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芯片光刻機(jī)，以中國(guó)現(xiàn)在的科技實(shí)力造出像高通那樣的商業(yè)化芯片需要多久

來(lái)源：整理 時(shí)間：2023-09-08 15:11:24 編輯：智能門戶 手機(jī)版

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1，以中國(guó)現(xiàn)在的科技實(shí)力造出像高通那樣的商業(yè)化芯片需要多久

設(shè)計(jì)是可以設(shè)計(jì)的出，比如華為海思就已經(jīng)設(shè)計(jì)出來(lái)了，但是生產(chǎn)方面無(wú)法搞定，你就是讓高通來(lái)他們也是找人代工的。而且這個(gè)不是有時(shí)間就能解決的問(wèn)題，制造高制程芯片的高端光刻機(jī)是對(duì)中國(guó)禁售的，所以根本無(wú)法生產(chǎn)。如果要從頭研發(fā)光刻機(jī)，那花費(fèi)的時(shí)間得10年起了。更何況如果以其他廠商現(xiàn)有產(chǎn)品為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)象研發(fā)，等你的光刻機(jī)研發(fā)出來(lái)，那已經(jīng)是過(guò)時(shí)很久的光刻機(jī)了。

以中國(guó)現(xiàn)在的科技實(shí)力造出像高通那樣的商業(yè)化芯片需要多久

2，光刻機(jī)的介紹

光刻機(jī)/紫外曝光機(jī)（Mask Aligner) 又名：掩模對(duì)準(zhǔn)曝光機(jī)，曝光系統(tǒng)，光刻系統(tǒng)等。常用的光刻機(jī)是掩膜對(duì)準(zhǔn)光刻，所以叫 Mask Alignment System.一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對(duì)準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。Photolithography（光刻） 意思是用光來(lái)制作一個(gè)圖形（工藝）；在硅片表面勻膠，然后將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移光刻膠上的過(guò)程將器件或電路結(jié)構(gòu)臨時(shí)“復(fù)制”到硅片上的過(guò)程。
相信自己的判斷吧再看看別人怎么說(shuō)的。

光刻機(jī)的介紹

3，光刻機(jī)是生產(chǎn)CPU的么

光刻機(jī)是生產(chǎn)CPU的重要設(shè)備，但是并不是只能用于生產(chǎn)CPU。實(shí)際上，光刻機(jī)是半導(dǎo)體工藝非常重要的生產(chǎn)設(shè)備，用于將理論設(shè)計(jì)的電路制作到真實(shí)的Si級(jí)片上，并最終獲得集成電路。所有大規(guī)格和超大規(guī)模集成電路，都會(huì)使用到光刻機(jī)，這其中當(dāng)然包括CPU，也包括GPU，單片機(jī)芯片等等各種半導(dǎo)體芯片。有興趣，百度百科的相關(guān)詞條，有更詳細(xì)的內(nèi)容供參考。
不是，主流的英特爾處理器會(huì)有20億個(gè)晶體管，高端產(chǎn)品可以達(dá)到60億個(gè)，一個(gè)個(gè)的鏈接方法不現(xiàn)實(shí)，所以采用光刻蝕技術(shù)。光刻蝕過(guò)程就是使用一定波長(zhǎng)的光在感光層中刻出相應(yīng)的刻痕，由此改變?cè)撎幉牧系幕瘜W(xué)特性。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于所用光的波長(zhǎng)要求極為嚴(yán)格，需要使用短波長(zhǎng)的紫外線和大曲率的透鏡。刻蝕過(guò)程還會(huì)受到晶圓上的污點(diǎn)的影響。每一步刻蝕都是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過(guò)程。設(shè)計(jì)每一步過(guò)程的所需要的數(shù)據(jù)量都可以用10GB的單位來(lái)計(jì)量，而且制造每塊處理器所需要的刻蝕步驟都超過(guò)20步（每一步進(jìn)行一層刻蝕）。而且每一層刻蝕的圖紙如果放大許多倍，可以和整個(gè)紐約市外加郊區(qū)范圍的地圖相比，甚至還要復(fù)雜。當(dāng)這些刻蝕工作全部完成之后，晶圓被翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)。短波長(zhǎng)光線透過(guò)石英模板上鏤空的刻痕照射到晶圓的感光層上，然后撤掉光線和模板。通過(guò)化學(xué)方法除去暴露在外邊的感光層物質(zhì)，而二氧化硅馬上在陋空位置的下方生成。
光刻機(jī)的作用是蝕刻芯片的功能及線路，當(dāng)然也包括了制造處理器這樣的大規(guī)模集成電路或者內(nèi)存顆粒、閃存顆粒等等。--光刻機(jī)是制造微機(jī)電、光電、二極體大規(guī)模集成電路的關(guān)鍵設(shè)備?？梢苑譃閮煞N，分別是模板與圖樣大小一致的contact aligner，曝光時(shí)模板緊貼芯片；以及利用類似投影機(jī)原理的stepper，獲得比模板更小的曝光圖樣。
用于在硅片上蝕刻集成電路的，用于生產(chǎn)制造半導(dǎo)體芯片，包括但不局限于CPU。

