半導體行業(yè)內(nèi)裝備材料是牽動行業(yè)壯大發(fā)展的關鍵，尤其高端光刻機更是“工業(yè)皇冠冠上的明珠”。在國家02專項多年支持下，國內(nèi)在長春國科精密與中國科學院上海光學精密機械研究所兩方聯(lián)合研發(fā)，經(jīng)歷近九年，目前90 nm國產(chǎn)高端光刻機已經(jīng)順利驗收交付。這也為國內(nèi)集成電路半導體裝備行業(yè)跨出關鍵性的一大步。
90 nm光刻機通過驗收測試
中國半導體行業(yè)協(xié)會副理事長、中科院微電子所所長葉甜春25日在IC China高峰論壇上表示，發(fā)展裝備是為了壯大本土供應鏈支撐半導體制造行業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)裝備在薄膜、濺鍍、刻蝕工藝領域都已經(jīng)取得突破進展，但目前最前端的光刻機仍是最困難的一個環(huán)節(jié)。
他指出，中國首套光刻機曝光系統(tǒng)研發(fā)，可以說是目前是全世界難度最高的超精度技術，尤其在超精密光學領域, 需要關鍵技術自主研發(fā)。而當前中國已經(jīng)在此領域取得初步的突破。
據(jù)悉，長春光學精密機械與物理研究所、應用光學國家重點實驗室負責物鏡系統(tǒng)；照明系統(tǒng)由中國科學院上海光學精密機械研究所，兩個團隊所共同負責的國產(chǎn)光刻機已于2017年7月首次曝光成功，2017年10月曝光光學系統(tǒng)在整機環(huán)境下已通過驗收測試。
長春國科精密光學技術有限公司、科技部原副部長、02專項光刻機工程指揮部組長曹健林在分享專項進展時表示，目前90納米檢測已經(jīng)達到要求，希望未來五年內(nèi)應可順利驗收完成。
2007年正式啟動90 nm節(jié)點曝光光學系統(tǒng)立項，2009年項目獲批，國產(chǎn)光刻機物鏡系統(tǒng)由長春光學精密機械與物理研究所、應用光學國家重點實驗室負責；照明系統(tǒng)由中國科學院上海光學精密機械研究所，兩個團隊所共同負責，專項一期項目投入近6億元。專項目標是建立物鏡超精密光學研發(fā)團隊與平臺，并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化滿足IC生產(chǎn)線的批量生產(chǎn)要求。
曹健林稱，光刻機的研發(fā)過程嚴格按照里程碑節(jié)點進行控制與設計，并建立綜合設計、加工、鍍膜、裝配、測試、裝調(diào)全工藝過程的像質(zhì)預測模型。2015年7月已經(jīng)完成裝配，其后展開物鏡測試臺的精度提升工作；2016年9月物鏡系統(tǒng)已經(jīng)交付，整個大硅片都已經(jīng)進行分布式測量；2017年7月首次曝光成功；2017年10月曝光光學系統(tǒng)在整機環(huán)境下通過驗收測試。
攻克“皇冠上明珠”朝28 nm邁進
曹健林進一步說，應該說國內(nèi)半導體行業(yè)的關鍵材料與裝備才剛剛起步，希望未來光刻機自主研發(fā)能攻克難關拿下這顆 “工業(yè)皇冠上的明珠”。他稱，接下來項目還將繼續(xù)推進攻克28 nm研發(fā)，規(guī)劃兩年后拿出工程樣品，目前EUV的原理系統(tǒng)也已經(jīng)“走通了”，預計明年主攻EUV 53波長機臺。
清華大學微電子研究所所長魏少軍則也分析表示，過去十年，中國保持比國際同行更高的發(fā)展速度，而且穩(wěn)步提升發(fā)展質(zhì)量，這才是關鍵。
隨著02專項的支持，國內(nèi)重大裝備于2016年國產(chǎn)裝備銷售已達32億元人民幣。 他也提個醒，盡管不可否認中國半導體行業(yè)的快速發(fā)展取得矚目，但在肯定自身進步的同時，也要看見自己仍存在的差距。他舉例，以當前集成電路每年約進口兩千億元來細看，其中主要以微處理器、存儲器就約占了1500億，這兩個部分也恰恰是中國目前自身還做不到的。
隨著02專項的支持，有些重大裝備已經(jīng)取得突破。但他指出當前面對中國集成電路發(fā)展，應該“正確理解中國集成電路產(chǎn)業(yè)存在差距”。
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