毫不客气的说,目前在所有的芯片制造设备中,光刻机是最重要的设备,没有之一。同时也是中国最被卡脖子的设备,没有之一。
为何这么说,因为目前全球光刻机厂商,仅4家企业能制造,且被ASML垄断,特别是EUV、浸润式DUV这些高端光刻机,完全是ASML说了算。
当然,光刻机的技术,也是不断演进的,并且是和工艺对应的。
如下图所示,这是目前光刻机的发展趋势,和相对应的代数,第一代是G线,第二代是I线,再是KrF、ArF、ArFi、EUV这么6代。
第一代光刻机,对应着不同的芯片制造工艺,比如EUV光刻机,用于7nm芯片以下,浸润式DUV,最高能到7nm……
那到问题就来了,国产光刻机,达到了什么水平?
上海微电子的光刻机,在其官网上是有公开的,之前公开的是一台分辨率为90nm的光刻机,属于ArF,也就是第四代,采用193nnm波长的光源,干式DUV光刻机。
而前段时间,国家权威机构,又公布了另外一台国产光刻机,分辨率是65nm,套刻精度是8nm,这个还是一台ArF光刻机,也是干式DUV光刻机。
从这台光刻机,我们可以判断出,其实国产光刻机,虽然还是落后ASML10多年,但是离浸润式DUV光刻机,其实只差最后一步了。
从上面的技术演进图其实也可以看到,ArF最高能够支持到65nm工艺,而这台国产光刻机,分辨率就是65nm,很明显就是贴近极限值的。
另外,浸润式DUV,和干式DUV,其中最大的区别,就是在晶圆前面,加了一层介质水。
干式DUV采用的是空气作为光线传播的介质,浸润式DUV采用的是水来做光线传播的介质,而光线在水中产生折射,193nm波长的光源,折射后等效成13nm了,波长更短,于是分辨率更高了。
所以干式DUV(ArF)和浸润式DUV(ArFi)的区别,只是在工作台上面,加了一层浸润式系统,也就是一层水,其它的是共用的,而浸润式系统的技术难度,并不是特别高。
所以这台国产65nm的光刻机,其实已经是干式DUV的极限了,也是ArFi(浸润式DUV光刻机)之前的最后一台,接下来只要攻克了浸润式系统,就进入了浸润式光刻机。
所以说,接下来,不出意外的话,国产光刻机,将很快跨进浸润式阶段,一旦进入浸润式光刻机,那么利用它,可以实现7nm芯片的全部自给,对外依赖程度将大大降低。
到时候不管是ASML,还是美国,想要卡我们芯片产业的脖子,也就越来越难了,因为浸润式光刻机,如果发挥出极限,不仅仅是7nm芯片制造,5nm也是有可能的。