半导体光刻技术,什么是半导体光刻技术

半导体光刻技术,什么是半导体光刻技术,第1张

光刻技术主要应用在微电子中。它一般是对半导体进行加工,需要一个有部分透光部分不透光的掩模板,通过曝光、显影、刻蚀等技术获得和掩模板一样的图形。先在处理过后的半导体上涂上光刻胶,然后盖上掩模板进行曝光;其中透光部分光刻胶的化学成分在曝光过程中发生了变化;之后进行显影,将发生化学变化的光刻胶腐蚀掉,裸露出半导体;之后对裸露出的半导体进行刻蚀,最后把光刻胶去掉就得到了想要的图形。光刻技术在微电子中占有很大的比重,比如微电子技术的进步是通过线宽来评价的,而线宽的获得跟光刻技术有很大的关系。光刻技术就是在需要刻蚀的表面涂抹光刻胶,干燥后把图形底片覆盖其上,有光源照射,受光部分即可用药水洗掉胶膜,没有胶膜的部分即可用浓酸浓碱腐蚀表面。腐蚀好以后再洗掉其余的光刻胶。现在为了得到细微的光刻线条使用紫外线甚至X射线作为光源。

光刻机是芯片制造的核心设备之一,按照用途可以分为好几种:有用于生产芯片的光刻机;有用于封装的光刻机;还有用于LED制造领域的投影光刻机,同时用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板。

光刻机(MaskAligner)又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等。常用的光刻机是掩膜对准光刻,所以叫MaskAlignmentSystem.一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。Photolithography(光刻)意思是用光来制作一个图形(工艺);在硅片表面匀胶,然后将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。

产业链——在半导体产业中占据重要地位

光刻机又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等,是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术,把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。光刻机是半导体产业中最关键设备,光刻工艺决定了半导体线路的线宽,同时也决定了芯片的性能和功耗。

光刻机产业的上游主要包括光刻机核心组件和光刻机配套设施,下游则主要应用于半导体/集成电路的制造与封装。

产业政策——政策助力光刻机行业发展

从政策环境上来看,我国对于光刻机行业较为重视。其主要表现在对于整个IC产业链企业的政策优待以及对于半导体设备行业的相关规划与推动。其主要表现在资金方面的补助和人才方面的培养,以及进出口,投融资方面的政策扶持。

在各项政策中较为突出的是《极大规模集成电路制造装备及成套工艺》项目(02专项),其以专项的形式组织了一批国内光刻机企业进行了一系列重点工艺和技术的攻关,有效促进了我国光刻机行业的发展。

技术发展——技术仍在不断进步中

光刻机一般可以分为无掩模光刻机和有掩模光刻机,其具体分类如下:

光刻工艺流程较多,占晶圆制造耗时的40%-50%,光刻技术也在不断的发展,自光刻机面世以来,光刻设备已经进行了四次重大的革新,光刻设备所用的光源,也从最初的g-line,i-line历经KrF、ArF发展到了如今的EUV。目前,EUV光刻机设备被ASML完全垄断,ASML的EUV光刻机市占率达到100%。

——以上数据参考前瞻产业研究院《中国半导体产业战略规划和企业战略咨询报告》。


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