国产光刻机和光刻机的差距在哪里?
当然可以。目前国内最好的光刻机厂商是上海微电子设备公司(SMEE),其最精密的制造工艺是90nm,相当于2004年最新的英特尔奔腾IV处理器的水平。
不要小看这个90nm工艺的能力。这足以带动基本的国防和工业。即使面对“所有进口光刻机瞬间停止工作”的极端情况,中国依然有芯片可用。
在这种情况下,“断供”不会达到“杀人”的效果,最大的作用其实是“筹码”,不会真的发生。
结果这两年中国芯片进口额超过石油,很壮观。计算能力“基础设施”的最后一颗龙珠也基本稳定下来。
这些芯片进入了服务器和移动设备,成为云上的计算力和端上的计算力,形成了一个巨大的“互联网基础设施”,形成了下一个大时代的入场券。
二、国产光刻机和光刻机的差距在哪里?
中国的光刻技术和荷兰阿斯麦的EUV光刻技术的关键区别在于紫外光源和光源能量控制的不同。
1,紫外线光源的区别
中国光刻机采用193nm的深紫外光源,荷兰阿斯麦EUV采用13.5nm的极紫外光源。
光刻是芯片制造中最关键的技术,芯片制造的过程几乎离不开光刻。但光刻技术的核心是光源,光源的波长决定了光刻技术的工艺能力。
我国在光刻技术中使用波长为193nm的深紫外光源,即将准分子深紫外光源的波长降低到ArF的193nm。它能达到的最高工艺节点是65nm。如果采用浸没技术,光源可以缩小到134nm。为了提高分辨率,NA相移掩模技术可以进一步推进到28nm。
28nm以后,由于单次曝光的图形间距无法进一步提高,因此广泛采用多次曝光和刻蚀的方法来获得更密集的电子电路图形。
荷兰阿斯麦的EUV光刻技术采用投影光刻技术,工作波长为13.5nm极紫外光源,由美国研发并提供。准分子激光用于照射tin等靶激发13.5nm光子作为光刻技术的光源。
极紫外光源是传统光刻技术向更短波长的合理延伸,被业界赋予了拯救摩尔定律的使命。
目前,阿斯麦的EUV光刻技术已经可以用13.5nm的极紫外光加工7nm以下甚至5nm的芯片,国内仍采用193nm深紫外光刻技术,如上海微电子28nm工艺。
虽然我们使用DUV光刻技术,通过多次曝光和刻蚀来改进工艺技术,但由于其成本巨大,成品率低,很难进行商业化大规模生产。所以光源的不同导致了光刻技术的显著差异。
2、光源能量控制不同。
在光刻技术中光源能量的精确控制方面,中国的光刻技术与荷兰EUV的光刻技术也存在显著差异。
光刻技术的光学系统极其复杂,为了减小误差,满足高精度的要求,对光源的测量和控制非常重要。它可以通过透镜曝光的补偿参数来决定光刻的分辨率和对准精度。
光刻技术的分辨率代表了清晰投影最小图像的能力,与光源的波长密切相关。在光源波长不变的情况下,NA数值孔径的大小直接决定了光刻技术的分辨率和工艺节点。
中国在精密镜头加工技术上比不上阿斯麦使用的德国蔡司镜头,所以很难大幅提高光刻技术的分辨率。
对准精度是光刻技术中一个非常重要的技术指标,指的是前后两个过程中不同透镜之间的对准精度。如果对准偏差和图形产生误差,产品产量就会很小。
因此,需要不断调整镜头曝光补偿参数和光源测量,以达到满意的光刻效果。除了缺乏精密的镜片加工技术,我国在光源控制、镜片曝光参数调整等方面也缺乏相关技术。
中国需要5G时代的高端芯片,需要大数据,需要人工智能,更离不开顶级的光刻技术,这是必须攀登的“高峰”。我相信我们国家经过艰苦的研发,能够掌握先进的光刻技术和设备,生产出自己需要的各种高端芯片。