光刻机里面有芯片吗?那么哪个先出现,掩模对准器还是芯片?

先有芯片再有光刻机的回答是完全错误的,不符合历史事实。光刻机其实在晶体管分立器件时代就有了。时间是1960。硅谷的飞兆半导体公司刚刚成立,晶体管产品不够可靠。就算用铅笔轻点,也会失败。公司员工金·霍尼(公司创始人之一)被安排解决这个问题。

金亨尼发明的“平面加工技术”已经成为现代芯片行业的标准工艺。受光刻技术的启发,海尼发明了用于晶体管制造的“平面加工技术”。这种工艺已经成为芯片制造的标准工艺。现有的工艺再复杂,也是在Henny发明的基础上衍生和扩展的。而“平面加工技术”主要分为四大流程:手工绘制晶体管设计图,有大有小,上面有很多晶体管,这一步就演变成了现在的芯片设计;拍摄设计,并将其缩小为一个微小的透明片,这就发展成了现在的面具;用一束强光穿过透明片,把图案上的图案投射到涂有化学感光材料的硅片上,这个过程就是光刻;用酸性物质刻蚀硅片上未曝光的区域,然后掺杂所需杂质,完成整个过程。

如你所见,在第三步中使用了掩模对准器。但刚开始由于晶体管分立器件结构简单,对光刻机的分辨率和光源(一开始是普通光,然后是紫外光和波长更短的激光)要求很低,光刻机基本都是半导体公司自己做的。提出摩尔定律的仙童半导体公司创始人之一、英特尔公司联合创始人戈登·摩尔为光刻机磨镜片,可见当时设备简单。需要明确的是,集成电路也就是芯片的发明,是德州仪器的杰克·基尔比和飞兆半导体公司的罗伯特·诺伊斯在1958年共同发明的(两者没有合作关系,是独立发明的,为集成电路的发明权打了多年的官司)。

杰克·基尔比(左)和罗伯特·诺伊斯(右)和他们的概念产品,但他们申请专利时只有1958。当时kilby做了一个极其简单的概念产品,Noyce的发明被现在的芯片行业采用,但还是一个草图。后来“平面加工技术”发明后,芯片才真正成为工业化产品,而不是实验室里的概念产品。所以从时间线上看,芯片出现的时间比光刻机晚。

目前最先进的光刻机——EUV光刻机,后来随着芯片越来越复杂,半导体公司很难自己制造,于是出现了专业的光刻机厂商。经过四五十年的竞争,光刻机市场已经重新洗牌。到目前为止,播放器主要是荷兰阿斯麦,日本尼康佳能,和中国的SMEE。