EUV光刻机的原理,说起来很简单:用激光器激发出13.5nm波长的极紫外线,然后经过矫正后形成一束可控的光,再用能量控制器,将这一束光投射到光掩膜台后,再经过物镜投射到曝光台,最后在涂了光刻胶的硅晶圆上蚀刻出电路。
一台EUV光刻机有三项核心技术,分别是顶级的光源(激光系统)、高精度的镜头(物镜系统)、精密仪器制造技术(工作台),如见图1所示。
图1
ASML光刻机的核心技术来源如下:
(1)激光系统就是产生极紫外线的系统,这项技术来源于美国企业Cymer,2012年被ASML收购了。
(2)高精度的镜头,也就是将激光进行收集成束,以及物镜系统,这一块的技术来源德国的蔡司,蔡司拿出了全世界最平表现的元件,那就是分布式布拉格反射器。
(3)第三项核心技术,也就是精密仪器制造技术,也来自于德国,甚至连核心一中的整体打包方案都是德国TRUMPF公司提供的。
除此之外,光刻胶在制程中也举足轻重,这一技术目前由日本公司垄断。
以上信息来自网上,特别参考链接:
https://ee.ofweek.com/2023-02/ART-8500-2800-30586991.html
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以下为本人分析。
中国对EUV的研究,始于20年前。多年来,长春光机所哈工大等单位在上述(1)和(2)领域内,虽有所建树,都属于实验室内科研性质的探讨,但离建成商业性质的完整可靠可控的EUV核心部件,只能说刚刚摸到门槛,更别说三个部分的系统组合与精密控制。此外,用于EUV的高纯度光刻胶,仍是空白,有待于研发。
中国2023年年底预计建成第一台浸润式28纳米光刻机。从28纳米到5纳米要经过三次升级:14纳米,7纳米,5纳米。每一次升级将面临无数困难,而由于外国封锁,解决困难的方法自己只能慢慢摸索。想在十年内三级跳,几乎不可能。
【结论】考虑到中国在上述三个领域的短板,加上EUV光刻胶的空白,期待中国在十年之内研发制造出5纳米的EUV光刻机,似乎是过度乐观了。