蝕刻機和光刻機區(qū)別
光刻機和蝕刻機都是在生產(chǎn)現(xiàn)代大規(guī)模集成電路(芯片就是)過程中必不可少的設(shè)備,兩者之間差別比較大,什么是光刻機?什么是蝕刻機?
最通俗的說法,所謂的大規(guī)模集成電路就是把我們正??吹降碾娐纷兊煤苄?、很密集,所以說我們正??吹降淖詈唵蔚碾娐泛托酒锩鎻?fù)雜而密集的電路沒有本質(zhì)的區(qū)別。
但是,在這個讓電路變得很小、很密集的過程中我們遇到了一個很嚴(yán)重的問題,那就是簡單的電路我們可以用手搭,但是那么小的電路我們怎么搭起來呢?
于是在長期的探索中,科學(xué)家就找到了兩種物質(zhì):一種我們比較熟悉
金屬,另一種是光刻膠。這兩種物質(zhì)有什么奇特的地方呢?又跟芯片制造有什么關(guān)系呢?
簡單說,光刻膠可以被光侵蝕掉,但是化學(xué)物質(zhì)沒法侵蝕掉它;金屬不會被光侵蝕掉,而化學(xué)物質(zhì)卻可以侵蝕掉它。(雖然現(xiàn)在最先進(jìn)的是用等離子蝕刻,但是我們這里先不說那個,說比較基礎(chǔ)一點兒的原理)
所以說制造芯片的基本原理就是利用這兩種物質(zhì)的性質(zhì):在金屬表面覆蓋一層光刻膠,然后用光先把光刻膠侵蝕掉,下一步再用化學(xué)物質(zhì)浸泡,這樣有光刻膠的那部分金屬就不會被侵蝕、沒有光刻膠的地方會被侵蝕掉
于是金屬表面就形成了我們想要的形狀。
這兩個過程就是所謂的光刻和蝕刻,對應(yīng)的設(shè)備就是光刻機和蝕刻機。
電路的形狀一開始是畫在一張比較大的分劃板上的,然后通過透鏡把電路的圖案縮的很小,然后照射在涂抹了光刻膠的金屬板上(就是所謂的晶圓了)。
沒有光刻膠的那部分金屬在化學(xué)物質(zhì)的作用下被溶解了,然后晶圓表面就變成了我們想要的形狀。
蝕刻機和光刻機的區(qū)別
光刻機是芯片制造的魂,蝕刻機是芯片制造的魄,要想制造高端的芯片,這兩個東西都必須頂尖。
這倆機器最簡單的解釋就是光刻機把電路圖投影到覆蓋有光刻膠的硅片上面,刻蝕機再把剛才畫了電路圖的硅片上的多余電路圖腐蝕掉,這樣看起來似乎沒什幺難的,但是有一個形象的比喻,每一塊芯片上面的電路結(jié)構(gòu)
放大無數(shù)倍來看比整個北京都復(fù)雜,這就是這光刻和蝕刻的難度。光刻的過程就是現(xiàn)在制作好的硅圓表面涂上一層光刻膠(一種可以被光腐蝕的膠狀物質(zhì)),接下來通過光線(工藝難度紫外光<深紫外光<極紫外光)透過掩膜照射到硅圓表面(類似投影),因為光刻膠的覆蓋,照射到的部分被腐蝕掉,沒有光照的部分被留下來,這部分便是需要的電路結(jié)構(gòu)。蝕刻分為兩種,一種是干刻,一種是濕刻(目前主流),顧名思義,濕刻就是過程中有水加入,將上面經(jīng)過光刻的晶圓與特定的化學(xué)溶液反應(yīng),去掉不需要的部分,剩下的便是電路結(jié)構(gòu)了,干刻目前還沒有實現(xiàn)商業(yè)量產(chǎn),其原理是通過等離子體代替化學(xué)溶液,去除不需要的硅圓部分。