光刻機(jī)是生產(chǎn)CPU的么

4，光刻機(jī)怎么制作最好提供圖文

第一步：制作光刻掩膜版（Mask Reticle）芯片設(shè)計(jì)師將CPU的功能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖繪制完畢之后，就可將這張包含了CPU功能模塊、電路系統(tǒng)等物理結(jié)構(gòu)的“地圖”繪制在“印刷母板”上，供批量生產(chǎn)了。這一步驟就是制作光刻掩膜版。光刻掩膜版：（又稱光罩，簡(jiǎn)稱掩膜版），是微納加工技術(shù)常用的光刻工藝所使用的圖形母版。由不透明的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜圖形結(jié)構(gòu)，再通過(guò)曝光過(guò)程將圖形信息轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品基片上。（*百度百科）將設(shè)計(jì)好的半導(dǎo)體電路”地圖“繪制在由玻璃、石英基片、鉻層和光刻膠等構(gòu)成的掩膜版上光刻掩膜版的立體切片示意圖第二步：晶圓覆膜準(zhǔn)備從砂子到硅碇再到晶圓的制作過(guò)程點(diǎn)此查閱，這里不再贅述。將準(zhǔn)備好的晶圓（Wafer）扔進(jìn)光刻機(jī)之前，一般通過(guò)高溫加熱方式使其表面產(chǎn)生氧化膜，如使用二氧化硅（覆化）作為光導(dǎo)纖維，便于后續(xù)的光刻流程：第三步：在晶圓上“光刻”電路流程使用阿斯麥的“大殺器”，將紫外（或極紫外）光通過(guò)蔡司的鏡片，照在前面準(zhǔn)備好的集成電路掩膜版上，將設(shè)計(jì)師繪制好的“電路圖”曝光（光刻）在晶圓上。（見動(dòng)圖）：上述動(dòng)圖的工作切片層級(jí)關(guān)系如下：光刻機(jī)照射到部分的光阻會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，一般使用顯影液將曝光部分祛除而被光阻覆蓋部分以外的氧化膜，則需要通過(guò)與氣體反應(yīng)祛除通過(guò)上述顯影液、特殊氣體祛除無(wú)用光阻之后，通過(guò)在晶圓表面注入離子激活晶體管使之工作，進(jìn)而完成半導(dǎo)體元件的全部建設(shè)。做到這里可不算大功告成，這僅僅是錯(cuò)綜復(fù)雜的集成電路大廈中，普通的一層“樓”而已。完整的集成電路系統(tǒng)中包含多層結(jié)構(gòu)，晶體管、絕緣層、布線層等等：搭建迷宮大廈一般的復(fù)雜集成電路，需要多層結(jié)構(gòu)因此，在完成一層光刻流程之后，需要把這一階段制作好的晶圓用絕緣膜覆蓋，然后重新涂上光阻，燒制下一層電路結(jié)構(gòu)：多次重復(fù)上述操作之后，芯片的多層結(jié)構(gòu)搭建完畢（下圖）：如果上圖看的不太明白，可以看看Intel的CPU芯片結(jié)構(gòu)堆棧圖：當(dāng)然，我們可以通過(guò)高倍顯微鏡來(lái)觀察光刻機(jī)“燒制”多層晶圓的堆疊情況：第四步：切蛋糕（晶圓切割）使用光刻機(jī)燒制完畢的晶圓，包含多個(gè)芯片（Die），通過(guò)一系列檢測(cè)之后，將健康的個(gè)體們切割出來(lái)：從晶圓上將一個(gè)個(gè)“小方塊”（芯片）切割出來(lái)第五步：芯片封裝將切割后的芯片焊

