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娱乐平台安卓,有人说我国光刻机突破5nm制程,实际是没搞懂光刻机和蚀刻机区别

阅读:3403 2020-01-11 17:36:49

娱乐平台安卓,有人说我国光刻机突破5nm制程,实际是没搞懂光刻机和蚀刻机区别

娱乐平台安卓,一直到现在,还有人认为我国芯片制造设备已经突破了最尖端的技术,达到了领先的水平,在很多论坛上总是有我国突破了芯片的5nm加工制程技术的强国贴。

这实际上都是源自于带有浓浓“舌尖上的中国”味的《大国重器》中一个介绍片段,这个片段介绍的是我国7nm刻蚀机(或蚀刻机)研制成功,但整个视频中透露出的味道就是,我们用刻蚀机就可以加工出芯片来。

视频中也提到了一点,芯片制造过程中有一千多个工序步聚,但是没告诉你,刻蚀之前还有更重要的步骤我们有设备造不了。

我以前写过一篇介绍芯片生产过程的小文章,《通俗的说一说:一堆沙子是如何变成芯片的》,有兴趣的朋友可以看看。

芯片制程过程大致可以分为以下几个步聚:生产单晶硅-->光刻-->蚀刻-->掺杂-->镀铜-->抛光-->测试-->切割-->封装。

在光刻过程中,先在硅基上均匀涂一层光刻胶(下图1),然后用光刻机在掩膜的帮助下对光刻胶进行曝光(下图2),经过光照的光刻胶就可以用液体清洗掉(下图3),这时用刻蚀机对硅基进行蚀刻(下图4),蚀刻之后清洗干净,就可以在硅基上镀铜了(下图5)

其中光刻和蚀刻这两个步聚用到光刻机和刻蚀机,虽然这种设备都有一个关键参数是加工精度(多少纳米),但是它们的原理却完全不一样。

现在asml最高端的evu(极紫外)光刻机,是以波长为10-14纳米的极紫外光作为光源的光刻技术。因为几乎所有光学材料对13.5nm波长的极紫光都有很强的吸收作用,evu光刻机的光学系统只能采用反光镜,这和很多科普文章所说的不一样。

非evu光源光刻机采用浸没式透镜光学系统

而evu光刻机采用反射镜光学系统

但是,这两种光学系统所面临的难点都是光源波长和被加工的精度都极为接近,甚至浸没式光刻机要用193nm的光源,刻出28nm的沟槽来,这就好比要用一把菜刀在米粒上刻字一般,光的衍射效应就已是非常难控制的技术难点。

可以加工5~7nm的3400b光刻机

而刻蚀机其实就是等离子刻蚀机( 又叫等离子蚀刻机 、等离子平面刻蚀机、等离子体刻蚀机、等离子表面处理仪、等离子清洗系统等),其原理是在抽真空的环境下,用高能等离子气体去轰击加工件,等离子体在工件表面发生反应,其生成的挥发性产物被真空泵抽走。形象一点说,就像喷射抛光机,将喷射出的沙子去轰击工件表面,从而达到加工的目的。而要使得加工对象得到预定的图案,则喷射加工前必须先在工件上打好模子,就好比我们在墙上喷漆前,先用镂空纸贴上不要喷的区域的道理一样。

刻蚀机工艺操作图

这个过程涉及物理和光学的共同作用,总体来说,加工的精度实际上取决于前一步骤光刻的精度。

因此说,即使我们的刻蚀机达到芯片理论加工精度的极限,也无法使我国芯片的工艺制程提升一点点,这一点,大家还是应该有一个清醒的认识。


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