中国自研光刻厂技术或将打破光刻机封锁实现弯道超车

原创文章 发布人:互联网 发布时间:2023-09-18 15:01

清华大学实现EUV光源技术突破,或将打破光刻机封锁,实现弯道超车!

芯片对于现代科技的重要性毋庸置疑,很多领域都需要使用到芯片,制造芯片则是需要光刻机的支持,光刻工艺在整个芯片制造过程的时间占比达到了40%以上。可以说如果没有光刻机的话基本上无法制造出芯片,中芯国际之前就宣布完成了7nm制程技术的研发,就只是因为无法获得EUV光刻机,所以一直无法大规模量产7nm芯片。

目前5nm及以下制程的芯片基本上都必须要使用EUV光刻机制造,大多数7nm芯片虽然可以使用浸没式DUV光刻机通过多次曝光来生产制造,但是这种方式良品率较低,基本上还是需要使用EUV光刻机才能够制造。

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研发EUV光刻机的时候,欧美国家试图将中国排除在外,研发出来的深紫光束、EUV光源技术等都只有ASML可以使用,这也是为什么全球范围之内只有ASML可以出货EUV光刻机的原因。EUV光刻机是生产先进芯片必不可少的设备,中国想要发展先进芯片产业链就必须要获得EUV光刻机,也正是因为这个原因,国内各大高校、企业、研究院都在致力于EUV光刻机相关技术的研发,中国在EUV光刻机方面最近也取得了很多突破。

根据最新消息,清华大学在近期正式宣布:成功研发出一种全新的极紫外光源技术“SSMB-EUV”,这种技术实现了电子束光源的瓦特级化和工业化应用,对于中国半导体设备的制造具有非常重大的意义。这种SSMB-EUV技术采用了等离子体辅助多段型自由电子激光器技术方案。

这种技术最核心的创新之处在利于利用强大的微波电子注入器,以达到产生高亮度脉冲电子束之后再通过主磁场实现电子束的储存。能够实现脉冲频率高达1KHz,单脉冲能力大于100Mj的EUV光束,输出功率能够达到10KW量级,是现在所使用的EUV光源的40倍。输出功率提高之后,光束能够具有更高的时间、空间相干性,在具体光刻工艺当中的表现就是能够有效的改善图像质量。看似这种创新工艺的突破并不高,只不过是提高了脉冲能力以及光源的输出功率,不过这背后其实是不小的创新突破和技术突破。提高脉冲能力以及光源输出功率能够改善光刻工艺的图像质量这件事其实各大厂商都知道,只不过如何达成这个目标一直都是一个难题。本次清华大学在储环器、等离子体辅助自聚集结构以及微波电子等领域都实现了不小的突破。

电子束光源一直都是EUV光刻机的核心部件之一,也是研发EUV光刻机必须要突破的核心领域之一,中国实现了电子束光源的突破之后距离实现EUV光刻机的制造又更进一步。此前中国长春光机所已经实现EUV光刻机的光源工程样机,还有其他国内厂商在物镜等领域实现的突破。

目前虽然无法制造出顶尖的EUV光刻机,但是在DUV光刻机领域以及EUV光刻机的各项核心技术方面都有不小的突破。此前ASML的工程师曾经很嚣张的表示:哪怕将EUV光刻机的图纸给中国,中国也无法制造出EUV光刻机。已经有制造28nm光刻机的实力。最重要的是,正在致力于EUV光刻机研发自主生产的中国也接连不断的取得技术突破,毫无疑问的是只要再给中国一段时间,自主制造出EUV光刻机也并非不可能的事情。

只有加强核心技术的自主研发,掌握了核心技术才能够避免被卡脖子的事情发生,中国厂商不能够将希望寄托于国外企业身上,必须要自主研发先进技术。