華為和中芯國際為 5 納米生產準備四重半導體圖案化技術


根據彭博社的最新調查,華為和中芯國際集成電路制造有限公司(SMIC)已經提交自對準四重圖形刻蝕(SAQP)技術專利,以使中芯國際實現5納米半導體生產。這兩傢中國巨頭一直在利用深紫外光(DUV)設備開發圖案刻蝕技術,使中芯國際能夠生產符合美國出口規則的節點,同時保持之前宣佈的7納米節點的工藝精度提升。

在 7 納米工藝中,中芯國際最有可能使用自對準雙圖案技術(SADP)和 DUV 工具,但為提高 5 納米節點的密度,需要將 SAQP 提高一倍。在半導體制造過程中,光刻工具需要多次轉動來蝕刻矽晶片上的設計。

特別是隨著更小的節點對密度的要求越來越高,使用 DUV 工具蝕刻 10 納米以下的設計變得越來越具有挑戰性。這就是 ASML 的極紫外光 (EUV) 工具發揮作用的地方。使用 EUV,光刻打印機的波長比 DUV 小 14 倍,僅為 13.5 nm,而 ArF 浸透 DUV 系統的波長為 193 nm。

這就意味著,如果沒有 EUV,中芯國際就必須尋找 SAQP 等替代方案來提高節點密度,結果會增加復雜性,並可能降低產量。例如,英特爾曾試圖在其首批 10 納米節點中使用 SAQP,以減少對 EUV 的依賴,結果造成一系列延誤和並發癥,最終將英特爾本身也推向 EUV。

雖然華為和中芯國際可能會為 SAQP 開發出更高效的解決方案,但由於普通 DUV 無法跟上半導體節點密度的不斷提高,因此使用 EUV 已迫在眉睫。鑒於 ASML 無法將其 EUV 設備運到中國,據稱華為正在開發自己的 EUV 設備,但可能還需要幾年時間才能展示出來。

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