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(zhuang)備公司(SMEE),它可以(yi)做(zuo)到最精密(mi)的加工制程是90nm,相當于2004年(nian)最新(xin)款的intel奔騰四處理器的水平。
別小(xiao)瞧(qiao)這(zhe)個90nm制程的(de)能力。這(zhe)已經(jing)足夠驅動基礎的(de)國(guo)防和工(gong)業。哪(na)怕是(shi)面對“所有進口光刻機都瞬(shun)間停(ting)止(zhi)工(gong)作”這(zhe)種極(ji)端的(de)情況時,中國(guo)仍然有芯片可用。
在這種情況下,“斷供”就達不到“弄(nong)死人”的(de)效(xiao)果,最大的(de)作(zuo)用其實(shi)是(shi)“談判(pan)籌碼”,不會真的(de)發生。
于是,中國這兩(liang)年芯(xin)片進口(kou)價值超(chao)越了石(shi)油,蔚為壯觀。計算力“基(ji)建”的最(zui)后一顆(ke)龍珠也基(ji)本穩住。
這些芯片(pian)進入了(le)服務器和(he)移動設備,成(cheng)(cheng)為了(le)云上(shang)算(suan)力(li)和(he)端上(shang)算(suan)力(li),組成(cheng)(cheng)了(le)龐大的“互聯網(wang)基(ji)建”,組成(cheng)(cheng)了(le)下一個大時代的入場券。
二、國產光刻機和荷蘭光刻機的差距在哪里
中國的光刻技術和荷蘭ASML的EUV光刻技術,關(guan)鍵點的區別在于采(cai)用(yong)紫外(wai)光源(yuan)的不同和光源(yuan)能量控制。
1、紫外光源的不同
中國光(guang)刻技術采(cai)用(yong)193nm深紫外光(guang)源(yuan),荷蘭ASML的EUV采(cai)用(yong)13.5nm極紫外光(guang)源(yuan)。
光(guang)刻是(shi)制程(cheng)(cheng)(cheng)芯片(pian)(pian)最關鍵(jian)技術(shu),制程(cheng)(cheng)(cheng)芯片(pian)(pian)過程(cheng)(cheng)(cheng)幾乎離(li)不(bu)開光(guang)刻技術(shu)。但光(guang)刻技術(shu)的核心是(shi)光(guang)源(yuan),光(guang)源(yuan)的波長決定(ding)了光(guang)刻技術(shu)的工藝能力。
我國光刻技(ji)術采(cai)(cai)用193nm波(bo)長的(de)深紫外(wai)光源(yuan),即將(jiang)準分(fen)子深紫外(wai)光源(yuan)的(de)波(bo)長縮小到(dao)ArF的(de)193nm。它可(ke)實現最高工藝(yi)節點是65nm,如采(cai)(cai)用浸入(ru)式技(ji)術可(ke)將(jiang)光源(yuan)縮小至(zhi)134nm。為(wei)提高分(fen)辨率采(cai)(cai)取NA相(xiang)移掩模技(ji)術還(huan)可(ke)推進(jin)到(dao)28nm。
到(dao)了28nm以后,由于(yu)單次曝(pu)光的圖形(xing)間距無法進一步提升,所以廣泛使(shi)用多(duo)次曝(pu)光和刻(ke)蝕(shi)的方法來求得(de)更致密(mi)的電子線路圖形(xing)。
荷蘭(lan)ASML的EUV光(guang)刻(ke)(ke)技(ji)(ji)術,采用是(shi)美(mei)國研發提供的13.5nm極紫(zi)外(wai)光(guang)源為工(gong)作(zuo)波長的投影(ying)光(guang)刻(ke)(ke)技(ji)(ji)術。是(shi)用準分子(zi)激光(guang)照射在(zai)錫等靶材上激發出13.5nm光(guang)子(zi)作(zuo)為光(guang)刻(ke)(ke)技(ji)(ji)術的光(guang)源。
極紫(zi)外光源是傳統光刻技(ji)術向更(geng)短波長的合理(li)延(yan)伸,被行業賦予(yu)了拯救摩爾定律的使(shi)命。
當今的ASML的EUV光(guang)刻(ke)技術,已(yi)能用13.5nm極紫外光(guang)制程7nm甚(shen)至5nm以下芯(xin)片(pian)。而我國還是(shi)采用193nm深紫外源(yuan)光(guang)刻(ke)技術,如上海微電(dian)子28nm工藝(yi)即是(shi)如此。
雖然我們(men)采用DUV光刻技術通過多(duo)重曝光和(he)刻蝕方法提(ti)升制(zhi)程工(gong)藝(yi),但(dan)成本巨大、良率較低(di)、難以商業化量產。所以光源(yuan)的(de)不同(tong)導致光刻技術的(de)重大區別。
2、光源能量控制不同
在(zai)光刻(ke)技(ji)術(shu)的(de)光源能量(liang)精準控制上(shang),我國光刻(ke)技(ji)術(shu)與荷蘭的(de)EUV也有重大區別。
光(guang)刻技術(shu)的(de)光(guang)學系(xi)統極其復雜(za),要(yao)減小誤差達到高精度要(yao)求,光(guang)源的(de)計量和控制非常重要(yao)。它可通過透鏡(jing)曝光(guang)的(de)補(bu)償參數(shu)決定光(guang)刻的(de)分(fen)辨率和套(tao)刻精度。
光刻技術的(de)分辨率代表能清晰投影最(zui)小(xiao)圖像的(de)能力,和光源波長(chang)有著密(mi)切關係。在光源波長(chang)不變情況下(xia),NA數(shu)值孔徑大小(xiao)直接(jie)決(jue)定光刻技術的(de)分辨率和工藝(yi)節點。
我國在(zai)精密加(jia)工透鏡技術上無法與ASML采(cai)用的(de)德國蔡司(si)鏡頭相比,所以光刻技術分辨率難以大(da)幅提高。
套(tao)刻(ke)精(jing)度是光刻(ke)技術(shu)非常重要(yao)的技術(shu)指(zhi)標,是指(zhi)前(qian)后兩道工序、不同(tong)鏡頭之間彼(bi)此圖(tu)形(xing)對準(zhun)精(jing)度。如果(guo)對準(zhun)偏差、圖(tu)形(xing)就(jiu)產生誤差,產品良率就(jiu)小。
所以(yi)需(xu)不斷調整透鏡曝光(guang)(guang)補(bu)償(chang)參數和(he)光(guang)(guang)源計量進行控(kong)制,達到滿意的光(guang)(guang)刻效果。我國除缺少精密加工透鏡的技術(shu)外(wai),在(zai)光(guang)(guang)源控(kong)制、透鏡曝光(guang)(guang)參數調整上也是缺乏相關技術(shu)的。
我國在5G時代、大數據(ju)和人(ren)工智能都要(yao)用到高(gao)端(duan)芯片,離(li)不開(kai)頂尖的光(guang)刻技術,這是必須要(yao)攀登的“高(gao)峰”。相信我國刻苦研發后(hou)能掌握先進的光(guang)刻技術和設備,制程生(sheng)產自己所(suo)需(xu)的各(ge)種高(gao)端(duan)芯片。