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negli ultimi due giorni, molti netizen hanno discusso delle notizie sulla nuova macchina per la litografia domestica al fluoruro di argon divulgata dal ministero dell'industria e della tecnologia dell'informazione. per un po', tutti i tipi di commenti sulla svolta della macchina per la litografia domestica sono volati ovunque il cielo alcune persone hanno addirittura visto il "set di macchine per litografia" incisione ≤ 8 nm", è ridicolo pensare che si tratti di una macchina per litografia a 8 nm.

infatti, già il 20 giugno, il ministero dell'industria e dell'informazione ha pubblicato il "catalogo orientativo per la promozione e l'applicazione del primo (insieme) di importanti apparecchiature tecniche (edizione 2024)". , è stata annunciata una macchina per litografia al fluoruro di kripton e una macchina per la litografia al fluoruro di argon. poi, il 9 settembre, il ministero dell'industria e dell'informazione ha rilanciato l'avviso:

la macchina per litografia al fluoruro di kripton è in realtà una macchina per litografia krf vecchio stile con una sorgente luminosa da 248 nm, con una risoluzione di ≤110 nm e una precisione di sovrapposizione di ≤25 nm. la macchina per litografia al fluoruro di argon è una macchina per litografia arf con una sorgente luminosa da 193 nm ( nota anche come macchina per litografia duv), ma quella divulgata è pur sempre una macchina per litografia duv a secco, non una macchina per litografia duv ad immersione più avanzata (nota anche come macchina per litografia arfi).

a giudicare dai parametri divulgati ufficialmente, la risoluzione della macchina litografica duv è ≤65 nm e la precisione della sovrapposizione è ≤8 nm. anche se è stata migliorata rispetto alla precedente macchina litografica ssa600 di shanghai microelectronics (la risoluzione è di 90 nm), non è ancora al punto da poter produrre chip da 28 nm, per non parlare di chip da 8 nm e 7 nm. molti netizen confondono direttamente la precisione della sovrapposizione con il livello di nodo del processo di produzione della fotolitografia.

la precisione della fotolitografia dipende principalmente dalla risoluzione della macchina fotolitografica. se la risoluzione è di 65 nm, allora il nodo del processo che può essere raggiunto in una singola esposizione è probabilmente di circa 65 nm.

la precisione della sovrapposizione si riferisce alla precisione dell'allineamento tra ogni strato fotolitografia. come tutti sappiamo, il processo di produzione dei chip consiste in realtà nel realizzare e impilare molti strati di modelli fotolitografici uno per uno. una volta completata la fotolitografia di uno strato del motivo, la fotolitografia dello strato successivo del motivo deve essere continuata sopra e i due strati devono essere allineati accuratamente. la precisione di questo allineamento è la precisione della sovrapposizione e non si riferisce al chip che può essere prodotto.

quindi, quanti processi nanometrici possono essere ottenuti con questa risoluzione fotolitografica di 65 nm e una precisione di sovrapposizione di ≤ 8 nm? quale livello di macchina di litografia è equivalente all'attuale asml? è possibile confrontare i parametri della macchina per litografia asml di seguito:

il twinscan xt: 1460k spedito da asml nel secondo trimestre del 2015 ha una risoluzione fotolitografica di ≤65 nm, ma la precisione della sovrapposizione è maggiore (<5 nm). sebbene la risoluzione di questa macchina per litografia duv domestica sia ≤65 nm e possa realizzare processi a 65 nm o chip ancora più avanzati, l'errore di precisione di sovrapposizione di questa macchina per litografia domestica è maggiore, il che porterà anche a un livello di resa relativamente basso. sarà più basso.

in altre parole, le prestazioni di questa macchina per litografia duv domestica sono addirittura inferiori a quelle della macchina per litografia xt:1460k spedita da asml nove anni fa. se si guarda più indietro, infatti, la risoluzione della macchina litografica duv a secco xt:1450 lanciata da asml nel 2006 ha raggiunto i 57 nm, e la precisione dell'overlay è di 7 nm. l'attuale divario tecnologico tra le prestazioni di questa macchina litografica duv domestica e asml è di oltre 18 anni.

sebbene la risoluzione litografica di 65 nm utilizzi esposizioni multiple, è possibile ottenere nodi di processo più avanzati, ma sarà limitato dall'amplificazione della sovrapposizione dell'errore causata dalla precisione della sovrapposizione.

secondo un esperto interno di un importante produttore di litografia, una macchina per litografia arf con risoluzione a 65 nm, abbinata a un buon algoritmo opc (correzione ottica di prossimità), può essere avanzata al processo a 55 nm.

