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國產光刻機,三大核心部件,突破到哪一步了?只差臨門一腳了

2023-11-27 來源:科技專家
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關鍵詞: ASML 芯片

眾所周知,目前國內的芯片產業,被光刻機卡住了脖子。


如果ASML不賣浸潤式光刻機,不賣EUV光刻機給我們,在國產光刻機沒有突破的情況之下,我們很難進入7nm以下。


而最近幾年,經常也有各種國產光刻機突破的消息,經常有一些媒體稱,國產28nm光刻機快出來了……



那么問題來了,目前光刻機的一些核心部件,國產化到哪一步了?


我們知道,光刻技術是在特定波長的光照作用下,借助光刻膠將光掩模上的圖形轉移到基片上的技術工藝。


如果從原理來看,其過程是光源穿過光掩模,并通過透鏡使得光掩模縮小,最終使光落于覆蓋有光刻膠的基板上,最終完成對底片的雕刻。



核心部件一是光源系統,核心二是物鏡系統,核心三是雙工作臺。當然除了這三大核心器件之外,還有能量探測器、遮光器等等,我們這里不細說,只說這三大核心器件。


光源系統,DUV光刻機,包括ArF,以及浸潤式的ArFi,采用的都是193nm波長的光源,稱之為深紫外線,目前上海微電子的90nm光刻機,采用的也是193nm,和浸潤式光刻機是一致的,最高可以支持到7nm,這一塊不是短板,在EUV之前,都能用。



物鏡系統,這一塊才是真正的難點,考驗的是光學水平。


ASML的物鏡系統,是由全球最牛的光學公司卡爾蔡司提供的,卡爾蔡司是ASML 透鏡,反射鏡,照明器,收集器和其他關鍵光學元件(即光學元件)的唯一供應商。



目前國產光刻機的物鏡系統,正在使用的還在90nm,不過據稱長春光電所的物鏡系統已經達到了32nm,暫時還不清楚有沒有使用到光刻機上。


可見,在物鏡系統這一塊,國內的公司與之相比,還有非常大的差距,這可能也是制約國產光刻機突破的重要因素之一。



再看工作臺方面,這一塊是機械、自動化、精密儀器方面的能力。


目前ASML的光刻機,其精度能夠在高速運動下保持 2nm 精度,國內這一塊,之前有媒體傳出清華大學和華卓精科合作研發出光刻機雙工作臺,精度為 10nm,雖然不如2nm,但已經相當不錯了。



另外關于浸潤式光刻機,還有一個浸潤式系統,這一塊考驗的其實也是傳感器、儀器控制等,193nm波長的光源,通過浸潤式系統后,就變成了134nm。


目前在這一塊,國內暫時還沒有傳出突破的消息,但也傳出國內企業啟爾機電在浸液控制系統上取得了重大突破,具體到哪一步了,還不太清楚。


由此可見,國產光刻機,看起來也沒有想象中的那么難,光源、工作臺不是問題,物鏡系統也快了,浸潤式系統也有突破,國內廠商們正在一步一步突破,相信浸潤式國產光刻機,真的不太遠了。



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