новости

наш репортер ли юян сообщил из шанхая.

длина волны — 193 нм (нанометр), разрешение — 65 нм, наложение — 8 нм… несколько дней назад документ министерства промышленности и информационных технологий вновь привлек внимание общественности к отечественным литографическим машинам. сообщалось даже, что отечественные литографические машины duv преодолели 8-нм процесс.

9 сентября публичный аккаунт wechat «industry wechat news» при министерстве промышленности и информационных технологий опубликовал уведомительный документ, выпущенный министерством промышленности и информационных технологий 2 сентября о выпуске «руководства по продвижению и применению первого (комплекса) основного технического оборудования (издание 2024 г.)». первым пунктом «электронного специального оборудования» в уведомительном документе является «оборудование для производства интегральных схем», в котором четко указаны технические показатели литографии фторида криптона (крф). машины и машины для литографии с фторидом аргона (arf), особенно машины для литографии с фтором, в документе указано, что точность наложения составляет ≤ 8 нм.

репортер china business news заметил, что после публикации документа много говорилось о большом прорыве отечественных литографических машин, и некоторые люди принимали «оверлей ≤ 8 нм» за 8-нм литографические машины. фактически, точность наложения относится к точности совмещения каждого слоя фотолитографии, а точность наложения ≤8 нм не обязательно означает, что чипы могут быть изготовлены по 8-нм техпроцессу.

«наложение литографической машины составляет менее 8 нанометров, и соответствующий логический диапазон также может достигать зрелого диапазона или даже выше. но не ожидайте, что он будет охватывать процессорную технологию, используемую в мобильных телефонах. он в основном нацелен на зрелый диапазон». старший обозреватель полупроводниковой отрасли ван жучен сообщил журналистам, что документы министерства промышленности и информационных технологий включают не только машины для литографии на основе фторида аргона, но и вспомогательное оборудование. это небольшая экосистема. «глядя на технологические узлы, они все сосредоточьтесь на зрелом диапазоне, особенно на 28 нанометрах».

способы изготовления чипов с меньшей шириной линий

следует отметить, что еще 20 июня министерство промышленности и информационных технологий выпустило «руководство по продвижению и применению первого (комплекта) основного технического оборудования (издание 2024 года)». оборудование для производства интегральных схем», имеется машина для литографии с фторированным криптоном и машина для литографии с фторидом аргона.

затем в сентябре министерство промышленности и информационных технологий выпустило еще один уведомительный документ, о котором было официально объявлено внешнему миру. в зависимости от источников света литографические машины можно разделить на три типа: uv (ультрафиолетовый), duv (глубокий ультрафиолет) и euv (крайний ультрафиолет). литографическая машина с фторидом криптона и машина для литографии с фторидом аргона, упомянутые в уведомительном документе, являются литографическими машинами duv четвертого поколения.

в настоящее время литографические машины прошли через пять поколений разработки. по мере изменения длины волны от первых 436 нм до новейших 13,5 нм процесс производства чипов постепенно достиг 3 нм, что близко к пределу.

есть два ключа к работе литографической машины: один — это длина волны литографической машины, а другой — числовая апертура (na) системы объективов. по известной формуле – критерию рэлея, то есть cd=k1*λ/na. cd представляет ширину линии, которая представляет собой минимальный размер элемента, которого может достичь чип; λ представляет длину волны источника света, используемого литографической машиной, na относится к числовой апертуре объектива литографической машины, которая является угловой диапазон линзы, собирающей свет; k1 — коэффициент, зависит от многих факторов, связанных с процессом изготовления чипа.

согласно этой формуле, если вы хотите изготовить чип с меньшей шириной линии, то есть с меньшим значением cd, вы можете использовать более короткий источник света, объектив с большей числовой апертурой и уменьшить значение k1.

например, машина для литографии euv голландского производителя полупроводникового оборудования asml имеет длину волны источника света всего 13,5 нм. в то же время asml постоянно совершенствует апертуру литографической машины для производства чипов с техпроцессом 7 нм или выше.

добавление сверхчистой воды между объективом литографической машины и пластиной с использованием воды в качестве среды не только сокращает длину волны скрытого источника света, но и увеличивает скрытое значение числовой апертуры. этот тип литографической машины, в которую добавляется сверхчистая вода, называется иммерсионной литографической машиной, поэтому литографическая машина duv также может достигать потолка оптического разрешения.

однако машина для иммерсионной литографии теоретически проста, но инженерная реализация довольно затруднительна. линь бенджян, известный как «отец машин для иммерсионной литографии», за время своего пребывания в tsmc команде потребовалось 2 года и 7-8 изменений, чтобы добиться прорыва всего в одной иммерсионной системе. инсайдеры отрасли говорят, что разработка машин для иммерсионной литографии настолько сложна, что это эквивалентно стрельбе по мишени на земле из пистолета на луне. ‌

каков уровень разрешения ≤ 65 нм и наложения ≤ 8 нм?

помимо вышеперечисленных методов, мультиэкспозиция также является технологией улучшения процесса изготовления фотолитографических машин. например, машина для иммерсионной литографии duv asml nxt: 1980 имеет разрешение ≤38 нм, но она может поддерживать производство по 7-нм техпроцессу первого поколения tsmc, опираясь на технологию многократной экспонирования.

