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28nm光刻机与7nm差距在哪？

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发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

28nm光刻机与7nm差距在哪？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

这个概念就被混淆了!无论是28纳米也好，7纳米也罢，指的都是光刻机的制程工艺。而光刻机背身只分为紫外光刻机(UV)，深紫外光刻机(DUV)，极紫外光刻机(EUV)。其中28纳米的制程工艺用DUV也行，用EUV也可以。7纳米制程工艺使用DUV也是可以的，只不过太麻烦了，用EUV比较简单省事。



而DUV光刻机和EUV光刻机的差距主要在:“光源，物镜”，这三者基本上决定了一台光刻机制程工艺的高低。如果说到具体的工艺上，那就是28纳米制程工艺制造的芯片与7纳米制程工艺制造的芯片性能差太多了，基本上28纳米制程工艺是9年前的了，如果让用回9年前的手机，你还愿意么？



机台部件差距

先来看光源。DUV光刻机采用的Arf光源，其波长普遍在193纳米。而光刻机的分辨率除了正比于波长之外，还主要受限于瑞利衍射极限。Arf光源的极限基本就是7纳米了，在提升分辨率的话，那代价就太大了，根本划不来。而EUV光刻机采用的是EUV光源，其波长为13.5纳米，这么短的波长，就很容易实现分辨率的提升，所以使用EUV光刻机的话制程工艺达到7纳米，5纳米，3纳米是很容易做到的。另外，同时开始制作7纳米的芯片，EUV光刻机的效率要比DUV高的多。



再来看物镜组。ASML制造的EUV光刻机使用的是蔡司公司提供的物镜，其数值孔径(NA)值为0.33越大。看公式“光刻机分辨率=k1*λ/NA”。也就是说NA值越大表示分辨率越高，光源波长越短，分辨率也就越高。由于受限于技术，导致镜头的NA值不能无限增大，所以只能选择缩小光源的波长了。国内NA值为其0.75的光学系统已经通过验收了，正在向NA值为1.35的进发。可以说，国产DUV光刻机的光学系统的NA值已经比ASML的高了。



由此可知，EUV光刻机和DUV光刻机之间的差距有多大。当然了，EUV光刻机需要的光源和物镜都是需要极高技术支持的，不掌握先进的技术，那是制造不出EUV光刻机的。此外，芯片的制程工艺，不仅仅是由光刻机决定的。更多的在于一个厂商的研发工艺，比如说，台积电使用DUV光刻机就可以将芯片的制程推向7纳米，而三星就不行了，三星想要制造出7纳米制程工艺的芯片，就必须要有EUV光刻机。所以说，现在使用DUV光刻机也是可以实现7纳米制程工艺的，只不过就看厂商对技术的研发怎么样了。毕竟台积电上千人的研发团队，用了3年时间，烧了数百亿美金才拿出7纳米制程工艺。所以说，生产芯片既要舍得投资，还要等待。

回答于 2019-09-11 08:43:50

实际上在芯片制作上28nm和7nm有着巨大差距，所谓差距是在集成度上，但是芯片的使用效果并没有差距，就是说芯片功能上用小体积的代替了大的，单位体积下能容纳更多设计功能，当然是今后芯片的发展方向，但是并不代表有些领域一定就是必须使用小的，比如军用芯片，由于很多国家掌握不了7nm芯片技术，但是由于军事上的需求，必须防止机密泄露，因此军事芯片肯定不会采用其他国家的产品，就像俄罗斯，他的军工产品芯片全部都是自己的，芯片不管多大只能是在自己成熟技术范围内，中国也是如此，在武器装备中的芯片绝不可能使用别国的，即使是别的国家可以廉价供应的也不会使用，一定会根据自己的需要设计生产自己的芯片，因此中国有28nm芯片能力，就会有继续发展的基础，事实证明芯片技术还是自己的好，不能7nm那就8nm.10nm20nm，包括手机芯片，使用大的芯片，大不了体积大点，费电一些，只要保证功能使用就行，咱们不能急功近利，但是中国芯片技术的发展肯定会继续前进，生成自己的成熟产业链是早晚的事。

回答于 2019-09-11 08:43:50

提问者是文科生吗？你混淆了光刻机指标和芯片工艺指标，这两者不是一样的。28纳米是中国马上要推出的光刻机指标，通过多次曝光，其可以生产11纳米芯片，如果配合正在开发中的下一代高精度工作台，有潜力生产7纳米芯片。

回答于 2019-09-11 08:43:50

先说国外的技术，国外在90nm工艺之前使用的DUV光刻机，这种光刻机在90nm之后就用不了了，研究下一代光刻机中途夭折了，这时台积电提出了浸没式DUV光刻机，然后和阿斯麦合作，就因为这个想法，他们两家都从行业倒数变成了行业老大。这种浸没式DUV光刻机一直用到7nm，这两年EUV光刻机出来了，用到了第二代7nm工艺上，之后的工艺一直都会用EUV光刻机。

再说国内，国内目前有的90nm光刻机好像是DUV非浸没式光刻机，目前传出来的28nm基本上能看出来是浸没式DUV光刻机，这种光刻机通过后续改进理论上最多能做到7nm。目前中国还没有EUV光刻机，估计光源镜头什么的也开始研发了。

所以要我说28nm光刻机出来之后意义非常大，解决的从无到有的问题，同时也让我们看到了国产7nm的希望，还为后续的EUV光刻机奠定了基础。

最后说一下EUV光刻机，EUV光刻机里面确实有很多新想法，光源用的13.5nm波长的光，其实已经是x射线了，这种X射线穿透能力很差，所以不能用透镜做镜头来聚焦了，所以EUV光刻机里面全部都是反射镜组。确实很不可思议。也正是因为这样，EUV光刻机才研发了十几年[捂脸]。

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