國產(chǎn)90nm的光刻機,經(jīng)多重曝光后,能生產(chǎn)28nm芯片?
目前國產(chǎn)最先進的光刻機是上海微電子的SSX600系列光刻機。其中最先進的型號是SSA600/20,在分辨率這里寫的是90nm。

也因為寫著90nm,所以很多人爭起來了,有人說最多就是制造90nm制程的芯片,也有人說這臺光刻機屬于ArF光刻機,最多可以達到65/55nm。
還有人說,雖然是90nm,但經(jīng)過多次曝光后,可以達到28nm精度,那么問題來了,它究竟能制造多少納米的芯片?

如果不進行多重曝光,肯定最多就是達到ArF的極限,也就是65/55nm,這是光刻機技術(shù)本身決定的,但是如果經(jīng)過多重曝光后,情況確實不一樣了。
光刻機技術(shù)確實可以利用多重曝光工藝實現(xiàn)更小線寬,目前多重曝光技術(shù)有三種,分別是LELE、LFLE、SADP。
LELE是指將原本一層的電路,拆分成幾層進行光刻機;而LFLE則將第二層光刻膠加在第一層已被化學(xué)凍結(jié)但沒去除的光刻膠上,再次進行光刻,形成兩倍結(jié)構(gòu)。這兩種方式結(jié)構(gòu)簡單,缺點多次曝光要進行對準(zhǔn),誤差較大,會顯著降低良率。

SADP技術(shù)又不一樣,又稱側(cè)墻圖案轉(zhuǎn)移,用沉積、刻蝕技術(shù)提高光刻精度,其難點主要是工藝過程對側(cè)壁沉積的厚度、刻蝕形貌的控制極其重要,另外SADP可以兩次達到4倍精度。
也就是說,如果采用SADP多重曝光,最終實現(xiàn)4倍精度的話,90nm的光刻機,最終理論上確實是可以實現(xiàn)最高22.5nm工藝,可見國產(chǎn)90nm的光刻機,理論上達到28nm是沒什么問題的。

不過大家要注意的是,不管是采用LELE或LFLE,或者采用SADP多重曝光技術(shù),都提高了對刻蝕、 沉積等工藝的技術(shù)要求,并且因為增加了使用次數(shù), 使晶圓光刻成本直接就增加了2-3倍,再加上多次曝光會顯著降低良率。
所以如果采用多次曝光,實現(xiàn)4倍精度的話,其晶圓的制造成本,可能比一次曝光的成本,提高5倍以上,生產(chǎn)出來的芯片,都會成為成本過高,沒法應(yīng)用于市場。
所以,采用多重曝光技術(shù),在28nm階段,并不合適的,也一般沒人使用,因為28nm技術(shù)很成熟,利潤非常低,多重曝光導(dǎo)致成本上漲5倍,晶圓廠絕對是虧本的的。