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如何看待國產5nm刻蝕機通過驗證?

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前段時間國內研發成功紫外超分辨SP光刻機的消息刷屏了,使用365nm波長就能實現單次曝光最高線寬分辨力達到22nm,它打破了傳統光學光刻分辨力受限于光源波長及鏡頭數值孔徑的傳統路線格局,而且這套設備的價格只要1000-2000萬元,不到EUV光刻機的2% 。不過這套SP光刻機技術突破意義雖大,但并不能取代現有的光刻機,只適合特種工藝,不適合大規模量產 。
除了光刻機之外,半導體生產還需要其他設備,比如刻蝕機,國內的中微電子已經研發成功5nm等離子刻蝕機,并通過了臺積電的認證,將用于全球首條5nm工藝 。在半導體制造過程中,光刻機是決定工藝水平的關鍵,所以光刻機在媒體上的曝光率很高,不過現在的的半導體工藝涉及數百道工序,除了最核心的光刻之外,刻蝕也是很重要的一個過程——將晶圓浸入內含蝕刻藥劑的特制刻蝕槽內,可以溶解掉暴露出來的晶圓部分,而剩下的光刻膠保護著不需要蝕刻的部分 。
刻蝕機就是處理這部分工藝的,與光刻機相比,刻蝕機的價格就要低多了,通常在500萬美元以內,不過需要的數量比光刻機更多,所以也是非常重要的半導體制造裝備,全球領先的刻蝕機設備公司主要還是LAM、AMAT應用材料等半導體設備巨頭,國內主要是中微電子AMEC及北方華創兩家 。說完背景知識,現在報道的這個5nm等離子刻蝕機就是中微電子生產的,實際上這件事已經是舊聞了,2017年3月11日中微電子就通過央視CCTV2頻道宣布研發成功5nm等離子刻蝕機,現在則是刻蝕機通過了大客戶臺積電的驗證,可以用于5nm生產線了,只不過臺積電的5nm工藝還在研發中,明年才會試產,量產至少是2020年的事了 。
考慮到它帶有5nm這樣的先進工藝字眼,估計今天這篇新聞又要被刷屏了,不過了解下基本知識的話就不用激動了,這個5nm其實跟刻蝕機無關,刻蝕機并不決定半導體的制造工藝 。當然,技術進步還是值得表揚的,畢竟也是全球第一個5nm刻蝕機,能打進臺積電的供應鏈也不容易,中微電子在刻蝕機以及其他半導體設備上的進展也有助于提升國內的半導體技術水平 。
中國的光刻機與刻蝕機達到世界先進水平,為什么有些人還說中國芯片業依舊前路艱辛?
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光刻機和蝕刻機的區別很大,光刻機就好比電影里面的男一號,蝕刻機就好比配角,差距還是很明顯的,當然光刻機在芯片制造領域的重要性遠超蝕刻機,難度也是蝕刻機遠遠無法比擬的,光刻機的作用是在處理好的硅片上面印上線路,蝕刻機的作用是把印在硅片上面光刻機畫好的線進行刻畫出來,也就是說把硅片上面除了光刻機印好的線路外的其他東西去除掉留下線路 。
芯片的精密度要求非常的高,都是以納米級別的要求,世界上最先進的就是荷蘭生產的萬國牌光刻機,這個光刻機集合了世界上發達國家的最先進零配件,其中最重要的光源和鏡片都是德國公司提供的,整個光刻機超過5萬個零配件,荷蘭自己提供的不到5%,剩下的都是從各國進口購買過來經過特殊的組裝而成的,組裝這個東西也是非常要技術的 。
日本最先進的光刻機只能做到14納米級別,也沒有辦法突破7納米,荷蘭的這家公司量產7納米級別的光刻機,已經成功研制出5納米級別的光刻機,在光刻機領域現在的日本已經放棄了單獨繼續研發下去的心思,這也足以說明了光刻機的難度有多高,日本這樣的工業強國都干不下去,大家都知道日本的精密機床和攝像頭鏡片這些都非常的出名,但是日本也在這上面吃癟 。

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