berita

reporter kami li yuyang melaporkan dari shanghai

panjang gelombangnya 193nm (nanometer), resolusinya ≤65nm, dan overlaynya ≤8nm... baru-baru ini, sebuah dokumen dari kementerian perindustrian dan teknologi informasi sekali lagi mendorong mesin litografi dalam negeri ke mata publik, dan itu adalah bahkan melaporkan bahwa mesin litografi duv dalam negeri telah menembus proses 8nm.

pada tanggal 9 september, akun publik wechat "berita wechat industri" di bawah kementerian perindustrian dan teknologi informasi mendorong dokumen pemberitahuan yang dikeluarkan oleh kementerian perindustrian dan teknologi informasi pada tanggal 2 september tentang penerbitan "katalog panduan untuk promosi dan penerapan (set) peralatan teknis utama pertama (edisi 2024)". item pertama "peralatan khusus elektronik" dalam dokumen pemberitahuan adalah "peralatan produksi sirkuit terpadu", yang dengan jelas menyebutkan indikator teknis litografi kripton fluorida (krf) mesin dan mesin litografi argon fluorida (arf), khususnya mesin litografi fluor, dokumen tersebut menunjukkan bahwa akurasi overlaynya adalah ≤8nm.

seorang reporter dari "china business news" memperhatikan bahwa setelah dokumen tersebut dirilis, ada banyak pembicaraan tentang terobosan besar mesin litografi dalam negeri, dan beberapa orang salah mengira "overlay ≤ 8nm" sebagai mesin litografi 8nm. faktanya, akurasi overlay mengacu pada akurasi penyelarasan antara setiap lapisan fotolitografi, dan akurasi overlay ≤8nm tidak berarti bahwa chip dengan proses 8nm dapat diproduksi.

“hamparan mesin litografinya kurang dari 8 nanometer, dan rentang logis yang sesuai juga bisa mencapai rentang matang, atau bahkan lebih tinggi. tapi jangan berharap itu mencakup teknologi prosesor yang digunakan di ponsel. ini terutama ditujukan untuk kisaran yang matang." pengamat industri semikonduktor senior wang ruchen mengatakan kepada wartawan bahwa dokumen kementerian perindustrian dan teknologi informasi tidak hanya mencakup mesin litografi argon fluorida, tetapi juga peralatan pendukung. ini adalah ekosistem kecil. "melihat node proses, semuanya fokus pada rentang dewasa, terutama 28 nanometer."

cara membuat chip dengan lebar garis lebih kecil

perlu diketahui bahwa pada tanggal 20 juni, kementerian perindustrian dan teknologi informasi menerbitkan "katalog panduan promosi dan penerapan (set) peralatan teknis utama pertama (edisi 2024)". peralatan produksi sirkuit terpadu", terdapat mesin litografi krypton berfluorinasi dan mesin litografi argon fluorida.

kemudian pada bulan september, kementerian perindustrian dan teknologi informasi kembali mengeluarkan dokumen pemberitahuan yang diumumkan secara resmi kepada dunia luar. menurut sumber cahaya yang berbeda, mesin litografi dapat dibagi menjadi tiga jenis: uv (ultraviolet), duv (deep ultraviolet) dan euv (extreme ultraviolet). mesin litografi kripton fluorida dan mesin litografi argon fluorida dalam dokumen pemberitahuan keduanya merupakan mesin litografi duv generasi keempat.

saat ini, mesin litografi telah mengalami lima generasi pengembangan. seiring dengan perubahan panjang gelombang dari yang paling awal 436nm menjadi 13,5nm terbaru, proses pembuatan chip secara bertahap telah mencapai 3nm, yang mendekati batas.

ada dua kunci kinerja mesin litografi: satu adalah panjang gelombang mesin litografi, dan yang lainnya adalah bukaan numerik (na) dari sistem lensa objektif. menurut kriteria rumus rayleigh yang terkenal, yaitu cd=k1*λ/na. cd mewakili lebar garis, yang merupakan ukuran fitur minimum yang dapat dicapai chip; λ mewakili panjang gelombang sumber cahaya yang digunakan oleh mesin litografi, na mengacu pada bukaan numerik lensa objektif mesin litografi, yaitu rentang sudut lensa yang mengumpulkan cahaya; k1 adalah koefisien, tergantung pada banyak faktor yang terkait dengan proses pembuatan chip.

