关于国产新光刻机的猜想

发布日期：2024-09-19 21:19

来源类型：小笙艺术 | 作者：Vlamis

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我不懂光刻机。这两天到处看看专家的说法，拾了一点牙慧，大体可以小结为：

工信部公布的是：2.1.6 氟化氩光刻机 晶圆直径:300mm；照明波长:193nm；分辨率≤65nm；套刻≤8nm。

所以：

1、采用氟化氩激光，本身减半后分辨率极限为90nm，为什么要波长减半就要请专家来解释了。

2、通过光学临近矫正（OPC）、多重曝光等技术，可以做到65nm。也可能是浸润式做到的，浸润刚好增大数值口径1.44倍，使得193nm等效为134nm，减半极限刚好约等于65nm。但一般认为不是浸润式，还是干式。

这是喜忧参半的消息。一方面，中国光刻机已经可以用于成熟芯片制造了；另一方面，离世界先进水平还有距离，甚至离不那么先进的水平都有距离。

另外，在工信部的《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录》中，和芯片相关的远不只这一个光刻机，还有很多项：

2.1集成电路生产装备

2.1.1硅外延炉 晶圆直径：300mm；工艺节点等于或优于28nm；应用材料：硅、锗硅

2.1.2湿法清洗机 晶圆直径：300mm；工艺节点优于28nm；用于关键层清洗

2.1.3氧化炉 晶圆直径：300mm；工艺节点等于或优于28nm

2.1.4涂胶显影机 晶圆直径：300mm；工艺节点等于或优于28nm；用于关键层涂胶显影

2.1.5氟化氪光刻机 晶圆直径：300mm；照明波长：248nm；分辨率≤110nm；套刻≤25nm

2.1.6氟化氩光刻机 晶圆直径：300mm；照明波长：193nm；分辨率≤65nm；套刻≤8nm

2.1.7高能离子注入机 晶圆直径：300mm；注入均匀性≤0.5%；能量范围≥1MeV；能量纯度：99.9%

2.1.8低能离子注入机 晶圆直径：300mm；能量范围：200eV～50KeV；注入剂量：5×10^13～5×10^16 ions/cm²；束流大小：0.5～30mA

2.1.9等离子干法刻蚀机 晶圆直径：300mm；工艺节点等于或优于28nm；用于关键层刻蚀

2.1.10特种金属膜层刻蚀机刻蚀 晶圆规格：12英寸；CD1σ均匀性（片内、片间、批间）≤3%；MTJ特征CD：25～80nm；MTJ侧壁损伤≤2nm；MTJ侧壁陡直度≥80°

2.1.11化学气相沉积装备 晶圆直径：300mm；工艺节点等于或优于28nm；用于关键层沉积

2.1.12物理气相沉积装备 晶圆直径：300mm；工艺节点等于或优于28nm；用于关键层沉积

2.1.13化学机械抛光机

铜抛光：晶圆直径：300mm；工艺节点等于或优于14nm；片内及片间非均匀性≤5%；抛光速率＞5000Å/min

钨抛光：晶圆直径：300mm；工艺节点等于或优于14nm；片内及片间非均匀性≤5%；抛光速率≥2000Å/min

铝抛光：晶圆直径：300mm；工艺节点等于或优于28nm；片内及片间非均匀性≤5%；抛光速率≥2500Å/min

介质抛光：晶圆直径：300mm；工艺节点等于或优于28nm；片内及片间非均匀性≤5%；抛光速率≥1000Å/min

2.1.14激光退火装备 晶圆直径：300mm；工艺节点等于或优于28nm

2.1.15光学线宽量测装备 动态重复性：宽度≤0.1nm，高度≤0.15nm，角度≤0.08°；准确性：线性度≥0.9，斜率：within1±0.1；表面颗粒增加≤4颗@＞30nm

都知道芯片制造技术不只是光刻机。网红知道，中国科技当局当然也知道，已经在成体系扎实推进研制了，而且表内罗列的设备大多具有“工艺节点等于或优于28nm”的说法，甚至“工艺节点等于或优于14nm”。显然，已经先行一步，万事俱备，只欠东风了，这东风当然就是光刻机。

当然，东风尚未吹到，至少公布的消息里光刻机还没有达到28nm的分辨率。什么时候能达到，当然是保密的，即使现在实际上已经达到了，也是“就是不告诉你”。

也就是说，即使28nm现在还有光刻机瓶颈，其他也都就绪、只欠东风了。这是好事！

个人感觉：相比于前一阵的绝对保密，现在放出这消息肯定是有用意的，只是具体用意要猜一猜。

内行人一看就知道，还在65nm的水平，那“中国威胁”遥远吗？又是，又不是。

据说65nm相当于ASML 1450，那是2006年推出的，但要说中国还有18年的落后可能误导。没说的就不知道到了哪里，中国肯定不会停步在65nm，这是明摆着的。这一关过去后，下一关应该是分辨率达到或优于28nm。追赶总是更快，尤其下一步目标是28nm的话。这根本不是现在最领先的水平，那还是2010年左右的水平。好比100米自由泳，刚出道的人进入50秒就不容易，下一步直奔46.4秒那是好高骛远，但定个小目标48秒，还是可以较快做到的。

个人无依据盲猜：2-3年内国产光刻机可以达到28nm的分辨率，或许更快。在干式打通技术路线后，浸润式或许不是特别大的台阶，毕竟光源、光路主体都是相通的？与此同时，相关的其他设备和材料也会先行一步，搭好7nm的台，等再下一步的到来。

7nm可以有两条路。浸润式DUV也可以做7nm，但要多次曝光，产率和良率较低。不然就要等EUV了。EUV的光源是13.5nm，也就是说，一上来就可以做7nm。

会不会中国人直接解决光源瓶颈，一步到位EUV？不是说俄罗斯EUV光源给力嘛，有可能合作吗？那个清华的加速器呢？工业明珠一个个西珠东投了，西方手里剩下没几个了。这也意味着容易摘的都摘完了，剩下的越来越难摘了。西方技术领先那么多年，也不全是在吃白饭。

即使EUV或者高端浸润式DUV在短期内还不现实，在一段时间里，28nm全国产化也是很给力的，可以解决一大半现有芯片的生产技术问题，中国芯片大爆产能就有工装保障了。在接下来这一段时间，国产工装和芯片产线要互相帮衬，在实践中共同提高。国产工装需要快速过渡到成熟、盈利和自我滚动发展阶段，芯片产线相信也受够了美欧日的封锁，急于由给力的国产工装接手。这会是中国电车那样的爆发吗？很期待呢。

在中国，只要有钱赚，0-1之后就是一拥而上，然后在1-9的路上推推搡搡争先恐后。据说熊来的时候，你不需要是跑得最快的，只要比和你一起跑的人快一步就行。但在中国，跑着跑着，熊不见了，再一回头，咦，熊怎么在这？

在某种意义上，光刻机、民航客机也跨入世界第一梯队，可以象征着中国制造跨入全新境界。相信就像中国高超音速技术一样，一旦进入自由王国，会很快在技术上领先、成本上碾压双管齐下。

到时候就要西方好好见识了。叫唤什么产能过剩，你们还没有见识过真正的产能过剩呢！