技术之窗

芯片产业的关键——光刻机

  • 2020.07.29 17:58:28
  • 米思米
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  制造半导体芯片一般分为四个步骤,沉积,光刻,刻蚀,灰化。光刻就是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。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。

 

  光刻机是芯片制造的最为关键的设备,有着“皇冠上的明珠”之称,以光为刀,将设计好的电路图投射到硅片之上,因此有着“硅上雕花”之说。这是一种集合了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域顶尖技术的产物。目前最先进的EUV光刻机可以做到的雕刻精度是7nm,相当于一根头发的万分之一。

 

  在工业领域中,最难做的事情并不是设计芯片,而是制造芯片,光刻机是芯片制造最为重要的设备之一,制造难度非常大,而就全球来说,也只有少数厂家能掌握,且价格不菲,最高端的EUV光刻机每台大约10亿元人民币,即便是中低端的光刻机产品,每台也要约2亿元人民币。要想实现芯片技术的完全自主,光刻机技术是中国目前亟需攻克的“拦路虎”之一。


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Jane

机械设计及理论硕士,从事航空发动机传动系统设计五年,主管设计师。主要负责航空发动机主传动系统的齿轮箱设计。

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