光刻机制造（光刻机制造原理）

光刻机，是什么。怎样制作？

光刻机是芯片制造的核心设备之一，按照用途可以分为好几种：有用于生产芯片的光刻机；有用于封装的光刻机；还有用于LED制造领域的投影光刻机。

用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板，国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口，本次厦门企业从荷兰进口的光刻机就是用于芯片生产的设备。

二、工作原理

在加工芯片的过程中，光刻机通过一系列的光能量、形状控制手段，将光束透射过画着线路图的掩模，经物镜补偿各种光学误差，将线路图成比例缩小后映射到硅片上，然后使用化学方法显影，得到刻在硅片上的电路图。

一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、激光刻蚀等工序。经过一次光刻的芯片可以继续涂胶、曝光。越复杂的芯片，线路图的层数越多，也需要更精密的曝光控制过程。

光刻机为什么那么难制造 光刻机那么难制造的原因

1、首先，光刻机的透镜，光源技术难度大，研发要求历史和时间比较长。其实光刻机的发展历史非常悠久，从90年代开始，发达国家就已经开始研究光刻机的相关技术。其中美国著名厂商asml负责研发，在硬件方面他们采用德国蔡司的透镜。并且其他的相关硬件都来自于其他高科技国家。所以说光刻机技术不仅仅是一个国家就能够研发出来的，它还需要全球不同的国家为其提供生产力和科技的支持。举一个简单的例子说明，美国生产的7纳米芯片，是利用光刻技术将数据集成到芯片上。并且在制作过程当中要非常严格地掌控光的大小。这远比制作一个普通的相机要难，因为相机只需要控制光圈，而光刻机不仅仅是要控制光的大小，还要能够利用光。

2、其次，光刻机的研发需要大量的资金支持，很多企业难以承担高昂的研发费用。美国等发达国家研究光刻机，几乎每年都有超过90个亿的资金作为研发费用。到目前为止这些掌握光刻机技术的国家大约都花费了约4000亿元。并且目前光刻机市场的老大asml几乎可以说是整个光刻机技术的垄断者。他们每年投入的研发费用，几乎是某些世界500强企业的三个季度的收入。

3、最后，我国的光刻机技术刚起步，仍然面临着许多难题需要攻克。从目前我国在相关行业发展历史分析，只有上海微电子装备和合肥芯硕半导体有限公司在研究光刻机方面取得了一定的进步。

什么是光刻机？一台光刻机可以制造多少芯片？

一台光刻机可以制造很少的芯片。相信大多数人都清楚，光刻机的用途是刻字。光刻机是生产手机芯片的重要机器之一。目前，只有少数国家可以生产光刻机，只有荷兰ASML公司可以生产高精度光刻机，而且荷兰ASML公司垄断了全球高精度光刻机80%以上的市场份额。目前，一台光刻机的成本高达上亿美元，而一台光刻机一年的产能最多只有几台，光刻机是目前世界上最尖端的设备技术之一，而一台7纳米的光刻机价格非常昂贵，价格高达1.2亿美元，甚至1.2亿美元的光刻机，也是供不应求。

据悉，华为的麒麟990流片的成本号称高达3000万美元，相当昂贵。不过，经过验证和流片等一系列过程，一旦芯片能够投入试产和量产，整体就会稳定下来。光刻机巨头，目前是ASML，负责全球大部分光刻机的订单。但即便如此，资料显示，ALSM在十年间只生产了57台光刻机。不难看出光刻机对技术的要求有多高。值得注意的是，57台光刻机中的30台被台积电以每台约10亿元人民币的价格售出。换言之，台积电仅在光刻机上就花费了300亿美元。在荷兰的垄断下，10亿台光刻机，当年能生产多少芯片？

据相关数据显示，目前ALSM提供的摄影机的理想产能为每小时200片12英寸晶圆，其中大部分处于理想产能的50%。以华为的9905G芯片为例，其总面积为113.31平方毫米，那么一块12英寸晶圆可以提供约600块原材料，除去一些不好的和质量差的，约500块。因此，如果你看一下，那就是每天50万个芯片，一台平版印刷机一年可以生产大约1.8亿个。因此，价值10亿美元的光刻机是值得的。

最大的光刻机制造商

最大的光刻机制造商是荷兰ASML，这是一家总部设在荷兰埃因霍芬（Eindhoven）的全球最大的半导体设备制造商之一，向全球复杂集成电路生产企业提供领先的综合性关键设备。ASML的股票分别在阿姆斯特丹及纽约上市。

全世界只有中国、日本、荷兰可以制造光刻机，日本的代表企业是尼康、佳能，曾经的光刻机“王者”，后来被荷兰ASML反超后就一蹶不振了，而中国也可以制造光刻机，只是达不到顶尖光刻机的精细程度。

产品服务

ASML为半导体生产商提供光刻机及相关服务，TWINSCAN系列是目前世界上精度最高，生产效率最高，应用最为广泛的高端光刻机型。目前全球绝大多数半导体生产厂商，都向ASML采购TWINSCAN机型，比如英特尔（Intel）、三星（Samsung）、海力士（Hynix）、台积电（TSMC）、中芯国际（SMIC）等。

ASML的产品线分为PAS系列、AT系列、XT系列和NXT系列，其中PAS系列现已停产；AT系列属于老型号，多数已经停产。市场上的主力机种是XT系列以及NXT系列，为ArF和KrF激光光源，XT系列是成熟的机型，分为干式和沉浸式两种，而NXT系列则是现在主推的高端机型，全部为沉浸式。

光刻机是怎么工作的？一台光刻机一年能制造多少芯片？

光刻机发出的光用于通过带有图形的光罩对涂有光刻胶的薄片曝光。光刻电阻的特性在看到光后会发生变化，从而使掩模中的图形可以复制到薄片上，使薄片具有电子电路图的功能。这是光刻的功能，类似于照相机摄影。相机拍摄的照片打印在底片上，而照片不被记录，而是电路图和其他电子元件。根据网上资料显示，一台光刻机一天大约可以有效制造600块左右，一年就可以制造差不多21.9万块芯片。

光刻机为什么会如此的重要？

目前，无论是手机芯片、汽车芯片还是其他领域，包括军事、航空航天等应用，芯片都离不开光刻。现在世界上的芯片仍然是硅基芯片。经过近半个世纪的发展，芯片的关键尺寸逐渐缩小，从最初的电子管到晶体管，再到集成电路的发明。目前，我们仅有的技术是光刻技术。因此，如果没有光刻机，芯片就无法正常制造，目前也没有替代光刻机的产品。

一台光刻机有多难造?

光刻机的制造难度非常大，可以说一台光刻机用到的零部件全是各个国家最先进的技术产品。那我们就拿EUV的光刻机举例，有几吨重的镜头，而且还要确保无杂质，拥有纳米级别的分辨率。如果镜头有任何缺陷都是不可接受的，而且镜头的曲率非常薄。第二个困难在于光源，这很难做到。还必须考虑通过每个镜头和光路的光的折射损失，并且可用于光刻的能量非常小。

中国能否自己造一台光刻机？

光刻机在全世界非常稀有，发达国家为了阻止中国发展，禁止出售光刻机到我们国家。但是，近几年我国的科学家和 *** 都在加大在光刻领域的研究，而且也取得了一些进展，也开始进行国产光刻机的制造。但是尽管我们国家这么努力，但对比asml的光刻机技术，可以说我们连门槛都还没有摸到。不过唯一值得庆幸的事是，国家已经注意到了光刻机的重要性，开始在资金，人才，政策方面给予了大力的扶持。我相信未来我国的光刻技术一定会实现弯道超车。