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國產EUV光刻要突破,三大核心中,僅一項稍有把握

2023-09-19 來源:科技專家
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關鍵詞: 光刻機 ASML 芯片

最近幾天,國產光刻機又成為了市場熱點,有很多媒體稱,中國顛覆式創新下的EUV光刻機有了大突破,而團隊是清華大學,具體項目是SSMB-EUV方案。


說的是有鼻子有眼,甚至還有圖有真相。但事實上,大家仔細想一想就會清楚,光刻機從0到1實現技術突圍,再從1到100實現商業化量產,從來不是一件容易的事,要有這么容易突破,也不至于全球僅ASML一家有EUV光刻機了。



說實話,對于這種類似未經證實的重大突破傳言,需要慎之又慎,因為很大概率就是假的。


光刻機(包括EUV光刻機)均由三大核心系統組成,涉及到數萬個零件,而EUV光刻機更是超過10萬個零件,全球有5000多家供應鏈,是產業鏈各環節頂尖公司通力合作的成果。


光刻機的三大核心系統分別是光源方面、光學系統、雙工作臺。


光源系統,在DUV光刻機,采用準分子激光器,技術掌握在Cymer和Gigaphoton手中,國內科益虹源打破了壟斷,有了DUV光源,這個是突破。



而在EUV光刻機中,光源與DUV又不一樣,是通過高功率CO2激光器轟擊Sn滴而來,高功率激光器為核心組件。ASML的EUV光刻機中,EUV光源是荷蘭ASML、德國TRUMPF、德國ZEISS通力合作的結果。


而前幾天清華大學的SSMB方案,其實是指這個方案成功后,有可能成為EUV的光源。注意看,這里是指有可能成為EUV光刻機的光源,而不是一定能成,且目前SSMB也沒有穩定運行,都沒有實現0到1的突破,更不要提1到100了。



再說光學系統方面,這一塊有兩部分組成,分別是照明系統和物鏡系統。照明系統優化成像過程,實現分辨率增強;投影物鏡系統將掩模圖形聚焦成像,ZEISS為ASML關鍵光學元件獨家供應商,目前全球僅蔡司擁有浸潤式光學系統、EUV光學系統能力,除蔡司外,全球沒有任何其它的替代廠商。


在ASML的EUV光刻機中,光學系統高約1.5m,重3.5噸,由3.5萬個獨立部件組成;其中照明系統共1.5萬個組成部分,重1.5噸;投影物鏡共2萬個組成部分,重2萬噸。


國內目前在光學系統方面,存在很大的短板,與蔡司的水平還有很大差距,浸潤式光學系統暫時還沒有搞定,更不要提EUV的光學系統了。



最后說說雙工作臺,雙工作臺是指測量平臺和曝光平臺,這一塊考慮的指標是MA(移動平均偏差),它影響光刻分辨率;MSD(移動標準偏差)影響套刻精度,速度、加速度、機臺穩定時間等影響產率。


ASML的浸潤式光刻機,其CD均為38nm,那么要求MA在1nm以內,MSD在7nm左右,而載物加速度要達到5g。


目前國內華卓精科和清華大學團隊在雙工作臺上,表現非常不錯,其工作臺MA為1.5nm,MSD為2.6nm,基本達到了ASML的浸潤式光刻機的要求。



可見,國產EUV光刻機要突破,必須在光源、光學系統、工作臺上都要突破,其中唯一相對有把握一點的是雙工作臺了,像光源、光學系統把握還不大。


更重要的是,除了這三大核心,還有眾多的技術,前面已經提到過,ASML生產的EUV光刻機,包含了十萬個零部件,大量的零部件需要全球各領域的頂尖技術來支持。


所以要走的路還很遠,我不是要唱衰,而是提醒大家不要盲目樂觀,誤信了謠言,高精尖技術的研發,從來都是一場漫長的征途,沒有捷徑可走,尤其那些所謂的顛覆式的創新,一下子就突破了的沸騰消息,很多時候就是假的。



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