據(jù)杭州市餘杭區(qū)官方信息平臺「餘杭發(fā)布」消息，日前，該區(qū)一重點項目——首臺國產(chǎn)商業(yè)化電子束光刻機進入應用測試。
據(jù)浙大量子研究院相關(guān)團隊負責人介紹，其自主研發(fā)的新一代100kV電子束光刻機「羲之」正式走向市場，專攻量子芯片、新型半導體研發(fā)的核心環(huán)節(jié)，無需傳統(tǒng)光刻所需的掩膜版，可通過高能電子束直接在硅基上寫電路，精度達到0.6納米，線寬8納米，比肩國際主流設(shè)備。
「國之重器」取得技術(shù)突破並走向市場，在令人欣喜之餘，也有半導體業(yè)界及學界人士告訴《科創(chuàng)板日報》記者，市場及公眾對於此項創(chuàng)新，及其對行業(yè)的影響，仍需科學、理性看待。
據(jù)了解，電子束光刻早在上世紀80年代提出，用於替代光學光刻技術(shù)。電子束光刻具有超高分辨率和靈活作圖的優(yōu)點，可直寫無需掩模。
電子束曝光系統(tǒng)的加速電壓一般是10-100kV，加速電壓越高，分辨率越高。從這一指標來看，「羲之」的刻寫精度已做到技術(shù)先進。
然而至今為止，電子束光刻仍無法完全替代光學曝光。
芯率智能董事會秘書兼戰(zhàn)略發(fā)展相關(guān)負責人方亮接受《科創(chuàng)板日報》記者採訪表示，儘管理論可行，但在工業(yè)領(lǐng)域，電子束光刻機不代表任何EUV替代路線。
復旦大學微電子學院教授、原集微創(chuàng)始人包文中表示，電子束光刻對研發(fā)階段是非常有用的光刻技術(shù)，但是最大的問題還是量產(chǎn)效率。
據(jù)包文中介紹，對於高斯束電子束光刻機，如果是12寸晶圓需要大概1個月才能寫完；如果採用高端的VBS（Variable Beam shape，形狀可變光束）做100nm級別，幾乎也需要1天左右；如果採用更高級的Multi-beam （多光束）電子束光刻，這個速度就很快了，一個小時可以寫1片左右。
不過對比來看，「光學光刻機1小時就能完成幾十片——甚至上百片晶圓刻寫，二者效率有接近3個數(shù)量級的差距」。包文中表示，因此業(yè)內(nèi)目前採用一個折中方法，即小的圖形細節(jié)用電子束光刻，大的線條就用常規(guī)的光學光刻機，以此提升效率。
生產(chǎn)效率問題，在很大程度上限制了電子束光刻的應用場景。
據(jù)了解，電子束光刻在工業(yè)界常用於130nm及以下製程的掩膜版製造。據(jù)方亮表示，電子束光刻還適合用於企業(yè)早期預研或機構(gòu)科研，但對晶圓廠量產(chǎn)不會有影響。
電子束光刻要想突破生產(chǎn)效率瓶頸，其技術(shù)路徑非常明確，即實現(xiàn)多電子束並行方案。
「一束慢？那就堆十束?！共贿^據(jù)芯率智能董事會秘書兼戰(zhàn)略發(fā)展相關(guān)負責人方亮觀察，這一方案研發(fā)進展總體還是比較慢。另外，電子束光刻配套的工藝與光學光刻也有差異，且還涉及電子束光刻膠等複雜問題。
關(guān)於浙大量子研究院相關(guān)團隊的電子束光刻機「羲之」，復旦大學微電子學院教授、原集微創(chuàng)始人包文中表示，在國外高端電子束光刻設(shè)備對中國禁運的背景下，「羲之」作為一種研發(fā)型設(shè)備實現(xiàn)國產(chǎn)化，對當前半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。
據(jù)「羲之」研發(fā)團隊透露，此類設(shè)備受國際出口管制，國內(nèi)頂尖科研機構(gòu)和企業(yè)長期無法採購，「羲之」的落地徹底打破這一困局，目前已與多家科研機構(gòu)展開接洽。
頂圖圖說：新一代100kV電子束光刻機「羲之」已正式走向市場。（餘杭發(fā)布）
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