为(wèi)什(shén)麼(me)说(shuō)光(guāng)刻机很難制作(zuò)，你真的(de)知道(dào)其(qí)中(zhōng)原因(yīn)嗎？

　　首先(xiān)是(shì)在(zài)技術(shù)上的(de)難度(dù)：
　　光(guāng)刻机可(kě)以(yǐ)说(shuō)每个部(bù)件(jiàn)都是(shì)科技含量(liàng)很高(gāo)，步步困難重(zhòng)重(zhòng)。
　　瓶(píng)頸主要(yào)集中(zhōng)在(zài)透鏡(jìng)、掩膜版、光(guāng)源、能量(liàng)控制器等。
　　下(xià)面簡單單介绍光(guāng)刻机的(de)結構和(hé)工作(zuò)原理(lǐ)：
　　光(guāng)刻机的(de)光(guāng)源有(yǒu)：激光(guāng)，紫外(wài)光(guāng)、深紫外(wài)光(guāng)、极紫外(wài)光(guāng)。現(xiàn)在(zài)先(xiān)進(jìn)技術(shù)是(shì)极紫外(wài)光(guāng)。
　　下(xià)图(tú)是(shì)以(yǐ)激光(guāng)为(wèi)光(guāng)源的(de)光(guāng)刻机簡易工作(zuò)原理(lǐ)图(tú)：
　　在(zài)制造芯片时(shí)，首先(xiān)在(zài)晶圆(yuán)（硅晶片）表(biǎo)面塗光(guāng)感(gǎn)胶(jiāo)，再用(yòng)光(guāng)線(xiàn)透过(guò)掩模版（相當于(yú)芯片電(diàn)路(lù)图(tú)紙(zhǐ)的(de)底片）照射硅片表(biǎo)面，被(bèi)光(guāng)線(xiàn)照射到(dào)的(de)光(guāng)感(gǎn)胶(jiāo)会(huì)發(fà)生(shēng)反(fǎn)應(yìng)。此(cǐ)後(hòu)用(yòng)特(tè)定(dìng)溶劑洗去(qù)被(bèi)照射或者(zhě)未被(bèi)照射的(de)胶(jiāo)，電(diàn)路(lù)图(tú)就(jiù)印(yìn)到(dào)硅片上。
　　此(cǐ)过(guò)程相當于(yú)木(mù)匠施工用(yòng)墨(mò)斗(dǒu)放(fàng)樣(yàng)、劃(huà)線(xiàn)。
　　硅片上有(yǒu)了(le)電(diàn)路(lù)图(tú)的(de)图(tú)樣(yàng)後(hòu)，就(jiù)輪到(dào)刻蝕机登场(chǎng)，刻蝕机相當于(yú)木(mù)匠的(de)鋸子、斧头(tóu)、鑿子、刨子。刻蝕机按图(tú)施工，在(zài)硅片表(biǎo)面雕刻出(chū)晶體(tǐ)管(guǎn)和(hé)電(diàn)路(lù)。
　　芯片主要(yào)是(shì)精度(dù)要(yào)求高(gāo)。納米(mǐ)精度(dù)是(shì)什(shén)麼(me)概念呢？是(shì)我(wǒ)们(men)肉(ròu)眼(yǎn)無法(fǎ)分(fēn)辨的(de)，大(dà)概相當于(yú)一(yī)根头(tóu)發(fà)丝(sī)的(de)5000分(fēn)之(zhī)一(yī)納米(mǐ)细(xì)小。
　　光(guāng)刻机幾(jǐ)个關(guān)鍵部(bù)件(jiàn)：
　　光(guāng)源：必須穩定(dìng)、高(gāo)質(zhì)量(liàng)地(dì)提供指定(dìng)波(bō)长(cháng)的(de)光(guāng)束(shù)。
　　能量(liàng)控制器：就(jiù)是(shì)電(diàn)源。電(diàn)源要(yào)穩定(dìng)、功率要(yào)足夠大(dà)，否則光(guāng)源發(fà)生(shēng)器沒(méi)办法(fǎ)穩定(dìng)工作(zuò)。大(dà)、穩、同(tóng)时(shí)要(yào)考慮經(jīng)濟性(xìng)能。耗電(diàn)太高(gāo)，客戶就(jiù)用(yòng)不(bù)起(qǐ)。
　　掩膜版：通(tòng)俗點(diǎn)理(lǐ)解(jiě)，相當于(yú)过(guò)去(qù)用(yòng)胶(jiāo)片沖洗照片时(shí)的(de)底片。底片如(rú)果(guǒ)精度(dù)不(bù)夠，是(shì)洗不(bù)出(chū)来(lái)高(gāo)精度(dù)照片的(de)。光(guāng)刻机施工前(qián)，要(yào)根據(jù)设計(jì)好(hǎo)的(de)芯片電(diàn)路(lù)图(tú)制作(zuò)掩膜闆。掩膜闆材質(zhì)是(shì)石(dàn)英玻璃，玻璃上有(yǒu)金(jīn)屬鉻和(hé)感(gǎn)光(guāng)胶(jiāo)。通(tòng)过(guò)激光(guāng)在(zài)金(jīn)屬鉻上繪制電(diàn)路(lù)图(tú)。精度(dù)要(yào)求非(fēi)常高(gāo)。
