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mygo358
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氟化氩气体，俗称ArF气体，是由氩和氟组成的化合物，无色无味，具有高化学稳定性和反应活性，在光刻和半导体行业中，它用于深紫外光刻工艺，实现高精度分辨率。氟化氩气体推进了多种工业的技术革新，是准分子激光设备中激光发生器的关键气体。
氟化氩气体是通过在受控条件下将氩气 (Ar) 与氟气 (F2) 结合而产生的。所得ArF气体是一种无色无味的物质，具有很高的化学稳定性和反应活性。它以其对紫外线 (UV) 的强烈吸收而闻名，特别是在深紫外线 (DUV) 范围内。在光刻和半导体行业中，ArF 气体用于一种称为深紫外光刻 (DUV 光刻) 的工艺，以在集成电路制造过程中在硅晶片上创建复杂的图案。 ArF 气体的高紫外线吸收能力可实现精确且精细的分辨率，从而可以生产更小、更强大的微芯片
光刻机，按照不同的用途及光源有多种分类，现在大家说的主要是紫外光刻机，我们这里提到的主要有DUV深紫外光及EUV极紫外光，DUV光刻机是目前大量应用的光刻机，波长是193nm，光源是ArF（氟化氩）准分子激光器，从45nm到10nm工艺都可以使用这种光刻机，而EUV极紫外光波长是13.5nm，EUV光刻机主要用于7nm及以下节点。
氟化氩的光波长有193nm，在某种方式下可以完成7nm制程工艺的电路刻画，但要想更加精细，就非常困难了。所以，国内的芯片厂家7nm以上制程工艺的芯片是可以生产的，但要想继续精细制程工艺，就没有办法了。
根据瑞利准则公式和实践结果，193nm光刻机的分辨率是波长的三分之一，能用来做65nm的芯片。浸润式光刻机的134nm波长，按规律可以做45nm的芯片。但是镜头在水里效应提升，又通过OPC补偿算法 （光罩上图形的角上，弄成特定的复杂形状而非原来的方形，最终成像反而会更接近方形） ，最终分辨能力提升到了28nm。这就是经典的28nm芯片的由来，坊间有所谓“28nm光刻机”的说法，其实是193nm的光源。
28nm及以上制程的传统芯片，里面的晶体管是MOSFET，可以理解为一种平面的晶体管，有个控制门Gate，从上往下这“一个方向”施加电压，控制晶体管的0-1导通状态。28nm指的是Source和Drain两个栅极之间的宽度，整个晶体管有100nm以上这么宽。
FINFET晶体管就升级成“立体”的，比MOSFET的一个方向的平面影响要灵敏，所以FINFET晶体管的功耗更低、主频更快。但是这个晶体管，就要象鱼鳍一样，造出往上伸出的薄薄的fin，工艺要复杂多了。FINFET晶体管在wafer上也还是一层，并没有堆出几层来，众多晶体管还是平面排列的，只是fin是立体结构对控制电压敏感了。
用DUV浸润式光刻机和FINFET晶体管工艺，可以造7nm-14nm制程的芯片。主要的办法是多重曝光，最多是四重曝光。简单地比喻，先在wafer上造出28-28-28-28nm这样间隔的线条，然后挪动14nm，再来做一套28-28-28-28nm间隔的线条，就能用双重曝光组合出14-14-14-14nm间隔的线条。如果四重曝光，就能组合出7-7-7-7nm间隔的条纹。当然这只是类比，实际要复杂得多，但是基本原理就是把本来一张光罩做的事，拆成很多张光罩来做。到7nm，工艺就非常麻烦了，光罩数量需要非常多，但是业界优秀的公司居然真的用DUV光刻机实现了7nm芯片量产。
值得注意的是，28nm及以上的传统芯片，它的“制程”是实打实的，说28nm真实栅极距离就是28nm。而先进芯片的7nm-14nm，包括再往下的5nm、4nm、3nm芯片，栅极宽度并不是标称的值。各家制造芯片的公司各自声称，根据功耗等性能指标的改进，按摩尔定律算出来一个“等效面积” （PPA，Power Performance Area） ，说是7nm，实际测量可能是10nm。英特尔说的10nm工艺就是实在的，说是10nm，指标相当于别家的7nm了。
