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。

光刻工艺是利用类似照相制版的原理,在半导体晶片表面的掩膜层上面刻蚀精细图形的表面加工技术。也就是使用可见光和紫外光线把电路图案投影“印刷”到覆有感光材料的硅晶片表面,再经过蚀刻工艺去除无用部分,所剩就是电路本身了。光刻工艺的流程中有制版、硅片氧化、涂胶、曝光、显影、腐蚀、去胶等。

光刻是制作半导体器件和集成电路的关键工艺。自20世纪60年代以来,都是用带有图形的掩膜覆盖在被加工的半导体芯片表面,制作出半导体器件的不同工作区。随着集成电路所包含的器件越来越多,要求单个器件尺寸及其间隔越来越小,所以常以光刻所能分辨的最小线条宽度来标志集成电路的工艺水平。国际上较先进的集成电路生产线是1微米线,即光刻的分辨线宽为1微米。日本两家公司成功地应用加速所产生的同步辐射X射线进行投影式光刻,制成了线宽为0.1微米的微细布线,使光刻技术达到新的水平。

制造芯片的过程就是不断把一个又一个的小的芯片单位到一块这个小的芯片单位,越是小芯片的结构越是紧凑,他的这个精度就越高,芯片的性能就越好,一个光刻机的制造那是聚集了全世界5000多家顶尖的科技公司而研究出来的。

光刻机这三个字以前并没有真正进入人们的视野里,但是随着台积电宣布断供华为人们就逐渐的了解到了,这个东西卡住了我们的咽喉,因为我们的手机最核心的东西就是芯片,没有自己的芯片手机就没有性能,就像人的大脑一样,人要是没有了脑子,其他部位再怎么完整又有什么用呢,我们只具备自我研发能力却不具备制造能力卡住的,关键就是我们没有自己足够高精度的光刻机,据说国产的光刻机现在已经到了14纳米左右的进度,但是距离人家5纳米的还差太远了。

我们国家有很多优秀的人才,大国工匠的名字不是凭空来的,显然有我们独特的地方,但是单纯有我们独特的地方也没有用,因为光客机不是一个国家单纯凭自己的力量就可以造出来的,像美国,荷兰这些国家,他们是掌握着最主要的专利技术,但并不是所有的技术都是他们自己的,也有很多其他国家的一个足够优秀的性能好的光刻机,不说卖多少钱的问题,就是这个制造难度的问题,这不是轻易能拿到的,比如说荷兰美国闹得那么严重的疫情,都没有想过用光刻机来换口罩,换医疗物资。

短期之内我们是造不出来的,因为我们自己在光刻机这方面所用的专利技术太丑了,主要的技术在人家手里,你要想用必须得经过人家的允许人家对你进行技术封锁,给多少钱都不卖,你我们之前也想买过外国的光刻机,想着哪怕贵一点,毕竟我们处在技术的劣势地位,我们买回来研究研究兴许自己就有技术突破了,但是人家不卖你给多少钱都不卖,你因为外国就是有这种技术封锁,这不是一年两年的事情了。


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