5，光刻機(jī)中國(guó)能造嗎

暫時(shí)不能光刻機(jī)不是一項(xiàng)單一的技術(shù)，而是現(xiàn)代各項(xiàng)高科技技術(shù)的集成，成品背后需要無(wú)數(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈支持，以中國(guó)現(xiàn)在的科技水平暫時(shí)還不能造出。當(dāng)中國(guó)專家去荷蘭阿斯麥爾公司參觀光刻機(jī)的時(shí)候，阿斯麥爾的高管直接對(duì)中國(guó)的專家說(shuō)：就算給你全套圖紙，你們中國(guó)也造不出光刻機(jī)。 很多中國(guó)人聽到這句話都非常的氣憤，憑什么中國(guó)就造不出光刻機(jī)？近年來(lái)關(guān)于國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)彎道超車的新聞?lì)l繁在各類媒體中出現(xiàn)，國(guó)人想要在光刻機(jī)技術(shù)上超越歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的愛(ài)國(guó)情懷可以理解，但部分媒體為了博取眼球?qū)?guó)產(chǎn)光刻機(jī)過(guò)分的吹捧，不尊重事實(shí)的報(bào)道對(duì)普通大眾而言其實(shí)是一件特別不負(fù)責(zé)任的事情。理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感，以中國(guó)現(xiàn)在的科技水平確實(shí)造不出光刻機(jī)，光刻機(jī)不是一項(xiàng)單一的技術(shù)，而是現(xiàn)代各項(xiàng)高科技技術(shù)的集成，光刻機(jī)的內(nèi)部十分復(fù)雜，可以說(shuō)是人類知識(shí)集大成的產(chǎn)物之一，光刻機(jī)就像手機(jī)和汽車一樣，是由無(wú)數(shù)的零配件組裝合成的，最終實(shí)現(xiàn)某種功能，成品背后需要無(wú)數(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈支持，各式各樣的零配件都是行業(yè)內(nèi)頂級(jí)的技術(shù)體現(xiàn)，沒(méi)有長(zhǎng)時(shí)間的深耕運(yùn)作，國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)在單一的某項(xiàng)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先是沒(méi)問(wèn)題的，但是想要在整體上實(shí)現(xiàn)彎道超車，基本上不現(xiàn)實(shí)。舉個(gè)例子：比如馬拉松長(zhǎng)跑比賽，第二名與第一名的差距相差3公里，在某一個(gè)時(shí)間段，第二名選手的速度超過(guò)了第一名選手，這僅僅代表著第二名選手最終有超越第一名選手的可能，但是3公里路程的巨大差距卻不是一時(shí)半會(huì)可以趕上的，想要超越，時(shí)間跨度將非常大，因?yàn)槟阍谂ο蚯芭艿耐瑫r(shí)對(duì)手也在努力向前跑。荷蘭阿斯麥爾之所以能夠壟斷全球最頂尖的光刻機(jī)市場(chǎng)，不是因?yàn)楹商m人聰明，單純靠荷蘭人也研發(fā)不出光刻機(jī)，光刻機(jī)的研發(fā)集合了全球優(yōu)勢(shì)資源加上半導(dǎo)體幾十年的技術(shù)積累，最終在數(shù)以萬(wàn)計(jì)的專業(yè)的頂尖研發(fā)人員不斷技術(shù)突破下才成功，荷蘭的幸運(yùn)在于目前只有荷蘭掌握光刻機(jī)最核心的技術(shù)“侵入式光刻技術(shù)”，所以現(xiàn)在頂級(jí)光刻機(jī)只有荷蘭有能力生產(chǎn)。技術(shù)是研發(fā)的外在體現(xiàn)，任何技術(shù)的突破都是厚積薄發(fā)的結(jié)果，光刻機(jī)需要的技術(shù)方向特別多，比如機(jī)械化層面，自動(dòng)化層面，系統(tǒng)科學(xué)層面等一大堆方向都需要有人去攻關(guān)，有些地方是知道技術(shù)壁壘的，但是如何突破技術(shù)壁壘還沒(méi)有頭緒，有些地方連技術(shù)壁壘在什么地方都沒(méi)找到，更別談技術(shù)突破了，而且任何一項(xiàng)技術(shù)的突破都需要長(zhǎng)年累月技術(shù)投入，資金投入，人員投入。技術(shù)積累并不是錢能夠解決的，目前國(guó)內(nèi)在光刻機(jī)領(lǐng)域做得比較好的是上海微電子裝備和中科院的某個(gè)研究所，它們目前還停留在90nm研發(fā)產(chǎn)品階段，而荷蘭阿斯麥爾7nm的光刻機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，當(dāng)然這并不代表國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)沒(méi)有超越的機(jī)會(huì)，目前國(guó)內(nèi)對(duì)光刻機(jī)的重視程度越來(lái)越高，大量的資金和頂尖的人才都在光刻機(jī)領(lǐng)域深耕研究。國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)其實(shí)只要在某些關(guān)鍵技術(shù)上取得突破，就算得上是彎道超車了，就好比荷蘭阿斯麥爾在光刻機(jī)“侵入式光刻技術(shù)”上領(lǐng)先全球一樣，沒(méi)有這項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)，就無(wú)法制造更頂級(jí)的光刻機(jī)，所以目前只有荷蘭才有資格制造頂級(jí)光刻機(jī)。

