首頁>科學>

25日,清華大學釋出訊息稱,以該校工程物理系教授唐傳祥為首的研究團隊研發了一種新型粒子加速器光源“穩態微聚束”(SSMB),並完成了首個原理驗證實驗,該成果發表在世界著名科學雜誌《自然》上。SSMB光源未來有望應用於EUV光刻和角分辨光電子能譜學等領域。這是我國在EUV光刻機光源研發方面取得的重大突破。

清華大學官網

眾所周知,EUV光刻機是目前製造高階晶片所需要的最關鍵裝置,目前只有荷蘭的ASML公司能生產,由於西方國家對我國進行技術封鎖,我國得不到高階的EUV光刻機,這也是我國科技方面卡脖子的關鍵技術之一。

我國是半導體大國,但不是強國。2020年我國晶片進口金額超過3500億美元,佔到全球半導體銷售額的79.7%。國務院《新時期促進積體電路產業和軟體產業高質量發展的若干政策》的報告,明確提出,到2020年要實現晶片自給率40%,而到2025年,要實現晶片自給率70%。要想實現這個目標,在高階EUV光刻機上實現突破是關鍵。

我國目前最先進的國產光刻機是上海微電子的28nm的DUV光刻機,預計2021年年底量產。

28nm的DUV光刻機,可以滿足7nm以上的晶片工藝製造需求。而7nm以上工藝的晶片,佔到晶片總需求的90%以上。目前,5nm晶片主要是應用於5G手機。而伺服器、無人駕駛、大資料、Wifi、汽車家電、電腦等,用14nm 甚至 22nm 工藝的功耗和成本要更划算。

我國承擔光刻機研發重任的單位是:上海微電子與中國電科重點突破DUV光刻機,長春光機所是EUV光刻機。

EUV光刻機是當代精密工業的集大成之作,製造工藝相當複雜,一臺高階光刻機需要近十萬個零部件,每個零部件都代表著業內的頂級水平。目前世界上還沒有哪個國家能夠單獨研發出光刻機,荷蘭ASML公司生產的光刻機核心零部件主要來自於歐美日韓等國家,我國想單獨研發,難度可想而知。

光源是光刻機的關鍵零部件之一。光刻機的原理是用波長只有頭髮絲直徑萬分之一的極紫外光,在晶圓上雕刻電路,最終在指甲蓋大小的晶片上雕刻出上百億個電晶體。波長越短,功率越大的光源,才能夠製造出高階晶片。

光刻機

半個多世紀以來,光刻機光源的波長不斷縮小,晶片工業界公認的新一代主流光刻技術是採用波長為13.5奈米光源的EUV(極紫外光)光刻。光刻機需要的EUV光,要求是波長短,功率大。大功率EUV光源的突破對EUV光刻進一步應用和發展至關重要。

目前ASML公司採用的是高能脈衝鐳射轟擊液態錫靶,形成等離子體然後產生波長13.5奈米的EUV光源,功率約250瓦。而隨著晶片工藝節點的不斷縮小,預計對EUV光源功率的要求將不斷提升,達到千瓦量級。而基於SSMB的EUV光源有望實現大的平均功率,並具備向更短波長擴充套件的潛力,為大功率EUV光源的突破提供全新的解決思路。

基於SSMB的EUV光刻機光源,目前還在實驗室裡,一旦成功進入到實際應用階段,將解決我國在研發EUV光刻機中的關鍵難題,大大加快EUV光刻機的自主研發程序!

15
最新評論
  • mRNA疫苗可誘導對SARS-CoV-2及其多種擔憂的變體的持久免疫記憶
  • 大腦衰退從27歲開始