西方禁售中国EUV光刻机?清华大学换道超车直接研发光刻工厂!

在中美科技战大背景下,荷兰ASML公司的EUV光刻机对中国完全禁售,就算是中芯国际5年前已经付款订购的那台EUV光刻机,ASML也拒绝交付 。目的很明显,就是要卡住中国先进制程芯片技术之路 。如今中国EUV光刻机研发传出了好消息,清华大学换道超车,研发了SSMB光源技术,通过高能加速器对电子加速,最后输出千瓦量级的EUV光,最高可以达到3纳米制程 , 整体输出功率比荷兰ASML的EUV光刻机强40倍,这样一套光源系统,就能同时支持数十台EUV光刻机生产,因此利用SSMB光源将成为国产光刻机换道超车的关键技术 。

西方禁售中国EUV光刻机?清华大学换道超车直接研发光刻工厂!


自从2018年美国针对中国开展贸易战、科技战以来,美欧国家对中国的EUV光刻机完全禁售 。中国由于无法拿到先进的EUV光刻机 , 因此只能购买ASML的DUV光刻机,通过多次曝光技术 , 尽可能创造条件生产先进制程芯片 。但是DUV光刻对硅片进行多次曝光之后,芯片的良率又受到很大影响 。因此尽管中芯国际拥有梁孟松这样的业界大牛,但是巧妇难为无米之炊,没有EUV就没办法生产先进的5纳米芯片 。梁孟松曾经对外公布过,中芯国际早在3年前就掌握了7纳米制程的FINFET制程工艺,而更先进的GAAFET的制程工艺前期的技术验证准备已经完成,只等购买到EUV光刻机,就能开启5纳米及以下制程工艺生产 。而EUV光刻机的禁售也让中芯国际的先进制程推进受到很大影响 , 只能在DUV光刻机上打磨N+2制程工艺,实现7纳米芯片商业化 。
ASML公司拒绝出售EUV光刻机 , 那么中国只能立足于自主研发EUV光刻机 。EUV光刻机被西方誉为“工业皇冠上的明珠”,是凝聚西方百年工业的结晶 。ASML公司CEO温克宁曾经说过“就算给中国光刻机图纸,中国也制造不出EUV光刻机!”,西方国家的傲慢心理可见一斑 。因为一台EUV光刻机有十万个零件组成,其中EUV光源由美国Cymer公司提供 , 光学系统由德国的蔡司公司提供,ASML则负责集成这些组件并制造出最先进的EUV光刻机 。因此ASML公司CEO说出这样的话也说明,他认为全世界任何一个国家都无法独立制造EUV光刻机 。
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EUV光刻机最核心的技术包括光源系统、物镜系统和工作台系统这三方面 。其中EUV光源系统又是最核心的技术 。EUV光又叫极紫外光,目前世界上能稳定制造商业化EUV光源系统的国家只有美国,美国Cymer公司通过激光等离子体(LPP)技术,即用二氧化碳激光每秒5万次去轰击液态锡滴,将其激发成高温等离子体,从而发射出极紫外光 。原理本身不复杂,但是EUV光源技术要达到商用化,必须要具备一定的输出功率 。Cymer公司经历多年发展,目前其EUV光源已经从最初只能输出10瓦左右的功率,增加到了250瓦以上的功率,并且保持了较高的稳定性和可靠性 。让EUV光刻机能够实现量产级别的效率和性能 。该技术也是世界上目前唯一能够提供商用EUV光源的全球供应商 。
荷兰ASML对中国禁售EUV光刻机,也正是因为EUV光源技术掌握在美国公司手里,如果美国不提供EUV光源,ASML的EUV光刻机就无法生产出来 。因此中国要研制EUV光刻机,首要问题就是要突破EUV光源技术 。凭心而论,要做到美国Cymer公司这样的技术确实有困难,也许需要5-10年时间去研发和改进,才能达到商业化的目的 。但是我们条条道路通罗马,产生EUV光的技术又不仅仅只有激光等离子体(LPP)技术这一条路 。清华大学此次的SSMB光源技术就是应用了另外的一条路径,也能稳定产生高品质的EUV光 。

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