光刻機和蝕刻機是生產晶片的兩大關鍵裝置，在製程晶片過程中的技術原理和作用有明顯區別。

在生產晶片過程中，光刻機是用準分子鐳射的紫外光源作光束、透射印有電路圖形的掩模，經透鏡曝光並補償光學誤差後，將電路圖按比例縮小對映到矽片上塗覆的光刻膠上，使光刻膠發生性質變化、留下“圖印”，從而使掩模圖形精準影印到矽片表面的光刻膠上。

這過程中，光刻機主要利用物理方法和光學原理，用紫外光源做雕刻刀、在光刻膠上進行“刻畫”，並沒有直接在矽片上形成電路圖，起的是在光刻膠上光學顯影作用。

蝕刻機用的是化學原理和蝕刻方法，是將圖形從光刻膠上蝕刻到晶圓上形成光刻電路圖的重要裝置。

在生產晶片過程中、透過真空區域內分子等離子氣體，經電場加速後釋放表面驅動力、把光刻膠顯影的圖形，(即被蝕刻層的矽片表面形成容易蝕刻損傷層)和襯底表面及覆蓋膜進行選擇性腐蝕或剝離，將電路圖從光刻膠蝕刻在晶圓上，形成光刻意義上的電路圖。

所以，光刻機是“光畫入皮”(光刻膠)、蝕刻機是“蝕刻入骨”(矽片)。兩者是晶片生產緊密相連的關鍵流程和不同裝置。

光刻機涉及到物理、數學、化學和光學、量子力學、精密儀器等20多個領域的尖端技術。如ASML的EUV光刻機有10萬多個高新技術的零部件、精密加工的裝置和儀器。

如美國的極紫外光源、瑞士的零部件、法國的閥件、德國蔡司的透鏡和軸承、日本的自動化控制系統、等等。所以，EUV是由世界3000多廠商提供技術和裝置後系統整合的。

一臺EUV光刻機價格要1.2億歐元，摺合人民幣10億元。成熟的DUV光刻機也要5.8億元，可謂是晶片製程的重器。

光刻機和蝕刻機雖然都是晶片製程關鍵工具，但光刻機系統更復雜、技術更關鍵、精密控制難度更大。

蝕刻機制造難度和高新技術含量明顯低於光刻機，成本也次於光刻機，裝置成本佔比是20%，而且目前蝕刻機的蝕刻精度已經顯著超過光刻機的光刻精度。

相比光刻機領域，中國在蝕刻機領域的技術上已接近甚至達到了國際先進水平。如中國蝕刻機裝置的龍頭企業中微半導體公司，在介質蝕刻、矽通孔蝕刻、MOCVD裝置等三大細分領域，已和東京電子、泛林半導體一起成為世界三強企業。

2019年12月，中微公司5nm蝕刻機受臺積電青睞、並用於臺積電5nm晶片生產線。

蝕刻機的技術難度和晶片製程工藝直接相關，隨著晶片製程節點推進、設計結構更加複雜，蝕刻難度會相應增加。

所以我們在抓緊研發頂端光刻機同時、不能停滯蝕刻機發展步伐，以充分適應DUV光刻機向EUV光刻機逐步轉變的形勢。

1、工藝不一樣：刻蝕機是將矽片上剩餘的部分腐蝕掉，光刻機是將圖形刻到矽片上。2、難度不一樣：光刻機的難度和精度大於刻蝕機。

擴充套件資料：等離子刻蝕機，又名等離子蝕刻機、等離子平面刻蝕機、等離子體刻蝕機、等離子外表處理儀、等離子清洗體系等。等離子刻蝕，是幹法刻蝕中最常見的一種方式。其原理是暴露在電子區域的氣體構成等離子體，由此產生的電離氣體和開釋高能電子組成的氣體，然後構成了等離子或離子，電離氣體原子經過電場加快時，會開釋滿足的力氣與外表驅趕力緊緊粘合資料或蝕刻外表。某種程度來講，等離子清洗實質上是等離子體刻蝕的一種較細微的狀況。進行乾式蝕刻工藝的裝置包含反響室、電源、真空部分。工件送入被真空泵抽暇的反響室。氣體被匯入並與等離子體進行交流。等離子體在工件外表產生反響，反響的揮發性副產物被真空泵抽走。等離子體刻蝕工藝實際上就是一種反響性等離子工藝。

光刻機和蝕刻機都是在生產現代大規模積體電路（晶片就是）過程中必不可少的裝置，兩者之間差別比較大，且聽我細細講來。

最通俗的說法，所謂的大規模積體電路就是把我們正常看到的電路變得很小、很密集，所以說我們正常看到的最簡單的電路和晶片裡面複雜而密集的電路沒有本質的區別。

↑複雜電路↑

↑最簡單的電路↑

但是，在這個讓電路變得很小、很密集的過程中我們遇到了一個很嚴重的問題，那就是簡單的電路我們可以用手搭，但是那麼小的電路我們怎麼搭起來呢？

於是在長期的探索中，科學家就找到了兩種物質：一種我們比較熟悉——金屬，另一種是光刻膠。這兩種物質有什麼奇特的地方呢？又跟晶片製造有什麼關係呢？

簡單說，光刻膠可以被光侵蝕掉，但是化學物質沒法侵蝕掉它；金屬不會被光侵蝕掉，而化學物質卻可以侵蝕掉它。（雖然現在最先進的是用等離子蝕刻，但是我們這裡先不說那個，說比較基礎一點兒的原理）

