光刻機(Mask Aligner) 又名:掩模對準曝光機,曝光系統,光刻系統等。常用的光刻機是掩膜對準光刻,所以叫 Mask Alignment System.一般的光刻工藝要經歷硅片表面清洗烘乾、塗底、旋塗光刻膠、軟烘、對準曝光、後烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。

高端的投影式光刻機可分爲步進投影和掃描投影光刻機兩種,分辨率通常七納米至幾微米之間,高端光刻機號稱世界上最精密的儀器,世界上已有1.2億美金一臺的光刻機。高端光刻機堪稱現代光學工業之花,其製造難度之大,全世界只有少數幾家公司能夠製造。國外品牌主要以荷蘭ASML(鏡頭來自德國),日本Nikon(intel曾經購買過Nikon的高端光刻機)和日本Canon三大品牌爲主。製造高精度的對準系統需要具有近乎完美的精密機械工藝,這也是國產光刻機望塵莫及的技術難點之一,許多美國德國品牌光刻機具有特殊專利的機械工藝設計。例如Mycro N&Q光刻機採用的全氣動軸承設計專利技術,有效避免軸承機械摩擦所帶來的工藝誤差。

在“中興事件”之後,芯片對於一個企業、一個國家顯得尤爲重要,同時也證明了科技確實存在國界。你知道光刻機對於芯片來說到底有多重要嗎? 光刻機作爲生產芯片的工具,光刻機也顯得尤爲重要,雖然華爲已經有了很多的自研芯片,但是這些芯片並不是華爲生產的,華爲只是在設計芯片,並不生產芯片,這些芯片需要交給芯片代工廠進行生產。可以生產比較先進的代工廠全球只有兩家,臺積電與三星,沒有一家位於大陸。大陸可以生產出比較先進芯片的代工廠也只有中芯國際了,目前中芯國際的14nm工藝生產線已經實現大規模的量產,華爲部分芯片已經轉移到中芯國際的手中了。但是中芯國際依然與臺積電有着較大的差距,臺積電今年就可以實現5nm工藝的大規模量產,未來的蘋果A14處理器以及華爲的麒麟1020處理器都是採用的5nm工藝製程。

光刻機的製造過程是非常複雜的,一臺光刻機有8萬多個零件,大多數的零件都是目前最先進的。對於一臺光刻機來說,最主要的零件就是鏡頭與光源,全球範圍內做鏡頭最好的公司就是德國蔡司,做光源最好的公司是Cymer。這兩家公司都已經被荷蘭地ASML公司收購了,所以其他的公司很難再買到最好的鏡頭與光源。對於一臺光刻機來說,並不是一蹴而就的,需要我國整個半導體行業的發展,並不是只要幾個公司的努力就可以完成的。既然很多的零件我們買不到,只能通過我們自己的企業製造,所以是一個很漫長的過程。 雖然目前我們的光刻機技術已經落後於他人,相信在國內企業的共同努力之下,在未來一定會有一個突破的發展!

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