光刻機(jī)的作用原理
芯片的制造包括沉積、光刻膠涂覆、曝光、顯影、蝕刻、移植、剝離等工序,其中曝光是微芯片生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序,ASML 正是處于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的曝光環(huán)節(jié)。
光刻機(jī)的作用原理有點(diǎn)像投影儀,首先由光刻設(shè)備投射的光源通過帶有圖案的掩模投射出來,經(jīng)過透鏡或鏡子將圖案聚焦在晶圓(類似于投影幕布)上。
不過投射之后形成的形狀不是平面的而是立體的,通過蝕刻曝光或未受曝光的部分來形成溝槽,然后再進(jìn)行沉積、蝕刻、摻雜,架構(gòu)出不同材質(zhì)的線路,生出基礎(chǔ)輪廓。此工藝過程被一再重復(fù),將數(shù)十億計(jì)的 MOSFET 或其他晶體管建構(gòu)在硅晶圓上,形成一般所稱的集成電路。
芯片在生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行 20-30 次的光刻,耗時(shí)占到制造環(huán)節(jié)的 50% 左右,占芯片生產(chǎn)成本的 1/3,光刻環(huán)節(jié)也決定著芯片的制程和性能水平。
細(xì)數(shù)光刻機(jī)發(fā)展的這么多年,入局者們基本圍繞降低 CD(曝光關(guān)鍵尺寸,可作為判斷分辨率的依據(jù))展開競爭。
CD=k1* ( λ /NA )
CD 值越小表明曝光形成的關(guān)鍵尺寸越小水平越高,各大廠商能做的也就是降低波長 λ,提高鏡頭的數(shù)值孔徑 NA,降低綜合因素 k1。
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