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作者:管理员    发布于:2023-01-06 14:54:29    文字:【】【】【

  太阳2娱乐光刻机是造芯片的设备,要想将精密的芯片图案复刻在晶圆表面,就需要光刻机以照相机的原理进行曝光。不过条条道路通罗马,光刻机的种类也不止一种。

  美国,日本都在探索各类光刻机技术,而中国新型光刻机也要来了。这是怎样的光刻机设备呢?ASML的EUV光刻机还能发展多久?

  提到光刻机,大部分人想到的都是荷兰ASML,这家公司是全球最大的光刻机制造商,其生产的DUV,EUV光刻机畅销全球。

  尤其是EUV光刻机,只有ASML能生产。集成了10万个零部件,背后是全球5000多家供应商,运用了来自世界各国顶级的技术。ASML整合全球产业链资源实现EUV光刻机量产,站在了芯片制造供应链的金字塔顶端。

  如果没有ASML的EUV光刻机,台积电,三星和英特尔等巨头都无法制造出高端芯片,苹果、高通、联发科等企业设计的芯片也无法进入生产线。

  总之一切都需要光刻机的支持,才能稳定推进芯片行业的发展。不过ASML的EUV光刻机不是随便就能买到的,钱是一回事,能在规则许可范围内采购又是另外一回事。而且ASML的EUV光刻机产能十分有限,一年就量产四五十台。

  种种因素下,促使了各国对光刻机展开了探索,在传统的光刻机路径之外研究其它的解决方案。

  美国造出的是电子束光刻机,是由美国公司Zyvex Labs参与研发的。该公司打造全球分辨率最高的光刻机系统ZyvexLitho1,该系统可以实现0.7nm的芯片制造,被应用于量子计算机领域。

  ZyvexLitho1的光刻精度超过了EUV光刻机,线nm,在原子级的分辨率下造出来的芯片可以说是达到了物理规则的极限。但是很显然,ZyvexLitho1光刻机就是朝着打破极限而去的。

  当然,ZyvexLitho1并非没有缺点,产能低,适应范围有限。除了在量子处理器芯片能发挥巨大作用之外,似乎还无法应用于消费级电子产品中。

  日本研发的是纳米压印设备。这种设备采用了类似印刷术的技术,偏向于传统的机械手段对芯片图案进行转移。和传统的光刻机相比,对光源没有任何依赖,而且设备模板可以反复使用,大大降低了使用成本,也没有什么功耗。

  目前日本佳能,铠侠等巨头在积极推进纳米压印设备的研发,据说已经实现了成熟工艺的突破,未来会朝着高端工艺前行。要是纳米压印设备实现了高端工艺,或许传统光刻机的优势地位就要被打破了。

  美,日之后,中国团队正式官宣,推出新型光刻机,名为超分辨率光刻机,可以实现22nm的工艺。据悉,超分辨率光刻机是中科院光电所的研发项目。解决了超分辨光刻镜头,高均匀性照明,多自由度工件台等技术,采用了365nm波长光源。

  传统光刻机的原理是将激光反射到光刻模板,将芯片图案曝光在涂抹光刻胶的晶圆表面。而超分辨率光刻机的原理是将光源投放在透镜表面,然后形成等离子体,再把芯片图案复刻在硅片上。

  不过这种光刻机的生产效率,聚焦面积等等还有很大的完善空间,仍需继续努力。

  各国对光刻机的探索丰富多元,对传统的光刻机路径发起挑战。美国的电子束光刻机,日本的纳米压印设备,中国的超分辨率光刻机,除此之外人类还试图用定向自组装,等离子体激光等各类技术替代传统光刻机。

  尽管业内有各种创新技术探索,但想要完全替代传统光刻机还是需要反复验证的。

  ASML的光刻机技术得到了行业内的验证,拥有几十年的研发经验,各项技术都十分成熟,也形成了一整套的产业链模式 ,不可能说变就变。否则技术迭代的成本谁来承担,失败的风险谁来扛。

  可是在摩尔定律的极限下,传统的路径迟早要做出调整,创新技术在关键时刻或许能提供解决方案的思路。那么ASML的EUV光刻机还能发展多久呢?

  或许ASML的EUV光刻机已经遇上了性能瓶颈,目前EUV光刻机可以支持3nm芯片的量产。但是到了2nm就必须使用更先进的NA EUV光刻机,ASML会在2024年量产迭代设备,支持芯片制造商完成2nm芯片的量产突破。

  摩尔定律引导人类芯片发展了半个世纪,提供重要的指导思路,ASML也面临巨大的性能提升压力。能否打破摩尔定律的极限需要全人类的努力。不管有怎样的创新技术,目的都只有一个,延续人类芯片技术的无限可能。

脚注信息
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