第253章 最大的難點

光刻機的製造難度主要在於三大關鍵設備:光源、雙工件臺、光刻機鏡頭。

光源方面,毫無疑問Z國的世界最強的那個,這個結論從激光武器Z國明顯領先M國便能得出。

一個小小的光刻機光源,完全難不倒Z國的科研人員。

雙工件臺就不太容易了,據說ASML研發的基於磁懸浮平面電機的雙工件臺產品,其掩模臺的運動控制精度做到了2納米,大大提升了芯片加工的精度和效率。

如此先進的雙工件臺,外國專家曾傲慢地說:“全世界沒有第二家機構能做出來。”

然而僅僅過去五年不到,Z國菁華大學的一個科研團隊,研製的運動精度控制在2納米左右的雙工件臺,成功通過了整機驗收。

關鍵技術指標達到了國際同類光刻機雙工件臺技術水平。

雙工件臺也被Z國人攻克了。

最後就是光刻機鏡頭,近些年Z國光學鏡頭領域進步飛速,甚至有家民用衛星公司製造的光學衛星,分辨率都達到了1米、0.5米,地面的航母、軍艦、車輛一覽無餘,甚至可以拍攝正在起飛的飛機,拍攝火箭發射畫面,清晰度令人吃驚。

民用光學衛星的表現已如此誇張,軍用當然更不得了。

這反映出的,是Z國在光學鏡頭領域的進步。

光刻機鏡頭自然也難不倒Z國的科研人員。

所以光源、雙工件臺、光刻機鏡頭這三大用於製造光刻機的核心設備,Z國已全部掌握。

這正是ASML公司放開對Z國光刻機銷售的原因……嚴厲的封鎖,光刻機領域,只會導致Z國以更快的速度取得突破。

兔子被逼急了,會要你的命。

而Z國的光刻機至今沒有趕上國外最先進水平,一方面是市場份額被人牢牢把控;其次走相同的技術路線,會不可避免地會侵犯到ASML的知識產權,引發專利官司。

再加上一些關鍵設備的禁售。

國產的光刻機發展始終不溫不火。

即便如此,爲了繞開國外的專利壁壘,Z科院光電所另闢蹊徑,研製了一款全新的光刻機——

超分辨納米光刻機。

這種光刻機採用了與傳統光刻設備完全不同的技術路線,採用365納米波長的近紫外光源,單次曝光最高線寬分辨力達到22納米,結合多重曝光技術後,可用於製造10~9納米級別的芯片。

而這款光刻設備,使用的是波長更長、更普通的紫外光,在普通環境下便能完成光刻,意味着國產光刻機使用低成本光源,實現了更高分辨力的光刻。

製造成本只有ASML公司光刻機的幾分之一,乃至十幾分之一。

技術原理層面的突破,更是相當於別人在開山修路的時候,你打通了一條隧道。

不過超分辨納米光刻機雖好,卻也存在一個較爲嚴重的缺陷。

那就是曝光時間過長。

尤其實在芯片領域,EUV光刻機曝光15秒便能完成的任務,超分辨光刻機需要十多天。

更加形象的比喻是,傳統光刻機是直接拍出一張照片,超分辨光刻則是拿一支筆,慢慢畫出一張圖片……效率差別巨大。

……

商海微電子公司。

來到這家公司調研的陳今,看到面前了這臺22納米超分辨光刻機,聽了該公司的老總張昱明的介紹後。

“你說這麼好的設備,不能用於芯片的製造,爲什麼不能?”

陳今皺着眉頭,這太可惜了吧。

“不是不能,而是太慢!我們想了各種辦法提高它的曝光效率,但曝光一張影刻,依然需要五天的時間,效率是傳統光刻幾萬分之一,這完全抵消了我們的成本優勢,只適合給一些較小規模的市場,比如軍用芯片、光學器件、高精密光柵、光子晶體陣列等等,這些領域我們的超分辨光刻機賣了好幾十臺。”

“但大規模的芯片製造,只能老老實實地發展傳統光刻。”

張昱明搖着頭道。

目前商微電子的10nm光刻機,走的就是193nm光源浸沒式光刻路線,但製造成本太高,沒有市場競爭力,又面臨着ASML的專利壁壘,故而沒有推向市場。

EUV光刻方面,商微電子與國內很多機構合作,取得了一定的突破,但也面臨專利方面的問題。

很多高精尖設備,不是說Z國人打破不了壟斷,而是專利壁壘擋在了那裡。

“你們有沒有辦法加快它的曝光效率,趕上傳統光刻機呢?”

陳今問道,他覺得超分辨光刻這條路線,真的可以繼續走下去,應用於大規模芯片製造。

“辦法有!但實現太難了,以現有的技術,幾乎不可能實現。”

“先說說你的辦法。”

“增加‘筆’的數量,把光刻鏡頭做小!在手指頭大小的光刻鏡頭內,集成1萬個微型鏡頭,讓這些微型鏡頭同時參與工作,完成集成電路的影刻。”

張昱明搖着頭,見陳今聽得一臉認真,不得不繼續道:“芯片內部的結構並不是非常複雜,每個die都是一樣的構造,每個晶體管也是相同的,一萬個微型鏡頭,同步完成一樣的工作,可大大加快超分辨光刻的效率。”

“甚至如果能做出這樣的光刻鏡頭,我們可以在一臺超分辨光刻設備內,集成十組、一百組光刻鏡頭,在直徑超過100英寸的晶圓上進行光刻,10萬、100萬個的微型鏡頭同時工作,整體光刻效率,甚至遠遠超過傳統光刻機!”

“但……太難了,以現有的工業製造能力,生產出那樣的光刻鏡頭,至少得等到20年以後。”

問題是二十年後,隨着工業技術的提高,傳統光刻機的造價也降下去了,超分辨光刻還是不具有明顯的競爭優勢……這條路,前景雖好,卻註定成不了一條光明大道。

“所以說,主要只是一個光刻鏡頭的問題,對麼?”

陳今眼裡閃爍亮光說道。

“是的,主要的難點就是鏡頭。”

“好辦,鏡頭好辦……星海科技,有辦法提供你所說的這種鏡頭。”陳今說道。

張昱明正點着頭。

突然卡了一下。

扭過頭看着陳今,一臉呆愕!

喃喃問道:“陳總你說什麼?”

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