2024年9月20日

紫外线超分辨光刻机最新动态(紫外线光刻机与西班牙ASML比照)

中国在芯片制造行业实现新突破!

在长达七年艰难科技攻关,“超分辨光刻装备研制”新项目通过验收。这就意味着,中国目前拥有“全世界第一台分辨力最高紫外线(即22纳米@365纳米)超分辨光刻武器装备”。

也就是说,中国科学家研制了一种很强大的光刻机。

光刻机,这可是芯片制造的核心装备。在我国一直在半导体行业止步不前,在光刻机行业尤其如此,经常遭受海外掐喉咙、禁卖等多重牵制。

对于这次的创新,工程验收专家团的建议是:

该光刻机在365纳米灯源波长下,单笔曝出最大线距分辨力做到22纳米。

项目原理上提升分辨力衍射极限,设立了一条高分辨、大面积纳米光刻武器装备产品研发新路线,绕开海外有关知识产权壁垒。

消息一出,许多人陆续夸赞,但大多都是不知所云,自然也有人认为是说大话。这一消息身后,究竟意味什么呢?

这一提升闪光点许多,里面最值得期待的有几个地方,量子位简易归纳如下:

灯源:粗阴刻细丝

这一国产光刻机,选用365纳米波长灯源,归属于近紫外线的范畴。

一般来说,为追求较小的纳米加工工艺,光刻机生产商解决方案是,应用波长时间越来越短的光源。ASML就是这样的构思。

如今海外应用最普遍的光刻机的光源为193纳米波长深紫外激光,光刻分辨力仅有38纳米,约0.27倍曝出波长。

这两台国内光刻机,能做到22纳米。并且,“融合多重曝光技术性后,将来还可以用于生产制造10纳米等级的芯片”。

换句话说,中科院光电所产品研发的那台光刻机,用波长更久(近紫外线)、成本较低(汞灯)的光源,完成了更高光刻分辨力(0.06倍曝出波长)。

工程项目副总经理室内设计师、中国科学院光电科技研究所研究员胡松接受《中国科学报》采访的时候,打了一个比如:“这相当于我们用太粗的刀,刻出一条细细的细线。”

这就叫做提升分辨力衍射极限。因而,它还被誉为世界上第一台分辨力最高紫外线超分辨光刻武器装备。

成本费:高端数控机床“超低价”

波长越少,成本费越大。

为了获得更高一些分辨力,传统式中采用减少微波、提升成像技术数值孔径等新技术途径来改善光刻机,但难点在于不但技术水平非常高,武器装备价格也非常高。

ASML最新第五代光刻机应用波长更短13.5纳米极紫外光(EUV),用以完成14纳米、10纳米、及7纳米制造的芯片加工。

一台这种光刻机市场价1亿美金之上。

而中科院光电所这台机器,应用波长更久、更普通紫外线,代表着国内光刻机应用降低成本灯源,完成了更高一些分辨力的光刻。

就有网友点评称,中国制造的光刻机或许和其它被中国攻克的智能化设备一样,之后也成为了超低价。

提升:突破禁售,弯道超越

这两台光刻机的诞生,还有另一个重要意义。

接下来我们引入央广相关报道:超分辨光刻武器装备工程项目的顺利推进,打破海外在高端光刻武器装备领域内的垄断性,为纳米光学加工带来了一个全新的处理方式。

又为新一代信息技术、新型材料、生物医疗等智能发展战略行业领域,前提最前沿和国家安全带来了关键技术确保。

工程项目副总经理室内设计师、中国科学院光电科技研究所研究员胡松详细介绍:“第一个最先主要表现于现在的能力和世界各国已经能够做到持一致的水准。

分辨率指标值事实上是属于海外禁售的一个指标值,我们这里新项目出来以后对摆脱禁售有很大帮助。”

“第二个假如海外禁售大家也不担心,只要我们这个技术继续走下来,对于我们来说能够有保障。

在处理芯片发展方向、下一代光机电集成芯片或是我们所说的理论处理芯片(研发行业),有可能会弯道超越行走在更前边。”

局限性

自然,我们不能头昏脑涨。

这一机器的发生,并不等于我们国家的芯片制造立刻就能飞速发展。

一方面,芯片制造是一个庞大产业生态系统,另一方面中科院光电所的光刻机还有一定的局限性。

据了解,目前这个武器装备已配制出一系列纳米功能器件,包含小口径塑料薄膜镜、超导体纳米线单光子探测器、切伦科夫辐射源元器件、生物化学传感芯片等。

认证了这一武器装备纳米功能器件生产能力,已经达到产品化水准。

换句话说,现阶段主要是一些电子光学等方面的元器件。

但是也有知乎问答网友称“以现在的专业能力,可以做周期时间线条和点阵式,是很难制做繁杂的IC所需要的图形”。