光刻機和蝕刻機一直都是當前最熱的話(huà)題,可以說(shuō)光刻機是芯片制造的魂,蝕刻機是芯片制造的魄,要想制造高端的芯片,這兩個(gè)東西都必須頂尖。那它們倆有什么區別呢?最簡(jiǎn)單的解釋就是光刻機把電路圖投影到覆蓋有光刻膠的硅片上面,刻蝕機再把剛才畫(huà)了電路圖的硅片上的多余電路圖腐蝕掉,這樣看起來(lái)似乎沒(méi)什么難的,但是有一個(gè)形象的比喻,每一塊芯片上面的電路結構放大無(wú)數倍來(lái)看比整個(gè)北京都復雜,這就是這光刻和蝕刻的難度。
光刻的過(guò)程就是先在制作好的硅圓表面涂上一層光刻膠(一種可以被光腐蝕的膠狀物質(zhì)),接下來(lái)通過(guò)光線(xiàn)(工藝難度紫外光<深紫外光<極紫外光)透過(guò)掩膜照射到硅圓表面(類(lèi)似投影),因為光刻膠的覆蓋,照射到的部分被腐蝕掉,沒(méi)有光照的部分被留下來(lái),這部分便是需要的電路結構。
蝕刻分為兩種,一種是干刻,一種是濕刻(目前主流),顧名思義,濕刻就是過(guò)程中有水加入,將上面經(jīng)過(guò)光刻的晶圓與特定的化學(xué)溶液反應,去掉不需要的部分,剩下的便是電路結構了,干刻目前還沒(méi)有實(shí)現商業(yè)量產(chǎn),其原理是通過(guò)等離子體代替化學(xué)溶液,去除不需要的硅圓部分。
目前我國光刻機和蝕刻機的發(fā)展很尷尬,屬于嚴重偏科的情況,中微半導體7nm蝕刻機的量產(chǎn),直接邁入世界一流行列,5nm蝕刻機也在實(shí)驗階段,而光刻機與世界最先進(jìn)的7nm制程都相去甚遠,在這兩條道路上,蝕刻機要再接再厲,而光刻機則需要迎頭趕上。
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