清華大學(xué)實(shí)現(xiàn)EUV光源技術(shù)突破,或?qū)⒋蚱乒饪虣C(jī)封鎖,實(shí)現(xiàn)彎道超車!
芯片對(duì)于現(xiàn)代科技的重要性毋庸置疑,很多領(lǐng)域都需要使用到芯片,制造芯片則是需要光刻機(jī)的支持,光刻工藝在整個(gè)芯片制造過程的時(shí)間占比達(dá)到了40%以上??梢哉f如果沒有光刻機(jī)的話基本上無法制造出芯片,中芯國際之前就宣布完成了7nm制程技術(shù)的研發(fā),就只是因?yàn)闊o法獲得EUV光刻機(jī),所以一直無法大規(guī)模量產(chǎn)7nm芯片。
目前5nm及以下制程的芯片基本上都必須要使用EUV光刻機(jī)制造,大多數(shù)7nm芯片雖然可以使用浸沒式DUV光刻機(jī)通過多次曝光來生產(chǎn)制造,但是這種方式良品率較低,基本上還是需要使用EUV光刻機(jī)才能夠制造。
研發(fā)EUV光刻機(jī)的時(shí)候,歐美國家試圖將中國排除在外,研發(fā)出來的深紫光束、EUV光源技術(shù)等都只有ASML可以使用,這也是為什么全球范圍之內(nèi)只有ASML可以出貨EUV光刻機(jī)的原因。EUV光刻機(jī)是生產(chǎn)先進(jìn)芯片必不可少的設(shè)備,中國想要發(fā)展先進(jìn)芯片產(chǎn)業(yè)鏈就必須要獲得EUV光刻機(jī),也正是因?yàn)檫@個(gè)原因,國內(nèi)各大高校、企業(yè)、研究院都在致力于EUV光刻機(jī)相關(guān)技術(shù)的研發(fā),中國在EUV光刻機(jī)方面最近也取得了很多突破。
根據(jù)最新消息,清華大學(xué)在近期正式宣布:成功研發(fā)出一種全新的極紫外光源技術(shù)“SSMB-EUV”,這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電子束光源的瓦特級(jí)化和工業(yè)化應(yīng)用,對(duì)于中國半導(dǎo)體設(shè)備的制造具有非常重大的意義。這種SSMB-EUV技術(shù)采用了等離子體輔助多段型自由電子激光器技術(shù)方案。
這種技術(shù)最核心的創(chuàng)新之處在利于利用強(qiáng)大的微波電子注入器,以達(dá)到產(chǎn)生高亮度脈沖電子束之后再通過主磁場實(shí)現(xiàn)電子束的儲(chǔ)存。能夠?qū)崿F(xiàn)脈沖頻率高達(dá)1KHz,單脈沖能力大于100Mj的EUV光束,輸出功率能夠達(dá)到10KW量級(jí),是現(xiàn)在所使用的EUV光源的40倍。輸出功率提高之后,光束能夠具有更高的時(shí)間、空間相干性,在具體光刻工藝當(dāng)中的表現(xiàn)就是能夠有效的改善圖像質(zhì)量??此七@種創(chuàng)新工藝的突破并不高,只不過是提高了脈沖能力以及光源的輸出功率,不過這背后其實(shí)是不小的創(chuàng)新突破和技術(shù)突破。提高脈沖能力以及光源輸出功率能夠改善光刻工藝的圖像質(zhì)量這件事其實(shí)各大廠商都知道,只不過如何達(dá)成這個(gè)目標(biāo)一直都是一個(gè)難題。本次清華大學(xué)在儲(chǔ)環(huán)器、等離子體輔助自聚集結(jié)構(gòu)以及微波電子等領(lǐng)域都實(shí)現(xiàn)了不小的突破。
電子束光源一直都是EUV光刻機(jī)的核心部件之一,也是研發(fā)EUV光刻機(jī)必須要突破的核心領(lǐng)域之一,中國實(shí)現(xiàn)了電子束光源的突破之后距離實(shí)現(xiàn)EUV光刻機(jī)的制造又更進(jìn)一步。此前中國長春光機(jī)所已經(jīng)實(shí)現(xiàn)EUV光刻機(jī)的光源工程樣機(jī),還有其他國內(nèi)廠商在物鏡等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的突破。
目前雖然無法制造出頂尖的EUV光刻機(jī),但是在DUV光刻機(jī)領(lǐng)域以及EUV光刻機(jī)的各項(xiàng)核心技術(shù)方面都有不小的突破。此前ASML的工程師曾經(jīng)很囂張的表示:哪怕將EUV光刻機(jī)的圖紙給中國,中國也無法制造出EUV光刻機(jī)。已經(jīng)有制造28nm光刻機(jī)的實(shí)力。最重要的是,正在致力于EUV光刻機(jī)研發(fā)自主生產(chǎn)的中國也接連不斷的取得技術(shù)突破,毫無疑問的是只要再給中國一段時(shí)間,自主制造出EUV光刻機(jī)也并非不可能的事情。
只有加強(qiáng)核心技術(shù)的自主研發(fā),掌握了核心技術(shù)才能夠避免被卡脖子的事情發(fā)生,中國廠商不能夠?qū)⑾M耐杏趪馄髽I(yè)身上,必須要自主研發(fā)先進(jìn)技術(shù)。