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電(dian)子(zi)裝備公(gong)司(SMEE),它(ta)可以(yi)做到(dao)最精密的加(jia)工(gong)制程(cheng)是90nm,相(xiang)當(dang)于2004年最新款的intel奔騰四處理器的水平。
別小瞧(qiao)這個90nm制程的(de)能力。這已經足夠驅動基礎(chu)的(de)國防和工業。哪怕是(shi)面對(dui)“所有進口光刻(ke)機(ji)都瞬間停止工作”這種極端的(de)情(qing)況時,中國仍然有芯(xin)片可用。
在這種情況下,“斷供”就達不(bu)到“弄死(si)人”的(de)效果,最(zui)大的(de)作(zuo)用其實(shi)是“談(tan)判籌碼”,不(bu)會真的(de)發(fa)生。
于是(shi),中國(guo)這兩年芯片進口價(jia)值超越了石油,蔚為(wei)壯觀。計算(suan)力“基建(jian)”的(de)最后一顆龍(long)珠也基本穩(wen)住。
這些芯片進入了服(fu)務器和移動設備(bei),成為了云上算力(li)和端(duan)上算力(li),組(zu)成了龐(pang)大的“互聯網基建”,組(zu)成了下一個大時代(dai)的入場(chang)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)刻技術和荷蘭ASML的(de)EUV光(guang)刻技術,關(guan)鍵(jian)點的(de)區(qu)別在于(yu)采用紫外光(guang)源的(de)不同(tong)和光(guang)源能量(liang)控制(zhi)。
1、紫外光源的不同
中(zhong)國光(guang)刻技術采(cai)用(yong)193nm深紫外(wai)光(guang)源(yuan)(yuan),荷蘭(lan)ASML的EUV采(cai)用(yong)13.5nm極紫外(wai)光(guang)源(yuan)(yuan)。
光(guang)刻(ke)是(shi)制(zhi)程芯(xin)片最(zui)關鍵技(ji)術,制(zhi)程芯(xin)片過程幾乎離(li)不開(kai)光(guang)刻(ke)技(ji)術。但光(guang)刻(ke)技(ji)術的核心是(shi)光(guang)源,光(guang)源的波長決定了光(guang)刻(ke)技(ji)術的工(gong)藝(yi)能力。
我國光(guang)刻技術(shu)采用193nm波長(chang)的(de)深紫(zi)外光(guang)源,即將準分子深紫(zi)外光(guang)源的(de)波長(chang)縮小(xiao)到ArF的(de)193nm。它可實現最高工(gong)藝節點是65nm,如采用浸入式技術(shu)可將光(guang)源縮小(xiao)至134nm。為提高分辨率(lv)采取NA相移掩(yan)模技術(shu)還可推進到28nm。
到(dao)了28nm以后,由于單次曝光的(de)圖(tu)形間距(ju)無法(fa)進一步提升,所以廣(guang)泛使用多次曝光和刻蝕的(de)方法(fa)來(lai)求(qiu)得更(geng)致(zhi)密的(de)電子線路圖(tu)形。
荷(he)蘭ASML的(de)EUV光(guang)(guang)刻技術(shu),采(cai)用(yong)(yong)是美國研發提(ti)供的(de)13.5nm極紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)源(yuan)為工作(zuo)波長的(de)投影光(guang)(guang)刻技術(shu)。是用(yong)(yong)準分(fen)子激(ji)(ji)光(guang)(guang)照射在錫等靶材上激(ji)(ji)發出13.5nm光(guang)(guang)子作(zuo)為光(guang)(guang)刻技術(shu)的(de)光(guang)(guang)源(yuan)。
極紫(zi)外光(guang)源是傳統光(guang)刻技(ji)術向更(geng)短波長的合理延伸,被行業賦予了拯救摩(mo)爾(er)定律的使命。
當今(jin)的ASML的EUV光(guang)刻(ke)技(ji)術(shu),已能用13.5nm極紫外光(guang)制程7nm甚至5nm以下芯(xin)片。而(er)我(wo)國還(huan)是采(cai)用193nm深(shen)紫外源光(guang)刻(ke)技(ji)術(shu),如(ru)上海微電(dian)子28nm工(gong)藝(yi)即是如(ru)此。
雖(sui)然我們(men)采用(yong)DUV光(guang)刻技(ji)術(shu)通過(guo)多重(zhong)曝光(guang)和刻蝕方法提升制(zhi)程(cheng)工藝(yi),但(dan)成(cheng)本(ben)巨大(da)、良率較低、難以(yi)商業化量產。所(suo)以(yi)光(guang)源的(de)不同(tong)導致光(guang)刻技(ji)術(shu)的(de)重(zhong)大(da)區(qu)別(bie)。
2、光源能量控制不同
在光(guang)刻技(ji)術的光(guang)源能量精(jing)準控制上,我國光(guang)刻技(ji)術與荷蘭的EUV也有重大(da)區(qu)別。
光(guang)刻技(ji)術的(de)光(guang)學系統(tong)極其復雜(za),要(yao)減小(xiao)誤差達到高精(jing)度要(yao)求,光(guang)源的(de)計量和控制非常重要(yao)。它可(ke)通過(guo)透鏡(jing)曝光(guang)的(de)補償參數決定(ding)光(guang)刻的(de)分辨率和套(tao)刻精(jing)度。
光刻(ke)技術的(de)分辨率(lv)代表(biao)能(neng)清晰(xi)投影最小圖像的(de)能(neng)力,和(he)光源(yuan)波(bo)長有著密(mi)切(qie)關係(xi)。在光源(yuan)波(bo)長不變情況下,NA數值(zhi)孔徑大小直接決定(ding)光刻(ke)技術的(de)分辨率(lv)和(he)工藝節(jie)點。
我國在精密加工透(tou)鏡技(ji)術上無法與ASML采用(yong)的德國蔡司(si)鏡頭相(xiang)比,所以(yi)光刻技(ji)術分辨率難以(yi)大幅提高。
套(tao)刻精度是(shi)光刻技術非常(chang)重(zhong)要的技術指標,是(shi)指前后兩道工序、不同鏡(jing)頭之間彼此圖(tu)形對準精度。如果對準偏(pian)差、圖(tu)形就產生誤差,產品(pin)良率就小。
所以需(xu)不斷調(diao)整透(tou)(tou)鏡(jing)曝光(guang)補償參數和(he)光(guang)源(yuan)計(ji)量進(jin)行控(kong)制,達到滿意(yi)的(de)(de)光(guang)刻效果。我(wo)國除(chu)缺少精密(mi)加工透(tou)(tou)鏡(jing)的(de)(de)技(ji)術外(wai),在光(guang)源(yuan)控(kong)制、透(tou)(tou)鏡(jing)曝光(guang)參數調(diao)整上也是缺乏相關(guan)技(ji)術的(de)(de)。
我國(guo)在5G時代、大數據和人工智能都要(yao)用到高端(duan)芯片(pian),離不開頂尖的(de)光(guang)刻技(ji)術,這是必須要(yao)攀登(deng)的(de)“高峰”。相信我國(guo)刻苦研發后能掌握(wo)先進的(de)光(guang)刻技(ji)術和設(she)備,制(zhi)程生產自己所需的(de)各種高端(duan)芯片(pian)。