一、光刻機中國能造嗎
可以。目前中國最牛的光刻機生產商就是(shi)上海微(wei)電子裝備公司(SMEE),它(ta)可(ke)以做(zuo)到最精密的(de)加工制程是(shi)90nm,相當于2004年最新(xin)款的(de)intel奔(ben)騰四處理(li)器(qi)的(de)水平。
別小(xiao)瞧這個90nm制程的(de)能力。這已經(jing)足夠驅動基礎的(de)國防和工(gong)業。哪(na)怕(pa)是面對“所有進口光刻機都瞬間停(ting)止(zhi)工(gong)作”這種極端的(de)情(qing)況時,中國仍然有芯片(pian)可用。
在這種(zhong)情況(kuang)下,“斷供”就達(da)不(bu)到“弄死人”的效(xiao)果,最大(da)的作用其實(shi)是“談判籌(chou)碼”,不(bu)會真的發生。
于(yu)是,中國(guo)這兩年芯(xin)片進口(kou)價值超(chao)越了石油,蔚為壯(zhuang)觀。計算力“基(ji)建”的最(zui)后一顆龍珠也基(ji)本穩住。
這(zhe)些芯片進入了服務(wu)器和(he)移動(dong)設備,成為了云上(shang)算力(li)和(he)端上(shang)算力(li),組(zu)成了龐(pang)大(da)的“互聯網基建”,組(zu)成了下(xia)一個大(da)時代的入場券。
二、國產光刻機和荷蘭光刻機的差距在哪里
中國的(de)光(guang)刻(ke)技術和荷蘭ASML的(de)EUV光(guang)刻(ke)技術,關(guan)鍵點的(de)區(qu)別在于采用紫外光(guang)源的(de)不同和光(guang)源能量控制。
1、紫外光源的不同
中國光(guang)刻(ke)技(ji)術(shu)采用193nm深紫(zi)外光(guang)源,荷蘭ASML的EUV采用13.5nm極紫(zi)外光(guang)源。
光(guang)(guang)刻(ke)是制程芯(xin)片最關鍵技(ji)術(shu),制程芯(xin)片過程幾乎離不開(kai)光(guang)(guang)刻(ke)技(ji)術(shu)。但光(guang)(guang)刻(ke)技(ji)術(shu)的(de)(de)核心(xin)是光(guang)(guang)源(yuan)(yuan),光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)的(de)(de)波長決定了光(guang)(guang)刻(ke)技(ji)術(shu)的(de)(de)工(gong)藝能力(li)。
我(wo)國光(guang)(guang)刻技術采用(yong)193nm波(bo)長的(de)深(shen)紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)源,即將(jiang)準分子深(shen)紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)源的(de)波(bo)長縮小(xiao)到ArF的(de)193nm。它可(ke)(ke)實現(xian)最高工藝節點是65nm,如采用(yong)浸入式技術可(ke)(ke)將(jiang)光(guang)(guang)源縮小(xiao)至134nm。為提(ti)高分辨率(lv)采取NA相移掩(yan)模技術還可(ke)(ke)推進到28nm。
到了28nm以后,由于單次曝(pu)光的(de)(de)圖(tu)(tu)形間(jian)距無法進一步(bu)提升,所以廣泛使用多次曝(pu)光和刻蝕的(de)(de)方法來求得更致(zhi)密的(de)(de)電子線路圖(tu)(tu)形。
荷蘭ASML的(de)EUV光(guang)(guang)刻技(ji)術,采(cai)用(yong)是美國研發提供的(de)13.5nm極紫外光(guang)(guang)源為工作波長的(de)投影光(guang)(guang)刻技(ji)術。是用(yong)準分子激(ji)光(guang)(guang)照(zhao)射在(zai)錫等(deng)靶(ba)材上激(ji)發出13.5nm光(guang)(guang)子作為光(guang)(guang)刻技(ji)術的(de)光(guang)(guang)源。
