EUV光刻機的原理,說起來很簡單:用激光器激發出13.5nm波長的極紫外線,然後經過矯正後形成一束可控的光,再用能量控制器,將這一束光投射到光掩膜台後,再經過物鏡投射到曝光台,最後在塗了光刻膠的硅晶圓上蝕刻出電路。
一台EUV光刻機有三項核心技術,分別是頂級的光源(激光系統)、高精度的鏡頭(物鏡系統)、精密儀器製造技術(工作檯),如見圖1所示。
圖1
ASML光刻機的核心技術來源如下:
(1)激光系統就是產生極紫外線的系統,這項技術來源於美國企業Cymer,2012年被ASML收購了。
(2)高精度的鏡頭,也就是將激光進行收集成束,以及物鏡系統,這一塊的技術來源德國的蔡司,蔡司拿出了全世界最平表現的元件,那就是分布式布拉格反射器。
(3)第三項核心技術,也就是精密儀器製造技術,也來自於德國,甚至連核心一中的整體打包方案都是德國TRUMPF公司提供的。
除此之外,光刻膠在製程中也舉足輕重,這一技術目前由日本公司壟斷。
以上信息來自網上,特別參考鏈接:
https://ee.ofweek.com/2023-02/ART-8500-2800-30586991.html
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以下為本人分析。
中國對EUV的研究,始於20年前。多年來,長春光機所哈工大等單位在上述(1)和(2)領域內,雖有所建樹,都屬於實驗室內科研性質的探討,但離建成商業性質的完整可靠可控的EUV核心部件,只能說剛剛摸到門檻,更別說三個部分的系統組合與精密控制。此外,用於EUV的高純度光刻膠,仍是空白,有待於研發。
中國2023年年底預計建成第一台浸潤式28納米光刻機。從28納米到5納米要經過三次升級:14納米,7納米,5納米。每一次升級將面臨無數困難,而由於外國封鎖,解決困難的方法自己只能慢慢摸索。想在十年內三級跳,幾乎不可能。
【結論】考慮到中國在上述三個領域的短板,加上EUV光刻膠的空白,期待中國在十年之內研發製造出5納米的EUV光刻機,似乎是過度樂觀了。