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EUV光刻機(jī)有多難?我們研發(fā)了20多年,才剛摸到門檻

2023-07-14 來源:只談數(shù)碼科技
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關(guān)鍵詞: 芯片 半導(dǎo)體設(shè)備 中芯國際

眾所周知,目前在所有的國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備之中,光刻機(jī)應(yīng)該是最落后的一環(huán)了。


從之前機(jī)構(gòu)出具的數(shù)據(jù)來看,少部分的國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備已經(jīng)支撐到了5nm,大部分的設(shè)備支撐到28nm左右,只有國產(chǎn)光刻機(jī)還處于90nm。


這臺(tái)國產(chǎn)的光刻機(jī)屬于干式光刻機(jī),采用193nn光源,以空氣為介質(zhì)。而在干式光刻機(jī)之上,還有浸潤式光刻機(jī),EUV光刻機(jī)這兩種更先進(jìn)的光刻機(jī)。



不過,近年來,我們也在很多媒體上,不斷的看到國產(chǎn)EUV光刻機(jī)有突破,什么長春光電所研發(fā)的EUV光刻技術(shù)得到了驗(yàn)收,哈工大的光刻機(jī)的工作臺(tái)系統(tǒng)有突破等。很多人都認(rèn)為,國產(chǎn)EUV光刻機(jī),可能也不遠(yuǎn)了。


事實(shí)上,研發(fā)一臺(tái)EUV光刻機(jī)并沒這么簡單,國內(nèi)的機(jī)構(gòu)其實(shí)已經(jīng)研究了20多年,目前也僅僅只是摸到門檻而已,離真正的生產(chǎn)還差得很遠(yuǎn)。



從技術(shù)原理來看,光刻機(jī)有三大核心,分別是光源系統(tǒng)、物鏡系統(tǒng),工作臺(tái)。


而國內(nèi)最早研發(fā)EUV光刻機(jī),可以追溯到2002年,當(dāng)年長春光電所就開始研發(fā)EUV光刻機(jī),針對(duì)其原理,研發(fā)對(duì)應(yīng)的裝置。


而除了長春光電所之外,還有中科院、北京理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華中科技大學(xué)等多個(gè)研究所和高校,也參與了EUV光刻機(jī)研發(fā)工作。



這些研究機(jī)構(gòu),分別研究不同的系統(tǒng),有研究光源系統(tǒng)的,有研究物鏡系統(tǒng)的,有研究工作臺(tái)系統(tǒng)的,還有研究控制系統(tǒng)、掩膜板的。


但大家都清楚,目前ASML的EUV光刻機(jī),超過10萬個(gè)零件,全球超過5000家供應(yīng)商,而這些零部件供應(yīng)商遍布全球。


中國想要靠一個(gè)國家,就研發(fā)出這些元件出來,你想一想就知道中間有多么的難了。



更何況有些系統(tǒng)/技術(shù),以國內(nèi)的技術(shù)基礎(chǔ),目前根本沒法搞定,比如EUV光源,物鏡系統(tǒng),目前國內(nèi)的科技水平,是暫時(shí)達(dá)不到EUV光刻機(jī)的要求的。


國內(nèi)眾多的研究機(jī)構(gòu),雖然研發(fā)投入大,時(shí)間長,但是不黑不吹,研發(fā)出來的技術(shù),更多的屬于是極紫外光刻系統(tǒng)的基礎(chǔ)建設(shè)工作。


而從基礎(chǔ)建設(shè)工作,到最終生產(chǎn)出EUV光刻機(jī)出來,中間還隔了千里萬里。ASML的EUV光刻機(jī)中,荷蘭腔體占20%,英國真空占12%,美國光源占27%,德國光學(xué)系統(tǒng)占14%, 日本的材料占27%。


EUV光刻機(jī),其實(shí)就是荷蘭、英國、美光、德國、日本等廠商,甚至說是整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)鏈的意志體現(xiàn)。



之前我看到有位博主說,國產(chǎn)EUV光刻機(jī)要突破,首先要避免自嗨。我覺得說的太對(duì)了,研發(fā)EUV光刻機(jī)并沒有這么容易,20多年了,我們研發(fā)的都還只是一些基礎(chǔ)性的工作,可以說只是摸到門檻而已,要突破真沒這么容易,大家雖然不需要妄自菲薄,但也不能盲目樂觀,需要實(shí)事求是的精神。



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