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(jiu)是上海微電子(zi)裝備公司(si)(SMEE),它可以(yi)做到最精密(mi)的加工制程是90nm,相當于(yu)2004年最新款的intel奔騰(teng)四處理器的水平。
別小瞧這(zhe)(zhe)個90nm制程的(de)(de)(de)能(neng)力。這(zhe)(zhe)已(yi)經足夠驅(qu)動(dong)基礎的(de)(de)(de)國防和工業。哪怕(pa)是面對“所有進口(kou)光刻機都(dou)瞬間停(ting)止工作”這(zhe)(zhe)種極端的(de)(de)(de)情況時,中國仍然有芯片可用。
在這(zhe)種情況下,“斷供”就達不到“弄死人”的(de)效果,最(zui)大的(de)作用其實是“談(tan)判(pan)籌碼”,不會真(zhen)的(de)發生。
于是,中國這兩年芯(xin)片進口(kou)價值超(chao)越了石(shi)油(you),蔚為壯觀。計算力(li)“基(ji)建”的最后(hou)一顆龍(long)珠(zhu)也基(ji)本穩住。
這些芯(xin)片進入(ru)了服務器(qi)和移動(dong)設(she)備,成為了云(yun)上算力(li)和端上算力(li),組成了龐大的“互聯網(wang)基建”,組成了下一個大時代的入(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)(de)光(guang)刻技(ji)術(shu)和荷蘭ASML的(de)(de)EUV光(guang)刻技(ji)術(shu),關(guan)鍵點(dian)的(de)(de)區(qu)別在于(yu)采用紫外光(guang)源的(de)(de)不同和光(guang)源能(neng)量控制(zhi)。
1、紫外光源的不同
中國(guo)光刻技術(shu)采用193nm深紫外光源,荷蘭(lan)ASML的EUV采用13.5nm極紫外光源。
光(guang)刻(ke)(ke)是制程(cheng)芯片最(zui)關鍵技(ji)術(shu)(shu),制程(cheng)芯片過程(cheng)幾(ji)乎離不(bu)開光(guang)刻(ke)(ke)技(ji)術(shu)(shu)。但光(guang)刻(ke)(ke)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)核(he)心(xin)是光(guang)源(yuan),光(guang)源(yuan)的(de)(de)波長決定了光(guang)刻(ke)(ke)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)工(gong)藝能(neng)力(li)。
我國光刻技術(shu)采用193nm波長(chang)的深(shen)紫外(wai)光源(yuan),即將(jiang)(jiang)準分子(zi)深(shen)紫外(wai)光源(yuan)的波長(chang)縮(suo)小(xiao)到ArF的193nm。它(ta)可實現最高工藝節(jie)點是65nm,如采用浸入式技術(shu)可將(jiang)(jiang)光源(yuan)縮(suo)小(xiao)至(zhi)134nm。為提高分辨率采取(qu)NA相移掩模(mo)技術(shu)還(huan)可推(tui)進(jin)到28nm。
到了28nm以后,由于單次(ci)曝(pu)光的圖形間距無法(fa)進一步提升,所以廣(guang)泛使(shi)用多次(ci)曝(pu)光和刻蝕的方法(fa)來(lai)求得(de)更致密的電子線路圖形。
荷蘭ASML的(de)EUV光(guang)刻(ke)技術(shu)(shu),采用(yong)(yong)是美國研發(fa)(fa)提供的(de)13.5nm極紫外光(guang)源(yuan)為(wei)工作波長的(de)投影光(guang)刻(ke)技術(shu)(shu)。是用(yong)(yong)準(zhun)分子(zi)激光(guang)照射在錫等靶材(cai)上(shang)激發(fa)(fa)出(chu)13.5nm光(guang)子(zi)作為(wei)光(guang)刻(ke)技術(shu)(shu)的(de)光(guang)源(yuan)。
極紫外光源是傳統光刻技術向更短波(bo)長的合理(li)延(yan)伸,被行業賦予了拯救摩爾(er)定律(lv)的使命(ming)。
當今(jin)的ASML的EUV光刻(ke)技術,已能(neng)用13.5nm極紫外光制程7nm甚至(zhi)5nm以(yi)下芯片(pian)。而我(wo)國還(huan)是采(cai)用193nm深紫外源(yuan)光刻(ke)技術,如(ru)上海微(wei)電子28nm工藝即是如(ru)此。
雖然我們采用(yong)DUV光(guang)(guang)刻技術(shu)通(tong)過多重(zhong)曝光(guang)(guang)和刻蝕(shi)方法提升制程工藝,但成(cheng)本巨大、良率較低、難(nan)以(yi)商業化量產。所以(yi)光(guang)(guang)源的不同導致光(guang)(guang)刻技術(shu)的重(zhong)大區(qu)別。
2、光源能量控制不同
在光(guang)刻(ke)技術的(de)光(guang)源能量精(jing)準控制(zhi)上,我(wo)國光(guang)刻(ke)技術與(yu)荷蘭的(de)EUV也有重大區(qu)別。
光刻技術的光學系(xi)統極其(qi)復雜,要(yao)減小誤差(cha)達到(dao)高精度要(yao)求,光源的計量和控制非常重要(yao)。它可(ke)通過透鏡曝光的補償(chang)參數決(jue)定光刻的分辨率和套(tao)刻精度。
光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)技術的(de)分辨率代表(biao)能清(qing)晰投影最小圖像的(de)能力,和光(guang)(guang)(guang)(guang)源波長有(you)著密切(qie)關係。在光(guang)(guang)(guang)(guang)源波長不變情況下,NA數值孔徑大小直接(jie)決定(ding)光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)技術的(de)分辨率和工藝節(jie)點。
我國在精(jing)密加工透鏡技術上無法(fa)與ASML采用的德國蔡司鏡頭相比,所以光(guang)刻(ke)技術分辨(bian)率(lv)難以大幅(fu)提高。
套刻精度是(shi)光刻技術(shu)非(fei)常重(zhong)要的(de)技術(shu)指標,是(shi)指前后兩道工序、不同鏡頭之間(jian)彼此圖形(xing)對(dui)準精度。如果(guo)對(dui)準偏差、圖形(xing)就產(chan)生誤差,產(chan)品良率就小。
所(suo)以需(xu)不斷調整透(tou)鏡(jing)曝光(guang)補償(chang)參數和(he)光(guang)源計量進行控制(zhi)(zhi),達(da)到(dao)滿意的光(guang)刻(ke)效(xiao)果。我國除缺(que)少精密(mi)加工透(tou)鏡(jing)的技術(shu)外(wai),在光(guang)源控制(zhi)(zhi)、透(tou)鏡(jing)曝光(guang)參數調整上也是(shi)缺(que)乏相關技術(shu)的。
我國在5G時(shi)代(dai)、大數據和(he)人工智能都(dou)要(yao)用到高(gao)端芯(xin)片,離不開頂尖(jian)的(de)(de)光刻技術(shu),這是必須(xu)要(yao)攀登的(de)(de)“高(gao)峰”。相(xiang)信我國刻苦研發后能掌握先進(jin)的(de)(de)光刻技術(shu)和(he)設備,制程生產自己(ji)所需的(de)(de)各種高(gao)端芯(xin)片。