極(ji)紫外光(guang)(guang)源(yuan)是傳統光(guang)(guang)刻(ke)技術向更(geng)短波長的合理延伸(shen),被行業賦(fu)予了(le)拯救摩爾定律的使命。
當(dang)今(jin)的(de)ASML的(de)EUV光刻技術(shu),已能用13.5nm極紫外光制(zhi)程7nm甚至(zhi)5nm以下芯片(pian)。而我國還是采用193nm深紫外源光刻技術(shu),如上海微(wei)電(dian)子(zi)28nm工(gong)藝即(ji)是如此。
雖然我(wo)們采用DUV光(guang)(guang)(guang)刻(ke)技術通過多重曝光(guang)(guang)(guang)和刻(ke)蝕方法提升制程工藝(yi),但成本巨大、良率(lv)較低、難以(yi)商業化量產。所以(yi)光(guang)(guang)(guang)源的(de)不同導(dao)致光(guang)(guang)(guang)刻(ke)技術的(de)重大區(qu)別。
2、光源能量控制不同
在光刻技(ji)術(shu)的(de)光源(yuan)能量精準(zhun)控制上(shang),我國光刻技(ji)術(shu)與(yu)荷蘭的(de)EUV也有(you)重大區別(bie)。
光(guang)刻技術的(de)(de)光(guang)學系統極其復雜,要減小誤差達到高精度要求,光(guang)源(yuan)的(de)(de)計量和(he)(he)控制非常重要。它可(ke)通過透鏡曝光(guang)的(de)(de)補償參數決定光(guang)刻的(de)(de)分辨(bian)率和(he)(he)套刻精度。
光(guang)刻(ke)技(ji)術的(de)分辨(bian)(bian)率代表能(neng)清晰投(tou)影(ying)最小(xiao)圖(tu)像(xiang)的(de)能(neng)力,和光(guang)源(yuan)波(bo)長有著密切關(guan)係。在光(guang)源(yuan)波(bo)長不變(bian)情況(kuang)下,NA數值孔徑(jing)大小(xiao)直接決定光(guang)刻(ke)技(ji)術的(de)分辨(bian)(bian)率和工藝節(jie)點(dian)。
我國在精(jing)密加工透鏡(jing)(jing)技術(shu)上(shang)無法(fa)與ASML采(cai)用(yong)的德國蔡司鏡(jing)(jing)頭相比,所以(yi)光刻技術(shu)分辨率難(nan)以(yi)大(da)幅提高。
套刻(ke)精度是光(guang)刻(ke)技(ji)術非常(chang)重要(yao)的技(ji)術指標,是指前后兩道(dao)工序、不同鏡頭(tou)之(zhi)間(jian)彼此(ci)圖(tu)形對準精度。如果對準偏(pian)差、圖(tu)形就產生(sheng)誤差,產品良(liang)率就小。
所(suo)以需不斷調整(zheng)透(tou)鏡(jing)曝(pu)光(guang)補償參(can)數(shu)和光(guang)源計量進行控(kong)制(zhi),達到滿意的(de)光(guang)刻效(xiao)果。我國除缺少精密加工透(tou)鏡(jing)的(de)技術(shu)外(wai),在光(guang)源控(kong)制(zhi)、透(tou)鏡(jing)曝(pu)光(guang)參(can)數(shu)調整(zheng)上也是缺乏相關技術(shu)的(de)。
我(wo)國在5G時代、大數據(ju)和人工智能都要(yao)用到高端(duan)(duan)芯片(pian),離(li)不開頂尖的(de)(de)光(guang)刻技術,這(zhe)是必須要(yao)攀登的(de)(de)“高峰”。相(xiang)信我(wo)國刻苦(ku)研發后能掌握先進的(de)(de)光(guang)刻技術和設備,制程生產自己(ji)所需的(de)(de)各種高端(duan)(duan)芯片(pian)。