¿Cuál es la diferencia entre las máquinas de litografía domésticas y las máquinas de litografía?
Por supuesto. En la actualidad, el mejor fabricante nacional de máquinas de litografía es Shanghai Microelectronics Equipment Company (SMEE). Su proceso de fabricación más preciso es de 90 nm, lo que equivale al nivel del último procesador Intel Pentium IV de 2004.
No subestimes las capacidades de este proceso de 90 nm. Esto es suficiente para impulsar la industria y la defensa nacional básica. Incluso en la situación extrema de que "todas las máquinas de litografía importadas dejen de funcionar instantáneamente", China todavía tiene chips disponibles.
En este caso, "cortar la confesión" no logrará el efecto de "matar gente". El mayor efecto es en realidad "chip", lo que en realidad no sucederá.
Como resultado, las importaciones de chips de China han superado al petróleo en los últimos dos años, lo cual es espectacular. La última bola de dragón de la "infraestructura" de potencia informática básicamente se ha estabilizado.
Estos chips han ingresado a servidores y dispositivos móviles, convirtiéndose en potencia informática en la nube y al final, formando una enorme "infraestructura de Internet" y formando el boleto a la próxima gran era.
2. ¿Cuál es la diferencia entre las máquinas de litografía domésticas y las máquinas de litografía?
La diferencia clave entre la tecnología de litografía de China y la tecnología de litografía EUV de ASML en los Países Bajos es la diferencia en el control de energía de la fuente de luz ultravioleta y la fuente de luz.
1. La diferencia entre las fuentes de luz ultravioleta
Las máquinas de litografía chinas utilizan fuentes de luz ultravioleta profunda de 193 nm, mientras que la ASML EUV holandesa utiliza fuentes de luz ultravioleta extrema de 13,5 nm.
La fotolitografía es la tecnología más crítica en la fabricación de chips, y el proceso de fabricación de chips es casi inseparable de la fotolitografía. Pero el núcleo de la tecnología de litografía es la fuente de luz, y la longitud de onda de la fuente de luz determina las capacidades del proceso de la tecnología de litografía.
Mi país utiliza una fuente de luz ultravioleta profunda con una longitud de onda de 193 nm en tecnología de fotolitografía, es decir, reduciendo la longitud de onda de la fuente de luz ultravioleta profunda excimer a 193 nm de ArF. El nodo de proceso más alto que puede alcanzar es de 65 nm. Si se utiliza tecnología de inmersión, la fuente de luz se puede reducir a 134 nm. Para mejorar la resolución, la tecnología de máscara de cambio de fase NA se puede avanzar aún más hasta los 28 nm.
Después de 28 nm, dado que el espaciado del patrón de una sola exposición no se puede mejorar aún más, se utilizan ampliamente métodos de exposición múltiple y grabado para obtener patrones de circuitos electrónicos más densos.
La tecnología de litografía EUV de ASML en los Países Bajos utiliza tecnología de litografía de proyección, con una longitud de onda operativa de una fuente de luz ultravioleta extrema de 13,5 nm, que es desarrollada y proporcionada por los Estados Unidos. El láser excimer se utiliza para irradiar objetivos como el estaño para excitar fotones de 13,5 nm como fuente de luz para la tecnología de fotolitografía.
La fuente de luz ultravioleta extrema es una extensión razonable de la tecnología de fotolitografía tradicional a longitudes de onda más cortas, y la industria le ha encomendado la misión de salvar la Ley de Moore.
En la actualidad, la tecnología de litografía EUV de ASML ya puede utilizar luz ultravioleta extrema de 13,5 nm para procesar chips de menos de 7 nm o incluso de 5 nm. China todavía utiliza tecnología de litografía ultravioleta profunda de 193 nm, como el proceso de 28 nm de Shanghai Microelectronics.
Aunque utilizamos tecnología de litografía DUV para mejorar la tecnología de proceso mediante múltiples exposiciones y grabado, es difícil llevar a cabo una producción comercial en masa debido a su enorme costo y bajo rendimiento. Por lo tanto, las diferencias en las fuentes de luz conducen a diferencias significativas en la tecnología de fotolitografía.
2. El control de energía de la fuente de luz es diferente.
En términos de control preciso de la energía de la fuente de luz en la tecnología de litografía, también existen diferencias significativas entre la tecnología de litografía de China y la tecnología de litografía EUV holandesa.
El sistema óptico de la tecnología de fotolitografía es extremadamente complejo para reducir errores y cumplir con requisitos de alta precisión, es muy importante medir y controlar la fuente de luz. Puede determinar la resolución y la precisión de la alineación de la fotolitografía a través de los parámetros de compensación de la exposición de la lente.
La resolución de la tecnología de fotolitografía representa la capacidad de proyectar claramente una imagen mínima y está estrechamente relacionada con la longitud de onda de la fuente de luz. Cuando la longitud de onda de la fuente de luz permanece sin cambios, el tamaño de la apertura numérica NA determina directamente la resolución y el nodo de proceso de la tecnología de litografía.
La tecnología de procesamiento de lentes de precisión de China no es tan buena como las lentes Zeiss alemanas utilizadas por ASML, por lo que es difícil mejorar significativamente la resolución de la tecnología de fotolitografía.
La precisión de la alineación es un indicador técnico muy importante en la tecnología de fotolitografía. Se refiere a la precisión de la alineación entre diferentes lentes en los dos procesos. Si las desviaciones de alineación y los gráficos crean errores, el rendimiento del producto será pequeño.
Por lo tanto, es necesario ajustar continuamente los parámetros de compensación de exposición de la lente y la medición de la fuente de luz para lograr efectos de fotolitografía satisfactorios. Además de la falta de tecnología precisa de procesamiento de lentes, mi país también carece de tecnologías relacionadas en el control de fuentes de luz y ajuste de parámetros de exposición de lentes.
China necesita chips de alta gama en la era 5G, big data, inteligencia artificial y tecnología de fotolitografía de primer nivel. Este es el "pico" que hay que escalar. Creo que a través de arduas investigaciones y desarrollo, nuestro país puede dominar la tecnología y los equipos de fotolitografía avanzados y producir los diversos chips de alta gama que necesita.