La fabricación avanzada de circuitos integrados se basa en la litografía
La industria de circuito integrado tiene 'dispositivos de generación, la generación de proceso, equipos y materiales generación de dichos, lo que significa que cuando toda la industria en eras, técnicas de fabricación de micro-nano se basan más en la introducción de nuevos materiales y la capacidad de procesamiento para mejorar el equipo de micro-procesamiento Para lograr avances tecnológicos, los procesos de fabricación y los materiales de los equipos están más integrados. A menudo, se necesitan construir muchos procesos de fabricación en torno a los materiales clave de los equipos. Las máquinas de fotolitografía son los equipos más sofisticados, difíciles y costosos en la fabricación de circuitos integrados.
Hay expertos litografía dijo a los periodistas: 'En los procesos de fabricación de circuitos integrados avanzados que, a menudo necesitan un chip que ir a través de docenas proceso de fotolitografía, siempre hay que usar la litografía para diseñar obleas de circuitos gráficos hasta hacer Por lo tanto, a menudo se dice que el nodo de proceso de un determinado nanómetro a menudo está determinado por la máquina de litografía y sus procesos relacionados, o es el factor central. Cuánta resolución se puede lograr con la máquina de litografía, la integración ¿Cuánto es el nodo de proceso del circuito?
Porque cuando la litografía es tan importante, las empresas de fabricación en la inversión de capital cada año, alrededor del 30% -40% se invertirán más de la litografía de la litografía ha pasado por una larga evolución: 1960 contactos la litografía, la litografía proximidad, máquina de proyección de la litografía en la década de 1970, 1980 paso a paso, la máquina de litografía paso a la exploración y, a continuación, a las máquinas de litografía de inmersión, y en la actualidad sólo ha aparecido en La máquina de litografía ultravioleta extrema (EUV) en el mercado, el rendimiento del equipo continúa mejorando.
La línea de producción de circuitos integrados corriente actual de la máquina de litografía: capa de Key para un proceso de litografía de circuitos integrados, más de nodo de 28nm utiliza una longitud de onda de la litografía seca 193 nm, los nodos de 28nm-10nm utilizando longitud de onda de 193 nm litografía de inmersión, como para el apoyo fabricación de 10nm IC, la industria ha estado tratando de adoptar máquina de litografía EUV, la próxima generación de alta litografía EUV apertura numérica está actualmente en desarrollo, los próximos 2--3 años son propensos a ser desarrollado que puede soportar 5 nm, 3 nm y los siguientes procesos. capa no crítico utilizando la longitud de onda 248 nm DUV de litografía, litografía y I-Line (longitud de onda 365 nm).
Kang a periodistas expertos semiconductores grandes, nodo de proceso de fabricación de 10 nm y por debajo de 'tecnología de la máquina de 193 nm de longitud de onda litografía de inmersión + exposición múltiple (Patterning múltiple, MP)' está más extendida actualmente uso, y 7 nm para lograr el proceso de producción de 10 nm. Sin embargo, el uso de la exposición múltiple traerá los dos problemas, a saber, más el costo de la subida de la máscara de litografía, sino que también afectan el rendimiento, más de un paso de proceso es reducir el rendimiento más de una vez, el segundo es para extender el proceso del ciclo, la exposición múltiple no sólo aumentará el número de impresiones, y aumentar el número de procesos de lixiviación y CMP. utilizando la máquina de litografía EUV no es necesario exposiciones múltiples, un patrón bien puede estar expuesto querido, ventajas obvias en términos del ciclo de producción, la complejidad de OPC, control de procesos, rendimiento, etc. . el mercado ha comenzado a distribuir una variedad de modelos actualmente en EUV Samsung, TSMC dijo que tendrá el uso de la máquina de litografía EUV en el proceso de 7 nm.
La máquina de litografía internacional está altamente monopolizada
Aunque la litografía es tan importante en la producción de circuitos integrados, pero la industria de la litografía es altamente monopolizado estado, sólo 3-4 fabricantes del mundo puede fabricar, son los Países Bajos, ASML (ASML), Nikon de Japón (Nikon ), Canon (Canon) y Shanghai Microelectrónica de china (SMEE) en la que ASML en una posición dominante, más del 7 por ciento en un mercado de monopolio, tales como máquinas de litografía de inmersión de 193 nm, ASML ocupan más del 90% de cuota de mercado ;. litografía 248 nm DUV , ASML que representa más del 50%; EUV máquina de litografía ASML es solamente un monopolio; mercado de la litografía I-Line es básicamente ASML, Canon, Nikon tres compartir.
Las estadísticas muestran que el desarrollo de la litografía de China no comenzó tarde. Desde el comienzo de la década de 1970 se han instrumentos de precisión, la Universidad de Tsinghua, la Academia de Ciencias del Instituto de Óptica, Sección CLP investigación 45 de inversión. Como primer volumen del mundo en 1978 g-tipo línea de producción paso de litografía de proyección se produjo después de los Estados Unidos, 45 han invertido paso el trabajo de desarrollo por la máquina de proyección paso de litografía, desarrollado en 1985, el primero de su g-línea de paso de litografía de proyección tipo 1.5μm , puesto en marcha en 1994 con una resolución de 0.8μm paso a paso de la máquina de proyección de litografía, introducida en 2000 con una resolución de 0.5μm práctica paso a la litografía de proyección. en 2002, el estado estableció en Shanghai, Shanghai Microelectrónica Equipment Co., Ltd. (SMEE) Décima soportar proyectos de investigación litografía de cinco años, la Sección 45 del CLP involucrará a las tareas de investigación y desarrollo paso de litografía de proyección del equipo en su conjunto se trasladó a Shanghai, a participar. en la actualidad, Shanghai es la más avanzada tecnología microelectrónica litografía Unidad de desarrollo y producción de máquinas.
