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(shang)海微電子裝備公司(SMEE),它(ta)可以做到最精密的(de)加工(gong)制程是90nm,相當(dang)于2004年最新款的(de)intel奔(ben)騰四(si)處(chu)理(li)器(qi)的(de)水平。
別小瞧這(zhe)個90nm制(zhi)程的(de)(de)能力。這(zhe)已(yi)經足夠驅動基(ji)礎的(de)(de)國防和工(gong)業。哪怕是面(mian)對“所有(you)進口光刻機都(dou)瞬間(jian)停止工(gong)作(zuo)”這(zhe)種(zhong)極端的(de)(de)情況時,中國仍然有(you)芯片可用。
在(zai)這種情況下,“斷供”就達不(bu)到“弄死人”的效果(guo),最大的作(zuo)用其實是“談判籌碼”,不(bu)會真的發生。
于是,中國這兩年芯片進(jin)口(kou)價值超越了石油(you),蔚為壯觀。計(ji)算力(li)“基(ji)建”的最后一顆龍珠(zhu)也基(ji)本(ben)穩(wen)住。
這些芯片進入(ru)了服務器(qi)和移動(dong)設備,成(cheng)為了云(yun)上算(suan)力(li)和端(duan)上算(suan)力(li),組(zu)成(cheng)了龐大(da)的“互聯網基建”,組(zu)成(cheng)了下一(yi)個大(da)時代的入(ru)場券。
二、國產光刻機和荷蘭光刻機的差距在哪里
中國的(de)光(guang)刻技(ji)術和(he)荷(he)蘭ASML的(de)EUV光(guang)刻技(ji)術,關鍵點的(de)區別在于(yu)采用(yong)紫外光(guang)源的(de)不(bu)同和(he)光(guang)源能量控制。
1、紫外光源的不同
中國(guo)光刻技術采(cai)用193nm深紫外(wai)光源,荷蘭ASML的EUV采(cai)用13.5nm極紫外(wai)光源。
光(guang)刻是(shi)制程芯片最關鍵技術(shu)(shu),制程芯片過程幾乎離不開光(guang)刻技術(shu)(shu)。但光(guang)刻技術(shu)(shu)的(de)核心(xin)是(shi)光(guang)源(yuan)(yuan),光(guang)源(yuan)(yuan)的(de)波長決定了光(guang)刻技術(shu)(shu)的(de)工藝(yi)能力。
我國光刻技(ji)術(shu)采(cai)(cai)用(yong)193nm波長的深紫外光源,即將(jiang)準分子深紫外光源的波長縮小到(dao)ArF的193nm。它可實現最高工藝節點是65nm,如采(cai)(cai)用(yong)浸入式技(ji)術(shu)可將(jiang)光源縮小至134nm。為提高分辨率采(cai)(cai)取(qu)NA相移(yi)掩模技(ji)術(shu)還可推(tui)進到(dao)28nm。
到了28nm以(yi)后,由(you)于單次(ci)曝光(guang)的(de)(de)圖(tu)形間距無法(fa)進一步提升,所以(yi)廣泛使用多(duo)次(ci)曝光(guang)和刻蝕的(de)(de)方法(fa)來求得(de)更致(zhi)密(mi)的(de)(de)電子線(xian)路圖(tu)形。
荷(he)蘭(lan)ASML的(de)EUV光(guang)(guang)刻技(ji)術,采(cai)用是美(mei)國研發提供的(de)13.5nm極紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)源為工作(zuo)波長的(de)投影光(guang)(guang)刻技(ji)術。是用準分子激(ji)光(guang)(guang)照(zhao)射在錫(xi)等(deng)靶材上(shang)激(ji)發出13.5nm光(guang)(guang)子作(zuo)為光(guang)(guang)刻技(ji)術的(de)光(guang)(guang)源。
極紫外光源是傳(chuan)統光刻技(ji)術向更短波長的(de)合理(li)延伸,被行業賦予了拯(zheng)救(jiu)摩(mo)爾定(ding)律的(de)使命。
當今的(de)(de)ASML的(de)(de)EUV光(guang)刻(ke)技(ji)術,已能用13.5nm極紫(zi)外光(guang)制(zhi)程7nm甚至(zhi)5nm以(yi)下(xia)芯片。而我國還(huan)是采用193nm深紫(zi)外源(yuan)光(guang)刻(ke)技(ji)術,如(ru)上海微電子28nm工藝(yi)即(ji)是如(ru)此。
雖然我們采用DUV光(guang)刻(ke)技術(shu)通(tong)過多重(zhong)曝光(guang)和刻(ke)蝕(shi)方法(fa)提升(sheng)制程工藝,但成本巨大、良率較低(di)、難以商業化量產。所以光(guang)源的不同(tong)導致光(guang)刻(ke)技術(shu)的重(zhong)大區別。
2、光源能量控制不同
在光(guang)刻技術的(de)光(guang)源能(neng)量精準(zhun)控(kong)制上,我國光(guang)刻技術與荷蘭的(de)EUV也(ye)有重大區別。
光(guang)刻技術的(de)(de)光(guang)學(xue)系統極(ji)其復雜,要減小誤差(cha)達到(dao)高精(jing)度(du)要求,光(guang)源的(de)(de)計量和(he)控(kong)制非(fei)常重(zhong)要。它可(ke)通過(guo)透(tou)鏡曝光(guang)的(de)(de)補償參數決定光(guang)刻的(de)(de)分辨率(lv)和(he)套刻精(jing)度(du)。
光刻(ke)技(ji)術(shu)的分辨率代表能清晰投影最(zui)小圖(tu)像(xiang)的能力,和光源波(bo)(bo)長有著(zhu)密切關係。在光源波(bo)(bo)長不變情(qing)況下,NA數值孔徑大(da)小直(zhi)接決定光刻(ke)技(ji)術(shu)的分辨率和工藝節點。
我國(guo)在精密(mi)加(jia)工透鏡(jing)(jing)技(ji)術上無法與ASML采用(yong)的(de)德國(guo)蔡司(si)鏡(jing)(jing)頭相比,所以光刻技(ji)術分辨率難以大幅(fu)提高。
套刻精度是光刻技術非(fei)常重要的(de)技術指(zhi)標,是指(zhi)前后兩道工序、不同鏡(jing)頭(tou)之間(jian)彼此圖形對準(zhun)精度。如果對準(zhun)偏差、圖形就(jiu)(jiu)產生誤差,產品良率就(jiu)(jiu)小。
所(suo)以需不斷調整透(tou)鏡曝(pu)光(guang)補償參數和光(guang)源(yuan)計量(liang)進行控(kong)制,達到滿(man)意的(de)光(guang)刻效果(guo)。我國除缺少精密加工透(tou)鏡的(de)技(ji)術外,在光(guang)源(yuan)控(kong)制、透(tou)鏡曝(pu)光(guang)參數調整上也是缺乏相關(guan)技(ji)術的(de)。
我(wo)國在5G時代、大(da)數據(ju)和(he)人工(gong)智能都要用(yong)到高(gao)端芯(xin)(xin)片,離不開(kai)頂尖(jian)的光刻(ke)(ke)技(ji)術,這是必(bi)須要攀登的“高(gao)峰”。相信我(wo)國刻(ke)(ke)苦研(yan)發后能掌(zhang)握先進的光刻(ke)(ke)技(ji)術和(he)設備,制程生產自己(ji)所需的各(ge)種高(gao)端芯(xin)(xin)片。