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对于我国目前不造光刻机了,造光刻厂,大家怎么看?

感觉怪怪的
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光刻厂,本来就是意料之外的副产品。

2017 年,清华组建了一个研究团队,当时定的研究方向是世界物理领域都在追寻的“粒子稳态微聚束”,英文缩写 SSMB。

为了 SSMB 研究,需要先搞一个工具,那就是加速器光源。

这是高能物理探索领域的工具突破,一开始的设计是为了更好的探索粒子肽的相关特性。

关于该工具原理的相关论文,于 2021年在自然杂志发表。

2023 年 6 月 30 日,荷兰政府通过 asml 部分先进光刻机对华销售禁令,于 9 月 1 日生效。

上述国内高能物理科研项目团队发现,他们已经研究定型的稳态微聚束技术,实际上是可以提供光刻机所需要的各个级别的光源。


我们突破类似于 asml 这种世界顶级光刻机的难点,就在于我们没办法在一个短小的空间内保证激光投射的精度和强度。

asml 为此注册了很多专利,甚至垄断了世界上高精镜面的货源。这也是为何 asml 的 CEO 曾狂妄宣称:“即使把图纸给了中国人,他们都造不出我们一样的光刻机。”

中国的光刻机现在有三条道路,在同时期推进。除了海微电子和长春光机所以外,上述清华团队的方案从提出到落地可能是最快的。

原因很简单。

该方案的核心是单独建一个光源提供器,然后其他光刻芯片的技术可以集成在一个大型工具内,由光源发生器向这个工具提供需要的精度的光源,进而达到大规模生产芯片的目的。

而这个光源提供器,就是在稳态微聚束技术基础上搞出来的。由于SSMB也就是稳态微聚束的工作原理,是利用一定波长的激光操控位于储存环MLS内的电子束,使电子束绕环一整圈后形成精细的微结构,也即微聚束。然后,微聚束在激光波长及其高次谐波上辐射出高强度的窄带宽相干光。

用大白话讲,让激光操控电子束在一个环路内跑圈,电子束跑在不同的部位有不同的速度,同样会影响激光出现不同的光谱和光波长度。我们只要测量在每一个点上激光光谱的长度就可以找到,我们需要生产芯片时所需的激光纳米波长。

5nm及以下的芯片必须极紫外光的EUV光刻机才能完成。现在利用 SSMB技术,可以通过稳态微聚束的电子流来激发窄带宽相关光。这个光源的波长可覆盖从太赫兹到极紫外EUV波段。

后面的事情就极其简单,只要在这个点上开个口,把相关波长的激光引出来并导入光刻机剩余的部件中,完成芯片的生产就可以了。

打个比方,把从1-100nm的光源当做各种大小不同的球体,然后通过分拣设备,把这些不同大小的球分门别类,让他们统一到相应大小的一个篮子里,直径1nm的球去1nm篮子,直径3nm的去3nm篮子,直径5nm的去5nm篮子,以此类推到直径100nm时就去那个属于100nm的篮子里。而这些篮子就是所谓的接入各种光源的芯片生产线,不同光源接入不同的芯片生产车间,达到一次批量生产多种不同纳米工艺制程的芯片。

目前 asml 采用的是高能脉冲激光轰击液态锡靶,形成等离子体然后产生波长13.5纳米的EUV光源,功率约250瓦。而随着芯片工艺节点的不断缩小,预计对EUV光源功率的要求将不断提升,达到千瓦量级。

SSMB光源的潜在应用之一是作为未来EUV光刻机的光源。它们产生的类似激光的辐射也超出了“光 ”的可见光谱,例如在EUV范围内,最后阶段,SSMB光源可以提供一种新的辐射特性。脉冲是强烈的、集中的和窄带的。可以说,它们结合了同步辐射光的优势和FEL脉冲的优势。

可以说,基于SSMB的EUV光源有望实现大的平均功率,并具备向更短波长扩展的潜力,为大功率EUV光源的突破提供全新的解决思路。

很多媒体总结出一个词就叫“大力砖飞”,因为这一套理论实际上解决的是粒子形态探测问题,而相关的辐射物反而成为光刻机所需要的光源。我们并没有像 asml 一样在螺蛳壳里做道场,反而开拓了思路,利用一个庞大的光源发生器,提供稳定态的激光来达到相应的生产目的。

根据多方信息显示,SSMB研究组已向国家发改委提交“稳态微聚束极紫外光源研究装置”的项目建议书,申报“十四五”国家重大科技基础设施。

2023年3月21日,该设备建设选址,已落户雄安新区。

建成后,中国高端芯片产业将不再有光刻机,只有光刻厂,或者更确切讲是光刻产业园。

发布于 2023-09-16 00:52・IP 属地上海
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