　　透鏡(jìng)：用(yòng)透鏡(jìng)的(de)光(guāng)學(xué)原理(lǐ)，将掩膜版上的(de)電(diàn)路(lù)图(tú)按比例縮小，再用(yòng)光(guāng)源映射的(de)硅片上。光(guāng)在(zài)多(duō)次(cì)投射中(zhōng)会(huì)産生(shēng)光(guāng)學(xué)誤差。要(yào)控制这(zhè)个誤差。精度(dù)要(yào)求很高(gāo)。
　　就(jiù)是(shì)测量(liàng)台(tái)移動(dòng)的(de)控制器，也(yě)是(shì)納米(mǐ)級精度(dù)，要(yào)求超高(gāo)。
　　荷兰的(de)ASML公司壟斷了(le)高(gāo)端光(guāng)刻机。但其(qí)透鏡(jìng)来(lái)自(zì)德国的(de)蔡司，自(zì)己也(yě)做不(bù)了(le)。光(guāng)源是(shì)美(měi)国的(de)Cymer.所(suǒ)以(yǐ)说(shuō)它也(yě)不(bù)是(shì)完全(quán)技術(shù)獨立。主要(yào)是(shì)技術(shù)難度(dù)太大(dà)。
　　其(qí)次(cì)是(shì)資金(jīn)上的(de)困難：
　　光(guāng)刻机由(yóu)于(yú)技術(shù)難度(dù)大(dà)，研發(fà)資金(jīn)投入(rù)巨大(dà)，以(yǐ)至(zhì)于(yú)佳能和(hé)索尼都虧损嚴重(zhòng)，已經(jīng)停止研發(fà)，退(tuì)出(chū)未来(lái)技術(shù)的(de)競争。
　　荷兰的(de)ASML,为(wèi)了(le)籌集資金(jīn)，同(tóng)时(shí)也(yě)是(shì)進(jìn)行上下(xià)遊利益捆綁，研發(fà)風(fēng)險共(gòng)擔，邀請英特(tè)爾、三(sān)星(xīng)和(hé)台(tái)积電(diàn)出(chū)資，做自(zì)己的(de)大(dà)股東(dōng)。ASML实際上是(shì)美(měi)、日(rì)、韓、德等共(gòng)同(tóng)投資的(de)项目，資金(jīn)充裕。
　　中(zhōng)国也(yě)在(zài)此(cǐ)方面有(yǒu)长(cháng)期(qī)投入(rù)，但投入(rù)水(shuǐ)平和(hé)不(bù)能和(hé)多(duō)国合作(zuò)同(tóng)日(rì)而(ér)語(yǔ)。中(zhōng)国有(yǒu)相对(duì)宽(kuān)裕的(de)研發(fà)資金(jīn)，也(yě)才是(shì)近(jìn)7、8年(nián)的(de)事(shì)情(qíng)，而(ér)光(guāng)刻机的(de)研發(fà)，10年(nián)都顯然不(bù)夠。
　　我(wǒ)们(men)能不(bù)能也(yě)參與(yǔ)到(dào)荷兰的(de)ASML的(de)研發(fà)中(zhōng)呢？是(shì)不(bù)行的(de)。因(yīn)为(wèi)發(fà)达(dá)国家(jiā)之(zhī)間(jiān)，由(yóu)美(měi)国牽头(tóu)，搞了(le)个《瓦(wǎ)森(sēn)納協定(dìng)》，專門(mén)对(duì)中(zhōng)国進(jìn)行技術(shù)禁運，技術(shù)封鎖的(de)。我(wǒ)们(men)也(yě)買(mǎi)不(bù)到(dào)荷兰的(de)ASML新(xīn)的(de)光(guāng)刻机，更(gèng)别说(shuō)參股和(hé)技術(shù)合作(zuò)了(le)。
　　目前(qián)我(wǒ)们(men)還(huán)在(zài)追趕，量(liàng)産的(de)是(shì)上海微電(diàn)子的(de)90納米(mǐ)的(de)，離ASML的(de)10 納米(mǐ)的(de)差距很大(dà)。下(xià)一(yī)步，随着长(cháng)春光(guāng)机所(suǒ)的(de)极紫外(wài)光(guāng)技術(shù)的(de)突破，有(yǒu)望沖击22-32納米(mǐ)的(de)技術(shù)。那(nà)时(shí)荷兰可(kě)能進(jìn)入(rù)7納米(mǐ)时(shí)代(dài)。雖(suī)然和(hé)7納米(mǐ)還(huán)有(yǒu)很大(dà)差距，但如(rú)果(guǒ)能实現(xiàn)，進(jìn)步也(yě)是(shì)驚人(rén)的(de)。如(rú)果(guǒ)能做出(chū)量(liàng)産型，就(jiù)是(shì)世界第(dì)二(èr)的(de)水(shuǐ)平了(le)。