我國成功研制出的世界首臺分辨力最高紫外超分辨光刻裝備？

　　昨天關(guān)于中國成功超分辨率光刻機的新聞刷爆了朋友圈，這個新聞出來以后，輿論出現(xiàn)了兩個極端，一堆人說很牛，一堆人說吹牛。那么這兩種說法到底誰對誰錯呢?

　　我們先看一下新聞：

　　由中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所主導(dǎo)的項目“超分辨光刻裝備研制”29日通過驗收。

　　這是我國成功研制出的世界首臺分辨力最高紫外超分辨光刻裝備。該光刻機由中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所研制，光刻分辨力達(dá)到22納米，結(jié)合多重曝光技術(shù)后，可用于制造10納米級別的芯片。

　　中科院理化技術(shù)研究所許祖彥院士等驗收組專家一致表示，該光刻機在365nm光源波長下，單次曝光最高線寬分辨力達(dá)到22nm。項目在原理上突破分辨力衍射極限，建立了一條高分辨、大面積的納米光刻裝備研發(fā)新路線，繞過了國外相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)壁壘。為超材料/超表面、第三代光學(xué)器件、廣義芯片等變革性戰(zhàn)略領(lǐng)域的跨越式發(fā)展提供了制造工具。

　　項目副總設(shè)計師胡松介紹，中科院光電所此次通過驗收的表面等離子體超分辨光刻裝備，打破了傳統(tǒng)路線格局，形成一條全新的納米光學(xué)光刻技術(shù)路線，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。

　　目前利用研制成功的超分辨光刻裝備已制備出一系列納米功能器件，包括大口徑薄膜鏡、超導(dǎo)納米線單光子探測器、切倫科夫輻射器件、生化傳感芯片、超表面成像器件等，驗證了該裝備納米功能器件加工能力，已達(dá)到實用化水平。

　　超分辨光刻設(shè)備加工的4英寸光刻樣品

　　光刻機是制造芯片的核心裝備，我國在這一領(lǐng)域長期落后。它采用類似照片沖印的技術(shù)，把母版上的精細(xì)圖形通過曝光轉(zhuǎn)移至硅片上，一般來說，光刻分辨力越高，加工的芯片集成度也就越高。

　　中科院光電所所長、超分辨光刻裝備項目首席科學(xué)家羅先剛研究員介紹說，為了打破國外壟斷及對中國的制約，從2012年起，該所承擔(dān)了超分辨光刻裝備這一國家重大科研裝備項目研制任務(wù)，經(jīng)過近7年艱苦攻關(guān)，在無國外成熟經(jīng)驗可借鑒的情況下，項目組突破了高均勻性照明、超分辨光刻鏡頭、納米級分辨力檢焦及間隙測量和超精密、多自由度工件臺及控制等關(guān)鍵技術(shù)，完成國際上首臺分辨力最高的紫外超分辨光刻裝備研制，其采用365nm波長光源，單次曝光最高線寬分辨力達(dá)到22nm(約1/17曝光波長)。在此基礎(chǔ)上，項目組還結(jié)合超分辨光刻裝備項目開發(fā)的高深寬比刻蝕、多重圖形等配套工藝，實現(xiàn)了10nm以下特征尺寸圖形的加工。

　　中科院光電所科研人員展示利用超分辨光刻設(shè)備加工的超導(dǎo)納米線單光子探測器

　　該光刻機制造的相關(guān)器件已在中國航天科技集團公司第八研究院、電子科技大學(xué)太赫茲科學(xué)技術(shù)研究中心、四川大學(xué)華西醫(yī)院、中科院微系統(tǒng)所信息功能材料國家重點實驗室等多家科研院所和高校的重大研究任務(wù)中取得應(yīng)用。

