芯片制造产业离不开光刻机设备,若是没有光刻机的话,可能一颗芯片都造不出来。如果是生产普通的低端芯片,那么中低端光刻机就足够了。可是要生产5nm及以下的话,必须要用上EUV(极紫外光源)光刻机。
可是全球唯一能生产EUV光刻机的企业是荷兰ASML,台积电,三星若是要生产5nm芯片,也必须采购ASML的EUV光刻机。
其实EUV光刻机之所以重要,是因为光源的问题。波长越短,功率越大的光源,才能够制造高端芯片。EUV光源波长为13.5nm,被用在EUV光刻机上之后,工作波长只有头发直径的一万分之一。
只有精细到极致的波长光源,才能在指甲盖大小的芯片上雕刻上百亿根晶体管。光刻机波长不断缩短,已经演化到最新一代的EUV极紫外光源。
EUV光源的重要性体现在能否生产5nm芯片,光刻机一共经历过5代发展。第一代G-kien光源波长为436nm,可生产制程为800到250nm的芯片。往后发展分别经历了第二代的i-lien,第三代的KrF,第四代的ArF和第五代的EUV。
也就是说,每一代光刻机的进步其实都是光源的进阶,如果能解决光源的问题,相信大部分难题都能迎刃而解。所以在光源的问题上,清华大学传来了好消息。
2月25日,清华大学工程物理系教授唐传祥及研究所在《自然》上发表了“稳态微聚束原理的实验演示”的研究论文。其中重点指出一种新型粒子加速器光源 “稳态微聚束”(Steady-state microbunching,SSMB)的首个原理验证实验。
根据这则消息可知,清华大学在一种光刻机所用的光源上取得了重要实验验证,在SSMB光源的基础上,有望实现更高功率,高重频和窄带宽的相干辐射。最重要的波长可以覆盖到最高EUV波长。
据唐传祥表示,SSMB的潜在应用之一是未来的EUV光刻机光源,这也是国际 社会 重点关注SSMB研究的重要原因。
清华大学教授一句话道出了重点,其团队和科研人员研究的SSMB有望用作未来的EUV光刻机光源,波长可覆盖到13.5nm层次。
同时唐传祥还说到,基于SSMB的光源有望解决自研光刻机最核心“卡脖子”的难题。当然,还需要上下游产业的配合,才能获得真正成功。
清华大学传来的好消息足以振奋人心,在最关键的芯片制造设备光刻机上,已经取得光源的重要突破。看来中科院的布局初见成效。
去年中科院院长白春礼宣布要入局光刻机,当时这则消息引起了业内人员的重视。时至今日,终于在光刻机的布局上初见成效。
虽然清华大学教授也说到,还需要上下游产业的配合,但相信随着时间的推移,下一次不只是解决光刻机光源问题,而是在双工件台、曝光系统、物镜系统等方面都实现同步技术对接。
为国产光刻机迈入高端时代,奠定基础。回到此次清华大学突破光刻机光源本身,已经让光刻机的布局更进一步了。
尽管此次取得进步,但也不可太过骄傲,因为对于国产光刻机产业链来说,还有很长一段路要走。只有不断攻坚克难,坚持到底,才能迎来胜利的曙光。
国外有ASML这样的光刻机巨头,中国还有上海微电子、华卓精科、长春国科、北京国望光学等等众多的国产光刻机玩家。再加上中科院,清华大学这样国内顶级学府机构,再大的困难也会取得突破。
有一就有二,有二就有三,有了这次的突破,一定还会有下一次。期待中国再次传来光刻机产业取得进步的好消息。
对清华大学传来的好消息你有什么看法呢?