半導體解密:ASML光刻機憑什麼能一廠獨大?台積電總能買到 ... | 台灣精品獎-歷屆得獎名單
2021年4月17日—相關報導:為什麼ASML執行長會說,美國對中國的半導體制裁不但沒用而且可能損傷...或掃描式曝光機(英語:scanner),獲得比模板更小的曝光圖樣。
晶片雖小,製造難度卻很大,而這一過程中一個關鍵的機器——曝光機的製造成為了一大難題。晶片之於曝光機,就如同人和大腦的關係,但縱覽幾十年全球曝光機產業的發展卻表現的差強人意,呈現出了唯有荷蘭 ASML 「一家獨大」的局面。
我們不禁也對此有很多疑問:為何全球對於製造曝光機的難度如此之大? ASML 公司是如何做到曝光機產業中「全球霸主」的地位?為何該公司一台曝光機的售價達到了數億美元?
▲ (ASML EUV 光刻機 TWINSCAN NXE3400B,來源:ASML 官網)
文章目錄 六個問題解密曝光機與ASML Q1:曝光機是做什麼的?在製造晶片的哪個過程發揮作用?曝光機(英文「Mask Aligner」) ,是製造微機電、光電、二極體大規模積體電路的關鍵裝置。可以分為兩種,分別是模板與圖樣大小一致的contact aligner,曝光時模板緊貼晶圓;以及利用短波長雷射和類似投影機原理的步進式曝光機(英語:stepper)或掃描式曝光機(英語:scanner),獲得比模板更小的曝光圖樣。
晶片的製造流程極其複雜,我們可以概括為幾大步驟:
利用模版去除晶圓表面的保護膜。 將晶圓浸泡在腐化劑中,失去保護膜的部分被腐蝕掉後形成電路。 用純水洗淨殘留在晶圓表面的雜質。其中曝光機就是利用紫外線波長的準分子雷射通過模版去除晶圓表面的保護膜的裝置。曝光是製造流程中最關鍵的一步,曝光確定了晶片的關鍵尺寸,在整個晶片的製造過程中約佔據了整體製造成本的35%。
曝光的作用是將曝光版上的幾何圖形轉移到晶圓表面的曝光膠上。首先曝光膠處理設備把曝光膠旋塗到晶圓表面,再經過分步重複曝光和顯影處理之後,在晶圓上形成需要的圖形。原理示意圖如下:
▲ (來源:科普中國)
根據曝光方式不同,可分為接觸式、接近...
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