浸润式DUV光刻机新突破:理论上可制造2nm芯片?

发布时间:2025-03-02 16:41:01 来源:互联网

在半导体制造领域,一个普遍认知是,生产7纳米以下的高端芯片离不开EUV光刻机。这一技术门槛,正是美国限制ASML向中国出口EUV光刻机的关键所在,其目的显而易见,旨在遏制中国在先进芯片制造领域的进步。

然而,这种技术封锁并未让中国半导体行业感到绝望。相反,它激发了中国自主研发的决心。一旦掌握了自主制造能力,无论美国如何限制,中国都能应对自如,因为核心技术的掌握意味着不再受制于人。

随着时间的推移,美国的封锁范围不断扩大,连先进的DUV光刻机也被纳入禁运之列。但中国半导体企业早有准备,国内晶圆厂在禁令实施前已采购了足够数量的DUV光刻机,因此这一举措并未造成太大影响。

尽管如此,EUV光刻机仍是悬在中国半导体行业头上的一把利剑。毕竟,没有它,似乎很难跨越7纳米以下的工艺门槛。而国产EUV光刻机的量产,似乎还遥遥无期。

然而,近日有专业机构带来了一线曙光。据分析,利用现有的浸润式DUV光刻机,理论上也可以制造出2纳米级别的芯片。这一发现,无疑为中国半导体行业提供了新的可能。

根据台积电的资料,即将量产的“2纳米”节点芯片,其最小(金属)半节距为10纳米。值得注意的是,即使采用EUV光刻机,也无法一次性完成光刻,因为这一精度已超出了目前最先进EUV系统的分辨率。因此,EUV光刻机同样需要采用多次曝光技术,如双重图案化(SADP)来实现。

除了SADP外,还有一种名为六重图案化(SASP)的技术方案。采用这种方案,相当于进行六次曝光,可以将光刻机的分辨率降低至标准的六分之一。以浸润式DUV光刻机为例,其能达到的分辨率一般为38纳米。如果采用SASP方案,则可以达到6.3纳米半间距,而2纳米芯片的半间距为10纳米。

因此,从理论上讲,2纳米芯片也可以使用DUV光刻机来制造。当然,这种SASP方案实施起来难度较大,需要在SADP(双对准)后紧接着进行SATP(三对准)。

尽管实施起来颇具挑战,但这一发现无疑为中国半导体行业提供了宝贵的方向和参考。它意味着,即使没有EUV光刻机,中国半导体行业也并非无路可走。当然,这种复杂工艺会导致良率降低、成本上升,因此在非必要情况下不会轻易采用。然而,在关键时刻,这或许将成为中国半导体行业突破封锁的关键。

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