光刻cdu(光刻最佳光源)

导读 光刻机最大噱头是光源为13 5纳米的ASML光刻机,台积电用这型号光刻机,实现了5纳米制程,而英特公司和三星公司没有做到,特别要注意这里不

光刻机最大噱头是光源为13.5纳米的ASML光刻机,台积电用这型号光刻机,实现了5纳米制程,而英特公司和三星公司没有做到,特别要注意这里不是五纳米线宽,而是制程。线宽是光刻机的性能指标,是长度单位,极限值是衍射极限值,一般接近波长值,大于波长值,所以很容易有这样的错误想法:

注意台积电实现了5纳米制程,而不是ASML光刻机实现的,三星也用了,它至今没有达到5纳米制程,特别要注意不是达到了5纳米线宽。但是,很多人在混淆这个概念,直接就说ASML光刻机是5纳米光刻机,国产只能实现90纳米。如果理解成线宽,都接近或微微超过半宽度,如果这样理解,国内又无法开发出13.5纳米光源,赶上和超越ASML光刻机,只能是水中捞月的空幻。

所以,一定要注意线宽和制程的区别!ASML的光刻机只能接近衍射极限,台积电的制程是台积电的说法,只说明用的比三星英特好,制程不是长度概念。第二,衍射极限接近波长不准确,应该是衍射极限值=波长/Na,Na值在0.05到0.75之间。13.5纳米光源由于只能采用离轴光路,这是致命的,又只能采用反射式光路,球差和平场两个要求难保证,所以一般Na值0.05。而193纳米光源水浸润后相当于132纳米光源,Na值一般0.5。所以两种光源几乎无差异。而193纳米光源特殊设计镜头, 使Na值达0.75,就有可能达到比13.5纳米更好的效果。

第三,那么台积电的制程比三星和英特更好又是什么回事?使用光刻机还有几个因素:一,光刻胶,布胶是有讲究的,它也决定最后刻线宽度。二,电路的掩膜制造,也决定最终线宽。三,五纳米制程的真实的线宽是,每平方毫米5000万只晶体管,每平方微米50只,单个晶体管占20000平方纳米,也就是平均140纳米的见方。比起13.5纳米波长,相差十倍多,所以对193纳米浸润后的光源相当于132纳米,都在衍射极限以内。

我最近关于麦氏方程组的研究,发现这个衍射极限值是否是它,我已经怀疑,这是以后的事。第四,刻线宽度是否可以突破上述这个值,不完全取决于这个值,还和光刻机的使用有关系,这个可以用衍射理论说清楚的,这里我不讲。第五,本来光刻机和它的应用,已经触及衍射极限,本该有一个基础理论的重大突破,它的意义远远大于光刻机的极限线宽。