对于整个光刻机的行业发展史来说,浸润式DUV光刻机,真的是一种BUG式的存在。
浸润式DUV光刻机的原理,其实就是在普通的DUV光刻机镜头后面,加了一层水为介质,而普通的DUV光刻机中,介质为空气,也被称之为干式DUV光刻机。
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学过物理的都知道,光线在经过水的折射后,其波长会发生变化的,普通DUV光刻机,光线的波长是193nm,经过水的折射后,变成了134nm了。
光线的波长越短,分辨率就越高,能制造的芯片就越先进。
在浸润式光刻机出来之前,其它的光刻机厂商,都认为在193nm波长的光线之后,应该去研究157nm波长的光线,比如尼康、佳能就是这么干的。
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但157nm波长的光线,很难搞定,所以台积电的林本坚突发奇想,觉得可以利用一下水的折射原理,让光源还是193nm,但经过水后,实际变成134nm,波长更短,还跨过了157nm阶段,岂不美哉。
但尼康、佳能觉得这样不行,更何况他们在研发157nm的光刻机上投入太多了,没法放弃,骑虎难下,只能硬着头皮,一条道走到黑。
在当时还是小厂的ASML,觉得自己没有什么可失去的,就陪着台积电赌了一把,押注这个浸润式DUV光刻机,于是赌成功了。
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而提出这个方案的林本坚,也被称为“浸润式DUV光刻机之父”。
后来ASML越来越强,还推出了EUV光刻机,采用13.5nm波长的极紫外线,很多的企业在制造7nm芯片时,将切换成了EUV,因为EUV在制造7nm芯片时,都不需要多重曝光,一次光刻就行了。
但浸润式DUV光刻机的极限到底在哪里?
林本坚之前其实是有说过的,浸润式DUV光刻机,其支持的工艺,其实并不只是停留在7nm就结束了,是可以继续往下的。
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通过多重曝光,7nn芯片能制造,5nm芯片也能制造,甚至3nm芯片也不是不可能。
只是曝光的次数越多,那么其成本越高,良率下降的也越厉害,再加上曝光的次数越多,生产的效率肯定也会低一些,这样产能也会受到影响。
比如采用EUV,一次曝光就行,但如果采用浸润式DUV光刻机,需要曝光4次,理论上在光刻这个阶段,就需要4倍的时间和成本了。
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但是,大家都明白的,如果EUV买不到,又需要制造7nm、5nm芯片时,那么成本高一点,也不是不能接受的,只能采用浸润式DUV来制造7nm、5nm,甚至3nm的芯片了。
我们之前已经拥有了国内制造7nm芯片,应该采用的就是浸润式光刻机来光刻机的,那么后续我们再推出5nm芯片,也就不那么意外了。
毕竟我们之前从ASML已经购买到了非常多的浸润式DUV,可以说5nm芯片肯定是不用愁的,至于3nm,有希望利用浸润式DUV造出来,但难度相对更大一点。
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