谈谈掩模对准器。

光刻机又称掩模对准曝光机、曝光系统和光刻系统,是制造芯片的核心设备。芯片是手机的心脏,是很多高科技产品的基础。

掩模光刻机利用类似的照相印刷技术,通过曝光将掩模上的精细图案印刷到硅片上。

光刻机的主要性能指标有:支持衬底的尺寸范围、分辨率、对准精度、曝光方式、光源波长、光强均匀性、生产效率等。

2018 165438+10月29日,国家重大科研装备研制项目“超分辨率光刻装备研制”通过验收。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制,光刻分辨率达到22 nm。结合双曝光技术,未来还可以用来制造10 nm级别的芯片。

光刻机的原理是什么?

和冲洗出来的照片有相似之处,但又不尽相同。

冲洗照片就是把需要冲洗的照片从底片冲洗到相纸上,或者把原来底片上的图像放大到相纸上。

光刻机缩小了大底片,也就是把集成电路图缩小成了晶片相纸。

这与冲洗和打印放大机的结果正好相反。

为什么原理上不难的机器门槛很高?难点在于它的准确性。所谓量变,产生了质变。

如果我们画电路图,画在A4大小的纸上,一点也不难,很多人都能做到。

这个话题扯得有点远,然后回到掩模对准器。

在A4大小的纸上画画相对容易。但是在邮票上画电路要困难得多。让我们想象一下,在一粒米或一粒沙子上画电路更难。

不仅如此,如果你想把这块沙子放在一辆行驶中的赛车上,让你在运动中追上其他赛车,在挡风玻璃的沙子上画电路图几乎是不可能的。

虽然都有一个名字,叫画电路图,但难度因环境、介质、大小而异。

所以光刻机也分低端和高端。10 nm以下的属于高端光刻机。

笔的粗细与绘图上呈现的内容量不同。笔尖越细,能画的内容越多,难度越大,高端越高。同样,还有沙子的大小。沙子越小,笔尖越细,画的内容越多,难度越大。

目前光刻机最先进的技术是5纳米。5纳米大约是50个原子宽。

原子的实际大小大约是黄色光波的5000到2000倍。在这种极端的精准下,很多原本可以忽略的细节,都变成了障碍和困难。

比如赛车时对震动极其敏感,比如关门,这可能是灾难性的。所以必须搭配极其精准的减震系统。

喜欢摄影的朋友都知道,在摄影的过程中,很重要的一个参数就是曝光。冲印照片也有曝光问题。曝光量和时间长短会影响成像效果。

光源,它是用来画画的。它必须频率稳定,能量均匀,并行度高。任何不准确的曝光都会严重影响成像质量。

所以运动状态下的控制精度必须是纳米,稍有偏差,成像就会出错。

掩模对准器比我们想象的要复杂得多。可以说,光刻机几乎是人类历史上最精密的机械设备。

有人说,芯片的生产靠花钱。钱肯定是要的,但也有环境问题和以上要素。

科学永远不可能是假的。