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上海微(wei)電子裝備公司(SMEE),它可以做(zuo)到(dao)最(zui)(zui)精密的(de)加工制程是90nm,相(xiang)當于2004年最(zui)(zui)新款的(de)intel奔騰四(si)處理器(qi)的(de)水平。
別小瞧這個90nm制(zhi)程的能力。這已經足(zu)夠驅動基(ji)礎的國(guo)防和工(gong)業(ye)。哪(na)怕是(shi)面對“所有進口光(guang)刻機都瞬(shun)間停(ting)止工(gong)作”這種極端的情況時,中國(guo)仍然有芯片可用。
在這種情況(kuang)下,“斷供”就(jiu)達(da)不到“弄死(si)人”的效果,最(zui)大的作用(yong)其實是“談判籌碼”,不會真的發生。
于是,中國(guo)這(zhe)兩年芯片(pian)進(jin)口價值(zhi)超越了石(shi)油,蔚(yu)為壯觀。計算力“基建(jian)”的最后一顆龍珠也基本穩(wen)住。
這些芯片進入(ru)了(le)服務器和移動設備(bei),成(cheng)為了(le)云(yun)上(shang)算力和端上(shang)算力,組(zu)成(cheng)了(le)龐大(da)的(de)“互(hu)聯網基(ji)建”,組(zu)成(cheng)了(le)下一個大(da)時代的(de)入(ru)場券。
二、國產光刻機和荷蘭光刻機的差距在哪里
中國的光(guang)刻技(ji)術和荷蘭ASML的EUV光(guang)刻技(ji)術,關鍵點的區(qu)別在于采用紫外(wai)光(guang)源(yuan)的不同和光(guang)源(yuan)能量控制。
1、紫外光源的不同
中國光(guang)刻技(ji)術(shu)采用(yong)193nm深紫(zi)外光(guang)源(yuan),荷蘭ASML的EUV采用(yong)13.5nm極(ji)紫(zi)外光(guang)源(yuan)。
光(guang)(guang)刻(ke)是制程(cheng)(cheng)芯片最關鍵技術(shu),制程(cheng)(cheng)芯片過程(cheng)(cheng)幾乎離不開(kai)光(guang)(guang)刻(ke)技術(shu)。但光(guang)(guang)刻(ke)技術(shu)的核心(xin)是光(guang)(guang)源,光(guang)(guang)源的波長決定了(le)光(guang)(guang)刻(ke)技術(shu)的工(gong)藝能力(li)。
我國光(guang)刻(ke)技(ji)術采用193nm波(bo)長(chang)的深紫外(wai)光(guang)源,即將(jiang)準分子(zi)深紫外(wai)光(guang)源的波(bo)長(chang)縮小(xiao)到ArF的193nm。它可(ke)實現最高工藝(yi)節點是65nm,如采用浸(jin)入式(shi)技(ji)術可(ke)將(jiang)光(guang)源縮小(xiao)至(zhi)134nm。為提(ti)高分辨率(lv)采取NA相移掩模(mo)技(ji)術還可(ke)推進到28nm。
到(dao)了28nm以后,由于單(dan)次(ci)曝(pu)光的(de)圖形(xing)間距無法進一步提升(sheng),所以廣(guang)泛使(shi)用多次(ci)曝(pu)光和刻蝕的(de)方法來求得更(geng)致密的(de)電子線路圖形(xing)。
荷蘭ASML的(de)EUV光(guang)刻(ke)技術,采用是美(mei)國研發(fa)提(ti)供的(de)13.5nm極紫(zi)外光(guang)源為工作(zuo)波長的(de)投影光(guang)刻(ke)技術。是用準分子(zi)激(ji)光(guang)照射在錫等靶材(cai)上激(ji)發(fa)出13.5nm光(guang)子(zi)作(zuo)為光(guang)刻(ke)技術的(de)光(guang)源。
極紫外光源是傳統光刻技術向更短波長的(de)合理延伸,被行業賦予了拯(zheng)救摩爾(er)定律的(de)使命。
當今的ASML的EUV光刻技術,已能用13.5nm極(ji)紫(zi)外光制程7nm甚至5nm以下芯片。而我國(guo)還是采用193nm深紫(zi)外源光刻技術,如上(shang)海微電子(zi)28nm工(gong)藝即是如此。
雖然我們采用DUV光(guang)刻技(ji)術通過(guo)多重曝光(guang)和(he)刻蝕(shi)方法提升制程(cheng)工(gong)藝,但成本巨大、良率較低、難以(yi)商業(ye)化(hua)量產(chan)。所以(yi)光(guang)源的(de)不(bu)同(tong)導致光(guang)刻技(ji)術的(de)重大區別。
2、光源能量控制不同
在光(guang)(guang)刻技術(shu)(shu)的光(guang)(guang)源能量(liang)精準(zhun)控制上,我國光(guang)(guang)刻技術(shu)(shu)與荷蘭(lan)的EUV也有重大區別。
光(guang)刻(ke)技(ji)術的(de)光(guang)學(xue)系統(tong)極其復雜(za),要減小誤(wu)差達(da)到高(gao)精(jing)度要求,光(guang)源的(de)計量和控制非常重(zhong)要。它可(ke)通過透鏡曝光(guang)的(de)補償參數(shu)決定光(guang)刻(ke)的(de)分辨率和套(tao)刻(ke)精(jing)度。
光(guang)(guang)刻技術的分辨(bian)率代(dai)表能清晰投影最(zui)小圖像的能力,和光(guang)(guang)源(yuan)波(bo)(bo)長有著密(mi)切關係(xi)。在光(guang)(guang)源(yuan)波(bo)(bo)長不(bu)變情況下,NA數值孔徑大小直接(jie)決定(ding)光(guang)(guang)刻技術的分辨(bian)率和工藝節點(dian)。
我國(guo)在精密加工透鏡技術上無(wu)法與ASML采用的德(de)國(guo)蔡司(si)鏡頭相比,所以(yi)光刻技術分辨率難以(yi)大(da)幅提高。
套刻(ke)精度是光刻(ke)技術(shu)非(fei)常重要的技術(shu)指(zhi)標(biao),是指(zhi)前后兩道工(gong)序、不(bu)同鏡頭之間彼此圖形對準精度。如(ru)果(guo)對準偏差、圖形就(jiu)產(chan)生誤差,產(chan)品良率就(jiu)小。
所(suo)以需不斷調整(zheng)透(tou)鏡曝(pu)光(guang)補償(chang)參數(shu)和光(guang)源計量(liang)進行控制,達(da)到滿意的光(guang)刻(ke)效果。我(wo)國除缺少精密加工透(tou)鏡的技(ji)術外,在光(guang)源控制、透(tou)鏡曝(pu)光(guang)參數(shu)調整(zheng)上也(ye)是缺乏(fa)相關(guan)技(ji)術的。
我(wo)國(guo)在5G時代、大(da)數(shu)據(ju)和人工智(zhi)能(neng)都要用到高端芯片,離不開頂尖的光刻技術(shu),這是必(bi)須要攀(pan)登的“高峰”。相信我(wo)國(guo)刻苦研(yan)發后能(neng)掌握先(xian)進的光刻技術(shu)和設備,制程(cheng)生(sheng)產自己所需的各種高端芯片。