Analiz | Çin ve yabancı fotolitografi süreçleri arasındaki fark nedir?
Yonga üretiminin temel ekipmanı olan litografi makineleri her zaman Çin'in teknik zayıflığı olmuştur ve teknik seviyesi Çin'in yonga teknolojisinin gelişimini ciddi şekilde kısıtlamıştır. Hollandalı ASML şirketinin litografi ekipmanı dünyanın ileri düzeydedir ve büyük Japon litografi ekipman üreticileri yavaş yavaş marjinalleştirilmektedir ve Çin'de hala büyük bir boşluk vardır. Öyleyse, Çin'in litografi süreci ile yabancı büyük şirketler arasındaki teknoloji kaç nesildir?
Yarı iletken üretim süreci karmaşıktır ve bir çipin üretimi birçok işlem gerektirir.Her işlemin bir çekirdek teknolojisi vardır ve litografi bunlardan biridir.Ltografi makinesi yarı iletken endüstrisinde önemli bir ekipmandır. Çip üretimi, taşları altına çevirmek olarak tanımlanabilir, ilk silikon gofretten yonganın değerine kadar 12 kat ikiye katlanabilir. Hammadde bir gofret olarak işlendikten sonra, ışığa duyarlı malzeme gofret üzerine kaplanır, litografi makinesinin ışığının yansıması ile karmaşık devre şeması ışığa duyarlı malzemeye kopyalanır ve açığa çıkan fazla silikon gofretler dağlama makinesi tarafından kazınarak uzaklaştırılır. İyon implantasyonu ve diğer karmaşık işlemlerden sonra, yarı iletkenin özellikleri elde edilir ve son olarak bitmiş çip test edilir, bölünür ve paketlenir. Bu işlemlerde litografi makinesi çok önemli bir rol oynar.
Herkesin litografiyi daha sezgisel olarak anlayabilmesi için günlük hayatta ortak olan şeyleri örnek olarak alalım: LED ışıklar enerji tasarrufu sağlayan ve çevre dostu yeşil enerji kaynaklarıdır.Ltografi makineleri ile işlenen mikro-nano yapılar (P, N bağlantıları) kullanılarak gerçekleştirilir. Lüminesans; TV'lerin, cep telefonlarının ve bilgisayarların çeşitli görüntüleri gösterebilmesinin nedeni, litografi makinesinin panel içindeki her bir piksele karşılık gelen çeşitli mikro-nano yapıları işlemesidir; bilgisayar, litografi teknolojisi, CPU, bellek yoğun bir düzenlemesidir. , Anakartlar, ekran kartları, vb. Hepsi litografi işlemenin ürünleridir.Ltografi makine teknolojisinin gelişmesi sayesinde (minimum işlem boyutu azaltılır) CPU'muz daha hızlı hale geliyor ve bellek büyüyor ve büyüyor; Klimanın sıcaklığının, emniyet kemerinin takılı olup olmadığının, kapının kapalı olup olmadığının, mevcut hızının, yakıt miktarının vb. Fotolitografi teknolojisi ile işlenen çeşitli mikro sensörlerden türetildiğini bilmek; robotun çeşitli karmaşık eylemleri tamamlayabilmesinin nedeni, Ayrıca, hareket kontrolünü gerçekleştirmek için litografi makinesi tarafından işlenen çeşitli kontrol çiplerini ve sensörleri kullanır; litografi makinesi tarafından işlenen nano mikroiğne, ağrısız enjeksiyon gerçekleştirebilir ve hastaların ağrısını giderebilir ... Litografi makinesinin uygulaması modern yaşamda çok popülerdir. numaralandırın.
Yonga üretiminin temel ekipmanı olan litografi makineleri her zaman Çin'in teknik zayıflığı olmuştur ve teknik seviyesi Çin'in yonga teknolojisinin gelişimini ciddi şekilde kısıtlamıştır. Hollanda'daki ASML'nin litografi ekipmanı dünyadaki ileri düzeydedir.Japon litografi ekipman üreticileri (Canon ve Nikon gibi) yavaş yavaş marjinalleştiriliyor ve Çin'de hala büyük bir boşluk var. Şu anda litografi ekipmanı pazarı% 82 Her ikisi de Hollandalı ASML şirketi tarafından tekelleştirilmiştir.En gelişmiş 7nm ve 5nm proses litografi ekipmanı yalnızca ASML tarafından üretilmektedir.Çin ayrıca litografi makineleri geliştirmekte ve üretmektedir, ancak teknik seviye hala nispeten geri kalmış ve modern çip teknolojisinin gereksinimlerini karşılayamıyor.
