有人認為,制造7nm芯片,必須用到EUV光刻機。
也有人認為,制造7nm的芯片,可以用DUV光刻機,畢竟積電當年曾經用浸潤式光刻機,多重曝光后,生產過7nm芯片。
臺積電第一代7nm就是DUV光刻機制造的,第二代才換成EUV,所以第二代7nm工藝,臺積電還稱之為7nm EUV。

為什么大家要討論這個呢?原因在于我們目前買不到EUV光刻機,因為美國不準ASML賣給中國,而全球僅有ASML能制造EUV光刻機。
所以大家覺得沒有EUV光刻機,我們的芯片工藝,可能會止步于7nm。
那么問題來了,既然用DUV光刻機,能制造7nm芯片,那能不能再進一步,制造5nm芯片?

事實上也能,比利時微電子研究中心(IMEC),在去年的的時候,就發布了浸潤式光刻機借助八重曝光做5nm的技術方案。
那如何來制造,和利用DUV光刻機,制造7nm芯片一樣,采用多重曝光技術即可。目前多重曝光技術,還有很多種,常見的有LELE、LFLE、SADP。
所謂多重曝光,簡單的來講,就是以有一次光刻機,就將電路圖刻上去了。而多重曝光,則是采用多次光刻,將電路圖分解,最后組合。

而多重曝光最重要的就是套刻精度(Overlay),它決定了芯片上下層的對準精度,進而決定了多重曝光的良率。
舉個有一點類似例子,一個“正”字,一次光刻的時候,表示一次性將“正”寫刻出來,但要將“正”刻到足夠小,一次性不行,那就分成多次來刻,先橫,再豎,再橫……但這中間很重要的是,這么多次來刻的時候,組合后還是一個字,不能有偏移。
理論上來講,只要套刻精度夠,利用DUV光刻機,還能進一步的往5nm以下發展,3nm,2nm在理論上都是有可能的。

但是通過多次曝光后,芯片制造效率非常低,你想一想,原來一次就能光刻出來的芯片,要光刻多次了,速度不是慢了好幾倍?成本不是就高了?
另外套刻精度是一件非常麻煩的事情,因為沒有誰能保證誤差等于0,而誤差大會導致壞的晶圓非常多,于是良率會降低,據稱臺積電用DUV制造7nm芯片時,良率也只有80%,如果臺積電用DUV制造5nm,估計良率不會高于50%……
所以,在有EUV光刻機的前提之下,沒誰還用DUV來制造5nm芯片,那就傻子才干的事情。

就算是我們,沒有EUV光刻機,估計也不會真的用DUV來制造5nm芯片,因為沒有什么必要,成本高到無法商用,市場不會買單。
所以,大家就不要天天想著用用DUV光刻機,來制造5nm芯片了,就算制造的出來,也無法市場化,這是不現實的,還是想想另外的招吧,你覺得呢?





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