光刻机的用处(光刻机的意义)

海潮机械 2023-02-08 04:50 编辑:admin 235阅读

1. 光刻机的意义

光刻机的精度直接影响到芯片的制程。传统意义上讲,制程越小,单个晶元上能够承载的晶体管数目就越多,芯片的性能就越好,比如说目前手机上应用的7nm芯片和5nm芯片来比,性能和集成度就会相对差一些。

而芯片的制程是个光刻机的精度有关的,光刻机的光源波长越小,单位面积上可雕刻的线路就越多,生产出来的芯片单位面积上的晶体管数目就越多。简单的说就是,如果你想在单位面积上雕刻更密的花纹,最好的办法就是用更薄的刻刀

2. 光刻机的概念

没有光刻机概念。

盈方微没有光刻机概念,该公司不制造光刻机及相关零部件。上海盈方微电子有限公司是专业集成电路设计公司,专注于高端网络多媒体芯片的研发,芯片主要应用于移动多媒体终端、智能终端、高清视频等高端消费电子领域。可见盈方微公司的业务与光刻机及零部件制造没有关系。

3. 光刻机的意义和价值

光刻机一般是用惰性气体激光。

光刻机通常是用惰性气体产生的准分子激光,准分子激光是一个冷的紫外光,它是准分子产生的激光,就是一种准分子物质。这种物质叫二聚体气体,这种气体在强烈的一些电厂的照射下,它会产生一种紫外光,这种紫外光,叫准分子激光,这种准分子是一种相当不稳定的物质,它稍纵即逝,我们称它为准分子。光子能量波长范围为157-353纳米,寿命为几十毫微秒。阿斯麦尔的EUV光刻机用的是CO2产生激光,再轰击锡滴产生13.5纳米的极紫外光。

4. 光刻机到底有啥用?

1947年,贝尔实验室发明第一只点接触晶体管。从此光刻技术开始了发展。

1959年,世界上第一架晶体管计算机诞生,提出光刻工艺,仙童半导体研制世界第一个适用单结构硅晶片。

1960年代,仙童提出CMOS IC制造工艺,第一台IC计算机IBM360,并且建立了世界上第一台2英寸集成电路生产线,美国GCA公司开发出光学图形发生器和分布重复精缩机。

1970年代,GCA开发出第一台分布重复投影曝光机,集成电路图形线宽从1.5μm缩小到0.5μm节点。

1980年代,美国SVGL公司开发出第一代步进扫描投影曝光机,集成电路图形线宽从0.5μm缩小到0.35μm节点。

1990年代,Cano着手300mm晶圆曝光机,推出EX3L和5L步进机;ASML推出FPA2500,193nm波长步进扫描曝光机。光学光刻分辨率到达70nm的“极限”。

2000年以来,在光学光刻技术努力突破分辨率“极限”的同时,NGL正在研究,包括极紫外线光刻技术、电子束光刻技术、X射线光刻技术、纳米压印技术等。

与此同时,荷兰光刻机巨头阿斯麦ASML,占据了63%的市场份额,产品集中在中高端的极紫外光刻EUV和深紫外光刻DUV上。

然而在2004年前,尼康是当之无愧的带头大哥,尼康一直将光刻机作为自己的核心产品,也是让日本企业引以为傲的“民族之光”,甚至当年能到尼康从事光刻机的研发一度成为众多日本大好青年的愿景。

再看ASML的基础并不好。从1984年诞生后的20年,ASML就一直是一个谜一样的存在,没有什么人会觉得ASML能够有什么未来,甚至包括他们自己。

早期ASML还叫做ASM,生存无望,之能找人投奔,后来飞利浦动了恻隐之心,在总部大厦旁边的空地上给ASML弄了几个简易厂房,ASML当时很艰苦,能活20年全靠日积月累出来的“销售手艺”。

魔幻的是,这点“手艺”居然成为了日后ASML登顶的关键。

苦苦支撑20年,ASML终于等待了他们第一个贵人——台积电鬼才林本坚,一个可以比肩张忠谋的人物。如果说张忠谋缔造了台积电的前20年,林本坚就为台积电的后二十年挣下了巨大的家当。

林本坚1942年出生于越南,中国台湾人,祖籍广东潮汕。林本坚1970年获得美国俄亥俄州立大学电机工程博士学位,2008年当选美国国家工程学院院士。在加入台积电之前,林本坚在IBM从事成像技术的研发长达22年,是当时世界无二的顶级微影专家。

2000年,林本坚在当时台积电研发长蒋尚义的邀请下加入台积电,开启了真正“彪悍的人生”。

在IBM最后几年,林本坚其实已经看到了傲慢的IBM在微影领域的大厦将倾。他希望IBM能够给予他当时微影部门所研发的X光光刻技术1/10的经费,用来“做点东西”,然而IBM因为其华人的身份,并不打算买账。

后来林本坚回忆说:“我判断到65纳米(干式光刻)阶段时,让我再往前看三代的话,我就已经看不到了。”

于是在众多人陷入X光光刻技术无法自拔的时候,林本坚义无反顾地投入了浸润式光刻技术的研究中。

终于在2002年,已经加入台积电的他研究出以水作为介质的193纳米浸润式光刻技术。也就是在2002年,冥冥之中宣告了过往干式光刻机的死刑。

浸润式光刻技术让摩尔定律继续延伸,后来台积电也因此领先竞争对手超过5年。

然而任何一项颠覆式新技术的出现,总会受到来自于传统势力巨大的阻力。林本坚的浸润式光刻,几乎被尼康、佳能、IBM等所有巨头封杀,尼康甚至向台积电施压,要求雪藏林本坚。

巨头的陨落,总是如出一辙。当年1947年12月,大名鼎鼎的美国贝尔实验室的肖克利(“晶体管之父”)、巴丁和布拉顿共同研制出了一种点接触型的锗晶体管!(三人因此获得了1956年的诺贝尔物理学奖)

5. 光刻机的作用

光刻机双工作台的作用如下。

双工件台,即在一台光刻机内有两个承载晶圆的工件台。两个工件台相互独立,但同时运行,一个工件台上的晶圆做曝光时,另一个工件台对晶圆做测量等曝光前的准备工作。当曝光完成之后,两个工件台交换位置和职能,如此循环往复实现光刻机的高产能。