在芯片代工领域中,光刻机的地位举足轻重,如果没有光刻机,那么芯片就无法进行生产。目前常见的光刻机有三种,它们分别是浸入式光刻机、干刻式光刻机以及当下技术最高、生产质量最优的EUV光刻机。但你知道吗?除了上述三类光刻机外;还有冰刻式光刻机。

我是小小王,90后科技爱好者,今天带大家来看,西湖大学研发的冰刻式光刻机。
提起光刻机,相信很多朋友都不陌生,目前效率最高、技术最先进的是荷兰阿斯麦的EUV光刻机。与传统的干刻式、浸入式光刻机不同,EUV光刻机是采用极紫外光线对芯片进行曝光生产。和一针一针地对芯片进行雕刻的干刻式光刻机,以及对芯片进行反复折射、曝光的浸入式光刻机相比;EUV光刻机不管是在生产效率上、还是在代工精度中都要优于传统的干刻、浸刻。那么EUV光刻机是不是没有短板呢?不是。

“世界上没有十全十美的事物”,EUV光刻机也存在着许多缺点,例如良品率。由于采用的是曝光式生产,因此在芯片生产过程中,EUV光刻机需要“光刻胶”的辅助,光刻胶是一种对光源极其敏感的胶状类液体,在EUV光刻机的生产过程中,起到了保护芯片纹路的作用。在芯片制程中,需要采用光刻胶对芯片进行印刷、涂抹,这容易导致光刻胶的残留物留在芯片上,倘若清洗不干净,将会影响芯片的良品率。这时候,冰刻式光刻机的优势便暴露出来了。

与EUV光刻机的极紫外光生产不同,冰刻式光刻机是采用水蒸气遇冷凝结的物理特性对芯片进行生产制造。具体来说,冰刻式光刻机通过对水蒸气冷却降温,使其形成轻薄的一层霜,覆盖在晶圆的表面上,对其进行电子束雕刻、制造。由于是霜的缘故,并不需要对芯片进行清洗,因此冰刻机在良品率上要优于EUV光刻机。看到这里,可能有些朋友会问,冰刻式光刻机能够代替EUV光刻机吗?不能,原因有两个。

首先是生产效率。与EUV光刻机“光刻胶+EUV光源曝光”的生产模式相比,冰刻机“水蒸气+电子束雕刻”的生产模式,效率十分低下。冰刻机采用的是电子束生产,也就是电子束刻机,因此需要对晶圆表面进行逐针雕刻。与EUV光刻机的极紫外曝光相比,冰刻机在生产效率上显然落后很多。
此外,采用“冰”来代替“光刻胶”,虽说可以避免清洗,但也面临着一个十分棘手的问题。那就是如何确保在芯片的生产过程中,保持水蒸气不会遇热融化。据悉,冰刻机需要在零下140°的真空环境中进行芯片加工,即便抛去电子束刻机摩擦生热的物理性,怎样确保温度不变也是一个难题。更不用说电力成本和人力成本。

值得一提的是,虽说电子束刻机能够达到10纳米以及10纳米以下的精准度,但由于我们在光刻机领域中技术比较落后,目前我们的电子束刻机仅停留在1微米的水平,并没有达到纳米级水平,更不用说10纳米以下的芯片制造。
目前西湖大学只是在试验、测试阶段,并没有实现任何纳米级芯片的量产。因此大家需要明白,在很长一段时间内,冰刻机并不能代替EUV光刻机。困扰我们的光刻机“卡脖子”问题,也并没有得到解决。对于网上的“捕风捉影”,有关专家也作出解释:现阶段冰刻机并不能商用。可能有人会问了,既然不能商用,关于冰刻机的研发有什么作用呢?别急,让我们继续往下看。
EUV光刻机制程复杂,包含10万多个零部件,而且90%的部件都是来自于不同的国家。荷兰阿斯麦的技术壁垒加上国外对我们的技术*锁封**,我们想要造出EUV光刻机的可能性并不大。芯片断粮事件提醒我们,想要依靠国外技术来发展自家的半导体事业,基本上是不可能的,因此我们只能另谋出路。

西湖大学的电子束冰刻机,虽说在很长一段时间内,不能够代替EUV光刻机,但不代表在未来不能取代EUV光刻机。半导体领域充满了很多的未知性因素,我们不能够被未知的因素限制脚步,实践出真理。希望我国能够早日摆*光脱**刻机卡脖子的困境,在半导体领域中所向披靡。
大家认为冰刻机能否在未来替代EUV光刻机呢?欢迎在下方留言评论,我是小小王,90后科技爱好者,关注我,带你了解更多资讯,学习更多知识。