2017年3月11日的新聞報道「中國芯力量」是否意味著中國很快就能完成5納米刻蝕機的開發工作?
這個消息令人很是興奮,因為提問者不太了解光刻和刻蝕的區別,請看鏈接中視頻的後半部分 :
《中國財經報道》 20170311 感受中國製造:中國「芯」力量_中國財經報道_視頻_央視網
剛看到嚇我一跳,點開仔細看了一下是半導體刻蝕機,不是半導體光刻機。
有進步值得鼓勵,但是核心技術設備半導體光刻機還得加油啊,任重而道遠。
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附上部分專業名詞的Wikipedia和Baidupedia
光刻:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E5%88%BB
光刻_百度百科
刻蝕:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%88%BB%E8%9A%80
刻蝕_百度百科
半導體器件製造:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%8A%E5%AF%BC%E4%BD%93%E5%99%A8%E4%BB%B6%E5%88%B6%E9%80%A0
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附上intel的一個22nm的廣告,裡面很生動的展示了集成電路是怎麼被生產出來的。
intel:The Making of a Chip with 22nm 3D Transistors
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我這個沒什麼乾貨的答案大家點了這麼多贊和感謝讓我惶恐不已,給大家貼上幾個本題下更好的答案以作補充。
@Tau Lu 的答案:2017年3月11日的新聞報道「中國芯力量」是否意味著中國很快就能完成5納米刻蝕機的開發工作? - Tau Lu 的回答 - 知乎
@張可樂 的答案:2017年3月11日的新聞報道「中國芯力量」是否意味著中國很快就能完成5納米刻蝕機的開發工作? - 知乎用戶的回答 - 知乎
@一顆小芒果 的答案:2017年3月11日的新聞報道「中國芯力量」是否意味著中國很快就能完成5納米刻蝕機的開發工作? - 一顆小芒果的回答 - 知乎
剛好看到這個問題,簡單答一下吧,所報道的設備叫等離子體刻蝕技術(ICP),不是傳統半導體製造的光刻工藝,贊第一的答案給了幾個維基百科,應該能很好的解釋了。傳統的硅基半導體光刻工藝,應該包括一系列的勻膠,前後烘烤,掩膜板(MASK)下固化光刻膠,外延生長(常見通常包括磁控濺射和電子束蒸發,還有視頻里提到的化學氣相沉積,針對不同材料有不同的工藝要求),後再去膠等流程。intel,台積電,三星的14 nm都是利用光刻達到的,畢竟設計好的電路用掩膜板(MASK)直接做的話,對於生產流水線肯定是最快、產量最高的。而納米級別的刻蝕則是包括視頻中所提到的ICP,還有FIB(聚焦離子束)刻蝕,同樣針對不同材料而言採取不同的刻蝕手段,ICP相對來說用的還狹窄一些,它的氣源決定了他所能刻蝕的一些材料。不過能做到5 nm確實已經很不錯了(不過不知道是針對什麼材料的,因為儀器的驗收標準是特定材料特定結構下的極限尺寸,並不是適用於所有的材料的圖形結構),畢竟我們這邊用EBL這種號稱特徵尺寸可以達到10 nm還是8 nm的,做一些材料也是很難做的。
每個微電子的老師都要感慨,國內的IC技術發展刻不容緩,國家也已經投入了很多資源在這裡面,估計按這個風頭,近幾年還會大力追加投入。只是不希望看見「漢芯」了。
一般的刻蝕步驟大概是這樣
先要通過光刻得到5nm圖形 才能刻出5nm來。
刻蝕機一般關注的是下邊幾種情況case1,均勻性。譬如一個12寸片,中間刻蝕得到一個4.5nm高4.5nm寬的圖形,在邊緣卻得到了5.5nm高5.5nm寬的圖形,估計你這一片一做不出幾個性能一致的晶體管來
case2,你想可刻蝕一個90度的側壁,但是要麼得到一個80度的,要麼得到一個100度的,
case3,刻蝕過後的表面坑坑窪窪跟狗啃了一樣,表面態密度超大
大概就只想到這幾點
請原諒這放蕩不羈的畫風
這個新聞報道感覺很外行,很出偏差。
開頭新聞說是「等離子刻蝕機」。「刻蝕機」是襯底上光刻膠曝光顯影之後在襯底上刻蝕圖形的。
但是聽後面那幾個白褂人又是「10nm」又是「7nm」的,感覺又像是再說光刻機。光刻機是曝光光刻膠的,一般講「xxnm」都是再說光刻機。
這個新聞是說的前者「刻蝕機」。「5nm刻蝕機」我是第一次聽到這個說法,不知道刻蝕機的「5nm」是指的什麼參數,印象中「刻蝕機」貌似也從未聽說過「xxnm」這樣的參數。
光刻機是絕逼不可能的。恕我直言,個人感覺就算5年後,5nm的光刻機大陸也是造不出來的。現在大陸擁有量產能力的28nm工藝,還是反壟斷"威脅"高通,在其幫助下達到的。
總之,報道有「香港記者」之嫌。
這個視頻後面還有兩句話。
小透明收到了贊,決定修改答案,好好答一下。業內人士肯定都懂,寫簡單點給關心此問題的圍觀一下吧~
問題里應該指的是等離子體干法刻蝕機簡稱ICP,這種類似的設備技術。
它的作用呢,就比如,你想刻個印章,需要用「刀」把木頭啊玉石啊什麼的表面一部分給挖下去,留下你的名字凸出來。ICP就是這把刀,去刻矽片或者藍寶石之類的材料。
比如我想刻個O字,就需要把粉色陰影部分刻掉,那麼就需要有個O字型的掩膜,保護矽片O這個部分不被刻掉,如圖。
可以看出來,如果想做精細的圖形,就要依賴精細的掩膜,掩膜是用光刻製作的,這也就是為啥大家疑惑爭論光刻和刻蝕這兩個技術概念。
就像一個答主所說,5納米,或者14納米,7納米,指的是一個技術節點的名字。如果我的光刻技術做到5納米,當然也需要刻蝕技術的配套啰。不過光刻機技術更高端難搞,所以國內先攻破了刻蝕機難關,也是棒棒噠!