所以說製造晶片的基本原理就是利用這兩種物質的性質：在金屬表面覆蓋一層光刻膠，然後用光先把光刻膠侵蝕掉，下一步再用化學物質浸泡，這樣有光刻膠的那部分金屬就不會被侵蝕、沒有光刻膠的地方會被侵蝕掉——於是金屬表面就形成了我們想要的形狀。

這兩個過程就是所謂的光刻和蝕刻，對應的裝置就是光刻機和蝕刻機。

下面這幅圖就是光刻機的原理，電路的形狀一開始是畫在一張比較大的分劃板上的，然後透過透鏡把電路的圖案縮的很小，然後照射在塗抹了光刻膠的金屬板上（就是所謂的晶圓了）。

↑光刻機的原理圖↑

下面這幅圖這是蝕刻的過程。可以看到，沒有光刻膠的那部分金屬在化學物質的作用下被溶解了，然後晶圓表面就變成了我們想要的形狀。整個大規模積體電路光刻和蝕刻的過程可以見再下一張圖。

↑化學物質腐蝕

↑大規模積體電路的製造過程↑

其實從剛剛的大規模積體電路的製造過程上我們也看到了，光刻的複雜程度要遠遠高於蝕刻，所以光刻機的複雜程度也遠遠高於蝕刻機。現在世界上最先進的光刻機制造商是荷蘭的ASML，可以說是僅此一家、別無分號（佔有80%的市場份額），一臺最先進的光刻機售價一億美元，而且還不接受討價還價，你愛買不買。

而在現在這個時間節點上，ASML使用的光線已經到了極紫外光（EUV），所以可以光刻7nm以下的大規模積體電路。而受制於《瓦森納協定》，ASML不可以向中國出售先進光刻機。所以在這方面中國長期處於被封鎖的狀態。

那麼中國自己的光刻機是什麼水平呢？非常遺憾的是，中國的光刻機水平落後世界很多，目前能夠量產的光刻機只能夠光刻90nm的大規模積體電路，跟最先進的裝置差距可以說是極大的。也許試驗室裡有更高製程的光刻機技術，但是在量產、投入生產之前還只是鏡花水月。

相對而言，中國在蝕刻機方面做的相對較好，現在中國最先進的等離子蝕刻機已經制造到了5nm的製程，並且7nm製程的蝕刻機已經在去年走出試驗室，開始向臺積電等廠商供貨，這方面中國已經是世界頂尖水平。

↑大國重器中的中國蝕刻機（片中用的是刻蝕機）↑

光刻機需要光刻膠，把光罩的圖案曝到塗了膠的wafer上，然後透過dev顯影，正膠的話被曝光的地方就被洗掉了，然後進行下一步工藝。

蝕刻分dry和wet，wet基本就是洗，洗掉wafer上工藝殘留的東西，dry是透過plasma來去除，整片wafer一起刻。

兩個就完全不是一個概念

最近光刻機和蝕刻機一直都是當前最熱的話題，可以說光刻機是晶片製造的魂，蝕刻機是晶片製造的魄，要想製造高階的晶片，這兩個東西都必須頂尖，讓我們來看看他們區別。

這倆機器最簡單的解釋就是光刻機把電路圖投影到覆蓋有光刻膠的矽片上面，刻蝕機再把剛才畫了電路圖的矽片上的多餘電路圖腐蝕掉，這樣看起來似乎沒什麼難的，但是有一個形象的比喻，每一塊晶片上面的電路結構放大無數倍來看比整個北京都複雜，這就是這光刻和蝕刻的難度。

光刻的過程就是現在製作好的矽圓表面塗上一層光刻膠（一種可以被光腐蝕的膠狀物質），接下來透過光線（工藝難度紫外光＜深紫外光＜極紫外光）透過掩膜照射到矽圓表面（類似投影），因為光刻膠的覆蓋，照射到的部分被腐蝕掉，沒有光照的部分被留下來，這部分便是需要的電路結構。

蝕刻分為兩種，一種是幹刻，一種是溼刻（目前主流），顧名思義，溼刻就是過程中有水加入，將上面經過光刻的晶圓與特定的化學溶液反應，去掉不需要的部分，剩下的便是電路結構了，幹刻目前還沒有實現商業量產，其原理是透過等離子體代替化學溶液，去除不需要的矽圓部分。

目前中國光刻機和蝕刻機的發展很尷尬，屬於嚴重偏科的情況，中微半導體7nm蝕刻機的量產，直接邁入世界一流行列，5nm蝕刻機也在實驗階段，而光刻機企業不管是上海微電子的90nm光刻機，還是無錫影速200nm光刻機，與世界最先進的7nm製程都相去甚遠，在這兩條道路上，蝕刻機要再接再厲，而光刻機則需要迎頭趕上。

所謂“晶片”，就是把一個極複雜而大型的“印刷電路版”。

見過洗印照片的，小時曬過“洋畫”的，或印刷廠製版過程的，一說就會融通明白：這晶片的製作，就是當前發展得最高階最精細的“鐳射照排”技術。只不過：

1、把圖案列印在上面的材質不一樣。晶片一般用矽鍺一些半導體材料，而這種材質是會和科研與材質突破有所變化的。

2、光刻機就是把圖案照排到半導體材料上的機械；蝕刻機就是相當於顯影定影的製版機械；現在大家認為很神秘，不外乎就在於“精細”，nm級別呀，眼睛看不見，一般的顯微鏡也看不見，要讓線路不沾不糊，這種“洗”“印”手段要多準確而精微了……

我想，以這種生活中大家最常見的知識類喻這兩種儀器，大家一定會明白了吧？！