众所周知,国内有一家光刻机巨头,那就是上海微电子,它似乎也是国内唯一能够生产芯片光刻机的厂商,目前能够生产最高用于90nm芯片制造的光刻机,在低端市场还是很有份量的。
上海微电子是2002年才进入光刻机领域的,而像ASML是1984年就进入该领域了,可以说是晚了20年,所以在技术上,上海微电子现在也才实现了90nm,而ASML能够实现3nm的芯片光刻机了。
那么为何上海微电子从2002年进入,到现在都18年了,为何还停留在90nm?中间究竟是什么原因呢?其实说真的,在于有一个坎还没有跨过去,只要跨过去了,就可以直接进入么10nm了,这个坎就是浸润式光刻技术。
光刻机的核心是光源,而光刻机的工艺能力要取决于光源的波长,目前使用的主要有三类光源,最早是汞灯光源,在365-436nm之间,后来发展到DUV光源,波长在248-193之间,而EUV光源则是13.5nm。
光刻机在发展到193nm波长的光源时,后来的动作是进入到157nm,但技术难度大,后来台积电的工程师提出了一个想法,那就是为何不用水来做介质,让光在水中产生折射,这样波长就等效于变短了么?于是浸润式光刻机技术出来了,也就是ArF+immersion,明明是193nm,却等效于134nm光源。
如上图,大家就明白了,90nm、65/55nm的芯片,是用193nm的ArF源光的光刻机进行光刻机的,也就是现在上海微电子的水平。
但如果实现了浸润式技术之后,193nm的光源等效于134nm,那么就可以实现45/40、28nm、22/20、14/16、10nm这些节点的芯片光刻了。
只有进入到下一阶段10nm以及更尖端的芯片时,才需要用到EUV光刻技术,而在10nm或以上,都是使用193nm的光源,再配合浸润式技术就行了。
所以说上海微电子只要跨过浸润式光刻机技术这个坎之后, 就将迎来大进步,而不是一步一台阶,是可以实现一步好多小台阶。
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作者:
F_Robot,
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原文地址《
为什么国产光刻机,18年了还卡在90nm,有一个坎跨过去就能到10nm》发布于2020-7-27
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