光刻机(Mask Aligner) 又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等。常用的光刻机是掩膜对准光刻,所以叫 Mask Alignment System.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。

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。国外品牌主要以荷兰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。制造高精度的对准系统需要具有近乎完美的精密机械工艺,这也是国产光刻机望尘莫及的技术难点之一,许多美国德国品牌光刻机具有特殊专利的机械工艺设计。例如Mycro N&Q光刻机采用的全气动轴承设计专利技术,有效避免轴承机械摩擦所带来的工艺误差。

在“中兴事件”之后,芯片对于一个企业、一个国家显得尤为重要,同时也证明了科技确实存在国界。你知道光刻机对于芯片来说到底有多重要吗? 光刻机作为生产芯片的工具,光刻机也显得尤为重要,虽然华为已经有了很多的自研芯片,但是这些芯片并不是华为生产的,华为只是在设计芯片,并不生产芯片,这些芯片需要交给芯片代工厂进行生产。可以生产比较先进的代工厂全球只有两家,台积电与三星,没有一家位于大陆。大陆可以生产出比较先进芯片的代工厂也只有中芯国际了,目前中芯国际的14nm工艺生产线已经实现大规模的量产,华为部分芯片已经转移到中芯国际的手中了。但是中芯国际依然与台积电有着较大的差距,台积电今年就可以实现5nm工艺的大规模量产,未来的苹果A14处理器以及华为的麒麟1020处理器都是采用的5nm工艺制程。

光刻机的制造过程是非常复杂的,一台光刻机有8万多个零件,大多数的零件都是目前最先进的。对于一台光刻机来说,最主要的零件就是镜头与光源,全球范围内做镜头最好的公司就是德国蔡司,做光源最好的公司是Cymer。这两家公司都已经被荷兰地ASML公司收购了,所以其他的公司很难再买到最好的镜头与光源。对于一台光刻机来说,并不是一蹴而就的,需要我国整个半导体行业的发展,并不是只要几个公司的努力就可以完成的。既然很多的零件我们买不到,只能通过我们自己的企业制造,所以是一个很漫长的过程。 虽然目前我们的光刻机技术已经落后于他人,相信在国内企业的共同努力之下,在未来一定会有一个突破的发展!

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