国产光刻机在物镜系统、双工件台、控制等领域取得多项重大进展

机械科技君 2025-03-08 02:20:42

,逐步构建起完整的高端光刻设备技术体系。以下为具体进展分析:

一、物镜系统:突破高精度光学设计瓶颈套刻精度突破8nm在氟化氩光刻机(193nm波长)领域,国产设备实现套刻精度≤8nm,分辨率达到65nm水平。该技术已通过工信部《首台(套)重大技术装备目录》认证,标志着物镜系统光学设计能力迈入国际主流梯队。工艺适配创新上海微电子联合中科院研发的物镜组,通过AI算法优化镜头畸变补偿,将光刻误差控制精度提升40%以上,支撑28nm制程的稳定量产。

二、双工件台:纳米级运动控制突破0.5nm级运动精度国仪超精密集团研发的双工件台系统,运动控制精度达0.5nm,较上一代产品提升3倍,达到ASML同类设备的80%水平。该技术解决了高速运动下的震动抑制难题,使晶圆吞吐量提升至每小时200片。国产化成本优势相较于进口设备,国产双工件台制造成本降低60%,单台价格从6000万元压缩至2400万元,为整机成本控制提供核心支撑。三、测量与控制系统:构建精密制造闭环激光干涉仪技术突破成功研制多轴超精密激光干涉仪,可实时测量掩膜台和硅片工作台的6自由度位置姿态信息,测量精度达皮米级(10^-12米),填补国内空白。智能控制系统升级开发基于国产操作系统的光刻控制平台,实现光刻胶涂覆、曝光、显影全流程自动化,工艺参数动态调整响应速度缩短至0.8毫秒,较进口系统提升50%。四、整机集成与产业链协同28nm DUV光刻机落地上海微电子首台国产28nm干式DUV光刻机完成验证,套刻精度达2.1nm,接近ASML NXT:2000i水平,计划2026年实现规模化量产。配套设备国产化中微半导体5nm刻蚀机、北方华创离子注入机等配套设备已进入中芯国际产线,形成完整国产设备链。新莱应材等企业突破高纯度气体传输系统技术,设备零部件国产化率提升至75%。五、挑战与未来路径

当前国产光刻机在物镜系统数值孔径(NA=0.33)、环境控制稳定性(温度波动±0.01℃)等指标仍落后ASML约2代技术,但通过以下路径有望加速追赶:

2025-2027年:重点突破浸没式光刻机技术,实现NA=0.55物镜系统工程化2028-2030年:完成EUV光刻机整机集成,形成DUV+EUV双技术路线。

国产光刻机核心部件的突破,标志着中国正从单一设备攻关转向全产业链技术突围。随着各子系统性能的持续优化和协同创新,国产高端光刻设备有望在3-5年内实现从"可用"到"好用"的跨越式发展。

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