menurut rumus ini, jika anda ingin membuat chip dengan lebar garis lebih kecil, yaitu semakin kecil nilai cd, anda dapat menggunakan sumber cahaya dengan panjang gelombang lebih pendek, lensa objektif bukaan numerik lebih besar, dan mengurangi nilai k1.

misalnya, mesin litografi euv dari produsen peralatan semikonduktor belanda asml memiliki panjang gelombang sumber cahaya hanya 13,5nm. pada saat yang sama, asml terus meningkatkan bukaan mesin litografi untuk pembuatan chip dengan proses proses 7nm atau lebih tinggi.

menambahkan air ultra murni antara lensa objektif mesin litografi dan wafer, menggunakan air sebagai media, tidak hanya memperpendek panjang gelombang sumber cahaya yang terselubung, tetapi juga meningkatkan nilai na yang terselubung. mesin litografi jenis ini yang menambahkan air ultra murni disebut mesin litografi perendaman, sehingga mesin litografi duv juga dapat mencapai resolusi optik tertinggi.

namun mesin litografi perendaman secara teori mudah, namun implementasi tekniknya cukup merepotkan. lin benjian, yang dikenal sebagai "bapak mesin litografi perendaman", selama masa jabatannya di tsmc, tim membutuhkan waktu 2 tahun dan 7-8 revisi untuk mencapai terobosan hanya dalam satu sistem perendaman. orang dalam industri mengatakan bahwa pengembangan mesin litografi imersi sangat sulit sehingga setara dengan menembak sasaran di bumi dengan senjata di bulan. ‌

berapa tingkat resolusi ≤ 65nm dan overlay ≤ 8nm?

selain metode di atas, multiple exposure juga merupakan teknologi untuk meningkatkan proses pembuatan mesin fotolitografi. misalnya, mesin litografi duv imersi asml nxt: 1980 memiliki resolusi ≤38nm, tetapi dapat mendukung produksi proses 7nm generasi pertama tsmc, dengan mengandalkan teknologi multiple exposure.

sebagai indikator teknis penting dari mesin litografi, akurasi overlay biasanya mengacu pada "akurasi tertinggi yang dicapai oleh beberapa eksposur". ini menentukan kesalahan minimum perpindahan fisik antara setiap eksposur dan secara langsung mempengaruhi kualitas proses dan efisiensi eksposur multi-layer . seiring dengan skala node proses yang terus meningkat ke 14nm, 10nm, dan 7nm, beberapa eksposur menjadi diperlukan.

jadi, berapa banyak proses nanometer yang dapat dicapai oleh mesin litografi arf (panjang gelombang sumber cahaya 193nm, resolusi ≤ 65nm, overlay ≤ 8nm) dalam dokumen notifikasi? pada tingkat apa? berapa nanometer yang dapat dicapai oleh jangkauan ekstrim?

secara keseluruhan, kinerja mesin litografi arf domestik dengan spesifikasi ini relatif dekat dengan mesin litografi arf twinscan xt: 1460k yang dikirimkan oleh asml pada kuartal kedua tahun 2015 (resolusi ≤65nm, akurasi overlay <5nm). menurut hubungan 1:3 antara akurasi overlay dan proses produksi massal, mesin fotolitografi ini secara teoritis dapat memproduksi chip secara massal menggunakan proses 28nm.

namun, orang dalam industri percaya bahwa mesin litografi arf dalam negeri mungkin tidak memenuhi persyaratan resolusi "mesin litografi 28nm" karena alasan seperti kesalahan akurasi overlay yang lebih besar. secara umum, mesin litografi duv dalam negeri yang dipaparkan kali ini harus merupakan versi perbaikan dari mesin litografi domestik beresolusi 90nm sebelumnya, yang dapat digunakan untuk kebutuhan pembuatan chip proses matang 55-65nm.

daftar kementerian perindustrian dan teknologi informasi tidak hanya mencakup mesin litografi argon fluorida, tetapi juga peralatan pendukungnya. ini adalah ekosistem kecil. melihat node proses, semuanya fokus pada kisaran matang, terutama wang 28 nanometer ruchen mengatakan jika dipromosikan dalam skala besar, fab (pabrik wafer) akan berhasil. dalam hal produksi massal, kecuali untuk telepon seluler dan skenario lainnya, tiongkok memiliki otonomi yang lebih besar atau sebenarnya skenario pertahanan nasional."

