光刻机最小纳米是(光刻机为什么纳米越小越好)

2022-12-06 5:16:12 基金 xialuotejs

如果用日本尼康光刻机制造芯片最小能到几纳米?

15纳米。

在上世纪九十年代,尼康和佳能才是全球光刻机霸主,当时根本就没有ASML什么事,只是后来包括尼康和佳能都陷入了157纳米光刻机技术困境当中。

而他们又不转变思路,结果荷兰ASML通过采取台积电建议的浸入式技术,实现了技术上的突破,然后开始把尼康和佳能远远甩在身后,从2011年之后,ASML就几乎垄断了全球所有的高端光刻机市场。

我国光刻机研发

我国也有不少企业和科研院所在研发光刻机,而且我国在2007年就实现了90纳米光刻机的技术突破,但直到现在我国真正量产的光刻机也一直停留在90nm,虽然前段时间上海微电子宣布已经成功研发出28纳米光刻机,但要真正量产也需要等到2021年底或者2022年。

但是从28纳米到7纳米还有很长的路要走,在这过程当中,首先要突破14nm才可以,因此我国什么时候能够研发出7纳米光刻机还是一个未知数。

光刻机最小纳米是(光刻机为什么纳米越小越好) 第1张

佳能光刻机多少纳米?

佳能光刻机22纳米,光刻机是制造微机电、光电、二极体大规模集成电路的关键设备。光刻机可以分钟两种,分别是模板和图样大小一致的contact aligner,曝光时模板紧贴芯片;第二是类似投影机原理的stepper,获得比模板更小的曝光图样。

国内目前做光刻机的主要有上海微电子装备有限公司、中子科技集团公司第四十五研究所国电、合肥芯硕半导体有限公司、先腾光电科技、无锡影速半导体科技。其中,上海微电子装备有限公司已经量产的是90纳米,这是在中国最领先的技术。其国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备与成套工艺专项“的65nm光刻机研制,目前正在进行整机考核。对于光刻机技术来说,90纳米是一个技术台阶;45纳米是一个技术台阶;22纳米是一个技术台阶……90 纳米的技术升级到65纳米不难,但是45纳米要比65纳米难多了。路要一步一步走,中国16个重大专项中的02专项提出光刻机到2020年出22纳米的。目前主流的是45纳米,而32纳米和28纳米的都需要深紫外光刻机上面改进升级。

中国的光刻机最小能做到96纳米,如果用国产的光刻机做骁龙865处理器,做出来的产品体积有多大?

做不出来。发热问题无法解决。要想做出来,必须重新设计。这也是为什么台积电不代工华为7纳米芯片后,无法找中芯国际换成14纳米的道理,必须重新设计。

光刻机的极限在哪里?

2020年3月28日,中国计算机学会做了一个 CCF YOCSEF 技术论坛:量子计算机离我们还有多远?的主题,主题上 张辉(合肥本源量子计算 科技 有限责任公司副总裁,中国科学技术大学博士)做主题演讲时候有提到,3nm是经典计算机的工艺极限,就是因为量子的问题。本源量子是国内中科院旗下的做量子计算机方面的公司。

之前中芯国际副总曾经在喜马拉雅的音频节目中回答过这一提问,他说1nm的光刻机工艺并不是技术上难以逾越的门槛。只是目前采用投影或浸入式的技术还难以做到1nm工艺,但其实世界上已有直写技术可以做到1nm了,只是采用直写技术的硅片没有商用价值,只能制作掩膜版用,所以说3nm更不是极限了,那么光刻机的极限在哪里呢?接着往下看。

光刻机的极限

其实光刻机极限已经快到了,因为硅这种材料的极限在1纳米左右,如果想要超越1nm,那就得换材料了,但是目前地球上已经发现的材料中,没有比硅更适合的了,所以末来十年都很难超越1nm工艺,除非科学家能发现一种新材料,当然,这种可能很小。

超越1nm很难,那么达到1nm呢?目前要想达到1nm,目前当芯片内部线宽窄到3nm,电路中用于导电的铜线之间的间距太小,就会发生短路,所以说达到1nm都很难,只能寄希望于量子技术的突破了。

荷兰ASML(阿斯麦)公司的现状

在EUV光刻机方面,荷兰ASML(阿斯麦)公司垄断了目前的EUV光刻机,去年出货26台,创造了新纪录。据报道,ASML公司正在研发新一代EUV光刻机,预计在2022年开始出货。

根据ASML之前的报告,预计2020年将会交付35台EUV光刻机,到2021年则会达到45台到50台的交付量,是2019年的两倍左右。目前ASML出货的光刻机主要是NXE:3400B及改进型的NXE:3400C,两者基本结构相同,但NXE:3400C采用模块化设计,维护更加便捷,平均维修时间将从48小时缩短到8-10小时,支持7nm、5nm。

荷兰ASML(阿斯麦)公司的极限

与之前的光刻机相比,ASML新一代光刻机的分辨率将会提升70%左右,可以进一步提升光刻机的精度,毕竟ASML之前的目标是瞄准了2nm甚至极限的1nm工艺的。不过新一代EUV光刻机还有点早,至少到2022年才能出货,大规模出货要到2024年甚至2025年,届时台积电、三星等公司就可以考虑3nm以下的制程工艺了,所以说到2022年光刻机的精度有望达到3nm,要想达到1nm,估计要到2030年了。

总结

总结来说1nm应该是光刻机精度的极限,预计要10年左右才能达到这一目标,我是小熵,你有什么看法?快到下方评论区留言吧!欢迎关注,持续为您答疑解惑。

在紫外光谱。不同的材料有区别。

第一代光刻机是多少纳米的

笫一代光刻机是436纳米。一切光刻机的核心零件是围绕光源来的,根据光源的改进,光刻机一共可以分为5代,分别是最早的436纳米光刻机,然后第二代是365纳米波长,第三代是248纳米,第四代是193纳米波长,第五代是13.5纳米波长的EUV光刻机。