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售价堪比战斗机,订单却排到2022年!芯片光刻机怎么这么抢手?(2)

2018-09-13 02:39:37 网络整理 阅读:105 评论:0

光刻机根据应用不同,可分为“封装型”光刻机和“生产芯片型”光刻机。而封装型光刻机技术含量较低,价值也较低。因此,本文主要探讨的是生产芯片型光刻机。

生产芯片型光刻机的技术原理和照相机差不多,它的底片是涂满光刻胶的硅片,也就是我们说的晶圆。光刻胶是一种极易被光侵蚀的胶状物质。

然后,光刻机用光线(一般是紫外光、极紫外光)穿过电路图“掩模版”,缩微投射到涂满光刻胶的硅片中。被光线照射到的光刻胶会发生侵蚀反应,被挡住光线的地方不发生变化。

再将硅片做腐蚀金属的化学物质浸泡处理,有光刻胶保护的金属部分不受影响,没有光刻胶的部分被腐蚀,重复几十遍这个过程。最后,用特定溶剂洗去化学物质和光刻胶,就实现了电路图从掩模版到硅片的转移,具体如下图所示:

售价堪比战斗机,订单却排到2022年!芯片光刻机怎么这么抢手?(2)

通俗点讲,生产芯片型光刻机的作用,就是把我们肉眼能看到的电路变得很小、很密集,然后刻到硅片上。也就是说,我们拿到手的芯片上面的大规模集成电路(如下图所示),就是光刻机“刻”出来的。

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乍一听,感觉光刻机也不是很牛逼。但实际上,要做到电路微缩,并作用于7nm及以下制程芯片,,这是很难的一件事。光刻机涉及到系统集成、精密光学、精密物料传输和高精度微环境控制等多项先进技术,是所有半导体制造设备中技术含量最高的设备。

这也是ASML公司能成为全球最大的光刻机设备和服务提供商,垄断80%市场份额的主要原因。据悉,它从飞利浦独立出来后专研发光刻技术,拥有德国机械工艺、德国蔡司镜头和美国提供的体积小但功率高而稳定的光源等,几乎涵盖该领域的整个欧美技术。

而我国研制的光刻机还是比较落后,目前最先进的是正在进行整机考核的65nm光刻机研制,ASML公司光刻机已经到研制7nm以下,差距不是一星半点。因此,在光刻机方面,我国还是依赖进口。

不过,即使我国目前拥有世界最先进光刻机,也很难在短时间内生产出最先进芯片。因为光刻机虽然很重要,但也仅作用于芯片制造的一部分,其他诸如工艺研发、材料选择和布局等难题,我国尚难解决,即使把“画笔”给我们,也难以画出一张能看的图来。从这个意义上来说,我们在芯片领域里,还有很长的路要走。

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