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如何看待中国成功研制世界首台紫外超分辨光刻机?是真牛还是吹牛?还是其他..??

2018-11-30 12:19 EETOP

昨天关于中国成功超分辨率光刻机的新闻刷爆了朋友圈,这个新闻出来以后,舆论出现了两个极端,一堆人说很牛,一堆人说吹牛。那么这两种说法到底谁对谁错呢?

我们先看一下新闻:

由中国科学院光电技术研究所主导的项目“超分辨光刻装备研制”29日通过验收。

这是我国成功研制出的世界首台分辨力最高紫外超分辨光刻装备。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制,光刻分辨力达到22纳米,结合多重曝光技术后,可用于制造10纳米级别的芯片。

中科院理化技术研究所许祖彦院士等验收组专家一致表示,该光刻机在365nm光源波长下,单次曝光最高线宽分辨力达到22nm。项目在原理上突破分辨力衍射极限,建立了一条高分辨、大面积的纳米光刻装备研发新路线,绕过了国外相关知识产权壁垒。为超材料/超表面、第三代光学器件、广义芯片等变革性战略领域的跨越式发展提供了制造工具。

项目副总设计师胡松介绍,中科院光电所此次通过验收的表面等离子体超分辨光刻装备,打破了传统路线格局,形成一条全新的纳米光学光刻技术路线,具有完全自主知识产权。

目前利用研制成功的超分辨光刻装备已制备出一系列纳米功能器件,包括大口径薄膜镜、超导纳米线单光子探测器、切伦科夫辐射器件、生化传感芯片、超表面成像器件等,验证了该装备纳米功能器件加工能力,已达到实用化水平。

超分辨光刻设备加工的4英寸光刻样品

光刻机是制造芯片的核心装备,我国在这一领域长期落后。它采用类似照片冲印的技术,把母版上的精细图形通过曝光转移至硅片上,一般来说,光刻分辨力越高,加工的芯片集成度也就越高。

中科院光电所所长、超分辨光刻装备项目首席科学家罗先刚研究员介绍说,为了打破国外垄断及对中国的制约,从2012年起,该所承担了超分辨光刻装备这一国家重大科研装备项目研制任务,经过近7年艰苦攻关,在无国外成熟经验可借鉴的情况下,项目组突破了高均匀性照明、超分辨光刻镜头、纳米级分辨力检焦及间隙测量和超精密、多自由度工件台及控制等关键技术,完成国际上首台分辨力最高的紫外超分辨光刻装备研制,其采用365nm波长光源,单次曝光最高线宽分辨力达到22nm(约1/17曝光波长)。在此基础上,项目组还结合超分辨光刻装备项目开发的高深宽比刻蚀、多重图形等配套工艺,实现了10nm以下特征尺寸图形的加工。

中科院光电所科研人员展示利用超分辨光刻设备加工的超导纳米线单光子探测器

该光刻机制造的相关器件已在中国航天科技集团公司第八研究院、电子科技大学太赫兹科学技术研究中心、四川大学华西医院、中科院微系统所信息功能材料国家重点实验室等多家科研院所和高校的重大研究任务中取得应用。

项目副总设计师胡松研究员介绍超分辨光刻装备研制项目攻关情况

目前,中科光电所超分辨光刻装备项目已发表论文68篇,已获授权国家发明专利47项,授权国际专利4项,并培养出一支超分辨光刻技术和装备研发团队。罗先刚表示,中科院光电所后续将进一步加大超分辨光刻装备的功能多样化研发和推广应用力度,推动国家相关领域发展。


中科院光电所科研人员操作超分辨光刻设备


关于这则新闻,看了一下知乎以及其他社区的讨论,有力挺的,也有说是催牛的那么这两种说法到底谁对谁错?我们的产品具体到达了什么水平?

