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刻蝕機(jī)也是芯片制造的重要組成部分,很多時(shí)候我們會(huì)看到一些消息說(shuō)我國(guó)光刻機(jī)突破5nm和3nm實(shí)現(xiàn)超車。事實(shí)上,情況并非如此。這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的,而且令人困惑。為什么這么說(shuō),因?yàn)槌斯饪虣C(jī),還有芯片制造工藝。其中的重要設(shè)備是刻蝕機(jī)。
光刻機(jī)學(xué)名又稱:掩模對(duì)準(zhǔn)曝光機(jī)、曝光系統(tǒng)、光刻系統(tǒng)等。芯片制造工藝的核心是將掩模上設(shè)計(jì)的電路圖案轉(zhuǎn)移到硅片表面,并光刻機(jī)是完成這一步的工具。
“光刻”是指將預(yù)先制作好的光刻膠覆蓋在覆蓋有光刻膠的晶圓(或硅片)上,然后通過(guò)光刻膠對(duì)晶圓照射一定時(shí)間的紫外線。其原理是利用紫外線使部分光刻膠變質(zhì)易腐蝕。
“刻蝕”是指光刻后,用刻蝕液(正膠)將光刻膠的劣化部分刻蝕掉,晶片表面顯示出半導(dǎo)體器件及其連接的圖形。然后用另一種蝕刻劑蝕刻晶片以形成半導(dǎo)體器件及其電路??涛g有兩種,一種是干法刻蝕,另一種是濕法刻蝕。
如果把做芯片比作蓋房子,那么光刻機(jī)的作用就是在地上標(biāo)出房子的結(jié)構(gòu)??涛g機(jī)是光刻完成后出現(xiàn)的設(shè)備,也是光刻完成后重要的設(shè)備之一??涛g機(jī)的主要作用是根據(jù)光刻機(jī)標(biāo)記的線條來(lái)搭建基礎(chǔ)設(shè)施,去掉不需要的部分,只留下光刻過(guò)程中標(biāo)記的線條。
在芯片制造領(lǐng)域,光刻機(jī)是前端,刻蝕機(jī)是后端。光刻機(jī)的作用是在覆蓋有光刻膠的硅片上畫(huà)出電路圖,而刻蝕機(jī)的作用是根據(jù)光刻機(jī)畫(huà)出的電路圖對(duì)硅片上其他不需要的光刻膠進(jìn)行刻蝕去除。完成電路圖。雕刻被轉(zhuǎn)移到晶片表面。一個(gè)是設(shè)計(jì)者,另一個(gè)是執(zhí)行者。在整個(gè)芯片生產(chǎn)過(guò)程中,需要重復(fù)使用這兩個(gè)設(shè)備,直到將完整的電路圖蝕刻到硅片上。
國(guó)產(chǎn)刻蝕機(jī)為我國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)域樹(shù)立了良好的榜樣。我國(guó)微半導(dǎo)體研發(fā)出國(guó)際主流5nm刻蝕機(jī)并獲得臺(tái)積電認(rèn)證后,美國(guó)將刻蝕機(jī)從出口限制清單移至中國(guó)。這充分說(shuō)明了一件事,只要你有核心技能,對(duì)手就無(wú)法再壓制你。
由此可以理解,光刻機(jī)是一種特殊的相機(jī),而刻蝕機(jī),顧名思義就是蝕刻。這兩個(gè)過(guò)程之一是繪圖,另一個(gè)是雕刻??涛g機(jī)的技術(shù)含量遠(yuǎn)低于光刻機(jī)。