mesin litografi dalam negeri telah mengambil langkah maju kecil

sebagai peralatan inti manufaktur semikonduktor, tingkat teknis mesin fotolitografi secara langsung menentukan kinerja dan kualitas chip. sejak lama, negara kita telah dikuasai oleh negara lain di bidang mesin litografi, dan peralatan kelas atas terutama bergantung pada impor.

dibandingkan dengan mesin litografi domestik sebelumnya dengan resolusi 90nm, resolusi 65nm yang baru telah mengalami kemajuan tertentu. tentu saja, kita masih perlu mewaspadai kesenjangan antara mesin litografi dalam negeri dan tingkat mahir luar negeri.

perlu diperhatikan bahwa mesin litografi arf yang diungkapkan dalam dokumen pemberitahuan masih merupakan mesin litografi duv kering, bukan mesin litografi duv imersi yang lebih canggih (juga dikenal sebagai mesin litografi arfi).

bagi produsen mesin litografi dalam negeri, masih banyak permasalahan yang harus diselesaikan dalam proses peralihan dari duv kering ke duv imersi, tidak hanya dari segi teknologi. meskipun asml meluncurkan mesin litografi duv imersi pertama yang diproduksi secara massal xt: 1700i pada tahun 2006, baru sekitar tahun 2010-an asml mengandalkan mesin litografi duv imersi untuk mengalahkan dua raksasa mesin litografi pada saat itu, canon dan canon telah menetapkan dominasinya.

laporan keuangan asml menunjukkan bahwa tiongkok akan menjadi pasar terbesar kedua perusahaan pada tahun 2023. pada kuartal pertama dan kedua tahun 2024, penjualan asml di tiongkok menyumbang 49%. dalam hal penjualan pada kuartal kedua, arfi menyumbang 50%, melebihi euv yang sebesar 31%.

faktanya, mesin litografi euv tercanggih milik asml telah dilarang sepenuhnya untuk diekspor ke tiongkok pada bulan oktober tahun lalu, amerika serikat memperbarui kontrol ekspornya pada teknologi manufaktur chip canggih dan memperluas cakupan mesin litografi yang dilarang untuk diekspor ke tiongkok. cina, yaitu penggunaan banyak eksposur. mesin litografi yang mencapai kemampuan proses tingkat lanjut.

pada tanggal 6 september, pemerintah belanda mengumumkan bahwa mereka akan memperluas cakupan kendali ekspor mesin litografi ke peralatan litografi ultraviolet perendaman, "selaras" dengan kendali di amerika serikat. jika asml ingin mengekspor perendaman model twinscan nxt: 1970i dan 1980i. peralatan litografi duv ke china, untuk sistem pengukirannya, anda perlu mengajukan izin ekspor dari pemerintah belanda terlebih dahulu.

orang dalam industri percaya bahwa pengetatan lebih lanjut asml terhadap ekspor duv canggih adalah salah satu faktor yang mendorong dirilisnya informasi mengenai mesin litografi domestik terbaru. dalam hal ini, wang ruchen mengatakan: "setelah amerika serikat memaksa pemerintah belanda untuk menambah izin ekspor dan asml bekerja sama untuk bersuara, itu adalah serangan balik sampingan."

shenwan hongyuan securities percaya bahwa pengungkapan resmi mengenai kemajuan peralatan inti telah meningkatkan kepercayaan pasar, rantai industri terkait mesin litografi dalam negeri telah memperoleh manfaat, perluasan pabrik wafer dalam negeri dapat dikontrol secara mandiri, dan peralatan semikonduktor dalam negeri secara keseluruhan telah memperoleh manfaat. perusahaan rantai industri seperti smic, northern huachuang, china microelectronics corporation, tuojing technology, microconductor nano, dan shanghai microelectronics semuanya akan mendapatkan peluang pengembangan dari mesin litografi arf 65nm yang diproduksi di dalam negeri.

(editor: ulasan wu qing: korektor li zhenghao: yan yuxia)