国光光刻机,离浸润式DUV,仅一步之遥了

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国光光刻机,离浸润式DUV,仅一步之遥了

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国光光刻机,离浸润式DUV,仅一步之遥了

毫不客气的说 , 目前在所有的芯片制造设备中 , 光刻机是最重要的设备 , 没有之一 。 同时也是中国最被卡脖子的设备 , 没有之一 。
为何这么说 , 因为目前全球光刻机厂商 , 仅4家企业能制造 , 且被ASML垄断 , 特别是EUV、浸润式DUV这些高端光刻机 , 完全是ASML说了算 。

当然 , 光刻机的技术 , 也是不断演进的 , 并且是和工艺对应的 。
如下图所示 , 这是目前光刻机的发展趋势 , 和相对应的代数 , 第一代是G线 , 第二代是I线 , 再是KrF、ArF、ArFi、EUV这么6代 。
第一代光刻机 , 对应着不同的芯片制造工艺 , 比如EUV光刻机 , 用于7nm芯片以下 , 浸润式DUV , 最高能到7nm……

那到问题就来了 , 国产光刻机 , 达到了什么水平?
上海微电子的光刻机 , 在其官网上是有公开的 , 之前公开的是一台分辨率为90nm的光刻机 , 属于ArF , 也就是第四代 , 采用193nnm波长的光源 , 干式DUV光刻机 。
而前段时间 , 国家权威机构 , 又公布了另外一台国产光刻机 , 分辨率是65nm , 套刻精度是8nm , 这个还是一台ArF光刻机 , 也是干式DUV光刻机 。

从这台光刻机 , 我们可以判断出 , 其实国产光刻机 , 虽然还是落后ASML10多年 , 但是离浸润式DUV光刻机 , 其实只差最后一步了 。
从上面的技术演进图其实也可以看到 , ArF最高能够支持到65nm工艺 , 而这台国产光刻机 , 分辨率就是65nm , 很明显就是贴近极限值的 。
【国光光刻机,离浸润式DUV,仅一步之遥了】另外 , 浸润式DUV和干式DUV , 其中最大的区别 , 就是在晶圆前面 , 加了一层介质水 。

干式DUV采用的是空气作为光线传播的介质 , 浸润式DUV采用的是水来做光线传播的介质 , 而光线在水中产生折射 , 193nm波长的光源 , 折射后等效成13nm了 , 波长更短 , 于是分辨率更高了 。
所以干式DUV(ArF)和浸润式DUV(ArFi)的区别 , 只是在工作台上面 , 加了一层浸润式系统 , 也就是一层水 , 其它的是共用的 , 而浸润式系统的技术难度 , 并不是特别高 。
所以这台国产65nm的光刻机 , 其实已经是干式DUV的极限了 , 也是ArFi(浸润式DUV光刻机)之前的最后一台 , 接下来只要攻克了浸润式系统 , 就进入了浸润式光刻机 。

所以说 , 接下来 , 不出意外的话 , 国产光刻机 , 将很快跨进浸润式阶段 , 一旦进入浸润式光刻机 , 那么利用它 , 可以实现7nm芯片的全部自给 , 对外依赖程度将大大降低 。
到时候不管是ASML , 还是美国 , 想要卡我们芯片产业的脖子 , 也就越来越难了 , 因为浸润式光刻机 , 如果发挥出极限 , 不仅仅是7nm芯片制造 , 5nm也是有可能的 。

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