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“九年风云磨一镜” 中国首套高端光刻机曝光!
2017-11-6

  半导体行业内装备材料是牵动行业壮大发展的关键,尤其高端光刻机更是“工业皇冠冠上的明珠”。在国家02专项多年支持下,国内在长春国科精密与中国科学院上海光学精密机械研究所两方联合研发,经历近九年,目前90纳米国产高端光刻机已经顺利验收交付。这也为国内集成电路半导体装备行业跨出关键性的一大步。

90纳米光刻机通过验收测试

  中国半导体行业协会副理事长、中科院微电子所所长叶甜春25日在IC China高峰论坛上表示,发展装备是为了壮大本土供应链支撑半导体制造行业的发展,国内装备在薄膜、溅镀、刻蚀工艺领域都已经取得突破进展,但目前最前端的光刻机仍是最困难的一个环节。

  他指出,中国首套光刻机曝光系统研发,可以说是目前是全世界难度最高的超精度技术,尤其在超精密光学领域, 需要关键技术自主研发。而当前中国已经在此领域取得初步的突破。

  据悉,长春光学精密机械与物理研究所、应用光学国家重点实验室负责物镜系统;照明系统由中国科学院上海光学精密机械研究所,两个团队所共同负责的国产光刻机已于2017年7月首次曝光成功,2017年10月曝光光学系统在整机环境下已通过验收测试。

  长春国科精密光学技术有限公司、科技部原副部长、02专项光刻机工程指挥部组长曹健林在分享专项进展时表示,目前90纳米检测已经达到要求,希望未来五年内应可顺利验收完成。

  2007年正式启动90纳米节点曝光光学系统立项,2009年项目获批,国产光刻机物镜系统由长春光学精密机械与物理研究所、应用光学国家重点实验室负责;照明系统由中国科学院上海光学精密机械研究所,两个团队所共同负责,专项一期项目投入近6亿元。专项目标是建立物镜超精密光学研发团队与平台,并实现产业化满足IC生产线的批量生产要求。

  曹健林称,光刻机的研发过程严格按照里程碑节点进行控制与设计,并建立综合设计、加工、镀膜、装配、测试、装调全工艺过程的像质预测模型。2015年7月已经完成装配,其后展开物镜测试台的精度提升工作;2016年9月物镜系统已经交付,整个大硅片都已经进行分布式测量;2017年7月首次曝光成功;2017年10月曝光光学系统在整机环境下通过验收测试。

攻克“皇冠上明珠”朝28纳米迈进

  曹健林进一步说,应该说国内半导体行业的关键材料与装备才刚刚起步,希望未来光刻机自主研发能攻克难关拿下这颗 “工业皇冠上的明珠”。他称,接下来项目还将继续推进攻克28纳米研发,规划两年后拿出工程样品,目前EUV的原理系统也已经“走通了”,预计明年主攻EUV 53波长机台。

  清华大学微电子研究所所长魏少军则也分析表示,过去十年,中国保持比国际同行更高的发展速度,而且稳步提升发展质量,这才是关键。

  随着02专项的支持,国内重大装备于2016年国产装备销售已达32亿元人民币。 他也提个醒,尽管不可否认中国半导体行业的快速发展取得瞩目,但在肯定自身进步的同时,也要看见自己仍存在的差距。他举例,以当前集成电路每年约进口两千亿元来细看,其中主要以微处理器、存储器就约占了1500亿,这两个部分也恰恰是中国目前自身还做不到的。

  随着02专项的支持,有些重大装备已经取得突破。但他指出当前面对中国集成电路发展,应该“正确理解中国集成电路产业存在差距”。