光刻机、刻蚀机、离子注入机解读

PART 1.2 光刻机简介
PART 1.3 光刻机的分类及优劣势
接触光刻机 掩膜版与光刻胶接触 优势：设备价格便宜，分辨率适中， 大于0.5微米，受限于光刻胶的厚度。 劣势：掩膜版受损，污染物直接成像 在硅片上，硅片翘曲导致成像不均匀。
PART 1.3 光刻机的分类及优劣势
接近光刻机 掩膜版与光刻胶接近但不接触 优势：设备价格便宜，可以避免与光 刻胶直接接触而引起的掩膜板损伤。 劣势：衍射效应限制图像转移精度， 比接触式的方法分辨率低。
PART 1.3 1.5 光刻机的分类及优劣势 国内外光刻机生产企业
荷兰阿斯麦（ASML）公司 目前市场上提供量产商用的光刻机厂商主要有三家： ASML, 尼康(Nikon)，佳能(Canon)。在中高端光刻 机市场，ASML占据大约60%的市场份额。而最高端 市场（如沉浸式光刻机、EUV光刻机），ASML大约 目前占据80%的市场份额。
劣势：生产效率极低，无法用于规模化生产。
PART 1.3 光刻机的分类及优劣势
沉浸式光刻机 在传统的光刻技术中，其镜头与光刻胶 之间的介质是空气，而所谓浸入式技术 是将空气介质换成液体。实际上，浸入 式技术利用光通过液体介质后光源波长 缩短来提高分辨率，其缩短的倍率即为 液体介质的折射率。
PART 1.4 2.3 光刻机的发展及市场组成 能源供应丰裕
光刻机是所有集成电路生产 设备中最关键、最昂贵的设 备，占一条半导体生产线设 备成本的近40%。 目前掩膜版光刻设备长期被美、 日、欧等国少数几家设备制造 商所掌握，垄断着这些设备在 市场上的份额和应用。
PART 1.4 光刻机的发展及市百度文库组成
PART 1.5 国内外光刻机生产企业
国际：荷兰阿斯麦（ASML）公司、日本尼康公司、日本Canon公 司、美国ABM公司、德国SUSS公司、美国MYCRO公司。 国内：上海微电子装备有限公司（SMEE)、中国电子科技集团第 四十八所、中国电子科技集团第四十五所。
PART 2
刻蚀机
PART 2.1 刻蚀机的原理
所谓刻蚀，实际上狭义理解就是光刻腐蚀， 先通过光刻将光刻胶进行光刻曝光处理，然 后通过其它方式实现腐蚀处理掉所需除去的 部分。随着微制造工艺的发展；广义上来讲， 刻蚀成了通过溶液、反应离子或其它机械方 式来剥离、去除材料的一种统称，成为微加 工制造的一种普适叫法。
PART 1.3 1.5 光刻机的分类及优劣势 国内外光刻机生产企业
上海微电子装备有限公司 上海微电子装备有限公司于2002年在上海成立，公司 主要致力于大规模工业生产的投影光刻机研发、生产、 销售与服务。该公司现已成为世界上继欧洲和日本3家 光刻机公司之后，第4家掌握高端光刻机系统设计与系 统集成测试技术的公司。公司产品可广泛应用于IC制造 与先进封装、MEMS、3D-TSV、TFT-OLED等领域
PART 1.5 1.3 国内外光刻机生产企业 光刻机的分类及优劣势
荷兰阿斯麦（ASML）公司 总部位于荷兰的ASML公司是全球光刻设备市场的领 导者，在全球15个国家设有60个办事处。高科技集成 电路芯片制造商均使用ASML光刻设备。许多时尚电 子产品，如iPhone、电视及导航仪等，均采用ASML 设备生产的芯片。主要客户是Intel，Samsung， Hynix，TSMC等世界十大半导体厂商。
光刻机、刻蚀机、 离子注入机解读
集成电路设备 产业链示意图
目 录 / contents
01 02 03 04
光刻机 刻蚀机 离子注入机 全球半导体设备制造商发展概况
PART 1
光刻机
PART 1.1 光刻机原理 在半导体基材上（硅 片）表面匀胶，将掩 模版上的图形转移光 刻胶上，把器件或电 路结构临时“复制” 到硅片上。
PART 2.2 刻蚀机的分类
化学性刻蚀利用等离子体中 的化学活性原子团与被刻蚀 材料发生化学反应，从而实 现刻蚀目的。 优势：选择性好 劣势：各向异性差
PART 2.2 刻蚀机的分类
物理化学性刻蚀：人们对这两种 极端过程进行折中，得到目前广 泛应用的一些物理化学性刻蚀技 术，是通过活性离子对衬底的物 理轰击和化学反应双重作用刻蚀。 优势：各向异性好、选择性好 劣势：成本高，设备复杂
PART 2.2 刻蚀机的分类 湿法刻蚀机：把硅片浸泡在一定的化学试剂或试剂溶 液中，使没有被抗蚀剂掩蔽的那一部分薄膜表面与试 剂发生化学反应而被除去。
PART 2.2 2.1 刻蚀机的分类 地理位置优越
湿法刻蚀机 优点：操作简便;对设备要求 低;易于实现大批量生产;刻蚀 的选择性好。 缺点：钻刻严重、对图形的控 制性较差，不能用于小的特征 尺寸；会产生大量的化学废液
PART 2.2 刻蚀机的分类
干法刻蚀机是用等离子体进行薄膜刻蚀的设备。 • 当气体以等离子形式存在时，离子体中 的这些气体化学活性比常态下的要强很多， 根据被刻蚀材料的不同，选择合适的气体， 就可以更快的与材料进行反应。 • 利用电场对等离子体进行引导和加速， 使其具备一定的能量，当其轰击被刻蚀的 表面时，会被刻蚀物材料的原子击出，从 而实现刻蚀的目的。
PART 2.2 刻蚀机的分类
优势：各向异性好，选择性高，可控性、灵活性、重复性好，细线 条操作安全，易实现自动化，无化学废液，处理过程未引入污染， 洁净度高。 劣势：成本高，设备复杂。
PART 2.2 刻蚀机的分类
干法刻蚀机又分为三种:物 理性刻蚀机、化学性刻蚀机、 物理化学性刻蚀机。 物理性刻蚀又称为溅射刻蚀， 原理是靠能量的轰击打出原 子。 优势：方向性强，各向异性 刻蚀。 劣势：不能进行选择性刻蚀。
PART 1.3 光刻机的分类及优劣势
投影光刻机 分为步进重复和步进扫描两种，掩膜版 图像以缩小倍率投影成像在硅片上。 优势：分辨率高，14纳米、掩膜版无损 耗，污染物缩小在硅片上，影响小。 劣势：设备非常昂贵，系统及其复杂。
PART 1.3 光刻机的分类及优劣势
三束直写光刻机：激光直写、电子束直写、离子束直写光刻机 优势：无需制作昂贵的掩膜版，用于实验研究，灵活性高，分辨率高。