,引得网友直呼,突破了光刻机的关键技术,甚至说国产芯片将突破掣肘,那这到底是真是假,这项技术到底有什么作用呢?
在通讯和网络相关领域中,芯片起着至关重要的作用,同样也成了许多人关注的对象,但它的制作也成了不少人的心病,也就是在晶圆上用光刻机刻出电路,然后把晶体管连接起来。
但说起来简单操作起来可不容易,在指甲盖大小的晶圆上安装数以亿计的晶体管,要想将这些晶体管连接起来,只能采用的纳米级的电路,所以这也就必须要用到我们说的——光刻机。那这个光刻机到底难在了哪里,我国的光刻机研发又走到了哪一步了呢?
我们都知道光刻机属于是全球顶尖的科技,并不是某一企业就可以全部掌握的技术,就拿瑞士的ASML(阿斯麦)来说,它最先进的EUV光刻机有10万个零部件,分别来自于全球5000家供应商,自主的技术其实不到10%,所以我们要想解决光刻机问题,是必须要实现关键技术的国产化。
而光刻机主要就是由激光光源、物镜系统以及工作台这三个核心部分组成,它们之间相互配合就是为了完成更为精确的光刻,数值越小芯片性能也就越强,当然难度也就大。
就拿激光光源来说,为了实现更精确的光刻,就必须要提高分辨率,那就只有两种方法,分别是减少光源波长或提高数值孔径,单是其中一项就很难实现,就好比一个普通人拿乒乓球连续两次击中正在飞行的苍蝇,难度可想而知。
所以目前最顶尖的光刻机的光源波长达到13.5nm,也被称为极紫外光。我国的哈工大已经研发出的DPP-EUV光源,使我国初步掌握了极紫外光刻的核心光学技术。
接着说说数值孔径提高的方法,那就是改变环境的折射率,折射率越大孔径也就越大,于是人们研究出了浸入式光刻机,也就是前面提到的工作台,它是将光学系统浸入水中,通过水来进行折射,从而实现更高的折射率提高数值孔径。
我国的华卓精科就已经掌握了双工件台核心技术,研制了干式双件台以及浸没式双件台,但目前仍然有一些问题需要解决,就比如如何保证液体不会对镜头造成污染,不会产生气泡等等。
最后就是物镜系统,类似于镜头,它的作用是精确成像、控制像差,一般光刻机需要29枚镜头,而且每一枚镜头的平整度非常高,就是为了尽可能完美地将模板复刻在芯片上。据了解,我国的长春光机所已经突破了光刻机核心部件“光学投影物镜”制造关键技术。那是不是就有朋友想问了,高速超精密激光干涉仪和光刻机的这些核心系统,又有什么关系呢?
高速超精密激光干涉仪的探测头体积小,可以嵌入到试验装置或精密装备中,在狭小的空间中进行测量任务,再加上它只需要单根光纤就可以连接探测头和主机,更容易完成超精密地测量目标,可以对晶圆、物镜系统、工作台位置的超精准定位,从而为我国高端光刻机研发提供嵌入式在线测量手段,为纳米计量测试提供核心仪器。
如果没有配套的激光干涉仪,国产光刻机等设备的调试、生产工作就无法进行,所以也属于关键技术之一。它的出现不仅解决了我国高端装备发展的“卡脖子”问题,还可以将校准结果溯源至激光波长,提高校准的不确定度,从而解决该领域存在的测不准、测不精、测不快的核心难题,可以说该设备的核心技术突破,也是实现高端光刻机设备国产化的重要条件。
另外在这里,怂叔还想说一下,新技术的突破从设想与实验室环节到量产都需要时间,也存在变数,所以我们要脚踏实地,才有望在5~10年内从根源上解决光刻机的难题。
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