近日,有外媒报道称,华为与国企半导体公司深圳市新凯来技术有限公司(SiCarrier)公布了一项新的芯片制造专利,该专利被指为是一项低技术但具有巨大潜力的制造方式,且能减少对先进制程光刻技术的依赖,能在没有ASML公司最先进的极紫外光刻机(EUV)的情况下就能生产先进制程芯片。
这一传闻的主要依据是华为和新凯来最近公开的一项专利技术,即自对准四重成像技术(SAQP)半导体装置的制作方法以及半导体装置。
那什么是SAQP呢?SAQP全称是Self-Aligned Quadruple Patterning,即自对准四重成像技术,它是一种在硅晶圆上进行多次蚀刻,以增加电晶体密度从而提供芯片性能的技术。SAQP是从自对准双重图形化(Self-Aligned Double Patterning,SADP)技术发展而来。目前,最常见的双重图形化技术有两种,即SADP技术和光刻-刻蚀-光刻-刻蚀(Litho-Eich-Litho-Etch,LELE)双重图形化技术。
SADP技术先利用浸没式光刻机形成节距较大的线条,再利用侧墙图形转移的方式形成1/2节距的线条,这种技术比较适合线条排列规则的图形层,如FinFET工艺中的Fin或后段金属线条。SADP技术降低了对光刻机的要求,而且不存在套准的问题,但同时也增加了对设计图形的限制。
华为的这一项工艺专利是基于SAQP技术,共分为七个步骤,其中包括形成多层抗反射层和图案化硬掩膜层,以及多次蚀刻,可以制造相当于5nm工艺的芯片。
而如前所述,多次曝光工艺并不是那么容易实现的,它的成本较高,而良品率却较低,不是一项理想的制造技术。英特尔在其第一代10nm工艺中曾尝试了多重曝光,但结果并不理想,最后选择的是双重曝光,可见曝光次数越多,难度也越大。目前,华为采用这项技术恐怕也只是为应对制裁的应急技术。
外媒猜测,因为华为公开的这项专利技术,其已经具备了生产5nm芯片的能力,这也为去年华为能发布Mate 60系列给到了一些证明。
据悉,华为早在2021年9月就申请了该专利,就在被美国宣布制裁后不久,这也说明了华为已经早有准备。但正如研究机构TechInsights副董事长Dan Hutcheson所述的那样,虽然华为能使用SAQP制造5nm芯片,但目前的最先进芯片制造工艺已经到2nm,从长远来看,我们仍需要使用EUV设备来制造芯片,华为的该项专利可以减轻问题,但不能完全克服没有EUV的技术问题。
但在被美国制裁的情况下,华为能够另辟蹊径,突出重围已是不易。技术的发展都是由人来推动的,遇到问题就解决问题,一步一个脚印,相信在未来我们也能缩小和世界先进芯片制造技术之间的差距。
不可否认,华为在芯片制造技术上肯定已经取得了一定的成果,并且还在进行不断的研发和创新,力求在芯片领域取得更大的突破和进展。而这些努力不仅有助于提升华为自身的竞争力,也会对中国科技产业的发展和全球芯片市场的格局产生积极的影响。
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