可以看出，用DUV光刻机来做7nm芯片，已经“穷尽”了招数，才能用193nm的光源，得到7nm的效果。浸润式、镜头改进、OPC补偿、多重曝光、晶体管立体化、等效面积，这才从193nm光源形式上实现了7nm的效果。用DUV光刻机加工先进芯片，工艺非常麻烦，良率低、成本高。
2024年09月14日 17点09分
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氟化氩气体是通过在受控条件下将氩气 (Ar) 与氟气 (F2) 结合而产生的。所得ArF气体是一种无色无味的物质，具有很高的化学稳定性和反应活性。它以其对紫外线 (UV) 的强烈吸收而闻名，特别是在深紫外线 (DUV) 范围内。在光刻和半导体行业中，ArF 气体用于一种称为深紫外光刻 (DUV 光刻) 的工艺，以在集成电路制造过程中在硅晶片上创建复杂的图案。 ArF 气体的高紫外线吸收能力可实现精确且精细的分辨率，从而可以生产更小、更强大的微芯片
光刻机，按照不同的用途及光源有多种分类，现在大家说的主要是紫外光刻机，我们这里提到的主要有DUV深紫外光及EUV极紫外光，DUV光刻机是目前大量应用的光刻机，波长是193nm，光源是ArF（氟化氩）准分子激光器，从45nm到10nm工艺都可以使用这种光刻机，而EUV极紫外光波长是13.5nm，EUV光刻机主要用于7nm及以下节点。
氟化氩的光波长有193nm，在某种方式下可以完成7nm制程工艺的电路刻画，但要想更加精细，就非常困难了。所以，国内的芯片厂家7nm以上制程工艺的芯片是可以生产的，但要想继续精细制程工艺，就没有办法了。
根据瑞利准则公式和实践结果，193nm光刻机的分辨率是波长的三分之一，能用来做65nm的芯片。浸润式光刻机的134nm波长，按规律可以做45nm的芯片。但是镜头在水里效应提升，又通过OPC补偿算法 （光罩上图形的角上，弄成特定的复杂形状而非原来的方形，最终成像反而会更接近方形） ，最终分辨能力提升到了28nm。这就是经典的28nm芯片的由来，坊间有所谓“28nm光刻机”的说法，其实是193nm的光源。
28nm及以上制程的传统芯片，里面的晶体管是MOSFET，可以理解为一种平面的晶体管，有个控制门Gate，从上往下这“一个方向”施加电压，控制晶体管的0-1导通状态。28nm指的是Source和Drain两个栅极之间的宽度，整个晶体管有100nm以上这么宽。
FINFET晶体管就升级成“立体”的，比MOSFET的一个方向的平面影响要灵敏，所以FINFET晶体管的功耗更低、主频更快。但是这个晶体管，就要象鱼鳍一样，造出往上伸出的薄薄的fin，工艺要复杂多了。FINFET晶体管在wafer上也还是一层，并没有堆出几层来，众多晶体管还是平面排列的，只是fin是立体结构对控制电压敏感了。
用DUV浸润式光刻机和FINFET晶体管工艺，可以造7nm-14nm制程的芯片。主要的办法是多重曝光，最多是四重曝光。简单地比喻，先在wafer上造出28-28-28-28nm这样间隔的线条，然后挪动14nm，再来做一套28-28-28-28nm间隔的线条，就能用双重曝光组合出14-14-14-14nm间隔的线条。如果四重曝光，就能组合出7-7-7-7nm间隔的条纹。当然这只是类比，实际要复杂得多，但是基本原理就是把本来一张光罩做的事，拆成很多张光罩来做。到7nm，工艺就非常麻烦了，光罩数量需要非常多，但是业界优秀的公司居然真的用DUV光刻机实现了7nm芯片量产。
值得注意的是，28nm及以上的传统芯片，它的“制程”是实打实的，说28nm真实栅极距离就是28nm。而先进芯片的7nm-14nm，包括再往下的5nm、4nm、3nm芯片，栅极宽度并不是标称的值。各家制造芯片的公司各自声称，根据功耗等性能指标的改进，按摩尔定律算出来一个“等效面积” （PPA，Power Performance Area） ，说是7nm，实际测量可能是10nm。英特尔说的10nm工艺就是实在的，说是10nm，指标相当于别家的7nm了。
可以看出，用DUV光刻机来做7nm芯片，已经“穷尽”了招数，才能用193nm的光源，得到7nm的效果。浸润式、镜头改进、OPC补偿、多重曝光、晶体管立体化、等效面积，这才从193nm光源形式上实现了7nm的效果。用DUV光刻机加工先进芯片，工艺非常麻烦，良率低、成本高。
