中國產光刻機可做8奈米晶片？科技業專家曝實情：技術接近ASML這款

中國半導體技術近日傳出有重大突破，中國工信部月初公布一項通知，內容顯示其國產研發出的氟化氬光刻機，即深紫外光曝光機（DUV），分辨率小於65奈米（nm）、套刻精度小於8奈米，被解讀為可生產8奈米及以下晶片。不過，台大電機博士畢業的科技產業專家「曲博」曲建仲直指，目前中國該款光刻機的製程能力，大該就是落在55奈米到65奈米之間。

曲建仲24日於《曲博科技教室》發表影片指出，中國工信部的通知被部分人士誤解，事實上，套刻精度也就是所謂的疊對誤差（Overlay），指的是曝光機在投影前一層與後一層光照圖案時的精準度，是以長度為單位，代表的是前後兩層的光罩投影時的誤差長度，因此數值越小越好，且用疊對誤差也更為準確，因為若稱套刻精度越小越好，感覺會有點怪怪的。

曲建仲續指，疊對誤差在矽晶圓表面製作電晶體時，是非常重要的參數，疊對誤差越小，代表曝光機在投影時對的很精準，如此良率也才高，而目前半導體的先進製程，需要非常多道的光罩堆疊投影，目前台積電在5奈米製程上，總共用了75道光罩、20層金屬，而這75道光罩在投影時都必須對準，若每層光罩曝光時疊對誤差都達到1奈米，最後良率一定很低。

曝這2數據被搞混　曲博：中國技術仍落後18年

曲建仲說明，此次中國國產的氟化氬光刻機，仍是乾式DUV光刻機，而非更先進的浸沒式DUV光刻機，套刻精度8奈米，代表前後層光罩對準時，仍有12%的誤差，儘管已從前一代疊對誤差25%大幅降低，也遠比先前上海微電子集團（SMEE）的SSA600光刻機有所提升，但直接把套刻精度作為光刻機製造製成的節點仍是弄混了。

曲建仲以艾司摩爾（ASML）光刻機參數對照，中國最新的國產光刻機，分辨率小於65奈米，接近ASML的XT1460K光刻機，但該款光刻機的套刻精度僅3.5到5奈米，顯然遠小於中國最新的國產光刻機，而ASML更舊的光刻機XT1150C，分辨率為90奈米，疊對誤差為12到20奈米，換言之，中國最新的國產光刻機，規格就是介於ASML的XT1460K與XT1150C。

曲建仲提到，ASML的XT1460K是在2015年第2季出貨，疊對誤差較小，中國最新的國產光刻機雖分辨率相同，但疊對誤差較大，意即中國國產光刻機的良率較低，也等於中國最新的國產光刻機，還不如ASML在9年前就的機器，甚至ASML在2006年推出的乾式DUV光刻機XT1450的分辨率就已達57奈米，套刻精度為7奈米，等於中國技術的實際差距超過18年。

曲建仲說，儘管中國新一代國產光刻機的65奈米分辨率，若採用多重曝光就有可能做到更新進的製程節點，但會受限於套刻精度帶來的誤差疊加放大，當重複曝光多次時，誤差就會隨之放大，因此在製作上非常困難；若中國國產光刻機要製作8奈米製程，需要自對準八重曝光（SAOP），也就是重複曝光3次，才能達到8奈米的結構，但幾何形狀會受到嚴重扭曲。

多重曝光就能做？曲建仲：中國最多到55奈米

曲建仲直指，即使設備再精密，只要重複曝光很多次，最後圖形還是整個都會糊掉，這樣製作出來的晶圓，良率就會很低，因此即使是很高階的曝光機，目前大多也只能重複曝光兩次，也就是自對準四重曝光（SAQP）的階段，且自對準多重曝光也需要更低的疊對誤差；而依照業界經驗，晶圓加工過程還會再有誤差，整體套刻精度實際運用會比出廠時更低。

曲建仲表示，中國新一代光刻機的套刻精度，實際運用在產品上大約是11到12奈米，尤其若要採用自對準曝光，光刻機所需的套刻精度就要砍半，換言之，中國國產光刻機若要採用自對準雙重曝光（SADP），所需的套刻精度至少需要6.5奈米，等於中國新一代光刻機，連要做雙重曝光都還做不到。

至於中國國產光刻機製程能力如何？曲建仲引述媒體報導，據中國某光刻機大廠內部專家說法，該款分辨率小於65奈米的氟化氬光刻機，配合好的光學臨近修正（OPC）演算法，可以推進到55奈米製程。總體而言，中國新一代國產光刻機，應只是先前分辨率為90奈米光刻機的改良版，目前仍只能用於55奈米至65奈米的成熟製程晶片製造。（推薦閱讀：中國成功自產光刻機舉國歡騰　楊應超曝真相：落後台積電整整8個世代）

曲建仲也說，中國新一代國產光刻機，還遠達不到生產28奈米製程晶片的條件，但相較先前分辨率為90奈米的中國國產光刻機，新一代光刻機確實有一定的進步，但和國外先進水準的差距仍存在，無法盲目樂觀。尤其，中國要從乾式DUV到浸沒式DUV還有需有技術難題要解決，目前中國新一代光刻機的製程能力，大該就是落在55奈米到65奈米之間。