Desde el progreso del desarrollo de vista, la tarea de China 90nm litografía prototipo de desarrollo "por un grupo especial de expertos en el sitio de pruebas de implementación 02 organizaciones Oficina de Administración. Nodos de proceso longitud de onda de 193 nm 28nm litografía de inmersión en fase de desarrollo. Aunque estos años hizo Algunos logros, pero China todavía está muy por detrás del nivel internacional en tecnología de litografía.
Necesidad de resolver el dilema de "falta de personas sin dinero y sin acumulación"
Ultra-alta requisitos de precisión, es una de las causas principales de tecnología de litografía es difícil lograr un avance en un corto período de tiempo no es una metáfora tan viva en la industria: la litografía grabado con un circuito sobre una oblea de silicio, como si los dos Boeing 747 avión de línea, al mismo tiempo a una velocidad de 1.000 kilómetros por hora de vuelo en un pequeño grano de letras arroz! esta es la mesa de la máquina de litografía de gama alta, cuando un movimiento síncrono de alta velocidad de la etapa de máscara alcanzó precisión de sincronización de nivel de nanómetros a ser fabricado Con un chip de tan alta precisión, los requisitos de precisión de la máquina de litografía en sí son aún más altos.
Además de los retos técnicos, los expertos dijeron a la prensa que el desarrollo de máquinas de litografía, hay muchas dificultades. Se puede resumir con 'falta de personas carecen de dinero acumulado' para describir. En primer lugar, el desarrollo de la intensidad de la litografía de alta inversión. Intel original, TSMC, Samsung con el fin de promover la máquina de litografía ASML EUV para acelerar el desarrollo, a costa de 3,8 mil millones de euros logra su participación del 23%, y, además, invirtió 1,38 mil millones de euros en los próximos cinco años para apoyar el desarrollo de la tecnología ASML EUV. con los años, a pesar de la importancia de la litografía máquina desarrollada que puede ser 02 especial de inversión de las máquinas de litografía, en comparación con las empresas internacionales, menos demasiado. en segundo lugar, hay una gran cantidad de lagunas en el sistema de litografía ayuda interna apoyar el desarrollo de las industrias básicas, que también limita la luz desarrollo de la máquina grabado. Por último, se unen a la base de talento investigador litografía es, la formación difíciles muy pequeño, ciclo de entrenamiento es largo, pero el resultado del ciclo de la máquina de litografía es largo, mal trato de las personas, también causó altos niveles de grave fuga de cerebros, más Intensificó el estado atrasado de las máquinas de litografía doméstica.
Además, una gran salud, dijo que el desarrollo de la máquina de litografía es sólo una pequeña parte del éxito, con el fin de formar un proceso de litografía correspondiente, la máscara también desarrolló una planta con máscaras de juego, material vegetal material de resina fotosensible el fabricante de equipos y materiales desarrollado en conjunto con la tecnología y así sucesivamente. esto demuestra la precisión y máquinas de litografía sistemáticas y la tecnología relacionada, sino también a aumentar aún más el reto de la obra.
A pesar de que el desarrollo de China se enfrenta a las máquinas de muchos problemas de litografía, pero con el rápido desarrollo del móvil nacional electrónica, comunicaciones, electrónica del automóvil, otros mercados de uso final en red y, sino que también proporciona una oportunidad única para el desarrollo de la industria de equipos domésticos. Como se trata de avance cadena corta bordo cuando expertos señalaron: 'antes de proceso de desarrollo de la litografía debe adherirse a desarrollar activamente de gama alta, gama baja del producto para lograr el camino tan pronto como sea posible la única manera de sostener todo el equipo de I + D, la acumulación de talento, la ingeniería. la experiencia, la formación de un círculo virtuoso. Además, debería conducir a la atención nacional en la máquina de litografía, seguirá aumentando la inversión en máquinas de litografía, la investigación y el desarrollo para mejorar las condiciones para atraer talento, hay que señalar que la inversión continua mientras que la inversión para evitar Los inconvenientes de la entrada pulsada.
Jefe de Expertos División Eléctrica de China Liu Bin también señaló: 'relación a largo plazo es el fabricante de chips muy importante y aguas abajo, que se ha convertido en la clave del desarrollo a largo plazo de que existe la industria de equipos de semiconductores de China y no ha sido resuelta definitivamente' la parte aguas arriba de la cadena de la industria de semiconductores , el desarrollo de la industria de equipos de semiconductores, sin el apoyo del estado. Puesto que el estado de su industria de equipos industriales, fabricación de equipos de unidades no puede tener la misma fuerza y el mundo maduro para proveedores de equipos. por lo tanto, el desarrollo de la industria de equipos requiere financiación enorme de I + D Inversión, formación de equipos técnicos profesionales y cooperación a largo plazo con los fabricantes de chips en sentido descendente.