你知道什么是“28纳米光刻机”吗?它能达到7纳米芯片精度吗?
导语:你知道什么是“28纳米光刻机”吗?它能达到7纳米芯片精度吗?28纳米光刻机是什么水平
很多网友认为,有了“28纳米光刻机”,就可以通过双重曝光制造14纳米芯片,通过四重曝光可以制造7纳米芯片。这种说法正确吗?
为了回答这个问题,我们需要先理清楚什么叫做“28纳米光刻机”。
通常意义上,半导体行业的光刻机的划分是根据光源波长来命名,比如我们经常说的193纳米ArF光刻机,248纳米KrF光刻机。
而我们所说的“28纳米光刻机”,则指的是达到“28纳米节点工艺”精度的浸没式光刻机。
熟悉半导体的朋友都很清楚,通常一代光源的光刻机可以通过不断迭代升级跨越多个节点;所以用“28纳米光刻机”来命名,实际上是比通常用光源波长命名要更精确一点。
“28纳米节点工艺”本身是台积电从32纳米节点到22纳米节点的一个过渡,也是02专项立项时期最先进的制程。当时ASML推出的最先进的系统是浸没式光刻机NXT:1950Ai。
为了实现28纳米以下节点,通常需要双重曝光、多重曝光,所以对浸没式光刻系统的精度要求更高。
ASML已经给出早期从2010年-2016年间迭代的4代浸没式DUV光刻机的节点精度和对应的系统指标:
1,2010-2012年的“28纳米光刻机”,其产品套刻精度9纳米,特征尺寸精度3纳米;
2,2012-2013年的“20纳米光刻机”,其产品套刻精度6纳米,特征尺寸精度1.5纳米;
3,2014-2015年的“14纳米光刻机”,其产品套刻精度4纳米,特征尺寸精度1纳米;
4,2015-2016年的“11纳米光刻机”,其产品套刻精度3纳米,特征尺寸精度小于1纳米。
如果要顺延“28纳米光刻机”的命名规范来说,我们同样需要将其升级到“22纳米光刻机”、“14纳米光刻机”、“7纳米光刻机”等不同迭代产品型号,才可以实现相应节点精度的要求。所谓的“28纳米光刻机”不能包打天下啊!
实际上,如果我们仔细地研究ASML的资料,就可以大致发现,ASML从32纳米浸没式光刻机迭代到7纳米浸没式光刻机,也用了大约10年时间!它包括了一系列系统级的逐渐优化和提升,而不是故意人为设定的代差。
所以,如果我国在2023年能够有浸没式光刻机试验机的消息,它至少需要3年才可能形成28纳米的量产能力。之后我们再讨论迭代升级,可能是合理的--当然,彼时升级的速度有可能会稍微快一点。但是这个可能性不大,因为我们可以从我国的90纳米光刻机的商业化进展来看,它从试验机台到商业化成熟产品的跨越需要的时间,远远超过大家的想象。
综上所述,即便是成熟的“28纳米光刻机”,也不能达到量产14纳米或7纳米芯片的精度要求,它仍需要大量的系统级迭代升级才可以达到更先进芯片制程的能力。
因此,我的判断是我国目前解决光刻机困局的路线出现问题,其根源是忽略了试验机台到商业化成熟产品的鸿沟,这两者依赖完全不同的开发模式和组织模式。