我们摘录部分讨论回复供大家参考:


知乎网友:

首先应该是原理上的一大创新,用相对较长(能量应该是较低)的光源就能达到很好效果,这是个大突破,不过这样的技术未来能否顺利地带来革命性的进步是个问题,毕竟ASML目前正在研究如何突破3nm甚至是1nm的工艺

其次,我们面对的是ASML,这个西方半导体工业的集大成者的垄断,未来他们会不会在其他方面作出更好的,甚至掀桌子绕过硅材料半导体呢?

这个让专业人士解读吧。

从目前公开的资料看,这个东东早在多年前就已经有理论上的研究突破

【1】2011年,《科学时报》就登载过我国纳米光刻技术研究取得突破

【科学时报】我国纳米光刻技术研究取得突破
日前,中科院光电技术研究所微光刻技术与微光学实验室首次提出基于微结构边际的LSP超分辨光刻技术。该技术利用微纳结构边际作为掩模图形,对表面等离子体进行有效激发,其采用普通I-line、G-line光源获得了特征尺寸小于30纳米的超分辨光刻图形。
据相关负责人介绍,传统的微光刻工艺采用尽可能短的曝光波长,期望获得百纳米甚至几十纳米级别的光刻分辨率。然而,随着曝光波长的缩短,整个光刻装备的成本也急剧上升。以目前主流的193光刻机为例,其售价为几千万美元。如此高昂的成本严重限制了短波长光源光刻技术的应用。

【2】2015年,成都电视台就报道过光刻机最新进展

成都电视台《成视新闻》栏目组来到中科院光电所微细加工光学技术国家重点实验室,对实验室打造“大国重器”,同时带动产业、惠及民生等科技创新驱动发展情况进行详细报道。 

光电所微细加工光学技术国家重点实验室研制出来的SP光刻机是世界上第一台单次成像达到22纳米的光刻机,结合多重曝光技术,可以用于制备10纳米以下的信息器件。这不仅是世界上光学光刻的一次重大变革,也将加快推进工业4.0,实现中国制造2025的美好愿景。

PS.我知道知乎上面不少业内人士可能会认为这些人是吹牛,这些新闻是忽悠,这台机子不可能商用之类的话。诚然这台光刻机还很不成熟,商用前景不明,不过可以预见的是,有了这样的火种,多年以后,光刻机或将被开除出高科技名单,成为喷子口中的“落后技术”


知乎网友:Mcfly



借一张别的答案的图,其实新闻写的很清楚了。

优点:用白菜价的光源只用单次曝光实现了22nm级的光刻。走了和ASML完全不同的技术道路。

缺点:目前还不能用于生产IC。只能用于制造超材料和光学器件。


知乎网友:托马斯

如果这种国产光刻机量产,相对于现在的asml有很大的优势。利用老式的光源,省去一大块光源高昂的采购费用,却能实现比其大部分先进光源还高的分辨率,可以预见会打破现有的半导体设备市场的游戏规则。中国造的光刻机说不定和其他被中国攻克的高科技设备一样,以后也成了白菜价。。

这台设备牛逼之处不在于 “光刻分辨力达到22,因为结合多重曝光技术后,可以用于制造10纳米级别的芯片。”

而在于“该光刻机在365纳米光源波长下,单次曝光最高线宽分辨力达到22纳米”。

asml的193nmArF也被称为申紫外光源。使用193nmArF光源的干法光刻机,其光刻工艺节点可达45nm,采用浸没式光刻、光学邻近效应矫正等技术后,其极限光刻工艺节点可达28nm。

中国科学院光电技术研究所通过通过验收的自主知识产权的光刻机,在365纳米光源波长下,单次曝光最高线宽分辨力达到22纳米,结合多重曝光技术后,可以用于制造10纳米级别的芯片,如果用193光源会有什么水平?

中科院成都光电所的自主知识产权的22nm精度的光刻机,是有很清晰的发展脉络的,将近七年的时间,一步一个脚印。


欢迎留言补充,发表观点。


 
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