光刻机是干什么用的,工作原理是什么?光刻机是什么东西
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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。
光刻机是什么东西
光刻机是是制造芯片的核心装备。光刻机也可以称为掩模对准曝光机、曝光系统或光刻系统等。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。光刻机的种类可分为:接触式曝光、接近式曝光、投影式曝光。光刻机的工作原理是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。目前,世界上只有少数厂家拥有生产光刻机的技术。
目前最先进的光刻机
目前最先进的光刻机荷兰生产的。
光刻机,被称为现代光学工业之花,制造难度非常大,全世界只有少数几家公司能够制造。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。在能够制造机器的这几家公司中,尤其以荷兰技术最为先进,价格也最为高昂。
光刻机的技术门槛极高,堪称人类智慧集大成的产物。光刻机是生产大规模集成电路的核心设备,是制造和维护光学和电子工业的基础。光刻机技术目前是世界上最尖端的技术之一,只有少量国家掌握,所以光刻机的价格是非常昂贵的。
相关介绍
光刻机是一个高精尖的技术,其技术难度是全球公认的,如果没有持续强大的研发投入根本不可能到技术领先。ASML从成立至今,对于研发的投入都非常大。研发费用占营收的比例达到22.8%,这个比例是非常高的。正因为有大量资金的投入,所以ASML在关键技术领域一直处于领先地位。
从1991年PAS5000光刻机面市,取得巨大成功开始。再到2000-2001年具有双工作台、浸没式光刻技术的Twinscan XT、Twinscan NXT系列研制成功,到强大的研发投入让ASML的技术一直处于全球领先。虽然ASML是一家荷兰公司,但他背后却有着欧盟以及美国的力量,很多关键技术都由美国以及欧盟国家提供。
光刻机是什么意思
1、光刻机(Mask Aligner) 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。 2、生产集成电路的简要步骤:利用模版去除晶圆表面的保护膜。将晶圆浸泡在腐化剂中,失去保护膜的部分被腐蚀掉后形成电路。用纯水洗净残留在晶圆表面的杂质。
中国光刻机
中国光刻机历程
1964年中国科学院研制出65型接触式光刻机;1970年代,中国科学院开始研制计算机辅助光刻掩膜工艺;清华大学研制第四代分部式投影光刻机,并在1980年获得成功,光刻精度达到3微米,接近国际主流水平。而那时,光刻机巨头ASML还没诞生。
然而,中国在1980年代放弃电子工业,导致20年技术积累全部付诸东流。1994年武汉无线电元件三厂破产改制,卖副食品去了。
1965年中国科学院研制出65型接触式光刻机。
1970年代,中国科学院开始研制计算机辅助光刻掩模工艺。
1972年,武汉无线电元件三厂编写《光刻掩模版的制造》。
1977年,我国最早的光刻机GK-3型半自动光刻机诞生,这是一台接触式光刻机。
1978年,1445所在GK-3的基础上开发了GK-4,但还是没有摆脱接触式光刻机。
1980年,清华大学研制第四代分步式投影光刻机获得成功,光刻精度达到3微米,接近国际主流水平。
1981年,中国科学院半导体所研制成功JK-1型半自动接近式光刻机。
1982年,科学院109厂的KHA-75-1光刻机,这些光刻机在当时的水平均不低,最保守估计跟当时最先进的canon相比最多也就不到4年。
1985年,机电部45所研制出了分步光刻机样机,通过电子部技术鉴定,认为达到美国4800DSW的水平。这应当是中国第一台分步投影式光刻机,中国在分步光刻机上与国外的差距不超过7年。
但是很可惜,光刻机研发至此为止,中国开始大规模引进外资,有了"造不如买”科技无国界的思想。光刻技术和产业化,停滞不前。放弃电子工业的自主攻关,诸如光刻机等科技计划被迫取消。
九十年代以来,光刻光源已被卡在193纳米无法进步长达20年,这个技术非常关键,这直接导致ASML如此强势的关键。直到二十一世纪,中国才刚刚开始启动193纳米ArF光刻机项目,足足落后ASML20多年。
一台光刻机寿命是多久
20年。光刻机的寿命实际上没有一个正规数据,主要是看它的经济寿命,只要还能找到零部件更换光刻机就还有使用价值,使用寿命可达20年。光刻机(Mask Aligner) 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。
什么是光刻机
光刻机是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的设备。
光刻机(lithography)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。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:
1、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。
2、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。
3、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。
光刻机的品牌根据采用不同技术路线可以归纳成如下几类:
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,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。位于我国上海的SMEE已研制出具有自主知识产权的投影式中端光刻机,形成产品系列初步实现海内外销售。
正在进行其他各系列产品的研发制作工作。生产线和研发用的低端光刻机为接近、接触式光刻机,分辨率通常在数微米以上。主要有德国SUSS、美国MYCRO NXQ4006、以及中国品牌。
光刻机是干什么用的
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,同时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。 光刻机(MaskAligner)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MaskAlignmentSystem.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。Photolithography(光刻)意思是用光来制作一个图形(工艺);在硅片表面匀胶,然后将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。
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