2023年3月31日
核心信息：
逻辑电路高制程一般只是底部第一层、第二层对精度要求高，上层电路精度要求不高，落后光刻机也可以做，fab 厂是各种型号设备组合使用的。
焦深是焦点上下 10%范围可以得到合格成像质量，大焦深可以得到更大工艺窗口，焦深与光刻胶的厚度、晶圆的平整度、基台的误差等都是相关的，无法通过软件改变，只能从工艺上做调整。光源、透镜、图形密集度都会影响焦深。
Gigaphoton 除了 EUV，ArF、KrF 都可以做。
双工件台在工作时一个是用来量晶圆位置，一个是在透镜下去曝光。难点就在于如何对晶圆实施高精度的量测，以及量测完后我如何调用量测的数据去在曝光的系统上使用，如何高精度的运动，精度问题+算法问题。
光刻胶曝光均匀的方法：主要是提高焦深，控制光刻胶的温度、硅片的温度、环境的温度，涂抹光刻胶时如何做到均匀不注入多余气体等。
照明系统目前确定的就是茂莱光学给上海微电子供的。长春光机所突破光刻机核心部件“光学投影物镜”制造关键技术。
国内并不是先攻克一个波段的再去下一个波段，而是每个节点的 EUV、DUV 光刻机都在做；在人才方面挖了很多人，目前原型机 demo 肯定有，但是精度等方面可能还是差一点。
3D Nand 做到 400 层以上肯定会需要 2000i 以上的型号，因为套刻精度。
中国光刻机受限订单预计占总量的 10%-20%
Q & A
Q：目前各晶圆厂浸没式交付的变化？
A ：依据之前接收到的订单，如禁令无更多变化，2000i 型以下仍会正常交付，包括 1980Di 在内。
Q:长鑫等公司未来开发例如 DRAM 的能力会受限于型号吗?
A: 19nm 与 17nm 存储，1980Di 都可以做。但这两个制程反映到产品上也就是 DDR4 与 DDR5 的区别，并无指数性增长，只是工艺改良；
所有的浸润式包括 1980Di、2000i、2050i 它们的透镜、激光器等硬件参数都是一样的。所以理论上 1980Di 14nm 也可以做。
Q:DRAM 中电容与控制电路相连的地方对光刻机要求不是很高？是否要求更先进的光刻机？对于DRAM18nm 以内的先进制程来说，主要卡的是刻蚀而不是光刻？
A: 这一块刻蚀比光刻要难，因为刻蚀的随机性要大很多。所以难点更多是在刻蚀和 ALD 等之上。
Q:为何浸润式与干式 NA（数值孔径）上限不同？NA 特别大会引发全反射？为何 EUV 的 NA上限如此不同？
A: 不同光刻机的透镜组成不一样，所以 na 就不同；浸没式的数值孔径 1980 可以达到 1.35 而干式的一般在 0.8 左右，而 EUV 大概在 0.3 左右。干式与湿式最大的区别在于折射条件，在理论公式 NA=n sinθ中，从干式到浸没式，作为折射率常数 n 的条件从空气变为了水，从 1 变为了 1.44，所以 NA 就上去了；
NA=nsinθ中θ的角度一定是有上限的，当它大于 90 度的极限值，那就不能叫做折射了；EUV 的设计完全颠覆了，它更多是用反射来做，然后最后到达光刻胶上面，但 EUV 过于复杂，目前国内不用过于担忧这块。
Q :影响瑞利公式中 k1 的因素？掩膜版也会影响 k1 吗？
A: k1作为工艺常数，主要有四个影响因素，分别是光源、掩膜版、物镜和工艺。由于我们的物镜和光源基本都是固定的，客户的工艺基本上也是固定的，所以k1 通常是一个固定的常数；掩膜版和工艺相关的就是掩膜版的工艺性，所以是会影响k1 的。
Q :焦深（DOF）如何对其进行调整，调整是用软件还是硬件？物镜的镜片是否可以根据具体需求调整？焦深的调整是主要技术问题吗？
A: 理想情况下光源通过物镜最终会对到一个焦点，而焦深就是在这个焦点上下 10%之内的范围，而在这个范围内可以得到比较合格的成像质量，所以焦深越大越好，因为大的焦深可以获得更大的工艺窗口。其实焦深与光刻胶的厚度、晶圆的平整度、机台的误差等都是相关的；
