現在、我が国ですでに量産に投入されている最先端のフォトリソグラフィ機は90ナノフォトリソグラフィ機であり、28ナノフォトリソグラフィ機はすでに技術的な突破を実現したが、現在はまだテスト段階にある。良品率が相対的に低いため、量産に投入されていない。

これに対して、一部のネットユーザーは大胆な考えを持っているかもしれませんが、純国産の90ナノフォトリソグラフィを使って14ナノメートルのチップを製造することができますか？まず確実に答えを伝えることができて、90ナノフォトリソグラフィ機で技術的な改良と複数回の露光を経て14ナノメートルのチップを生産するのは問題ないと言う友人もいるかもしれませんが、これは理論的な理想値であり、現実的には実行できません。これはまず、フォトリソグラフィーの波長と精度は別だという最も基本的な常識を普及させることです。リソグラフィマシンといえば、私たちが通常言っているプロセスは一般的にその精度、つまり解像度を指しています。例えば、国産の90ナノリソグラフィマシン、つまり90ナノ解像度です。しかし、実際には90ナノメートル精度のリソグラフィ機の波長は90ナノメートルではなく、90ナノメートルよりずっと大きい。現在市場にあるフォトリソグラフィーは、EUVフォトリソグラフィーとDUVフォトリソグラフィーの2つに大きく分類されており、その中でEUVフォトリソグラフィーはオランダのASMLだけが技術を掌握しており、他の国は掌握していない。現在、国産リソグラフィ機はDUVリソグラフィ機に属し、DUVリソグラフィ機の光源はエキシマレーザーであり、技術によっては、DUVリソグラフィ機の波長は365ナノメートル、248ナノメートル、193ナノメートル、等価134ナノメートルに分けることができる。現在、国産90 nmDUVリソグラフィ機の波長は193ナノメートルから248ナノメートルの間にあるはずだ。ではなぜ国産フォトリソグラフィ機は最先端で90ナノメートルに達していると言われているのでしょうか。実はこの中には波長のほかに、対物レンズや光源を通じて精度を高める目的が必要です。しかし、現在、国産の対物レンズや光源にも大きな挑戦があり、世界最高の対物レンズや光源メーカー、例えばドイツの蔡司や米国のcrymerは、最先端の対物レンズや光源を私たちに輸出することはできず、国産サプライヤーだけでは短期的にはリソグラフィ精度の向上を実現することは難しい。だから国産フォトリソグラフィ機で14ナノチップを製造するのはほとんど不可能で、もし可能であれば私たちは今そんなに頭を悩ませることはありません。90 nmリソグラフィで複数回露光した後も14 nmチップを生産できると言う友人もいるかもしれませんが、その中で多くの人がいくつかの問題を見落としているかもしれません。1つ目はコストの問題90ナノフォトリソグラフィ機を利用して複数回の露光を経て14ナノチップを生産すると、そのコストは急速に上昇し、コストは普通の14 nmナノチップのコストの何倍もかかる可能性があり、最終的に生産されたチップには市場優位性はなく、企業もこのような赤字ビジネスをすることはできない。2つ目は良品率の問題我が国が様々な努力を経て、本当に90ナノフォトリソグラフィ機で14ナノチップを生産することができたとしても、良品率は決して高くなく、良品率が10%に達することができたのは非常に良く、このような低い良品率は企業のコストを大幅に高めるだけでなく、メーカーがこのチップを購入したいかどうかが大きな問題である。したがって、様々な要因を総合した後、90ナノメートル国産フォトリソグラフィ機を利用してナノチップを製造することは基本的に不可能である。現在唯一の有望なのは、国産28 nmリソグラフィ機が量産された後、確かに14ナノメートルから7ナノメートルのチップを生産するために使用される可能性があることだ。現在、国産28ナノフォトリソグラフィ機は技術的なブレークスルーを実現しており、まだテスト段階であり、上海マイクロエレクトロニクスの当初の計画によると、2022年末までに量産されるというが、現在の進捗状況から見ると、短期的に量産を実現するのは難しく、2023年から2024年まで待つ必要がある可能性がある。しかし、我が国が28ナノフォトリソグラフィ技術の突破を実現した以上、将来的には28ナノフォトリソグラフィの量産が遅かれ早かれ到来するだろう。一旦我が国が成熟した28ナノリソグラフィ機を掌握した後、チップ製造技術の改善に協力し、更に複数回の露光を経た後、14ナノリソグラフィ機の生産に使用することができ、甚だしきに至っては7 nmナノチップの生産に使用する可能性もある。台積電の第1世代7ナノチップも実はDUVリソグラフィで実現されていたことを知るには、当時彼らはASMLのARFiモデルDUVリソグラフィを採用していたが、このリソグラフィの最大解像度は38ナノメートルだった。上海のマイクロエレクトロニクスが開発した次世代フォトリソグラフィ機の最大解像度も38ナノメートルに達すると言われており、これで14ナノチップと7ナノチップの生産に利用できる可能性が高いことは確かだ。もちろんリソグラフィ装置に依存する技術の進歩に加えて、現在市場にはチップの性能を向上させるルートがある。それはチップスタック、つまり2つのチップを重ね合わせてチップの性能を向上させる目的であり、このルートは実行可能であることが実証されている。