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國產光刻機和光刻機的差距在哪裏?

光刻機是光刻工藝的核心設備,光刻工藝水平直接決定了芯片的工藝和性能水平。目前光刻機做的最好的國家是荷蘭。雖然中國也有能力研發光刻機,但是國產光刻機和國外頂級光刻機差距明顯。讓我們了解壹下光刻機和掩膜版光刻機的差距。1.光刻機和瓷器能造出來嗎?

當然可以。目前國內最好的光刻機廠商是上海微電子設備公司(SMEE),其最精密的制造工藝是90nm,相當於2004年最新的英特爾奔騰IV處理器的水平。

不要小看這個90nm工藝的能力。這足以帶動基本的國防和工業。即使面對“所有進口光刻機瞬間停止工作”的極端情況,中國依然有芯片可用。

在這種情況下,“斷供”不會達到“殺人”的效果,最大的作用其實是“籌碼”,不會真的發生。

結果這兩年中國芯片進口額超過石油,很壯觀。計算能力“基礎設施”的最後壹顆龍珠也基本穩定下來。

這些芯片進入了服務器和移動設備,成為雲上的計算力和端上的計算力,形成了壹個巨大的“互聯網基礎設施”,形成了下壹個大時代的入場券。

二、國產光刻機和光刻機的差距在哪裏?

中國的光刻技術和荷蘭阿斯麥的EUV光刻技術的關鍵區別在於紫外光源和光源能量控制的不同。

1,紫外線光源的區別

中國光刻機采用193nm的深紫外光源,荷蘭阿斯麥EUV采用13.5nm的極紫外光源。

光刻是芯片制造中最關鍵的技術,芯片制造的過程幾乎離不開光刻。但光刻技術的核心是光源,光源的波長決定了光刻技術的工藝能力。

我國在光刻技術中使用波長為193nm的深紫外光源,即將準分子深紫外光源的波長降低到ArF的193nm。它能達到的最高工藝節點是65nm。如果采用浸沒技術,光源可以縮小到134nm。為了提高分辨率,NA相移掩模技術可以進壹步推進到28nm。

28nm以後,由於單次曝光的圖形間距無法進壹步提高,因此廣泛采用多次曝光和刻蝕的方法來獲得更密集的電子電路圖形。

荷蘭阿斯麥的EUV光刻技術采用投影光刻技術,工作波長為13.5nm極紫外光源,由美國研發並提供。準分子激光用於照射tin等靶激發13.5nm光子作為光刻技術的光源。

極紫外光源是傳統光刻技術向更短波長的合理延伸,被業界賦予了拯救摩爾定律的使命。

目前,阿斯麥的EUV光刻技術已經可以用13.5nm的極紫外光加工7nm以下甚至5nm的芯片,國內仍采用193nm深紫外光刻技術,如上海微電子28nm工藝。

雖然我們使用DUV光刻技術,通過多次曝光和刻蝕來改進工藝技術,但由於其成本巨大,成品率低,很難進行商業化大規模生產。所以光源的不同導致了光刻技術的顯著差異。

2、光源能量控制不同。

在光刻技術中光源能量的精確控制方面,中國的光刻技術與荷蘭EUV的光刻技術也存在顯著差異。

光刻技術的光學系統極其復雜,為了減小誤差,滿足高精度的要求,對光源的測量和控制非常重要。它可以通過透鏡曝光的補償參數來決定光刻的分辨率和對準精度。

光刻技術的分辨率代表了清晰投影最小圖像的能力,與光源的波長密切相關。在光源波長不變的情況下,NA數值孔徑的大小直接決定了光刻技術的分辨率和工藝節點。

中國在精密鏡頭加工技術上比不上阿斯麥使用的德國蔡司鏡頭,所以很難大幅提高光刻技術的分辨率。

對準精度是光刻技術中壹個非常重要的技術指標,指的是前後兩個過程中不同透鏡之間的對準精度。如果對準偏差和圖形產生誤差,產品產量就會很小。

因此,需要不斷調整鏡頭曝光補償參數和光源測量,以達到滿意的光刻效果。除了缺乏精密的鏡片加工技術,我國在光源控制、鏡片曝光參數調整等方面也缺乏相關技術。

中國需要5G時代的高端芯片,需要大數據,需要人工智能,更離不開頂級的光刻技術,這是必須攀登的“高峰”。我相信我們國家經過艱苦的研發,能夠掌握先進的光刻技術和設備,生產出自己需要的各種高端芯片。