光刻机和蚀刻机有什么区别?

现在最先进的是哪些公司?

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光刻机和蚀刻机有什么区别?
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最近中兴事件作为导火索,引发了国人关于芯片讨论,其中不免涉及到了芯片制造业两大至关重要的技术,蚀刻机和光刻机,作为一个业余爱好者,我为大家分享一下我知道的东西。

什么是光刻机

光刻机作为制造芯片的核心装备之一,因为用途的不同,分为生产芯片的光刻机,用于封装的光刻机,还有LED领域的投影光刻机,目前主要讨论的是用于生产芯片的光刻机,这也是芯片领域,我国最薄弱的环节。

先了解一下光刻中必须要用的东西——光刻胶,简单的来说这种胶状物,只能被光腐蚀,而不能被化学物质腐蚀,制造芯片时讲光刻胶涂在金属表面,然后用光把不需要的地方腐蚀掉,制作出自己需要的图形(电路结构之类的),接下来就该蚀刻机上场了。

什么是蚀刻机

蚀刻分为两类,一类是干刻,一类是湿刻(目前主流),湿刻就是特定的化学溶液与上个部分光刻机制作后的薄膜发生反应,发生反应过后剩下的东西,就是需要的东西了,这个过程有液体接触,所以叫湿刻。

干刻更加高级,目前并没有大规模应用,它是通过等离子电浆去除未覆盖的薄膜。

光刻机 ASML一枝独秀

以前光刻机领域还有佳能尼康制衡ASML,不过随着技术差距越来越多,目前高端光刻机市场被ASML垄断,7nm级别光刻机17年的产量只有12台,一台1.2亿美元,还要提前21个月预订,中国就算排队,也不知道哪年买得到,背地里还有有些国家作怪,目前国产光刻机还处于90nm阶段,任重道远。

五大蚀刻机厂商 中微是其一

目前能生产7nm级别蚀刻机的有应用材料,科林研发,东京威力科创,日立先端,中微半导体五家公司,中微是唯一一家中国企业,并且已经开始向台积电供货,中微也代表着中国顶尖的半导体技术。

中国半导体起步晚,需要走的路还很长,不过中国人最不缺的就是毅力,只有坚持不懈方能厚积薄发。

其实从字面表面意思就能看出来,无论是这两个其中的哪种机器,用在芯片制造上都有很大的帮助,也是芯片制造的主要方式。随着时间的推进,现在的光刻技术出现两种趋势,一个是光刻机,一种是蚀刻机。

那么这两种有什么区别呢?

光刻机是芯片制造行业的主要载体。他的工作原理是在硅片上涂上一层均匀的光刻胶,然后利用紫外线照在上面,其中还包含了编码,把需要刻制的东西编码完成,用光刻技术刻到上面。从而达到保存的效果。光刻机上面是光照部,中间是掩膜版,最后是需要刻制的载体。

光刻机发展至今,目前已经有了很多种形式,但工作原理大同小异,没什么区别。而且国内现在已经有了自主产权,发展前景很不错。

蚀刻机与光刻机比起来就有些粗糙了,他是直接把内容刻在载体上,对载体表面进行侵蚀从而达到刻录的目的。目前国内的蚀刻机有两种,干刻和湿刻,但是工作原理都相同,利用离子与电压的结合,达到刻录的目的。

