按照大家的常规理解,目前制造7nm及以下的芯片,必须用到EUV光刻机。
因为很多人都认为,浸润式DUV光刻机,就算通过水的折射,等效于134nm的波长,但其理论极限大约在38nm左右的半节距,是搞不定不了7nm及5nm,甚至更先进的芯片的。
事实上,7nm芯片的半间距是27-30nm左右,所以明显直接用浸润式DUV,肯定是制造不了7nm芯片的。

但是,当没有EUV光刻机的情况之下,依然有解决办法,那就是用刻蚀设备来凑。
大家应该都清楚,目前我们并没有EUV光刻机,但实际上已经制造出等效的7nm芯片了吧,那就是浸润式DUV+刻蚀机的功劳。
可以用浸润式DUV,结合刻蚀和薄膜设备,经过多次曝光后,实现7nm工艺,未来甚至能实现5nm、3nm工艺。

芯片的制造过程,其实就是类似投影仪,把光罩上的芯片电路图转移至硅晶圆上。
正常来讲,如果光刻机的分辨率够用,一次就可以将一个光罩上的图全部投影到硅晶圆上了,不需要多次。
但如果光刻机的分辨率不够时,则只能将一个光罩上的图,拆分成N个光罩,比如一个字,正常分辨率够的话,一次就刻录出来了,但如果分辨率不够怎么办,那就将字拆解成笔画,一笔一笔的刻。

而这个过程,就是三大工艺不断的循环,光刻、薄膜沉积、刻蚀三大工艺循环,最终把芯片电路,分成N次,拆分成N个光罩,最后把所有的图,都逐层转移到晶圆上。
在这个过程之中,刻蚀设备的要求,是越来越高,要考虑刻蚀速率、各向异性、刻蚀偏差、选择比、深宽比、均匀性,因为刻蚀完成后,又马上要进行另外一个循环,对刻蚀设备的要求更高了,任何一点问题,都会影响到下一次的循环,那良率就会出现大问题。

事实上,随着芯片向3D等结构转变,芯片工艺的提升,不再仅仅是缩小单层上线宽而是增加堆叠的层数,那么这种3D芯片的蚀刻也会越来越难,所以未来刻蚀设备的地位,可能也会越来越重要。
所以行业,确实会有一个趋势,那就是EUV越来越没有那么重要,刻蚀会越来越重要了。
目前,国内刻蚀设备,其实表现的还是不错的,像中微、应用材料、屹唐半导体,虽然起步晚,但在技术上,都有所突破。在全球份额中,也拿到了10%以上的份额,算是一个不错的成绩了。
评论列表