為何在EUV極紫外光刻之後的是x射線光刻技術 中國廠商還有機會嗎
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眾所周知的是,半導體晶片產業是信息技術產業的基石。
對世界上任何一個國家或者地區而言,要想獨立發展起完整、強大的集成電路產業幾乎是不可能的,最起碼到今天為止還沒有哪個國家能完全獨立於全球半導體產業體系之外。
從產業鏈角度看,半導體產業從上到下依次包括了材料、設備、設計、製造和封測等環節。
光刻機作為半導體設備中的一種,在整個半導體產業中又是最關鍵性的設備之一。
有關光刻機的話題,不久前有媒體就直接引述了某位專家所說的話:「在先進的集成電路製造工藝流程當中,一款晶片往往需要經過幾十道光刻工藝,每次都需要使用光刻機把電路的設計圖形做到矽片上去。
所以,人們經常說到的多少多少納米的工藝節點,往往就是由光刻機及其相關工藝所決定的,或者說它是最核心的一個因素。
光刻機的解析度可以做到多少,集成電路的工藝節點就做到多少。
」所以,光刻機設備對下游的製造廠商來說肯定非常重要。
製造商每年的資本開支,其中有30%~40%的投入用在了光刻機上。
從上個世紀60年代開始至今,市場上的光刻機越來越先進,在性能上持續獲得提升。
1960年代,接觸式光刻機、接近式光刻機;1970年代,投影式光刻機;1980年代之後,步進式光刻機,步進式掃描光刻機、再到浸沒式光刻機、及今天已經進入市場且最先進的極紫外光刻機(EUV光刻機)。
需要特別指出的是,現在全球也只有ASML一家設備商能為台積電、英特爾、三星等製造商供應EUV光刻機。
根據媒體提供的資料顯示,中國開始研製光刻機的時間,與ASML等國際一流大廠相比其實並不算晚。
自1970年代起,先後有清華大學精密儀器系、中科學院光電技術研究所、中電科45所投入研製光刻機。
當1978年全球首台量產型g線分步投影光刻機在美國問世後,中電科45所就投入到對分步投影光刻機的研製工作中;中電科45所於1985年成功研製出了首台同類型的國產g線1.5um分步投影光刻機,1994年推出解析度達0.8um的分步投影光刻機,2000年推出解析度達0.5um實用分步投影光刻機。
到了2002年,國家在上海組建上海微電子裝備有限公司,並由上海微電子承擔「十五」光刻機攻關項目時,中電科45所將從事分步投影光刻機研發任務的團隊整體遷至上海且參與其中。
換言之,上海微電子目前在國內是技術最領先的光刻機設備廠商。
在現階段,中國「90nm光刻機樣機研製」任務已經通過了02專項實施管理辦公室組織的專家組現場測試。
28nm工藝節點。
193nm波長的浸沒式光刻機正在處於研發的階段。
儘管中國在這些年取得了一些成績,但中國在光刻機領域仍舊遠遠落後於國際領先水平。
前天,有一位網友就提了這樣一個問題。
這個問題的大意是,ASML的EUV光刻機全球領先,那麼EUV光刻機之後,下一代的光刻技術最有可能是什麼樣的?中國廠商是否有可能在下一代的晶片製造設備和技術領域贏得機會?
答案在下面:
每種光有著不同的波長,相應地各自的折射率不同。
原來七種顏色的光是平行的,混合在一起看起來是白色,經過折射後每種顏色的光有不同的折射角,彼此間不再平行,而是變成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色7種顏色。
X射線的波長從0.001nm到10nm。
而更小的波長意味著可以減少光波的衍射,利於形成微小清晰的影像。
EUV極紫外光刻技術,現今技術相對成熟,光學特性佳,經濟性好。
而x射線光刻機技術,具有更好的穿透性,可以成形的縱橫比更高,製造下一代3D電晶體與更小納米的晶片。
在半導體工業領域,X射線光刻機技術即有望成下一代的光刻技術。
至於說中國廠商能否在下一代的晶片製造設備和技術領域搶得機會?不久前有媒體的一篇報導間接給出了答案。
對中國廠商來講,在研發光刻機的過程中,除了要面臨技術上的挑戰外,另外還有很多的待攻克的難點,總結起來就是「缺人缺錢缺(技術)積累」。
而且,要想形成相應的光刻工藝,還要掩模廠開發出與之相配套的掩模,材料廠的光刻膠材料,製造廠結合設備材料進行工藝的開發等。
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