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euv光刻机原理 :我们为何造不出EUV光刻机?核心是缺少蔡司这样的光学厂商

69次浏览     发布时间:2024-02-05 08:34:10    

现在光刻机的原理,不管是DUV,还是EUV,大家都懂的,其实就是类似于单反相机,用光线,把掩膜板上的图形,缩小以后投影到硅片上。

只不过光刻机的像素更高,7nm芯片光刻的话,像素要在室1600亿像素才行,目前手机摄像头像素最高为2亿,光刻机至少是2亿像素的800倍。

DUV、EUV光刻机,只不过是曝光的光线不同而已,比如DUV采用的是243nm或193nm的深紫外线,而EUV采用的是13.5nm的极紫外线。

明明这么简单的原理,为何却造不出来?这里,其实关键还是我们缺少一家像蔡司这样的顶级光学设备厂商。

在光刻机里面,有三大核心,不管是DUV,还是EUV都是如此。这三大核心是光源、物镜系统,工作台。

光源就是193nm或13.5nm的光源。而物镜系统就是怎么将这些控制好,进行精细的光刻。而工作台,则是放置晶圆,然后根据芯片设计图,精细的控制这些晶圆的移动,别刻歪了。

目前国内在光源、工作台上,其实是有一些积累的,所以国产DUV光刻机是有的,上海微电了就有这种光刻机。

但物镜系统上,就真的被卡住了。

拿EUV光刻机来说,使用13.5nm的光线,这种光线波长太短,空气都穿不透,所以只能在真空中传播,同时现实中没有任何材料能够反射它。

所以要控制这种光线,需要几十层钼和硅层层叠叠摞起来,还要在镜片上镀膜才能完成,每一层膜都只有纳米级别的厚度,每层误差不能超过0.01纳米。

这样的镜面究竟有多平整?要求是起伏度要低于在地球表面大小的平面上放一根头发丝。

目前国内拥有这个技术的光学厂商没有,甚至全球也就蔡司一家才有,连尼康、索尼这样的日本顶级光学设备厂商,都做不出来。

有人称,从0开始,直到拥有这种光学技术,可能比从0开始,制造光刻机都更难。因为光刻机的核心原理,其实就是制造出全世界最大、最精细的单反,核心在于光学系统。

所以,如果大家在网上看到什么国产EUV光刻机有突破了,马上要推出了之类的新闻,先看看突破的是光源,还是工作台,或者是光学设备。

如果光学设备没有突破,那么就是假的,因为目前国产连DUV的物镜系统都搞不定,需要进口,EUV就更不要说了,这种技术没有捷径,也不可能弯道超车,只有一步一步来的,类似于建房子,第1层都没建好,你说直接从空中开始,修第30层,谁信?

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