以下是原答案:
刻蝕是把矽片或其他材料用離子轟擊之類的方法從表面刻蝕掉,光刻是利用光刻膠做圖形,光刻的5納米是圖形最小分辨的線寬吧,紫外光刻5納米真的可以么……刻蝕的5nm指的是哪個參數啊,所以問題里的刻蝕,指的到底是光刻還是ICP之類的刻蝕啊。。。。(疑問臉)
先看看,衛星有點大
半導體工藝過程分塗膠,光刻,刻蝕,參雜等,光刻才是核心中的核心,中國差 20年以上。看這2毛錢的口罩,我擔心超凈間的凈化級別是否達標~
有同學在裡面工作過,從他那對這個公司的了解,水分估計不小。。。
批量生產和實驗室出品完全不是一個概念
中微的機台在八寸線上還是可以的,十二寸的嘛。。。行業內都懂的
一群外行,連光刻和刻蝕的區別都不知道就強行答題,真是掃興。光刻機從業人士來說一句:中微半導體好樣的!
一臉懵逼。ist三家要投入上百億刀才能穩定量產10nm,這個公司哪來這麼多研究經費?
謝邀
半導體的相關科研有多混亂只有身在其中的人知道。央視記者也是記者,既然是記者必然就不可能知道行業相關的內幕。
恕我直言,在拿到商用化的產品之前,這些新聞要麼是吹的要麼是假的。半導體相關的尤甚。
真正干實事的,諸如海思展訊之流的公司。是不需要依靠央視來提高自己知名度的。
5納米和7納米只是技術節點的名字,對應的線寬到底是多少我估計這個記者也不知道吧。強烈懷疑這又是一個漢芯。
這意味著中國再也不能靠賣襯衫賺大錢了,競爭激烈到想賺錢得去整真 高科技了。
蝕刻不是光刻
蝕刻設備精度最高的是日立。發現各位對一個半導體,CPU如何製作出來的工藝,需要的材料,設備很不了解。其實看看英特爾的最佳供應商就知道了,一塊CPU要製造出來需要N多東西。INTEL的牛逼,離不開其供應商,有些是獨家供應。其他廠商想買都買不成。
比如東麗,帝人的炭纖維,超高精密儀器,數控機床,光柵刻畫機(這個最牛的也是日立,刻畫精度達到10000g/mm ),光刻機等等,這些是美日嚴格限制出口的。
以下是牙膏廠獲得 SCQI和PQS 獎最佳供應商:
1 SCQI獎 (英特爾用的蝕刻設備和顯微鏡,監測裝置就是日立的)。
2 PQS獎
可以看到一個塊CPU要製造出來,需要N多設備和材料。蝕刻機的應用只不過是其中流程之一。 前十大半導體設備生產商中,有美國企業 4 家,日本企業 5 家,荷蘭企業1 家 。美日的強大真不是隨便說說。
我一開始看到題目感覺很意外。我記得半導體工藝只有光刻這步會製造納米結構,其它步驟都是把光刻產生的納米結構變成真實的器件。也就是只有光刻才有「5納米」,「7納米」這種說法,其它的什麼離子注入,離子刻蝕並不存在解析度的說法。不過後來想想也不是這麼簡單,更高的解析度對工藝的精度的要求更高。比如最初人們是用氫氟酸刻蝕硅的,但氫氟酸刻蝕會產生橫向的腐蝕,這對於小尺寸的器件是致命的,後來就被離子刻蝕代替了。所以我覺得他表達的應該是這個意思。
至於你們一直念叨的光刻機,我感覺中國不大可能自己去開發一套。EUV歐洲人搞了這麼多年,砸了這麼多錢,到現在才剛剛小規模的應用。感覺中國有可能用別的辦法,比如同步輻射光源進行光刻。同步輻射光源原本是光刻的備選方案,同步輻射性能滿足要求,但成本非常高。但我覺得中國造幾個同步輻射裝置也比自己開發一套EUV來的划算,畢竟中國只要滿足自己的需求就行了。題主分不清光刻和刻蝕的區別,首先打一個不恰當的比方,題主或許會明白一些。光刻是一種圖形轉移技術,類似於照相機把鏡頭裡的風景轉移到膠片上的過程。而刻蝕就是把不需要的圖形去除留下想要的圖形,類似於洗膠捲。這個5nm刻蝕機的作用就相當於顯影液的地位吧,我國國產相機你懂的,我甚至都沒見過國產相機 更何況光刻機這種比相機鏡頭複雜幾個數量級的光學系統。我看過的國內外教材,從未用納米量級來衡量刻蝕機性能的,這新聞真的有放衛星的嫌疑,而能做10nm工藝及以下光刻機的公司目前全世界只有一家荷蘭的ASML,一台設備幾億人民幣吧,並且對中國大陸禁運。唉!
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