机的加工精度是多少？

我们日常使用的手机里面的芯片就是光刻机制造出来的，光刻机是芯片制造过程当中一个重要的环节，光刻机直接决定着芯片的质量。而我国作为全球最大的芯片消费国之一，光每年进口的芯片都高达几万亿人民币。

光刻机是芯片制造过程中最重要的一部分，就是我们把想要设计的芯片，用光学技术刻在晶圆上，用光学技术把各种各样形式的电路通过光刻胶把电路印制在基板上，然后再进行下一步的刻蚀过程。通过光刻胶印制的电路可以使阳文形式的电路，也可以是阴文形式的电路。

光刻机目前一直处于垄断地位，在光刻机领域，最有名的就要提到ASML公司了，它是一家荷兰的公司。最初光刻机领域比较厉害的两个国家是荷兰和日本，而在2017年之后，ASML联合台积电推出了光源浸没式系统开始，将日本企业甩开距离，从此稳坐头把交椅的宝座。技术一直处于垄断地位。

一台顶级的光刻机需要各种顶级的零件支持，而这些零件大部分都来自西方的国家。而这些基本上都是禁止对我们国家出口，因此我国光刻机技术受到限制。前段事件美国制裁华为，不允许世界上任何一个国家给华为提供技术，华为虽然可以设计芯片，但是设计芯片的高端软件还主要依赖于海外。

我们中国现如今可以量产的光刻机才发展到90nm，距离国际水平我们还是有很长的路要走的。但相信在不久的将来，我们国家也能研制出属于我们自己的光刻机。到那个时候我们就不需要受到外国人的制裁了，因为我们就能制造出芯片供我们的国民使用。

光刻机的极限在哪里？

2020年3月28日，中国计算机学会做了一个 CCF YOCSEF 技术论坛：量子计算机离我们还有多远？的主题，主题上张辉（合肥本源量子计算科技有限责任公司副总裁，中国科学技术大学博士）做主题演讲时候有提到，3nm是经典计算机的工艺极限，就是因为量子的问题。本源量子是国内中科院旗下的做量子计算机方面的公司。

之前中芯国际副总曾经在喜马拉雅的音频节目中回答过这一提问，他说1nm的光刻机工艺并不是技术上难以逾越的门槛。只是目前采用投影或浸入式的技术还难以做到1nm工艺，但其实世界上已有直写技术可以做到1nm了，只是采用直写技术的硅片没有商用价值，只能制作掩膜版用，所以说3nm更不是极限了，那么光刻机的极限在哪里呢？接着往下看。

光刻机的极限

其实光刻机极限已经快到了，因为硅这种材料的极限在1纳米左右，如果想要超越1nm,那就得换材料了，但是目前地球上已经发现的材料中，没有比硅更适合的了，所以末来十年都很难超越1nm工艺，除非科学家能发现一种新材料，当然，这种可能很小。

超越1nm很难，那么达到1nm呢？目前要想达到1nm，目前当芯片内部线宽窄到3nm，电路中用于导电的铜线之间的间距太小，就会发生短路，所以说达到1nm都很难，只能寄希望于量子技术的突破了。

荷兰ASML（阿斯麦）公司的现状

在EUV光刻机方面，荷兰ASML（阿斯麦）公司垄断了目前的EUV光刻机，去年出货26台，创造了新纪录。据报道，ASML公司正在研发新一代EUV光刻机，预计在2022年开始出货。

根据ASML之前的报告，预计2020年将会交付35台EUV光刻机，到2021年则会达到45台到50台的交付量，是2019年的两倍左右。目前ASML出货的光刻机主要是NXE:3400B及改进型的NXE:3400C，两者基本结构相同，但NXE:3400C采用模块化设计，维护更加便捷，平均维修时间将从48小时缩短到8-10小时，支持7nm、5nm。

荷兰ASML（阿斯麦）公司的极限

与之前的光刻机相比，ASML新一代光刻机的分辨率将会提升70%左右，可以进一步提升光刻机的精度，毕竟ASML之前的目标是瞄准了2nm甚至极限的1nm工艺的。不过新一代EUV光刻机还有点早，至少到2022年才能出货，大规模出货要到2024年甚至2025年，届时台积电、三星等公司就可以考虑3nm以下的制程工艺了，所以说到2022年光刻机的精度有望达到3nm,要想达到1nm，估计要到2030年了。

总结

总结来说1nm应该是光刻机精度的极限，预计要10年左右才能达到这一目标，我是小熵，你有什么看法？快到下方评论区留言吧！欢迎关注，持续为您答疑解惑。

在紫外光谱。不同的材料有区别。