光刻機是芯片制造過程中,所需的最核心設備,光刻機的精度決定著芯片的上限。
目前,還有ASML有能力生產最先進的EUV光刻機,三星、臺積電都是ASML的客戶。但受《瓦森納協定》的制約,中國大陸沒有從ASML買來一臺EUV光刻機。
在2020年11月的世博會上,ASML展示了DUV光刻機。該DUV光刻機可以生產7nm芯片,中國可以從ASML采購,且不受美國制約。
那么,既然DUV光刻機能銷往中國,也能制造7nm,為什么都搶著買價格更昂貴的EUV光刻機?
首先,二者所用的準分子激光束不同,造成精度不同。
在芯片制造過程中,EUV光刻機采用的是極紫光源,波長為13.5nm,光束功率更強,精度也更高。
可以輕松制造出7nm芯片,甚至5nm、3nm。
而DUV光刻機則采用的準分子深紫外光源,干式光刻技術最高能實現157nm波長;浸沒式光刻技術能實現193nm,等效134nm的波長。DUV光刻機與EUV光刻機的差距一目了然。
在曝光過程中,波長更長的DUV光刻機光束散射、折射更多,這影響了其精度效率。
因而,DUV光刻機雖能實現7nm,但效果并不如EUV光刻機理想。
其次,光刻機波長決定著光刻技術的分辨率套刻精度。
頻率高、波長短的光束透鏡補償更直接,因而良品率更高,并且精度上限更高。EUV光刻機能實現7nm,甚至是5nm、3nm。
而DUV光刻機則需要多次曝光之后,才能實現7nm,無法繼續提高精度,并且多次曝光使得制造芯片的成本更高。
因此,荷蘭DUV光刻雖然能制造7nm,但EUV光刻機是最佳選擇。
中芯國際追求EUV光刻機之路
前段時間中芯國際“內訌”風波時,在網傳梁孟松辭職信中有提到,中芯國際已經攻克的5nm、3nm關鍵技術,只等EUV光刻機。不難看出EUV光刻機的重要性。
若是中國能買到一臺EUV光刻機,那中國芯片產業將實現一次大跨越。
因此,中芯國際一直想要買到一臺EUV光刻機。2018年,中芯國際曾從ASML買到了一臺EUV光刻機,荷蘭政府也向ASML發放了出口許可。
然而,就在等待交付的時間里,發生了一系列的變化,美國向荷蘭政府施壓、ASML主要元件供應商工廠起火等等。最終,中芯國際至今沒有收到這臺EUV光刻機。
近來有消息稱,中芯國際將就EUV光刻機問題,同ASML進行談判。這一次,中芯國際能否迎來EUV光刻機,就讓我們拭目以待。
責任編輯:tzh
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