焦深没办法通过软件来改变它，只能从工艺上调整。影响焦深的主要几个方面：跟光源和透镜有关系，跟图形的线宽和密集度也有关系，而由于最终成像是在光刻胶上的，因此与光刻胶的温度也有关系；
除了 1980Di 以上的版本或者 EUV，一般国内成熟工艺的物镜都是做固定的，不会有这种功能，顶多是里面内置感应器感应。
焦深的调整不会是主要技术问题。
Q :关于掩模工件台，加速度大技术是否难？有哪些供应商？为什么它加速度比工件台大那么多？
A: 加速度大本身不是问题，靠马达、配套光栅尺做位移就可以达到了，难点在于来回急停与保持高精度，举例你在往左的时候，右边有一个类似冲程（缓速器）这样的东西扯着它，到了极限距离它就会停止了；这个没有供应商，都是厂家自己集成做出来的；加速度并没有大很多，两种东西其实是类似的，无非是一个是放晶圆的一个是放光罩的。
Q :光源换日本 Gigaphoton 怎么样？日本的尼康佳能用的是自己的光源？假如 ASML 的浸没式把光源换成日本的会有影响？国内光源这边有瓶颈?光源的技术难点？
A :Gigaphoton 除了 EUV 都可以做，ArF、KrF 都可以做，他们家可以用的；同为日本厂商，若尼康与佳能采用 Gigaphoton 也会容易很多；
换成日本的光源并不会影响，激光发射器发出来的只要给定了波长，是没什么不一样的，从发射出来后靠那些管路去做反射，用匀光系统去约束光路，最终打到光刻机里面去。换日本光源的反而不如说等国产起来，反而可行性更高一点。
目前我们国内有分子激光器的专利技术，这个东西不会卡脖子的，无非就是怎么低成本地商用，技术方面没有瓶颈。
技术难点无非就是稳定性、能量的强度以及成本，比如说现在做浸润式的 193nm 波长为什么没有用更新的 157nm 的双氟激光，原因就是因为不同的光源要配套的光刻胶、光罩这些东西不好去研发与量产，获取成本太高。
Q :双工件台技术难点？双工件台是每一类光刻机都在用吗？现在国内浸没式工件台主要谁供应？
A :双工件台在工作时一个是用来量晶圆位置，一个是在透镜下去曝光。难点就在于如何对晶圆实施高精度的量测，以及量测完后我如何调用量测的数据去在曝光的系统上使用，如何高精度的运动，还是精度问题。还有一个就是算法问题，我去测量晶圆表面平整度或各种数据时，怎么能快速通过工件台上的反射镜面及上方的探测器去快速准确地捕捉这些数据等等；
只要是光刻机都会用到，双工件台的效率更高更加节省时间，一个去量测一个去生产，而以前单。
工件台时候只能先量测在跑到曝光系统上去生产；工件台供应商，上海微电子应该是华卓精科，华为的话很有可能是自己做，上海微电子主要是做集成化的
Q :如何保证光刻胶曝光均匀？如何对光刻胶进行优化？
A: 主要是提高焦深，焦深范围越大，能照到光刻胶上的面积就扩大了。比较清晰的办法就是可以去控制光刻胶的温度、硅片的温度、环境的温度，涂抹光刻胶时如何做到均匀不注入多余气体等等，主要是在做 tracking 和 coding 的时候去控制均匀度和温度来保证曝光的均匀性。涂了光刻胶的硅片到我们的设备里，我们只能保证它的温度和焦深，其他东西就无法控制了；一个是工艺参数，另一个则是数据推算，前段时间的计算光刻就是通过大量模拟仿真去得到想要的参数。
Q: 透镜目前是谁在供？国内目前长光所，上光所在光刻机赛道上扮演什么角色，他们光学系统上都是谁供的？
A :照明系统的透镜目前确定的就是茂莱光学给上海微电子供的。还有类似舜宇光学这种也做但可能还在研发阶段；长光所在做的是光栅编码器，属于量测系统和调教系统的一些光学部件。上光所不了解；他们的光学系统都是他们自己研发的。
