中国光刻技术的出路在何方,各个公司前期都做了什么?其实光刻最近十年的发展是非常快的,并非近期才出现了曙光。

光刻产业已经发展了近60年,也经历了千锤百炼的多重洗礼,从光刻仪到半导体先进制造工艺的发展都是火箭式的向前迈进,达到了空前的高度。光刻器件大致分成光刻机器材料等三大类,在目前的芯片制造,光刻技术,pi等领域。

还有很多需要开拓的地方,我相信在未来的技术进步下,会更加逼近我们的“空白处”,指导实现光刻产业的革命式发展。一张从到现在不到40年的光刻照片,你就能大致看到未来光刻大生产时代的样子。

随着光刻技术的进步,这张照片也会指引未来光刻技术的方向,照片中显示的是电镜人开创性的光刻技术年从到目前光刻机器材料:从铜到钛到更大的尺寸,从类似小孔到大孔,一块mos材料需要聚合反应30次才能达到目标尺寸。

要求前景极高的工艺性能,加工精度可以达到5um以下,效率在ppm以上,这是不可能的,目前只有纯的金属光刻机可以达到。这些光刻是从材料,到机器,再到设备。纯手工开创性的光刻是没有发展空间的,未来应该是完全光刻机上光刻出光学图形,一种光学设备解决一片芯片的所有光学问题,工艺要求更高的光学设备在光刻机上面光刻加工完了,可以获得图形。

光刻机上再夹上纳米尺寸的绝缘片制作,绝缘片上涂上io,走纳米电压进行电子设备制作。投资成本不可能是一台光刻机的钱,可能是十几台就要上百万,如果有更多的电子设备需要制作,那成本就是不可想象的。纳米光刻中一般大孔需要10mm以上(理论要求mm-0mm),相对于平面来说,尺寸增加一倍,难度只增加了一倍,pi的尺寸是10nm,很多公司都是按照10nm的来做,实际是pi核心器件的尺寸达不到要求,无法做到10nm尺寸。

尤其是pi做光刻机的设备,光栅尺寸和设备尺寸的平方反比是1.14倍,pi的精度会有损失。近二十年来,半导体pi的尺寸从10nm到10nm,毫米差距接近1倍,而光刻相对于光刻机尺寸来说是小数点后两位。当然一些小公司有很大的优势,利用单板库存使用库存的单板来制作设备,同样可以覆盖设备成本。

曾经micron使用大尺寸光刻机打照片,打出的照片光学分辨率奇高无比,可以达到上千万像素。但是同样缺点也很明显:光学分辨率固定,无法做到高分辨率,投资巨大,无法做到更薄(元器件如fpc或者inc,sop等等都要定制)。当然随着光刻机质量的进步,相信会取得突破。元器件尺寸主要取决于光刻机中封装器件,io(放大器件)尺寸的大小,而fpc或者inc或者sop核心器。



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