VLSI 與製造
光刻 / 微影(photolithography)
光刻就是用光把電路「印」到矽晶圓上。先在晶圓上塗一層對光敏感的薄膜,叫光阻;再讓光透過一塊帶有該層圖案的光罩(像鏤空模板)照下去,被照到的光阻就會改變——要麼被洗掉,要麼留下來,從而留出一個清晰的模板。這就像沖洗照片:光罩是底片,光阻是相紙,光決定什麼能留下來。沿著這些開口蝕刻,再去掉剩下的光阻,圖案就刻進晶片裡了。
晶片是一層層疊出來的,所以這套動作要重複幾十遍——先做電晶體,再在上面佈線——每一層都要與上一層對準到幾奈米以內。難點在於解析度:光畫不出比自身波長細太多的線條,所以要做更小的電晶體,就得用更短的光,從紫外一路縮到今天波長 13.5 奈米的極紫外光(EUV)。EUV 幾乎被一切物質吸收,連空氣也擋不住它,所以只能在真空中運作,靠反射鏡而非透鏡來導光成像,連光罩本身也是一面反射鏡,而不是透光的鏤空模板——這正是每座先進晶圓廠的工程核心。
一個常見誤解:人們說的「製程節點」(5 奈米、3 奈米)如今只是行銷標籤,既不是光的波長,也不對應晶片上某個單一的實際尺寸。工程師早就用種種技巧突破了波長極限,比如浸潤式微影、光學鄰近校正,以及多重曝光——把一個精細層拆成幾次較粗的曝光來做。EUV 終於讓一次曝光完成過去要四次的活,但每台 ASML 的 EUV 光刻機售價都遠超 1.5 億美元,最新的高數值孔徑(High-NA)機型更超過 3.5 億美元。
又稱
另見