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光刻机的作用原理

威尼斯官方打标机 2020-06-16 10322

芯片的制造包括沉积、光刻胶涂覆、曝光、显影、蚀刻、移植、剥离等工序,其中曝光是微芯片生产中的关键工序,ASML 正是处于半导体产业链中的曝光环节。

光刻机的作用原理有点像投影仪,首先由光刻设备投射的光源通过带有图案的掩模投射出来,经过透镜或镜子将图案聚焦在晶圆(类似于投影幕布)上。

不过投射之后形成的形状不是平面的而是立体的,通过蚀刻曝光或未受曝光的部分来形成沟槽,然后再进行沉积、蚀刻、掺杂,架构出不同材质的线路,生出基础轮廓。此工艺过程被一再重复,将数十亿计的 MOSFET 或其他晶体管建构在硅晶圆上,形成一般所称的集成电路。

光刻机的作用原理

芯片在生产过程中需要进行 20-30 次的光刻,耗时占到制造环节的 50% 左右,占芯片生产成本的 1/3,光刻环节也决定着芯片的制程和性能水平。

细数光刻机发展的这么多年,入局者们基本围绕降低 CD(曝光关键尺寸,可作为判断分辨率的依据)展开竞争。

CD=k1* ( λ /NA )

CD 值越小表明曝光形成的关键尺寸越小水平越高,各大厂商能做的也就是降低波长 λ,提高镜头的数值孔径 NA,降低综合因素 k1。

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