眾所周知,在芯片制造領(lǐng)域,光刻機是繞不過的最重要的設(shè)備。
更重要的是,中國光刻機技術(shù),相比于全球頂尖水平確實落后很多年。
ASML已經(jīng)有EUV光刻機了,我們還處于干式DUV水平,之后還有浸潤式DUV,然后才到EUV光刻機,好幾代。

為什么我們的光刻機技術(shù)如此落后呢?原因是多方面的。
一是起步晚,雖然早年剛起步的時間差不多,但我們中間出現(xiàn)了一段時間的造不如買的思潮,所以明明早年起步差不多,但中間停滯了差不多10至20年。
二是技術(shù)封鎖,因為光刻機太重要了,所以歐美將各種專利、技術(shù)、元件、供應(yīng)鏈掌握在自己的手中,不流向中國。
而光刻機相當復(fù)雜,產(chǎn)業(yè)鏈太寬太多了,如果全部要靠國產(chǎn),確實難度大增。

不過,近日,有好消息傳出,那就是中國科學院(CAS)的研究人員成功研發(fā)突破性的固態(tài)深紫外(DUV)激光,光源波長是193nm,和ASML、佳能、尼康的方式不一樣。
目前像ASML等廠商,采用的都是氟化氬(ArF)準分子激光技術(shù),通過氬(Ar)和氟(F)氣體混合物,在高壓電場下生成不穩(wěn)定分子,釋放出193納米波長的光子。
去年我國曝光的一臺DUV光刻機,就是這種氟化氬方案。

而中科院這次采用的是固態(tài)深紫外(DUV)激光技術(shù),具體的技術(shù)方案是用Yb:YAG晶體放大器生成1,030納米激光,再將這個激光用不同的光學方案,轉(zhuǎn)換成兩路波長的光源。
再將這兩路波長的光尖,通過串級硼酸鋰(LBO)晶體混合,就能夠生成193納米波長的激光光束。
而193nm波長的光源,就是制造干式DUV、浸潤式DUV的光源。

這種方案,與ASML等的技術(shù)路線不一樣,除了可以繞開它們的技術(shù)、專利等封鎖之外,還能夠減少對于稀有氣體的需求,另外能耗也低一些。
不過,目前這個技術(shù),更多的還是在實驗室,要真正成為現(xiàn)實,用到光刻機中,還有一段距離,且這種技術(shù)生產(chǎn)出來的光源,其輸出功率和頻率仍遠低于現(xiàn)有技術(shù),真正用來大規(guī)模光刻芯片,可能還暫時不行。
但不可否認的是,技術(shù)就是這樣一次又一次的突破,迭代出來的,后續(xù)隨著技術(shù)不斷的進步,也許替代ASML們的方案,就不是問題了。





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