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第260章国产光刻机重大成功
102所与沪市微电子研究所,加上全国三十七个科研单位、六十二个工厂,总共有两千余人参与研发制造,加上与asml交流的关键工台技术,历经六年时间,拆了六台光刻机,总投入高达数十亿美元,终于结出丰硕的成果。
1993年11月,193纳米氟化氩激光光刻机完成技术攻关。并通过国家论证。
型号有两款,代号分别为gk193bj型和gk193ty型。
gk193ty型为投影式光刻机,主要研发单位是沪市微电子研究所,工台关键技术是逆向asmlpa3000光刻机,光源使用的是102所提供的氟化氩激光光源,透镜系统也是102所所设计制造的。
gk193ty型投影式光刻机优点是精度高,投影准确,控制性好,但缺点是效率不高,完成一块晶圆的光刻过程,需要的时间是步进式光刻机的数十倍。
在商用上面,投影式光刻机属于淘汰的技术,不过在不计较成本的军用上,或者高性能大型计算机上面,尚有用武之地。
而gk193bj步进式光刻机,主要技术来自与asml、西门子以及飞利浦交流的技术,主要研发单位是102所。
与投影式光刻机相反的是,步进式光刻机最大的好处就是在牺牲一定的稳定,保证良品率的前提下,具备相当高的光刻效率,最适合商用化,可以显著降低芯片的成本……
新光刻机的测试早就开始了,试验的制程是130纳米,finfet半导体结构,直接光刻。
而gk193ty投影式光刻机尚能保持42%的良品率。
用多重曝光技术探索65纳米制程,gk193bj步进式光刻机已经很无力了,良品率再次崩塌式下降,一块三英寸晶圆,几百块芯片,碰巧有一两块合格,良品率已经不足1%!
用130纳米制程制造的armv6处理器,速度直接飙升了1.5ghz,直接冲破了1ghz速度的大关。
甚至在45纳米制程上,步进式光刻机已经无用了,但gk193ty投影式光刻机仍然可以达到14%的良品率。
102所技术攻关团队继续向90纳米制程探索,gk193bj步进式光刻机成功完成90纳米制程的探索,不过良品率直接降到了32%。
而使用gk193ty投影式光刻机,完成90纳米制程的光刻,良品率可以上升两倍,达到67%。
事实证明finfet半导体结构,具备优良的物理性能,根本不需要改变就可以直接应用到130纳米。
45纳米制程已经是193纳米波长氟化氩激光光刻机的极限了,32纳米制程则遇到非常严重的光干涉物理现象。
当然在理论上,使用多重曝光技术,是可以完成32纳米制程的光刻,但理论上用32纳米制程,制造只有两千万晶体管的armv6处理器,需要的掩膜版多达一百多张,工序多达三百多道。
此时光刻的效率将严重降低,更别说三百多道工序,将使良品率降低到1‰以下,而造出一块32纳米制程的合格芯片,跟中大奖差不多,没有探索的意义了。
这些测试数据,小赵老师还是比较满意的,45纳米制程是极限。
而在商用上,130纳米制程还是可以保证效率和良品率的,但商用90纳米制程还需要探索。
屈庆麟总师眼光还是比较毒的,他对小赵老师说:“赵总,我们的光刻机是厉害,不过finfet半导体结构才是神,我在德州仪器的时候,新制程需要的攻关的技术可多了,可finfet技术能从一微米制程直接过渡到45纳米……”
屈庆麟伸出手指头边数边说:“一微米,800纳米,500纳米,350纳米……65纳米……45纳米,好家伙,制程提升了十代,半导体结构不变,赵总啊,你这是一招吃遍天下鲜,这finfet半导体结构可真神了!”
屈总师是海外归国人才,在ibm、德州仪器都待过不少年,湾岛出身,加州大学伯克利分校毕业,当然,能进这里,已经审查过很多次了,没有问题。
而赵国庆被屈总师刚才说的话,刺激的心虚,说实话,要是有人认真研究华国这些年在半导体上面的发展的话,他们可以发现,华国的半导体技术是跳跃式发展的。
一个finfet结构,在外人眼里,或许可以归结为走了狗屎运吧,不过在半导体从业人员眼里就不一样,小赵老师已经不是带着大家前进的火车头了,而是火箭头。
但赵国庆不以为意,他说:“这次193纳米步进式光刻机是重大的技术突破,不过国际上技术日新月异,我们也不能懈怠,后续102所光刻机研究室主要工作就是继续研发更稳定的工台系统,其次就是……双工台步进式光刻机……要提上日程!”
屈庆麟第一次听到双工台这个名字,字面上的意思是两個工台,至于什么概念他不知道,但从小赵老师嘴里说出来,肯定是了不得的东西,他疑惑的说:“赵所长,什么叫双工台?”
赵国庆说:“光刻机工作的时候,用在校准上需要十分钟,而光刻上同样需要数十钟,但如果晶圆在一个工台上光刻的同时,另一个工台上的晶圆进行校准是不是可以把这个时间节省出来,晶圆在光刻完成后,另一个晶圆校准好正好可以光刻……”
“……”屈庆麟眉头微皱,仔细思索一番,便了解其中妙处,双工台,一个校准,一个光刻,效率将显著提高,要是良品率可以保证的话,最直接的效果就是产量可以显著上升,而芯片的成本可以继续下探。
赵国庆看屈庆麟一脸难色,笑道:“怎么,怕了?”
屈庆麟摇摇头说:“单工台还没有玩明白呢!赵总,现在研发双工台,是不是有点早?”
“确实,单工台技术主要是吸收asml的技术,有些技术我们只是会做,但不明白为什么asml这么设计!”赵国庆顿了顿说:“但继续深入单工台研究,不影响双工台研究,至少可以做一些前期的探索研究吧!”
屈庆麟说:“赵总,你这么看好双工台技术吗?”
小赵老师点点头,他已经很久没有人质疑他的决定了。
(本章完)
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