6，光刻技術(shù)的原理是什么

光刻工藝是利用類似照相制版的原理，在半導(dǎo)體晶片表面的掩膜層上面刻蝕精細(xì)圖形的表面加工技術(shù)。也就是使用可見光和紫外光線把電路圖案投影“印刷”到覆有感光材料的硅晶片表面，再經(jīng)過(guò)蝕刻工藝去除無(wú)用部分，所剩就是電路本身了。光刻工藝的流程中有制版、硅片氧化、涂膠、曝光、顯影、腐蝕、去膠等。光刻是制作半導(dǎo)體器件和集成電路的關(guān)鍵工藝。自20世紀(jì)60年代以來(lái)，都是用帶有圖形的掩膜覆蓋在被加工的半導(dǎo)體芯片表面，制作出半導(dǎo)體器件的不同工作區(qū)。隨著集成電路所包含的器件越來(lái)越多，要求單個(gè)器件尺寸及其間隔越來(lái)越小，所以常以光刻所能分辨的最小線條寬度來(lái)標(biāo)志集成電路的工藝水平。國(guó)際上較先進(jìn)的集成電路生產(chǎn)線是1微米線，即光刻的分辨線寬為1微米。日本兩家公司成功地應(yīng)用加速器所產(chǎn)生的同步輻射X射線進(jìn)行投影式光刻，制成了線寬為0.1微米的微細(xì)布線，使光刻技術(shù)達(dá)到新的水平。
芯片納米光刻機(jī)究竟是什么，原理是怎樣的呢？今天算長(zhǎng)見識(shí)了
光刻技術(shù)的原理集成電路制造中利用光學(xué)- 化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)、物理刻蝕方法，將電路圖形傳遞到單晶表面或介質(zhì)層上，形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術(shù)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，光刻技術(shù)傳遞圖形的尺寸限度縮小了2～3個(gè)數(shù)量級(jí)（從毫米級(jí)到亞微米級(jí)），已從常規(guī)光學(xué)技術(shù)發(fā)展到應(yīng)用電子束、 X射線、微離子束、激光等新技術(shù)；使用波長(zhǎng)已從4000埃擴(kuò)展到 0.1埃數(shù)量級(jí)范圍。光刻技術(shù)成為一種精密的微細(xì)加工技術(shù)。　　光刻技術(shù)是在一片平整的硅片上構(gòu)建半導(dǎo)體MOS管和電路的基礎(chǔ)，這其中包含有很多步驟與流程。首先要在硅片上涂上一層耐腐蝕的光刻膠，隨后讓強(qiáng)光通過(guò)一塊刻有電路圖案的鏤空掩模板（MASK）照射在硅片上。被照射到的部分(如源區(qū)和漏區(qū))光刻膠會(huì)發(fā)生變質(zhì)，而構(gòu)筑柵區(qū)的地方不會(huì)被照射到，所以光刻膠會(huì)仍舊粘連在上面。接下來(lái)就是用腐蝕性液體清洗硅片，變質(zhì)的光刻膠被除去，露出下面的硅片，而柵區(qū)在光刻膠的保護(hù)下不會(huì)受到影響。隨后就是粒子沉積、掩膜、刻線等操作，直到最后形成成品晶片（WAFER）。