Litografi Makinesinin Çin ve Yabancı Kalkınma Tarihinin Karşılaştırılması
Çin'in litografi makinesinin geliştirilmesi 1970'lerin sonunda başladı. İlk model temaslı veya yakın litografi makinesiydi. İlk aşamalı litografi makinesi 1985'te tamamlandı ve o zamandan beri teknoloji gelişiyor.
1977'de, Çin'in en eski litografi makinesi GK-3 tipi yarı otomatik litografi makinesi doğdu. JKG-3 tipi litografi makinesi, o sırada büyük ölçekli entegre devreler üretmek için en gelişmiş yerel litografi ekipmanıydı. Bu, temas tipi bir litografi makinesiydi. Kazınmış makine. (Wu Xiansheng. 75 mm gofret yarı otomatik litografi makinesi. Yarı iletken ekipman, 1979 (04): 24-28.)
JKG-3 litografi makinesi
1978'de 1445, GK-3 temelinde GK-4'ü geliştirdi.İşlenmiş gofretin çapı 50 mm'den 75 mm'ye çıkarıldı ve otomasyon derecesi iyileştirildi, ancak aynı zamanda bir kontak litografi makinesiydi.
Aynı zamanda, Çin Bilimler Akademisi Yarı İletkenler Enstitüsü, JK-1 yarı otomatik yakınlık litografi makinesini geliştirmeye başladı ve 1981'de başarıyla iki prototip geliştirdi.
Amerika Birleşik Devletleri 1950'lerde zaten kontak litografi makinelerine sahipti ve yirmi yıldan fazla bir fark vardı. Şu anda, litografi makinesi devi ASML henüz ortaya çıkmadı (ASML 1984'te doğdu) ve Japon Nikon ve Canon, 1960'ların sonunda bu alana girdiler.
1979 yılında, 45. Makine ve Elektrik Mühendisliği Enstitüsü, adım adım litografi makinesinin geliştirilmesini başlattı. 1985 yılında, bir prototip geliştirildi ve 4800DSW seviyesine ulaştığı düşünülen Elektronik Bakanlığı'nın teknik değerlendirmesini geçti. Veriler doğruysa, bu, 436 nanometre G-line ışık kaynağı (Zhou Deshi. Çinin kendi adım adım litografi makinesini (DSW) geliştirmeye çalışan Çinin ilk adım adım projeksiyon litografi makinesi olmalıdır. Elektronik. Endüstriyel özel ekipman, 1991 (03): 30-38.). Bu zaman düğümünde hesaplanan, adım adım litografi makinesinde Çin ile yabancı ülkeler arasındaki boşluk 7 yıldan fazla değildir (Amerika Birleşik Devletleri 1978'deydi).
Mart 1990'da, Çin Bilimler Akademisi Optoelektronik Enstitüsü tarafından geliştirilen IOE1010G doğrudan aşamalı ve tekrarlı projeksiyon litografi makinesi prototipi, 1.25 mikron çalışma çözünürlüğü ile incelemeyi geçti.
Ülke, 2000 civarında 193nm ArF litografi makinesi projesine başladı. Ve ASML, EUV litografi makinesinin araştırma ve geliştirmesine başladı ve Samsung, TSMC ve Intel tarafından ortaklaşa desteklenen 2010 yılında ilk EUV prototipini geliştirdi. Bu, ASML'nin 20 yıldan fazla gerisindedir.
Çin'in litografi makineleri üretebilen mevcut üreticileri ve teknoloji durumu
1. Shanghai Microelectronics Equipment Co., Ltd.
Shanghai Microelectronics, Mart 2002'de kuruldu ve Ulusal Entegre Devre Sanayi Üssü, Ulusal Yarı İletken Aydınlatma Endüstrisi Üssü ve Ulusal 863 Bilgi Güvenliği Başarı Sanayileşme (Doğu) Üssü gibi birçok ulusal üsse bitişiktir. Şirket tarafından bağımsız olarak geliştirilen 600 serisi litografi makinesi 90nm seri üretime ulaştı ve şu anda 65nm sürecini inceliyor.
