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长鑫存储(CXMT)使用深紫外(DUV)工艺实现工艺微缩,绕过极紫外(EUV)需求,中国国内芯片生态加速发展。

中国存储芯片制造商证明仅使用DUV无需EUV(美国受限)的先进节点可行路径;验证纯DUV路线图,加速中国芯片自主性,分散全球存储供应。
行业媒体Slicast · 2026年9月27日 UTC 09:40 · 美国 · 来源: economy.ac
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中国DRAM制造商长鑫存储(CXMT)已开始使用下一代先进工艺进行芯片大规模生产。由于美国主导的限制措施有效阻止了对极紫外光刻(EUV)光刻系统的访问,该公司通过结合深紫外光刻(DUV)设备和多重光刻技术来缩小其工艺节点。虽然基于DUV的多重光刻在工艺复杂性、成本和良率方面面临明确的局限性,且中国开发本土EUV系统的努力尚未产生实质成果,但市场观察人士指出,这些制约因素不太可能限制中国半导体产业更广泛的增长。中国企业在其他半导体设备领域取得了快速进展,包括蚀刻、沉积、清洗和后道处理。

CXMT在2026年9月20日于安徽省合肥举办的2026世界制造大会上宣布,已开发并开始大规模生产第五代DRAM工艺。该工艺将关键DRAM存储单元结构之间的间距缩小至11.95纳米,并使用多重光刻技术将电路图案分成多次DUV曝光。CXMT报告称该工艺相比上一代每片晶圆的芯片产量至少增加50%,两款24千兆比特低功耗DRAM(LPDDR5X)产品已进入大规模生产。一位业内人士提醒说,"CXMT披露的50%数字是指每片晶圆生产的芯片总数,不应解释为实际良率提升50%",但补充说,"如果绝对DRAM产量增加,CXMT可能会获得额外的第四代高带宽存储器(HBM3)等产品供应容量,该公司在该领域一直在努力确保充分的良率。"

CXMT之所以转向基于DUV的多重光刻,是因为美国主导的EUV光刻出口限制。限制措施始于2018-2019年唐纳德·特朗普任期,当时美国向荷兰政府施压,阻止全球唯一的EUV供应商ASML向中国出口许可证。自2019年以来,中国一直无法获得EUV系统。拜登政府于2022年10月推出了全面的出口管制,限制了美国制造的设备、技术和美国人员的生产支持。荷兰于2023年9月要求政府授权ASML向中国出口高性能浸没式DUV,并于2024年9月将管制扩展到低规格系统。美国于2024年12月加强了外国直接产品规则,将出口管制扩展到含有美国技术或组件的外国制造半导体设备。

在传统光刻中,完整的电路图案被包含在单个掩膜上,并在一次曝光中转移到晶圆上。多重光刻将精细图案分成两个或多个组分,分别进行曝光和蚀刻,然后组合成最终电路。技术包括光刻-蚀刻-光刻-蚀刻(LELE)和自对准双重或四重图案(SADP和SAQP)。LELE先进行初始图案的曝光和蚀刻,然后在第一个特征之间进行第二个图案的曝光和蚀刻。SADP和SAQP首先创建间距宽的参考线(称为芯柱),然后在两侧反复沉积和蚀刻薄间隔层,使线密度加倍或翻四倍。

然而,随着工艺几何尺寸缩小,多重光刻的局限性加剧。曝光、沉积、蚀刻和清洗必须在每层重复多次,大大增加了工艺步骤和生产时间。每个图案的纳米级对齐变得至关重要;芯柱厚度或间隔层沉积和蚀刻中的微小变化会累积,导致最终图案偏离其预期位置。这些问题导致良率降低和生产成本增加。

中国投入了大量资源开发本土EUV系统。中国科学院下属的长春光学精密机械与物理研究所(CIOMP)从2008年开始在"02项目"(一项重大国家科技计划)下开发EUV光刻技术。2016年,该所宣布了一款紧凑型光刻光学系统,采用13.5纳米EUV光源,可生成32纳米线宽的光刻胶图案。项目中的另一个中科院下属机构光电研究所(IOE)获得了真空系统、晶圆和掩膜台、振动控制和焦点检测等技术——这是为商用EUV设备所需的光学、精密运动和真空系统国产化所进行的早期研究。

努力扩展到私营部门。中国最大的光刻设备制造商上海微电子设备(SMEE)在2023年3月申请了"EUV辐射发生器和光刻设备"专利,于2024年9月公开。华为在2021年申请了涵盖EUV光刻系统镜面和控制技术的专利,并在2022年申请了使用微镜的无掩膜EUV光刻技术国际专利。这些申报涉及涵盖EUV光源、反射光学和光刻方法的核心技术。路透社去年12月报道,"中国于2025年1月在深圳一个安全研究设施内完成了本土EUV光刻系统原型机,并开始对其进行测试。"根据多个信息来源,该系统由前ASML工程师通过对ASML EUV平台的反向工程开发而成,占据了该设施的近整个楼层。

上海艾盛纳在2026年整合了国内光刻开发团队,以推进DUV设备生产,目标是年产量达到5套系统,计划到2027年将产量增加到每年20套。

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