概述RDJ-I正型光刻膠是液晶顯示器用正性光刻膠，可同時(shí)適用于TN/STN/FTN LCD、VFD制作，具有高感度，高粘附性，高分辨率，良好的涂布性能等優(yōu)點(diǎn)。RDJ-I正型光刻膠采用環(huán)保溶劑。RDJ-I正型光刻膠一般規(guī)格有30mpa.s，40mpa.s，50 mpa.s，使用時(shí)可根據(jù)需要稀釋成不同固含量和粘度。技術(shù)指標(biāo)如下表：顏色 磚紅色粘度(25℃,VT-04E/F) 20-50 mpa.s基板 ITO玻璃(30Ω)涂膜厚度 1.3—1.8um前烤 100x90sec(熱板)曝光 60-100mj/cm2顯影 0.8% KOHx60sec后烤 熱板120℃×120sec蝕刻 HNO3:HCl:H2O=4：23：73@40℃剝離 4%NaOH@50℃×120sec貯存期限（25℃以下暗處貯存） 6個(gè)月操作工藝參數(shù)：1．涂布：23℃，輥涂，膜厚1.1-1.8μm；2．前烤：100℃x90sec(熱板)，烤道100℃3—5分鐘；3．曝光：90mj/cm2；4．顯影：23℃，0.4% NaOH，1min，噴淋或浸漬；5．后烤：熱板120℃×120sec，烤120℃,3-5分鐘；6．蝕刻：45℃，F(xiàn)eCl3/HCl或HNO3/ HCl；7．剝離：23℃ 4-6% NaOH
集成電路制造中利用光學(xué)- 化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)、物理刻蝕方法，將電路圖形傳遞到單晶表面或介質(zhì)層上，形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術(shù)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，光刻技術(shù)傳遞圖形的尺寸限度縮小了2～3個(gè)數(shù)量級(jí)（從毫米級(jí)到亞微米級(jí)），已從常規(guī)光學(xué)技術(shù)發(fā)展到應(yīng)用電子束、 X射線、微離子束、激光等新技術(shù)；使用波長(zhǎng)已從4000埃擴(kuò)展到 0.1埃數(shù)量級(jí)范圍。光刻技術(shù)成為一種精密的微細(xì)加工技術(shù)。兩種工藝：①光復(fù)印工藝②刻蝕工藝
文章TAG：芯片光刻機(jī)以中國(guó)現(xiàn)在的科技實(shí)力造出像高通那樣的商業(yè)化芯片需要多久

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