Tecnología patentada de máquina de litografía de la Academia de Ciencias de China

Si hablamos de tecnología independiente, de hecho, las máquinas de litografía de China todavía están en el nivel de 90 nm de SMEE, pero en realidad representan las máquinas de litografía más avanzadas del país. El nivel actual del gigante de máquinas de litografía ASML es EUV de 7 nm, y en realidad se está moviendo hacia una máquina de litografía ultravioleta extrema de nivel de proceso de 5 nm más avanzada. Existe una clara brecha entre los niveles nacional e internacional.

-Fuente: Shanghai Microelectronics, sitio web oficial y máquina de fotolitografía. La máquina de litografía es el equipo central de la industria de fabricación de chips semiconductores y un eslabón importante en el proceso de fabricación de chips. Se puede decir que la máquina de fotolitografía determina directamente la calidad del chip. Al mismo tiempo, también representa el nivel de fabricación de equipos semiconductores de alta gama y apoya el desarrollo de la industria de circuitos integrados. Sin embargo, ASML de los Países Bajos monopoliza actualmente la cuota de mercado de las máquinas de litografía de alta gama, mientras que las japonesas Nikon y Canon compiten por el mercado de gama baja en la gama media. Shanghai Microelectronics solo tiene un mercado de máquinas de fotolitografía de gama baja. En cuanto a los niveles de 28 nm, 14 nm y 7 nm, la distancia aún es relativamente grande.

¿Por qué es difícil el alineador de mascarillas? La tecnología involucrada en las máquinas de litografía es muy compleja y requiere la cooperación de muchas empresas importantes. ASML en los Países Bajos no lo hace solo, sino que coopera con muchos gigantes de chips como Intel, TSMC, Samsung y HiSilicon. Existen varios problemas de bloqueo en la fabricación nacional de máquinas de litografía de alta gama. Por un lado, el factor surge de nuestra incapacidad para producir estas piezas de alta gama de forma independiente, que también es la razón por la que las máquinas de litografía nacionales de 90 mm han estado estancadas durante mucho tiempo. En segundo lugar, lo más difícil de la máquina de litografía es la fuente de luz láser ultravioleta. Requiere una fuente de luz con frecuencia estable y energía uniforme a través de un corrector de haz, un controlador de energía, un ajuste de la forma del haz y un obturador. También está el módulo de lente, que es un sistema de ingeniería extremadamente complejo para garantizar que la luz no se deforme al pasar a través de la lente del objetivo. Estos sin duda aportan una gran resistencia a la producción y fabricación. Además, el sistema de alineación de la mascarilla requiere una tecnología mecánica de precisión casi perfecta. Implica muchas tecnologías avanzadas, como integración de sistemas, óptica de precisión, movimiento de precisión, transmisión de materiales de precisión y control de microambientes de alta precisión.

En la actualidad, instituciones nacionales relevantes también se están centrando en investigar avances en la tecnología de las máquinas de litografía. Por ejemplo, el Instituto de Optoelectrónica de la Academia de Ciencias de China ha desarrollado una resolución de litografía de 22 nm. Combinada con tecnología de doble exposición, se pueden fabricar chips de 10 nm. Pero debe quedar claro que para lograr la producción en masa de máquinas de fotolitografía se requiere un soporte de alta precisión de decenas de miles de piezas, algo que la cadena industrial nacional aún no ha alcanzado. De hecho, existe una gran brecha entre la fabricación de chips y algunos países desarrollados, debido principalmente a las limitaciones de las máquinas de fotolitografía. Es difícil producir de forma independiente componentes de alta gama, es difícil producir luz ultravioleta, es difícil producir maquinaria de precisión... Incluso Shanghai Microelectronics, la empresa más avanzada del país, todavía tiene un largo camino por recorrer.