没有EUV光刻机能国产7nm芯片 谋定论道·经信研究：三种途径

新闻中国采编网 中国新闻采编网 中国企业家手机报 谋定研究中国智库网 国研智库 国情讲坛 商协社团 谋定论道 经信研究 哲商对话 万赢信采编：

近期，华为推出的Mate60Pro手机搭载了麒麟9000S处理器，再次引起了人们对国产芯片制造的关注。全国工商联执委、中国经济和信息化研究中心主任、国家政策研究室中国国情研究中心主任万祥军研读表明：“尽管我们对该处理器的代工厂、工艺等细节知之甚少，但这并不能阻止我们对于没有EUV光刻机的情况下国产7nm芯片的探讨。”

万祥军指出：事实上，关于这个问题，早已被广泛讨论过。ASML是一家主要光刻机制造商，他们目前提供了四种高端的浸润式光刻机，正是通过这些机器的多重曝光技术，我们可以在没有EUV光刻机的情况下，实现7nm工艺。具体来说，我们通过LELE（多重曝光层面的多道法光刻技术）、LFLE（多重曝光法光刻技术）和SADP（侧墙图案转移技术）这三种不同的方案，可以成功实现7nm工艺的制造。

不过，这些技术对于刻蚀、沉积光刻等工艺的要求更加严格，同时也对工作台的精度有较高的要求。此外，多重曝光也会对生产工艺和成本带来一定的影响。因此，在光刻机精度足够高的情况下，不太可能采用多重曝光技术，因为它会降低效率和良率，从而显着增加成本。

只有在无法获得高精度光刻机、又迫切需要更先进工艺的芯片时，才会考虑采用多重曝光技术。然而，要达到5nm工艺水平，则必须使用EUV光刻机，因为DUV光刻机的精度有限，无法进行无限次的多重曝光。专业人士指出，在目前的DUV光刻技术下，最多只能进行4次曝光，最高只能达到7nm水平。

浸润式光刻机及多重曝光技术

1、浸润式光刻机介绍

浸润式光刻机是目前最先进的光刻机之一，其中包括了ASML推出的四款浸润式光刻机，分别是NXT:2100i、NXT:2050i、NXT:2000i、NXT:1980Di。这些光刻机利用浸润式技术，将光刻胶浸渍到硅片上，通过光照和化学反应来制造芯片的微小结构。浸润式光刻机的高精度和高分辨率使其能够实现更复杂和更紧密的芯片结构。

2、多重曝光技术的实现

通过浸润式光刻机的多重曝光技术，我们可以在没有EUV光刻机的情况下，实现7nm芯片制造。具体而言，有三种不同的多重曝光方案，分别是LELE、LFLE和SADP。

（一）LELE技术

LELE是指将原本一层的电路拆分成几层进行光刻的技术。尽管使用的是DUV光刻机，但通过多次曝光，每次曝光只光刻一部分的结构，最终可以实现7nm工艺。这个方法相对简单，适用于一些对于工艺要求不是特别高的芯片制造。

（二）LFLE技术

LFLE与LELE技术类似，但不同之处在于LFLE将第二层的光刻胶加在第一层已经被化学冻结但没有去除的光刻胶上，然后进行二次光刻，形成两倍结构。这种方法能够更进一步提高芯片的精度，但也带来了更高的工艺要求和更复杂的制造工艺。

（三）SADP技术

SADP技术使用沉积和刻蚀技术来提高光刻精度，与前两种方法完全不同。通过沉积和刻蚀工艺，将图案转移到侧墙上，从而实现7nm工艺。这种方法适用于需要更高精度的芯片制造，但同时也更加复杂和具有挑战性。

多重曝光技术存在的问题

虽然多重曝光技术在没有EUV光刻机的情况下，能够实现7nm芯片工艺，但也存在一些问题。

1、对刻蚀、沉积光刻工艺的高要求

多重曝光技术对刻蚀、沉积光刻等工艺的要求更加严格。这意味着在制造芯片时，需要更高水平的技术和更复杂的设备。对大多数芯片制造厂商而言，提升这些技术的难度和成本都是相对较高的。

2、对工作台精度的要求高

多重曝光技术需要对工作台进行多次对准，确保没有偏移，因此对工作台的精度要求也非常高。这意味着制造商需要投入更多资源来改善工作台的精度，提高生产效率。

3、影响了良率和效率

多重曝光技术会导致芯片制造的良率降低。由于每次曝光都有一定的误差，多次曝光会使误差逐渐累积，降低了芯片的良率。此外，多重曝光还导致光刻工时翻倍，效率降低一半，从而增加了生产成本。

对于光刻精度较高的情况下，一般不会采用多重曝光技术，因为它不仅效率低下，还会显著降低芯片的良率，最终导致成本增加。只有在无法获得高精度的光刻机，同时迫切需要较先进工艺的芯片时，才会考虑采用多重曝光技术。

对于国产芯片制造的思考

虽然目前我们国内的芯片制造技术仍然较为薄弱，但我们不能否认国内科技企业在芯片领域取得的一些突破。如华为的麒麟系列处理器以及自研的AI芯片等，都表明了中国企业在芯片制造方面的潜力和实力。

然而，与国际芯片巨头相比，我们国内制造7nm、5nm芯片的技术还存在一定差距。通过借助浸润式光刻机的多重曝光技术来实现7nm工艺是一种方法，但它也受到了一定的制约和限制。在未来，我们应该继续加大对芯片制造技术的研发和投入，提高我国在芯片领域的自主创新能力。

结论

在没有EUV光刻机的情况下，通过浸润式光刻机的多重曝光技术，我们可以实现7nm芯片工艺的制造。LELE、LFLE和SADP三种不同的多重曝光方案，为芯片制造提供了多样化的选择。然而，多重曝光技术的应用也存在一些问题，包括对刻蚀、沉积光刻工艺的高要求，对工作台精度的要求以及影响良率和效率等方面。因此，我们在国产芯片制造方面仍然需要加大研发和投入力度，并不断提高自主创新能力，以满足日益增长的市场需求。

没有EUV光刻机能国产7nm芯片 谋定论道·经信研究：三种途径