國(guó)產(chǎn)光刻機(jī),三大核心部件,突破到哪一步了?只差臨門一腳了
眾所周知,目前國(guó)內(nèi)的芯片產(chǎn)業(yè),被光刻機(jī)卡住了脖子。
如果ASML不賣浸潤(rùn)式光刻機(jī),不賣EUV光刻機(jī)給我們,在國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)沒有突破的情況之下,我們很難進(jìn)入7nm以下。
而最近幾年,經(jīng)常也有各種國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)突破的消息,經(jīng)常有一些媒體稱,國(guó)產(chǎn)28nm光刻機(jī)快出來(lái)了……
那么問題來(lái)了,目前光刻機(jī)的一些核心部件,國(guó)產(chǎn)化到哪一步了?
我們知道,光刻技術(shù)是在特定波長(zhǎng)的光照作用下,借助光刻膠將光掩模上的圖形轉(zhuǎn)移到基片上的技術(shù)工藝。
如果從原理來(lái)看,其過程是光源穿過光掩模,并通過透鏡使得光掩??s小,最終使光落于覆蓋有光刻膠的基板上,最終完成對(duì)底片的雕刻。
核心部件一是光源系統(tǒng),核心二是物鏡系統(tǒng),核心三是雙工作臺(tái)。當(dāng)然除了這三大核心器件之外,還有能量探測(cè)器、遮光器等等,我們這里不細(xì)說,只說這三大核心器件。
光源系統(tǒng),DUV光刻機(jī),包括ArF,以及浸潤(rùn)式的ArFi,采用的都是193nm波長(zhǎng)的光源,稱之為深紫外線,目前上海微電子的90nm光刻機(jī),采用的也是193nm,和浸潤(rùn)式光刻機(jī)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(tǒng),這一塊才是真正的難點(diǎn),考驗(yàn)的是光學(xué)水平。
ASML的物鏡系統(tǒng),是由全球最牛的光學(xué)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(guān)鍵光學(xué)元件(即光學(xué)元件)的唯一供應(yīng)商。
目前國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)的物鏡系統(tǒng),正在使用的還在90nm,不過據(jù)稱長(zhǎng)春光電所的物鏡系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了32nm,暫時(shí)還不清楚有沒有使用到光刻機(jī)上。
可見,在物鏡系統(tǒng)這一塊,國(guó)內(nèi)的公司與之相比,還有非常大的差距,這可能也是制約國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)突破的重要因素之一。
再看工作臺(tái)方面,這一塊是機(jī)械、自動(dòng)化、精密儀器方面的能力。
目前ASML的光刻機(jī),其精度能夠在高速運(yùn)動(dòng)下保持 2nm 精度,國(guó)內(nèi)這一塊,之前有媒體傳出清華大學(xué)和華卓精科合作研發(fā)出光刻機(jī)雙工作臺(tái),精度為 10nm,雖然不如2nm,但已經(jīng)相當(dāng)不錯(cuò)了。
另外關(guān)于浸潤(rùn)式光刻機(jī),還有一個(gè)浸潤(rùn)式系統(tǒng),這一塊考驗(yàn)的其實(shí)也是傳感器、儀器控制等,193nm波長(zhǎng)的光源,通過浸潤(rùn)式系統(tǒng)后,就變成了134nm。
目前在這一塊,國(guó)內(nèi)暫時(shí)還沒有傳出突破的消息,但也傳出國(guó)內(nèi)企業(yè)啟爾機(jī)電在浸液控制系統(tǒng)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(guó)產(chǎn)光刻機(jī),看起來(lái)也沒有想象中的那么難,光源、工作臺(tái)不是問題,物鏡系統(tǒng)也快了,浸潤(rùn)式系統(tǒng)也有突破,國(guó)內(nèi)廠商們正在一步一步突破,相信浸潤(rùn)式國(guó)產(chǎn)光刻機(jī),真的不太遠(yuǎn)了。
