華為將用於製造小於10納米芯片的EUV光刻工具組件申請專利
光刻機是芯片製造中最複雜和最昂貴的設備之一。它們在紫外線光譜中產生穩定的光束,並對該光進行過濾,直到它類似於微處理器平面圖的反面。它們以幾十納米的精確程度將光聚焦並指向光敏晶片,以刻出平面圖。
華為已經為EUV光刻系統中使用的一個組件申請了專利,該組件是在10納米以下節點上製造高端處理器所必需的。它解決了紫外線產生的干擾圖案問題,否則會使晶圓不平整。
華為已經解決了芯片製造最後一步的一個問題,這個問題是由極紫外光(EUV)的微小波長造成的。它的專利描述了一個鏡子陣列,它將光束分成多個子光束,這些子光束與它們自己的微觀鏡子碰撞。這些鏡子中的每一個都以不同的方式旋轉,在光線中形成不同的干涉模式,這樣當它們重新結合時,干涉模式就會抵消,從而形成一個統一的光束。
圖為ASML光刻機內的鏡子的效果圖
EUV光刻系統目前由荷蘭公司ASML獨家製造。EUV光刻技術依靠的是與老式光刻技術相同的原理,但使用波長約為13.5納米的光,這幾乎已經是一種X射線。ASML公司從快速移動的直徑約為25微米的熔融錫液滴中產生紫外光。
“當它們落下時,這些液滴首先被一個低強度的激光脈衝擊中,將它們壓扁成薄餅狀。然後,一個更強大的激光脈衝將被壓扁的液滴汽化,形成一個發射EUV光的等離子體。為了產生足夠的光來製造微芯片,這個過程每秒鐘要重複5萬次”,ASML解釋說。
華為專利中的反射鏡示意圖
ASML投入了超過60億歐元和17年的時間來開發第一批可以銷售的EUV光刻機。但在它們完成之前,美國政府向荷蘭政府施壓,禁止向中國出口,限制中國使用較老的DUV(深紫外)技術。目前,只有五家公司正在使用或已經宣布計劃使用ASML EUV光刻系統。美國的英特爾和美光,韓國的三星和SK海力士,以及台灣的台積電。
像華為這樣的中國科技公司以前可以把他們的設計送到台積電這樣的工廠,用EUV光刻技術進行生產。但自從美國對一系列芯片企業實施制裁後,這種可能性就越來越小了。華為需要獲得使用EUV光刻技術的先進節點,以繼續改進其定制的處理器,這些處理器的目標客戶包括從智能手機到數據中心。在製造自己的EUV系統之前,它還有很長的路要走,但他們得到了大量的資金和政府的支持,以實現這一目標。