Shanghai Microelectronics'in ambalaj litografi makinesi, özellikle iç pazarda oldukça yüksek bir pazar payına sahiptir. Müteakip ambalaj litografi makineleri, çeşitli gelişmiş paketleme süreçlerini karşılayabildi ve müşterilere partiler halinde tedarik etme kabiliyetine sahip oldu ve ayrıca yurt dışına ihraç edildi. Shanghai Microelectronics'in çip arka uç paketleme litografi makinesi, iç pazarın% 80'ini ve küresel pazarın% 40'ını oluşturuyor. Ayrıca şirketin LED üretiminde geliştirip kullandığı projeksiyon litografi makinesi% 20 pazar payına sahip.
2. Guodian, 45th Research Institute of Neutron Technology Group Corporation
China Electronics Technology Group Co., Ltd.'e ait Guodian Neutron Technology Group Corporation'ın Kırk Beşinci Araştırma Enstitüsü, CMP ekipmanı, ıslak kimyasal işleme ekipmanı, litografi ekipmanı, elektronik grafik baskı ekipmanı, malzeme işleme ekipmanı ve gelişmiş paketleme ekipmanı alanlarında yer almaktadır. Güçlü bir avantajı var. Şu anda, litografi ekipmanı 1500nm seri üretime ulaştı.
3. Hefei Xinshuo Semiconductor Co., Ltd.
Hefei Xinshuo Semiconductor Co., Ltd. Nisan 2006'da kuruldu ve yarı iletken doğrudan yazma litografi ekipmanının ilk yerli üreticisidir. Şirketin kendi geliştirdiği ATD4000, 200 nm'ye kadar seri üretime ulaştı.
4. Xanteng Optoelektronik Technology Co., Ltd.
Xianteng Optoelectronics Nisan 2013'te kuruldu ve 200nm'ye kadar seri üretime ulaştı. 2014 Uluslararası Yarı İletken Ekipman ve Malzemeler Fuarı'nda Xianteng Optoelectronics, LED litografi makinesi üretim teknolojisini tamamen bağımsız fikri mülkiyet haklarıyla ortaya çıkardı ve bu dördünü şok etti.
5. Wuxi Yingsu Semiconductor Technology Co., Ltd.
Wuxi Yingsu, Ocak 2015'te kurulmuştur. Yingsu, Çin Bilimler Akademisi Mikroelektronik Enstitüsü, sektördeki üst düzey bir teknik ekip ve bir endüstri fonu tarafından ortaklaşa başlatılan profesyonel bir mikroelektronik ekipman yüksek teknoloji kuruluşudur. Shadowspeed, dünyanın ilk çift aşamalı yüksek hızlı lazer doğrudan görüntüleme bağlantı cihazı (LDI) olan yarı iletken alanında kullanılan lazer doğrudan yazma / plaka yapımı litografi ekipmanını başarıyla geliştirdi ve 200 nm'ye kadar seri üretime ulaştı.
Şu anda, Çin'de litografi makineleri üretebilen yukarıdaki beş işletme var, bunlardan en gelişmişi Shanghai Microelectronics Equipment Co., Ltd. Litografi makinelerinin seri üretimi 90 nanometredir. Sektör söylentilerine göre Shanghai Microelectronics ayrıca 65nm işlemi için gelişmiş litografi ekipmanı geliştiriyor (şu anda genel makine değerlendirmesinden geçiyor). Litografi makine teknolojisi 90nm'ye ulaşması çok kritik bir adımdır. Ekipman üreticileri 90nm adımını geçtikten sonra, 65nm litografi ekipmanını daha sonra geliştirmek ve ardından 45nm ekipman geliştirmek için 65nm ekipmanı yükseltmek kolaydır. Litografi. Bazı endüstri uzmanları, Shanghai Microelectronics'in litografi ekipmanının önümüzdeki birkaç yıl içinde 45nm seviyesine ulaşmasının beklendiğini tahmin ediyor.
"En yüksek çözüm" uluslararası tekel durumunu gerçekten kırabilir mi?
Geçen yılın sonunda, 29 Kasım'da, Çin Bilimler Akademisi Optoelektronik Teknolojisi Enstitüsü tarafından üstlenilen süper çözünürlüklü litografi ekipmanı projesi Chengdu'da kabulü geçti. Projenin önemli başarılarından biri olan Çinli bilim adamları, dünyanın ilk ultra yüksek çözünürlüklü ultraviyole modelini başarıyla geliştirdi. Litografi ekipmanını tanımlayın ve tamamen bağımsız fikri mülkiyet haklarıyla yeni bir nano-optik litografi süreci rotası oluşturun. Raporlara göre, yaklaşık 7 yıllık bir araştırmanın ardından, proje ekibi bir dizi anahtar teknolojiyi aştı ve en yüksek çözünürlüğe sahip dünyanın ilk ultraviyole süper çözünürlüklü litografi ekipmanının geliştirilmesini tamamladı.Tek bir pozlamanın maksimum satır genişliği çözünürlüğü 22 nanometreye ulaştı. 22nm litografi makinesi 10nm yongaları kazıyabilir. Minimum ultraviyole ışık on nanometre olduğundan, on nanometrenin altındaki tümü için birden fazla pozlama gerekir. - "Çift pozlama teknolojisi ile birleştirildiğinde, gelecekte 10nm seviyesinde yongalar üretmek için de kullanılabilir."