总的来说,两种刻制方式都是主流的形式,如果选择的话完全是根据自己的需求。只能说两种都不会让人失望。

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能不能做出高端芯片,这两精密设备非常重要。

打个非常简单的例子,光刻机是按照设计的图案,把图案打印上去,刻蚀机就是把想要的部分裁剪出来。可见光刻机的工序要复杂多一点。

光刻机又分为前道光刻机,后道光刻机 我国光刻机水平,现在己经达到28纳米,到2020年达22纳米。国外水平10nm。


高端光刻机做得最好的国家有荷兰ASML。台积电是ASML最大股东。低端光刻机,日本尼康。佳能。

中国光刻机企业,上海微电,拥有国内顶尖水平。

中国刻蚀机己达到国际先进水平,其中7一10纳米刻蚀机设备可与世界先进刻蚀机水平比肩,16nm刻蚀机早己量产商用。不仅可以满足国内需求,也可出口。

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图片来自网络

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光刻机:光刻机按照用途划分,有被厂商用于生产芯片的前道光刻机,有被厂商用于封装的后道光刻机(封装光刻机),有被厂商用于制造LED产品的投影光刻机。一般地,我们时常所谈到的光刻机,指的是前道光刻机。厂商在生产芯片的过程中,需要利用光刻机将掩膜版(台湾业者们称作光罩)上的电路图形“复印”到硅晶圆片上。光刻工艺,指的是厂商在平整的硅片上构建半导体MOS管和电路的基础,利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法,将掩膜版上的电路图形传递到单晶的表面或介质层上,形成有效的图形窗口或功能图形。由于在晶圆的表面上,电路设计图案直接由光刻技术决定,因此光刻工艺也是芯片制造中最核心的环节。光刻工艺的价值巨大,整个光刻工艺的设备有匀胶显影设备和光刻设备,光设机的价格是最昂贵的。在行业中有影响力的光刻机制造厂商包括荷兰的ASML,日本的尼康和佳能等。

光刻机:光刻机按照用途划分,有被厂商用于生产芯片的前道光刻机,有被厂商用于封装的后道光刻机(封装光刻机),有被厂商用于制造LED产品的投影光刻机。一般地,我们时常所谈到的光刻机,指的是前道光刻机。厂商在生产芯片的过程中,需要利用光刻机将掩膜版(台湾业者们称作光罩)上的电路图形“复印”到硅晶圆片上。光刻工艺,指的是厂商在平整的硅片上构建半导体MOS管和电路的基础,利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法,将掩膜版上的电路图形传递到单晶的表面或介质层上,形成有效的图形窗口或功能图形。由于在晶圆的表面上,电路设计图案直接由光刻技术决定,因此光刻工艺也是芯片制造中最核心的环节。光刻工艺的价值巨大,整个光刻工艺的设备有匀胶显影设备和光刻设备,光设机的价格是最昂贵的。在行业中有影响力的光刻机制造厂商包括荷兰的ASML,日本的尼康和佳能等。

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芯片制造这个行业最近持续受到关注,一个重要的原因是美国商务部制裁中兴,使得中兴公司7年内不得在美国企业进口相关元器件和软件。这对于中兴公司的影响是前所未有的。

说完了背景,我再来回答一下题主关于光刻机和刻蚀机的区别。光刻技术是芯片制造行业一个至关重要的环节。它直接决定了半导体技术未来发展的方向。摩尔定律能不能够在未来某些年内继续实现主要决定于光刻技术的发展。

光刻机是芯片制造行业里光刻技术的主要设备载体。光刻机是一种掩膜对准曝光的设备。通俗的讲就是在硅片上匀上一层光刻胶,再利用曝光机紫外线光照将掩膜版上的图形“复制”到硅片上的过程。这一工艺过程也就是通常我们所说的光刻技术。光刻机上部是光照部,中间是掩膜版,最下面是匀有光刻胶的硅片。目前一般有步进式光刻机,接近式光刻机和扫描式光刻机等等几种。这几种光刻机各有各的特点,互有利弊,但是基本工作原理是一样的。目前国内已经有了自主产权研发的光刻机,并经过验收了。目前世界上最先进的光刻机是荷兰ASML公司生产的EUV光刻机,光刻精度达到7纳米,而且目前只有这家公司可以生产这种光刻机,目前处于垄断地位。这也是制造高精度元器件比如CPU的关键设备。不过据说由于受到《瓦森纳协定》的制约,这种光刻机是禁止出口中国的,因为我们国家不是这个协定成员国。也就是说想买却买不到。而且这种光刻机产能特别低,每台的去向都由齐严格把控。没有这台光刻机,我们就造不出超精密的电子元器件。不得不说这是一种悲哀。不过最近有报道说国内公司已经预订了一台EUV光刻机,目前还没有交货。光刻机作为目前最难生产的精密机械绝对不是空有其名,而是名副其实的难以生产。据说一台光刻机的两个部件台,同步动作误差控制在2纳米以内,试想机械动作误差要求这么高,得需要多么精密的车床和控制系统才能达到?而且一台光刻机少说也有3万来个零件,零件相互之间得都有用不出错。EUV光刻机使用的是极紫外光,要求波长特别短,对镜片的透光度和均匀度要求极高,对镜片的纯度要求也同样达到极致。试想设计精度在7纳米以下,如果镜片纯度有丁点不纯,会影响了紫外线穿透。大国重器可以造是因为对于部件之间的允许误差相对较小,而光刻机本身小,各部件间允许的误差值达到极致,生产起来实数不易。而且国外的光刻机生产技术是经过几十年的技术沉淀慢慢发展起来的,弯道超车同样实数不易。不过我们国家这方面也加大了技术研发投入,为此可喜可贺,我作为一个中国人感到无比的自豪。相信在不久的将来一定会有所突破。

