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EUV光刻机争夺战打响，国产光刻技术难题有何解？
光刻,芯片,纳米EUV光刻机争夺战打响，国产光刻技术难题有何解？
发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：
EUV光刻机争夺战打响，国产光刻技术难题有何解？
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
在当今半导体产业竟争白灼化的今天，荷兰光刻机的ASML公司宣布实现第100套极紫外光刻系统的出货，至2021年年底就采用EUV光刻机光刻了2600万片晶圆半导体材料。
在半导体技术不断发展的时代，光刻的精度也在提高，2021年先进工艺就要进入5纳米至3纳米的工艺节点，极紫外光刻成为绕不开的独木桥，EUV光刻机就是半导体龙头企业竞相购买的焦点。
那么今后，极紫外光刻技术怎样发展？行业巨龙怎样铸就？中国又将在半导体产业上怎样攻克光刻技术的难题？我就从相关媒体渠道的消息知熟后，谈谈自己的认识。
首先芯片制造领先大企，不停的争买极紫外光刻设备。
芯片先进工艺制程的竞争形势，用“得EUV者得芯片天下”来形容并不为过。象台积电、三星电子等大企都在快速推进EUV的进程。促使EUV光刻机成为半导体巨头们在先进工艺领域抢夺优势的焦点。
2020年以来，几大芯片制造商的高层拜访光刻机制造商ASML公司频次增多，每个企业都希望在核心的EUV设备夺得先机，谋求ASML提供更多的EUV设备，也希望ASML协助更加顺利地使用已经购买的EUV光刻机。
ASML成为台积电、三星、英特尔等三芯片制造商争相拉拢对象，是由于半导体逻辑制程技术到达7纳米以下，由于线宽过细，必须使用EUV作为曝光媒介再加上EUV设备产能有限，致使其成为香馍馍。
其次在5纳米至3纳米的芯片制造过程中极紫外光刻是必须的。
随着半导体技术的发展，光刻的精度不断提高，已由微米级经过多层级细化到目前的纳米级，曝光光源的波长也成为EUV线宽突破10纳米、7纳米、5纳米、3纳米工艺的关键。
有关媒体消息显示，芯片制造的难点和关键点在于把电路图从掩膜上转移至硅片上，就需要通过光刻来实现。光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平。若是用EUV光刻机，晶圆厂就能减少把芯片设计缩小所遇到的光学麻烦，在这过程中也能省去一些多重图形曝光的步骤，在设计很好的情况下，是能够除降低成本和缩短时间，提高良品率的。所以在ASML的EUV光刻机卖价高达每台1.2亿美元的情况下，芯片厂商都还在积极采购。
在今后芯片先进工艺将会不断推进，达到3纳米、2纳米，甚至是1纳米。那个时侯，EUV光刻技术将会发挥更大的作用。有关资料显示EUV光刻技术将促使摩尔定律继续发挥作用，即使工艺微缩到了1纳米后，摩尔定律也会继续适用。
再次EUV技术将会大力应用于存储芯片，成为ASML极紫外光刻设备的下一个大客户。
不仅逻辑芯片制造要用到EUV设备，而且在今后美光、SK海力士等存储芯片大厂在量产DRAM时也会用到EUV设备。
有关半导体专家指出，存储器主要分为两种：一种是DRAM，另一种是3D NAND。3D NAND竞争目前主要集中在芯片层数上，虽然也需要线宽的微缩化，但需求不那么迫切。而DRAM存储器则不同，如果要往1z（12～14nm）以下推进，就需要用到EUV光刻机。那时，将会有更多存储器厂商订购EUV设备。
据悉，目前已有厂商试着将EUV应用于1z DRAM的生产当中。有的正在为使用EUV光刻技术制造DRAM芯片的大规模生产做准备。这其中不乏有三星、SK海力士、美光等储存芯片制造商，有消息称，他们正在寻找管理EUV设备的工程师和行业人员，对是否采用EUV考量的关键在于芯片生产的成本和效率情况进行研究和论证。
结果表明使用EUV在成本和效率上相比使得多重图形爆光技术的优势更加明显。也！会进行成本效率分析，如果证明成本效率更优是会考虑采用。所以前期要投入资金进行相关工艺的探索和开发。
最后要说明的是极紫外光刻不仅只有EUV光刻机，其供应商除ASML之外，还有日本厂商尼康和佳能。虽然EUV变得越来越重要，ASML的优势也变得越来越明显。然而，极紫外光刻产业又并不仅仅只有EUV光刻机。
根据有关半导体专家介绍，与EUV相关的还包括光掩膜缺陷检测和涂覆显影等周边设备，以及光刻行业的关键材料。大部分还在日本厂商那里的，如果EUV的导入能促进整个工序的技术进步的话，与EUV没有直接联系的工序数也会增加。
国内设备厂在前端涂胶显影机与国际光刻机联机的技术问题已经攻克并通过验证，可以与包括ASML、佳能等国际品牌，以及上海微电子的光刻机联机应用。
目前，在中国已经量产的G线、I线、KrF等三大类光刻胶。都达到一定规模。如南大光电达到年产25吨193nm光刻胶产品，未来还将会攻关EUV光刻胶的技术瓶颈。
还有就是解决光刻难题从非核心开始起步。
国内要发展半导体产业，光刻技术是绕不开的一个坎，象国内目前这样薄弱的基础，短期内攻克EUV设备并不大可能。
有关行业专家也曾指出，高性能光刻技术对中国企业来说成本高昂，但是其战略意义不容忽视。中国要推进完整的光刻工业体系发展，只能采取从低到高或是周边设备材料等的策略，EUV是整套产业链中最困难的一块。
电能消耗是EUV最大的问题，它是传统光刻机的10倍，极紫外光的波长仅有13.5nm，投射后在晶圆表面曝光的强度只剩下前端光进入EUV设备光路系统的2%。所以电耗对成本的影响又进而影响其技术研发。
在电能和光源之外，还有光刻胶也是EUV技术需要面对的另一个问题。据资料表明，光刻胶对于光的敏感度表现于不同波长的光源也有差异，这就对EUV光刻机提出了一些特殊要求。即光刻机选择的波长要和光刻胶对应的波长处于同一个波段，来提升光刻胶对于光源的吸收，达到更好地实现光胶化学变化。
有关专家也表示，极紫外光刻虽然领先，也存在许多需要改进的空间。据此说明国内厂商要先在DUV等领域站住脚跟，从周边设备与材料切入，一步一步地解决芯片制造中存在的问题，打实基础，强根固本，这是不是一个有效的策略呢！关注我会看到每天的分享，评论中互相学习进步。
回答于 2019-09-11 08:43:50
另劈溪经，从别的方向赶上或超越他们。
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