光刻机需要什么专业

研究光刻机应该学光电,或者(应用)物理(传统光学方向)都可以。
光刻机的研发本来就是集光学,电子,机械,软件,算法,物理,微电子等多学科为一体的,大部分理工科都可以在这个学科中找到对应的职位。
先进光刻机荷兰ASML一家独大,在中国的研发也比较少(上海和深圳有,但偏重软件方向),大部分都是装机修机现场服务技术支持。你要做研发,先考上至少985的本科,再读硕士,这是最起码的!
说到全世界最顶尖的光刻机生产商,自然就会想到荷兰的阿斯麦尔ASML公司。

【简 介】

这是一家总部设在荷兰埃因霍温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。

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它是欧洲人均科研经费排名第二的高科技公司。2010年,其全球净销售收入超过45亿欧元。2011年,卖出222套机器,全球净销售收入56.51亿欧元,净利润14.67亿欧元。

光刻机需要什么专业

为什么台湾省的台积电能大量买到它们最先进的EUV光刻机,而我们中国大陆的企业买不到呢?首先第一点就是ASML背后的资本,阿斯麦尔我们都知道是从飞利浦分离出来的一个小组组成的公司,专门研发光刻机,尤其是在上世纪90年代的时候,那时候刚刚独立出来的ASML面临着强手(像日本的Nikon、Canon)如林的光刻机市场,而且还缺乏资金,所以ASML就推出了一个规定,公司的股东最先具有供货权,一时间很多巨头公司纷纷入局,担心自己在以后的芯片制造种处于下风,台积电、三星,英特尔纷纷入局,其中英特尔以41亿美元占股份最多,台积电是ASML的股东,所以具有最先供货权。

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【ASML与台积电的渊源】

ASML是从飞利浦剥离出来的,而在最初台积电起步阶段,台积电用的是飞利浦开发的芯片生产技术,双方有交叉协议,当时飞利浦还持有台积电10%的股份,但是现在没有股份了。在2004年的时候,ASML和台积电共同研发出了第一台浸润式微影光刻机,光源波长132nm,引起行业的关注,台积电对于ASML从资金,人才,技术全方位支持,所以可以说没有台积电,ASML不可能发展这么快的。

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所以我们中国大陆买不到最顶级的EUV光刻机,其实最关键因素还是因为Z治所影响。

可有的人就说了,我国干嘛不自己去研发和生产呢!如果说研发它比研发原子弹更难大家会相信吗?那么研发和制造第五代的EUV光刻机又有哪些难度呢?

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【光刻机的难点】

1、磨镜片,镀膜

光刻机内极紫外光要通过至少10个反射面,目前世界上最好的材料和磨镜片的水平,每个镜片反射率大约70%,10个面就是0.7^10,最后有用的光大约只有初始光源的3%,镀膜涉及到的专业是物理或者材料。听来的段子,世界上顶级的磨镜片公司只有十几个人,在德国,供货给asml,每年只工作十个月,工作完了就休假,雷打不动,asml只能等着交货。磨镜片主要是要把镜片的平面度磨的非常平整,平面度大约在λ/40。

镜片磨好了得镀膜,镀膜是蔡司镀膜,镀膜后的极紫外光的反射率据说最好的是70%反射率。

所以你想磨镜片,镀膜,那么就研究光学,材料。

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2、光源

产生极紫外光的装置,目前的最好的光源产自美国,用大型二氧化碳激光器轰击锡产生的,这个时候首先得要有二氧化碳激光器,这个目前貌似还算成熟,锡需要有一个装置产生锡滴,每秒钟5万个锡滴(直径25um的饼),激光器得瞄准这些锡滴,目前据说每秒能轰1万多次,轰击锡滴之后产生等离子气体,就能产生极紫外光,据说目前这个光源的转换率是5%,也就是100w的二氧化碳最后产生的极紫外光功率只有5w,经过10次反射,只有3%有用,那么最后就只能有0.15w能打到硅片上。据说最好的光刻机光源功率只有250w,按照这个反推,想想最后有效的才多少。而且极紫外光极容易被吸收,被反射镜吸收掉一部分已经损失很大了,所以不能让空气吸收,整个光路都是真空的。

综上所述,你要研究光源,就得研究激光器,这涉及光学,机械,电子,软件,材料。

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3、振动

这么精密的设备,容不得半点振动,人走路带来的振动都会影响,所以需要有隔振机构,最简单的隔振,设备下面放一个橡胶垫,但是这种隔振效果有限,人们就发明了空气隔振,简单的理解,就是用一个气球放在台子下面,振动传递到台面时被空气吸收,但是这对于光刻机还是不够,那么就需要主动式隔振平台,装一个传感器,检测地面传递来的振动,测算出它的振幅频率,然后产生一个相位相反的波,相互抵消。

这个比起其它的稍微简单些,设计专业,物理,机械,材料,软件,电子。

4、运动平台

光刻机还得有精密运动平台来对准等等,这个时候就涉及电机,机械,控制,电子,软件。

解决了上面几个难以解决的问题,就得有专业的软件了,光源那里的10个反射镜是因为要在不同的地方来监测,一个反射镜可以理解为一个检测点,通过监测点来调整整个系统,这又是一个大的需求。这个时候需要写软件,计算机专业还得懂光学,机械,材料等等。

光刻机需要什么专业

而光刻机只是半导体里一个小部分,要想半导体搞起来,得砸钱,砸人,砸时间。确实是不容易的!

最后,真心的希望我国能尽早地攻破这一长期被外国“卡脖子”的高端技术。

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