在半导体制造领域,一个广为流传的观念是,生产7纳米及以下工艺的芯片必须使用极紫外(EUV)光刻机。这一认知,正是美国限制荷兰高级半导体材料公司ASML向中国出口EUV光刻机的核心原因。美国担忧,一旦中国掌握了这种高端设备,将能自主制造出先进的芯片,从而摆脱对外部技术的依赖。
面对这样的技术封锁,中国半导体行业并未气馁,而是积极寻求突破。业界普遍认为,一旦实现了自主制造,无论美国如何限制,中国都能迎难而上,生产出所需的芯片。
然而,美国的限制措施并未止步于EUV光刻机,而是进一步扩展到了先进的深紫外(DUV)光刻机。尽管如此,中国半导体企业早已未雨绸缪,提前采购了足够数量的DUV光刻机,以应对可能的供应中断。
尽管如此,EUV光刻机依然是业界关注的焦点。毕竟,在7纳米及以下工艺领域,EUV光刻机被视为不可或缺的利器。而国产EUV光刻机的量产,似乎还遥遥无期,这无疑给中国半导体行业的发展带来了不小的挑战。
然而,近日传来的一则消息给业界带来了新的希望。有专业机构指出,利用现有的浸润式DUV光刻机,也有可能制造出2纳米芯片。这一发现颠覆了传统的认知,为中国半导体行业提供了新的发展方向。
据台积电的资料显示,今年即将量产的“2纳米”节点芯片,其最小(金属)半节距为10纳米。然而,即便是使用EUV光刻机,也无法一次性完成光刻,因为这一尺寸已经低于目前最先进的EUV系统的分辨率。因此,EUV光刻机也需要采用多次曝光技术,如双重图案化(SADP)等。
除了SADP之外,还有一种名为六重图案化(SASP)的技术方案。采用这种方案,相当于进行了6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。然而,这种SASP方案需要在SADP(双对准)后紧接着进行SATP(三对准),技术难度较大。尽管如此,这一发现依然为中国半导体行业提供了宝贵的技术参考和新的发展方向。
当然,采用这种复杂工艺也会带来一些问题,如良率降低、成本上升等。因此,在没有特别需求的情况下,业界不会轻易采用这种方案。然而,在面临技术封锁和供应中断的极限情况下,这种方案或许将成为中国半导体行业突破困境的关键。