光刻机概念为何突然不响了! 全球芯片供应链出现断裂和紧张困境

作者: 新闻中心 发布时间:2023-12-11

  光刻机技术虽是芯片制造的核心环节,也是全球科学技术竞争的焦点。长期以来,荷兰的ASML公司一直垄断了极紫外(EUV)光刻机的市场,其技术基于光学原理,利用激光束在硅片上刻画出微小的电路图案。

  然而,随着美国对中国等国家的技术封锁和制裁,ASML的EUV光刻机出口受到了严重的限制,导致全球芯片供应链出现了断裂和紧张。

  面对这种困境,不只是我们,各国纷纷寻求突破,探索不同的光刻机技术路线和流派,以期摆脱对ASML的依赖。

  日本是一个典型的例子,自己研发压印光刻机(NIL)的技术优势,其原理是利用模板上的凹凸图案直接压印在硅片上,以此来实现高精度和高效率的芯片制造。

  据报道,日本的东京大学和东京工业大学等研究机构已经成功开发出了基于NIL技术的7纳米级别的芯片。此外,日本还有一些企业正在研发基于NIL技术的EUV光刻机,试图与ASML抗衡。

  俄罗斯也不甘落后,采用了一种无掩膜(MLA)光刻机技术,其原理是利用电子束直接在硅片上绘制图案,无需使用掩膜或模板。

  这种技术能大幅度降低成本和提高灵活性,适合于小批量和定制化的芯片生产。据悉,俄罗斯已经成功研发出了基于MLA技术的DUV光刻机,并计划在2024年前推出EUV光刻机。

  欧洲也在积极探索其他的光刻机技术路线,如,法国的Leti研究所正在研究一种基于纳米粒子(NPs)的光刻机技术,其原理是利用纳米粒子作为掩膜,在硅片上形成复杂的图案。这种技术能实现超高分辨率和超低成本的芯片制造。

  另一个就是德国的Fraunhofer研究所正在研究一种基于离子束(IBL)的光刻机技术,其原理是利用离子束直接在硅片上雕刻图案,无需使用任何中间介质,这种技术能轻松实现高精度和高效率的芯片制造。

  中国当然也不会落后于世界潮流,也在形成自己的光刻机技术路线和流派,包括基于激光直写(LDW)、基于电子束直写(EBDW)、基于离子束直写(IBDW)等多种方式。

  其中最具代表性的是中国科学院微电子研究所研发的基于LDW技术的EUV光刻机,其原理是利用激光束在掩膜上绘制图案,然后通过光学系统将图案投影到硅片上。这种技术能实现高分辨率和高通量的芯片制造。

  可见,芯片制造技术的发展正呈现出多元化和多样化的趋势,每个国家都有自己的优势和特色,也都面临着各自的挑战和困难。

  ASML的EUV光刻机虽占据着主导地位,但是也不是无法替代的,随着各国的不停地改进革新和突破,未来的光刻机技术有极大几率会出现更多的变革和惊喜,这对于全球芯片产业来说,是一件好事,也为这个产业的爆发做好了铺垫。

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