中国的目标,是要在2030年造出EUV极紫外光刻机,大家可能觉得,ASML2010年就已经开始量产光刻机,这会不会太晚了,事实上,这并不算太晚,我们通过不断地缩小所采用的光源的波长(EUV光源13.5nm),增强投影物镜的最小线条成像能力(提高数值孔径1.3)等方式,不断缩小能够加工的最小线宽
这个世界上并不存在5nm光刻机?
这也是为什么其技术难度高的原因,一个看似简单的原理,在超高精度的制约下需要结合光学 材料 控制 电子 机械化学等最顶尖的技术,才能最终完成这以类人历史上几乎最精密的机械
光刻机的零件90%使用了世界最先进的加工技术,甚至一些接口都要工程师用高精度机械进行打磨,尺寸调整次数更可能高达百万次以上
然而,这些方式使得我们光刻机的制造难度以及制造成本急剧增加,并且已逐步逼近物理极限
所以ASML想要研发出下一代的光刻机,2030年前还是很难完成的
事实上,现在全球市场上,第四代浸没式光刻机仍然是当前半导体制造的主力设备
光刻机模拟动画
美国联合欧洲,出动了国家三大实验室,联合美欧160多家科研单位耗费了十几年才攻克了EUV的理论难题
而ASML在制造的时候,可以获取到全球最顶级的零件,光源采用美国的Cymer,透镜是德国的蔡司,2010年,ASML向台积电交付首台EUV研发设备TWINSCAN NXE:3100系统
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光刻机为什么重要,就是因为只有通过光刻机,把电路图和其他电子元印在硅片上,才有制造出芯片的可能光刻机需要在一块指甲盖大小的硅晶片内,映射出几十亿甚至上百亿个微小的单元,目前最先进的光刻机能够加工的最细线条已经达到13nm
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