O sırada CCTV bu litografi makinesini bildirdi:
Süper çözünürlüklü litografi ekipmanı projesinin sorunsuz bir şekilde uygulanması, üst düzey litografi ekipmanı alanındaki yabancı tekeli kırdı, nano-optik işleme için yeni bir çözüm sağladı ve ayrıca yeni nesil bilgi teknolojisi, yeni malzemeler, biyomedikal ve diğer gelişmiş stratejik teknoloji alanları sağladı. , Temel sınır ve ulusal savunma güvenliği, temel teknoloji garantisi sağlar.
Projenin baş tasarımcı yardımcısı ve Çin Bilimler Akademisi Optoelektronik Teknolojisi Enstitüsü araştırmacısı Hu Song, "Birincisi, mevcut seviyemiz ile uluslararası seviyemizin aynı seviyeye ulaşması. Çözünürlük endeksi aslında bir yabancı ambargo. Bir gösterge, projemiz ambargonun kırılmasında çok yardımcı olacaktır. "
"İkincisi, yabancı ambargolardan korkmamıza gerek yok, çünkü teknolojimiz devam ediyor, bunun garanti edilebileceğini düşünüyoruz. Gelecekteki çiplerin geliştirilmesinde, yeni nesil opto-elektromekanik entegre çipler veya genelleştirilmiş çipler dediğimiz şey (araştırma ve geliştirme alanında) var. Belki bir virajda sollamak ve daha ileri gitmek. "
Ancak, gerçekten durum bu mu? Büyük Japon ekipman üreticileri tarafından kademeli olarak marjinalize edilen litografi teknolojisi bile, gerçekten "7 yıldır" keskinleştirilen Çin Bilimler Akademisi Optoelektronik tarafından yakalandı mı? Cevap: Kesinlikle doğru değil.
En yüksek çözünürlüğe sahip dünyanın ilk ultraviyole süper çözünürlüklü litografi ekipmanının ortaya çıkması, Çin'in yonga üretiminin hızla artacağı anlamına gelmiyor. Çin Bilimler Akademisi Optoelektronik Enstitüsü'nün litografi makinesinin bazı sınırlamaları vardır.Raporlara göre, bu ekipman, geniş açıklıklı ince film aynalar, süper iletken nanotel tek foton dedektörleri ve Cerenkov radyasyonu dahil olmak üzere bir dizi nano işlevli cihaz üretti. Cihazlar, biyokimyasal sensör çipleri, ultra yüzey görüntüleme cihazları vb. Ekipmanın nano-fonksiyonel cihazlarının işleme yeteneklerini doğrulamış ve pratiklik seviyesine ulaşmıştır.
Diğer bir deyişle, ekipman şu anda esas olarak optik cihazların üretimi için uygundur. Endüstriyel yolunun önünde hala uzun bir yol var. Bu "süper çözünürlüklü litografi" ekipmanı yalnızca küçük partilerde, küçük görüş alanında (birkaç milimetre kare), birkaç işlem katmanında ve düşük kazıma doğruluğu, düşük verim, küçük alt tabaka boyutu (4 inç'in altında) ve düşük verimde kullanılabilir (Saatte birkaç parça) bazı özel nano cihaz işlemlerinden. Bununla birlikte, hat genişliği çözünürlüğünün avantajlarını görürken, genel ticari ArF daldırma projeksiyon litografi makinelerine kıyasla görüş alanı, verim, bindirme doğruluğu ve verimindeki farklılığı da görmek gerekir. Dolayısıyla endüstriyel yolu hala nispeten engebeli.
Bazı netizenler, mevcut teknik yeteneklerle bu cihazın yalnızca periyodik çizgiler ve nokta matrisler yapabildiğini ve karmaşık IC'lerin gerektirdiği grafikleri üretemediğini söyledi. Bu nedenle, ASML'nin IC üretim alanındaki konumu sarsılamaz.
Kaynak: ittbank