说完了光刻机再来说说刻蚀机。刻蚀技术其实笼统的说可以分为干刻和湿刻。据报道说我国已经可以量产7纳米的等离子刻蚀机。等离子刻蚀其实属于干刻的一种。基本原理是电离气体形成等离子,在通过电场加速,产生足够的力量以达到刻蚀硅片表面的目的。一般刻蚀是在光刻工序之后,目的是达到选择性刻蚀的目的。

最后再给各位答友简述一下光刻以及刻蚀技术的基本流程,仅供参考。涂胶,前烘,曝光,显影,坚膜,刻蚀,去胶。

以上就是关于光刻机和刻蚀机的大致区别,以及目前的行业现状,由于本人学识有限,有不对的地方还望各位答友海涵,欢迎指正和探讨。作为一个从业者,不忘初心,深深耕耘,才是为芯片制造行业,贡献微薄之力。

以上。

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谢邀~

数码科技问题,让平头哥为你一一解答~


前言

根据题主的疑问呢,平头哥就来简单聊一聊这两款顶尖半导体设备的区别。


光刻机和刻蚀机?

▲ 上为荷兰ASML公司生产的光刻机

光刻机,很高端的半导体制造设备,本来和咱们八竿子也打不着的东西,现在莫名的闯进了我们的视野。随着十三五中对中国半导体行业发展规划的推进,芯片制造这个本身离吃瓜群众很遥远的话题,现在却变得非常接地气。

光刻机根据用途划分呢,可以分为三大类,用于生产芯片的前道光刻机,用于封装的后道光刻机和用于制造LED的投影光刻机。咱们通常说的光刻机其实就是前道光刻机。那么光刻机到底是用来干嘛的呢?


用最通俗易懂的话来说,就是将设计好的微观集成电路图案“临时复印”到晶圆上。


至于其中的原理有多复杂,我想平头哥不说你也知道,咱们就无须深入研究了。


那么刻蚀机呢?


刻蚀机和光刻机并不是两个对立的产品,而是半导体制造过程中都要使用的两个重要设备。

刻蚀机被用来在光刻机“复印”到晶圆的电路轮廓上进行雕刻,刻蚀出“山地和沟壑”,形成栅极,也就是常说的晶体管,目前最强的技术是等离子体刻蚀技术。


所以,简单来说,光刻机是在一块木头上上作了一幅画,而刻蚀机就是根据光刻机的画雕刻出3D的作品。


▲ 上为中微半导体生辰的等离子刻蚀机

说到这儿,不得不提咱们的AMEC中微半导体了(毕竟都上了央视了,咱们不得借机吹一波么? ^ ^),其生产的7nm等离子刻蚀机已经正式进入全球最大半导体代工厂——台积电的7nm/10nm产线!这真的是一个了不起的成就!


代表公司?

目前全球范围内能生成这些高端半导体制造设备的公司屈指可数。

光刻机的代表公司:荷兰的ASML,日本的尼康和佳能。

刻蚀机的代表公司:美国的AMAT以及中国的AMEC中微半导体。


结语

相信大家看到中国的等离子刻蚀机的发展会感到非常骄傲,而看到中国自主光刻机的发展又会倍感忧心。中国目前光刻机还处于90nm量产阶段,但是技术方向已经正式迈向28nm光刻阶段,相信,在国家的重点扶持下,十三五内会收获更大的研究成果。而刻蚀机方向,15年追赶,20年超越是所有中微人的座右铭。

借用中微半导体董事长尹智尧博士的话来说,“中国将来会变成世界上主要芯片生产制造基地之一。”

希望我的回答可以帮到您~


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谢谢邀请!

光刻机和蚀刻机有什么区别?

这样的答题必须要有专业的人才懂,高端芯片制作工艺光刻和蚀刻机这不是谁都懂的,你也许是专业行家,本人是搞染料化工的,相差十万八千里,那就等于是我问你核潜艇的主要结构,你能回答吗?邀人答题那也要看看邀请对像才行。还连续邀请,这不是强人所难吗?再见!

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简单的回答。

光刻机划线,刻蚀机雕刻。

目前荷兰10纳米光刻机世界第一,中国目前光刻机是90纳米,也有说是28纳米的,总之,光刻机差距很大。目前刻蚀机中国5纳米世界第一,据说7纳米齐驱并驾的刻蚀机还有3家。

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