国产的SP光刻机到底牛在哪儿?
伪阿鲁纳恰尔邦吧
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最近“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”的新闻刷屏了。有些人欢欣鼓舞,有些人不屑一顾。那么这个装备到底实力如何,牛到底牛在哪儿?
先回答大家最关心的两个问题:
1、我们可以实现芯片彻底国产化了吗?
答:暂时还不行。
2、不吹不黑,这个装备真的这么厉害吗,还是只是吹牛?
答:确实很厉害。
2018年11月30日 08点11分 1
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很多人只盯着新闻里22nm这个指标,其实大家要关注的是“365nm的光源,单次曝光线宽可达22nm”。注意到我加黑的那几个关键词了吗?
22nm指标虽然很棒但是业界早就做过了,到底哪里厉害呢?所以关键是用365nm的光源单次曝光做到22nm,懂点光学的就知道这意味着什么:打破了传统的衍射极限。
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所以在我看来,这台机器最大的价值是验证了表面等离子体(SP)光刻加工的可行性。
2018年11月30日 08点11分 2
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这台SP光刻机与ASML光刻机对比怎么样呢?
举个不恰当的例子吧,
这就像是初期的枪械与最厉害的弓箭的对比。
早期枪械,
比如火铳,
无论是射击精度还是射击距离都远远比不上厉害的弓箭,
但是如今的狙击枪早已把弓箭甩开十万八千里了,
这就是原理性的胜利。
2018年11月30日 08点11分 3
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要理解刚才说的这个“原理性的胜利”到底是怎么回事,我们首先得回顾一下以ASML为代表的传统光刻机是怎么做的。
上面是ASML光刻机简单的原理图,抛开复杂的监测设备不谈,最核心的原理就是通过物镜系统将掩膜版上的图案进行缩印成像。涉及到成像过程,就不得不考虑光的衍射极限。
2018年11月30日 08点11分 5
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即便抛开所有的几何像差,由于衍射的作用,一个无限小的点成像后也会变成一个弥散斑,被称为“艾里斑”。因此实际光学系统成像的分辨率就是两个艾里斑恰好能够分开的距离。
所以由于衍射效应,成像分辨率会受到限制,最终的分辨率取决于波长、数值孔径等参数,波长越小、数值孔径越大分辨率则越高。
所以ASML这些年来主要的研究方向就是利用更短的波长(近紫外-深紫外-极紫外)、增大数值孔径(更复杂的物镜、液体浸没)。
但是每进一步都变得更加艰难,对系统设计、加工装配、误差检测等等诸多方面都提出了更为苛刻的要求,成本也越来越高昂。
2018年11月30日 08点11分 6
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那么表面等离子体光刻又是怎么一回事呢?表面等离子体指的是一种局域在物质表面的特殊的电磁波,随着离开物质表面距离的增大迅速衰减,一般认为波长量级以上的区域就不存在了。
更为神奇的是,虽然表面等离子体波是由其他电磁波激发的,但是波长会被极大地压缩,而压缩的比例取决于材料的电磁性质等参数。
2018年11月30日 08点11分 7
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这就意味着,利用表面等离子体波进行光刻时,从原理上就不在受到传统衍射极限的限制了。
在光刻机研制方面,
我们一直有两个选择:
沿用ASML的老路走一遍,
还是另辟蹊径通过新原理弯道超车?
我们国家目前两个选择都在做。
而这台SP光刻机的研制成功,
就是让我们看到了弯道超车的可能性。
其实从原理上,
这简直就不是弯道超车了,
而是在别的人还在绕山路的时候,
我们尝试着打了一条隧道……
虽然还没有完全挖通,
但曙光就在眼前了。
2018年11月30日 08点11分 8
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明白了,有空时详勘。谢谢橄榄树兄台!我们这是独辟蹊径,异军突起!
2018年11月30日 10点11分 9
兔子两大心病:一是航发,二是光机;都快突破了。“原理性的胜利”,只是还需完善和拓展
2018年11月30日 12点11分
@新家橄榄树 橄榄树兄台高见。与你交流,真痛快!
2018年11月30日 12点11分
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2018年11月30日 11点11分 10
几乎所有的产品都是先军工再民用,民用普及后才能提高生产效率和成品率。希望国产设备努力再努力!不要在发生之前的芯片磨字打个logo就是自己的玩意就是进步。
2018年12月04日 00点12分
@多喜来了 [OK]不少产品都是先军工再民用
2018年12月04日 00点12分
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是你原创吗?橄榄树
2018年11月30日 11点11分 11
不是本人原创。这两天网上转载较多的一篇帖子
2018年11月30日 12点11分
level 7
还有一点:荷兰的光刻是几十个国家几百家公司顶尖产品合成一体高科技产品,现在中国一家能做出比它更优秀的,不符合科学技术流程,现中国在各方面还没有达到那个水平,如此产品所需的:光学镜头,计量设备等等都与发达国家有很大的差距。
用不过几天,就会用人出来说明此产品到底做什么用的,个人认为:如果此产品能用于芯片但绝不可能等同于光刻机刻IC芯片,最多类似于蚀刻机干一些技术不高的事件,
中国在蚀刻机上可是占世界份量较大,而且还出口于美国。主要是市场份额较小。
2018年11月30日 16点11分 13
楼下是对你的回复
2018年12月01日 02点12分
level 13
果然只要我国有所突破的东西就属于“技术含量不高”,不清楚楼上理中客自己在这个领域有个几斤几两跑来科普贴吧大众[滑稽]
2018年11月30日 17点11分 14
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这机子不是用于芯片的
2018年12月01日 02点12分 16
暂时适合加工-小晶片
2018年12月01日 03点12分
level 10
不管技术水平如何,先搞明白原理申请了专利,再扩大化研究。外国人能做的事,中国人应该能做
2018年12月01日 03点12分 17
[OK]
2018年12月01日 03点12分
level 3
虽然还是不完全相信,但是,我每天使用 的芯片几乎是外国货,心理就很没底气。希望有更多的国产IC,国产芯片,国产电容,国产设备。今年初的电容涨价事件就是一个教训,原来的1-2分钱的东西涨到了4毛,普遍涨幅20倍以上
2018年12月01日 04点12分 18
这台机器最大的价值是验证了面波(SP)光刻加工的可行性。
2018年12月01日 07点12分
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