Q:H 公司光刻机用的是哪个波段的光源？
A 他们并不是先攻克一个波段的再去下一个波段，而是每个节点的 EUV、DUV 光刻机都在做；他们在人才方面挖了很多人，目前原型机 demo 肯定有，但是精度等方面可能还是差一点。
Q: 3D NAND 400 层以上是否需要 2000i 以上的型号？会遇到技术瓶颈吗？
A: 做到 400 层以上肯定会需要 2000i 以上的型号，3D NAND 就像造楼房，随着层数叠高，由于套刻误差的原因，底层的精度要求就一定会越高，所以随着技术迭代会遇到光刻机的瓶颈。
Q: 1980 多重曝光，软件上可以做到锁掉多重曝光吗？
A 软件层面更多的是去优化一些 throughput，只能在算法层面上优化，比如说做量测时候的效率。但这个是和工艺相关的，卖给你 1980Di 时光源和透镜这些已经没办法变了，唯一能变的就是工件台上那些光栅编码器的精度，这种硬件上 1980Di 用的比较落后，精度可能没那么高，之后做曝光、校准的时候误差就会较大。像 2050i 工件台上用的传感器其实都是最早一代 EUV 的。
Q :套刻精度和什么相关？
A 与数值孔径、光源、工件台的量测都是相关的。早期的光刻机可能只有三维量测，到现在已经有六维的精度测试了，这种精度完全不好比。或者说同样一个工件台上只有一个光栅编码器和有四个光栅编码器来测量精度是完全不一样的。所以很多时候 1980Di 这种代差上可能就是硬件的一些变化。
Q: 透镜系统、匀光系统？
A 无论是透镜系统还是匀光系统，里面都不只有一块透镜，而是一套透镜组合出来的。一个是对透镜的打磨程度，还有一个是如何去设计物镜或者说匀光系统的光路，不同的设计需要不同的透镜与组合，如何用设计去实现它，这也是专利或者技术之一，也是壁垒之一。
Q :曝光剂量如何优化？
A :最直观反映就是光刻胶，还有就是光源比如最终到达硅片上的光的剂量以及需要多少能量的光。这些就与光源或者说整个光路相关了，还有一个就是曝光时间，这些都是影响曝光剂量的因素。
Q :浸润式系统为什么担心晶圆污染？它的结构和运作模式？如何预防水的污染？
A: 正常来说浸润系统就是介于硅片和透镜之间的，如果说水里存在杂质，那么第一，在晶圆表面或者透镜表面都可能造成污染，会影响成像或者说破坏光路系统；其次就是光刻胶对光的吸收也是有指定范围的，如果水里有杂质那么杂质本身也会吸收或散射光，这也会影响光的穿透与传播，从而最终影响到硅片上曝光的质量。所以浸润式系统都是用的接近百分百纯水；
结构与工作模式，其实就是一个纯水的容器，左边是一个进口，右边是一个出口，容器下面也会有类似一个出水口在最终曝光的时候把近似于一滴水去滴到曝光的区域上，它会把物镜和光刻胶中间这一块空间填满，这时候光打下来是没有空气的，通过物镜系统后下面全是水，然后就到光刻胶了。整个系统是动态跟随式的有进有出的，在mask 上做到下一个位置的时候，这滴水已经被回收掉了，新的图形上用的是全新的一滴水，就是这样它才永远没有杂质；
关于如何预防污染，我们设备上的工件台会有相应的细孔去检测这些东西，如果检测到有水会去做一些回收，类似于吹一些气体，以保证整个工件台的干燥度。
Q :中国大陆的光刻机销售订单比去年下滑多少？
A :有影响的几家例如中芯南方这些做先进制程的买不到了。像长存这种 1980 还是没有太大影响的。还有影响的就是一些受限的公司，之前没买到过但下了订单的，现在也没法卖给他了。这种总量可能只占销售的 10%-20%（非准确销售数据）
作者：乾坤只存一念间
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来源：雪球
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