"la finestra di controllo della sovrapposizione (precisione della sovrapposizione) per una singola esposizione è compresa tra 1/4 e 1/5 della larghezza della linea, quindi un chip con una larghezza della linea di 55 nm richiede la produzione di almeno una sovrapposizione di 11 nm. sebbene la precisione della sovrapposizione di la macchina per la litografia è ≤8 nm, ma questo è solo lo standard di fabbrica. vari processi nel processo di lavorazione dei wafer porteranno errori e la sovrapposizione dell'intera produzione del chip sarà inferiore allo standard di fabbrica, quindi la precisione di sovrapposizione è effettivamente di 8 nm. rientra nell'ambito il prodotto può essere di circa 11-12 nm, quindi una singola esposizione può raggiungere solo il livello di 55-65 nm."

"se vengono utilizzate esposizioni multiple, come la doppia esposizione, la sovrapposizione richiesta verrà ridotta della metà. pertanto, il livello di esposizione singola esistente di 55 nm, se deve essere eseguita la doppia esposizione, almeno una sovrapposizione di 55÷5÷2 = 5,5 nm. la sovrapposizione di esposizione quadrupla deve essere tagliata a metà, il che richiede una sovrapposizione da 2,75 nm. pertanto, non è possibile eseguire esposizioni multiple con una sovrapposizione da 8 nm," ha spiegato ulteriormente l'esperto di tecnologia litografica a xinzhixun.

quindi, in sintesi, se si desidera eseguire esposizioni multiple, la precisione della sovrapposizione deve essere sufficientemente elevata. in altre parole, l'errore di sovrapposizione deve essere sufficientemente piccolo.

ad esempio, la prima produzione di massa del settore del processo a 28 nm è stata sostanzialmente eseguita utilizzando l'avanzato asml nxt: 1970 (immersione duv). la risoluzione della macchina per fotolitografia ha raggiunto un valore superiore ≤ 38 nm e anche la precisione della sovrapposizione ha raggiunto < 3,5 nm.

poiché la produzione di massa del processo domestico a 28 nm è relativamente tardi, per la produzione di massa a 28 nm è stato utilizzato il più avanzato asml nxt:1980. sebbene la risoluzione sia ancora ≤ 38 nm, la precisione di sovrapposizione ha ulteriormente raggiunto < 2,5 nm, che è anche questo consente ai produttori di wafer di eseguire esposizioni multiple attraverso questo modello, consentendo la produzione del processo a 7 nm. ad esempio, il processo a 7 nm di prima generazione di tsmc è stato realizzato utilizzando asml nxt:1980 attraverso esposizioni multiple. naturalmente, esposizioni multiple aumenteranno notevolmente i costi.

questo è il motivo per cui gli stati uniti e i paesi bassi hanno inizialmente limitato l'esportazione di macchine litografiche in cina a nxt:1980 e versioni successive, e successivamente hanno introdotto nxt:1970 e nxt:1980, che utilizzano esposizioni multiple per ottenere capacità di processo avanzate, per esportare macchine litografiche. verso la terraferma. le esportazioni di fabbriche di wafer con capacità di processo avanzate sono limitate.

in sintesi, la macchina per litografia duv domestica con risoluzione a 65 nm esposta questa volta dovrebbe essere solo una versione migliorata della precedente macchina per litografia domestica con risoluzione a 90 nm. può essere utilizzata solo per le esigenze di produzione di chip di processo maturi di 55-65 nm lungi dal soddisfare i requisiti per la produzione di chip con processo a 28 nm che tutti si aspettano. naturalmente, rispetto alla precedente macchina litografica domestica più avanzata con risoluzione 90 nm, la nuova macchina litografica domestica con risoluzione 65 nm ha almeno fatto qualche progresso. tuttavia, dobbiamo ancora essere chiaramente consapevoli del divario tra noi e i livelli avanzati esteri e non possiamo essere ciecamente ottimisti.

per i produttori domestici di macchine litografiche, ci sono ancora molti problemi tecnici che devono essere risolti nel processo di passaggio dalla duv a secco alla duv a immersione. devi sapere che intorno agli anni 2010, asml si affidò alle macchine per litografia duv ad immersione (la prima macchina per litografia duv ad immersione prodotta in serie xt: 1700i fu lanciata nel 2006) per sconfiggere canon e nikon, i due giganti delle macchine litografiche dell'epoca. stabilì il suo dominio.

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