как важный технический показатель литографической машины, точность наложения обычно относится к «наивысшей точности, достижимой при многократной экспозиции». она определяет минимальную ошибку физического смещения между каждым экспонированием и напрямую влияет на качество процесса многослойного экспонирования. эффективность. поскольку технологические узлы продолжают масштабироваться до 14, 10 и 7 нм, возникла необходимость многократного воздействия.

итак, сколько нанометровых процессов может выполнить литографическая машина arf (длина волны источника света 193 нм, разрешение ≤ 65 нм, наложение ≤ 8 нм), указанная в уведомительном документе? на каком уровне? сколько нанометров может достигать крайний диапазон?

в совокупности производительность отечественных литографических машин arf этой спецификации относительно близка к литографической машине arf twinscan xt: 1460k, поставленной asml во втором квартале 2015 года (разрешение ≤65 нм, точность наложения <5 нм). согласно соотношению 1:3 между точностью наложения и процессом массового производства, эта фотолитографическая машина теоретически может производить массовое производство чипов по 28-нм техпроцессу.

однако представители отрасли полагают, что по таким причинам, как большие ошибки точности наложения, отечественная литографическая машина arf может не соответствовать требованиям разрешения «литографической машины 28 нм». вообще говоря, отечественная литографическая машина duv, представленная на этот раз, должна представлять собой улучшенную версию предыдущей бытовой литографической машины с разрешением 90 нм, которую можно использовать для зрелых технологических нужд производства чипов 55-65 нм.

«список министерства промышленности и информационных технологий включает не только машины для литографии с фторидом аргона, но и вспомогательное оборудование. это небольшая экосистема. если посмотреть на технологические узлы, то все они ориентированы на зрелый диапазон, особенно на 28 нанометров». рухен сказал, что если fab (фабрика пластин) будет продвигаться в больших масштабах, то она будет успешной. что касается массового производства, за исключением мобильных телефонов и других сценариев, китай имеет большую или настоящую автономию: «этого достаточно для большинства гражданских, промышленных и других предприятий. сценарии национальной обороны».

отечественные литографические машины сделали небольшой шаг вперед

технический уровень фотолитографической машины, являющейся основным оборудованием производства полупроводников, напрямую определяет производительность и качество чипов. в течение долгого времени наша страна находилась под контролем других производителей литографических машин, а высококачественное оборудование в основном зависит от импорта.

по сравнению с предыдущими отечественными литографическими машинами с разрешением 90 нм, новое разрешение 65 нм добилось определенного прогресса. конечно, нам все еще необходимо четко осознавать разрыв между отечественными литографическими машинами и передовыми зарубежными машинами.

следует отметить, что литографическая машина arf, раскрытая в уведомительном документе, по-прежнему представляет собой машину для сухой литографии duv, а не более совершенную машину для иммерсионной литографии duv (также известную как литографическая машина arfi).

перед отечественными производителями литографических машин все еще остается множество проблем, которые необходимо решить в процессе перехода от сухой дуф к иммерсионной дув, причем не только в технологическом плане. хотя компания asml выпустила первую серийную машину для иммерсионной литографии duv xt: 1700i в 2006 году, только в 2010-х годах она использовала машину для иммерсионной литографии duv, чтобы победить двух гигантов литографических машин того времени, canon и canon nikon. установил свое господство.

финансовый отчет asml показывает, что китай станет вторым по величине рынком компании в 2023 году. в первом и втором кварталах 2024 года продажи asml в китае составили 49%. по объемам продаж во втором квартале на долю arfi пришлось 50%, превысив 31% у euv.

фактически, самые передовые машины для литографии euv компании asml были полностью запрещены к экспорту в китай. в октябре прошлого года соединенные штаты обновили свой экспортный контроль в отношении передовых технологий производства чипов и расширили спектр литографических машин, экспорт которых в китай ограничен; китай, то есть использование многократной экспозиции. литографическая машина, обладающая расширенными технологическими возможностями.

6 сентября правительство нидерландов объявило, что расширит сферу экспортного контроля литографических машин, включив в них оборудование для литографии в глубоком ультрафиолете, «приведя в соответствие» с контролем в соединенных штатах, если asml захочет экспортировать twinscan nxt: модели 1970i и 1980i с погружением. оборудование для литографии duv в китай. чтобы гравировать систему, вам необходимо сначала подать заявку на экспортную лицензию у правительства нидерландов.

инсайдеры отрасли полагают, что дальнейшее ужесточение asml экспорта усовершенствованных duv является одним из факторов, способствующих публикации информации о новейших отечественных литографических машинах. в этой связи ван рухен сказал: «после того, как соединенные штаты вынудили правительство нидерландов добавить экспортную лицензию, а asml сотрудничала, чтобы высказаться, это была побочная контратака».

shenwan hongyuan securities считает, что официальное раскрытие прогресса в производстве основного оборудования повысило доверие рынка, принесло пользу отечественная отраслевая цепочка, связанная с литографическими машинами, расширение отечественных заводов по производству пластин можно контролировать независимо, а также выиграло общее отечественное полупроводниковое оборудование. компании промышленной сети, такие как smic, northern huachuang, china microelectronics corporation, tuojing technology, microconductor nano и shanghai microelectronics, получат возможности для развития благодаря машинам для литографии arf 65 нм отечественного производства.

(редактор: у цин. обзор: ли чжэнхао. корректор: ян юся.)