　　項目副總設(shè)計師胡松研究員介紹超分辨光刻裝備研制項目攻關(guān)情況

　　目前，中科光電所超分辨光刻裝備項目已發(fā)表論文68篇，已獲授權(quán)國家發(fā)明專利47項，授權(quán)國際專利4項，并培養(yǎng)出一支超分辨光刻技術(shù)和裝備研發(fā)團隊。羅先剛表示，中科院光電所后續(xù)將進(jìn)一步加大超分辨光刻裝備的功能多樣化研發(fā)和推廣應(yīng)用力度，推動國家相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展。

　　中科院光電所科研人員操作超分辨光刻設(shè)備

　　關(guān)于這則新聞，看了一下知乎以及其他社區(qū)的討論，有力挺的，也有說是催牛的那么這兩種說法到底誰對誰錯?我們的產(chǎn)品具體到達(dá)了什么水平?

　　我們摘錄部分討論回復(fù)供大家參考：

　　知乎網(wǎng)友：

　　首先應(yīng)該是原理上的一大創(chuàng)新，用相對較長(能量應(yīng)該是較低)的光源就能達(dá)到很好效果，這是個大突破，不過這樣的技術(shù)未來能否順利地帶來革命性的進(jìn)步是個問題，畢竟ASML目前正在研究如何突破3nm甚至是1nm的工藝

　　其次，我們面對的是ASML，這個西方半導(dǎo)體工業(yè)的集大成者的壟斷，未來他們會不會在其他方面作出更好的，甚至掀桌子繞過硅材料半導(dǎo)體呢?

　　這個讓專業(yè)人士解讀吧。

　　從目前公開的資料看，這個東東早在多年前就已經(jīng)有理論上的研究突破

　　【1】2011年，《科學(xué)時報》就登載過我國納米光刻技術(shù)研究取得突破

　　【科學(xué)時報】我國納米光刻技術(shù)研究取得突破

　　日前，中科院光電技術(shù)研究所微光刻技術(shù)與微光學(xué)實驗室首次提出基于微結(jié)構(gòu)邊際的LSP超分辨光刻技術(shù)。該技術(shù)利用微納結(jié)構(gòu)邊際作為掩模圖形，對表面等離子體進(jìn)行有效激發(fā)，其采用普通I-line、G-line光源獲得了特征尺寸小于30納米的超分辨光刻圖形。

　　據(jù)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，傳統(tǒng)的微光刻工藝采用盡可能短的曝光波長，期望獲得百納米甚至幾十納米級別的光刻分辨率。然而，隨著曝光波長的縮短，整個光刻裝備的成本也急劇上升。以目前主流的193光刻機為例，其售價為幾千萬美元。如此高昂的成本嚴(yán)重限制了短波長光源光刻技術(shù)的應(yīng)用。

　　【2】2015年，成都電視臺就報道過光刻機最新進(jìn)展

　　成都電視臺《成視新聞》欄目組來到中科院光電所微細(xì)加工光學(xué)技術(shù)國家重點實驗室，對實驗室打造“大國重器”，同時帶動產(chǎn)業(yè)、惠及民生等科技創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展情況進(jìn)行詳細(xì)報道。

　　光電所微細(xì)加工光學(xué)技術(shù)國家重點實驗室研制出來的SP光刻機是世界上第一臺單次成像達(dá)到22納米的光刻機，結(jié)合多重曝光技術(shù)，可以用于制備10納米以下的信息器件。這不僅是世界上光學(xué)光刻的一次重大變革，也將加快推進(jìn)工業(yè)4.0，實現(xiàn)中國制造2025的美好愿景。

　　PS.我知道知乎上面不少業(yè)內(nèi)人士可能會認(rèn)為這些人是吹牛，這些新聞是忽悠，這臺機子不可能商用之類的話。誠然這臺光刻機還很不成熟，商用前景不明，不過可以預(yù)見的是，有了這樣的火種，多年以后，光刻機或?qū)⒈婚_除出高科技名單，成為噴子口中的“落后技術(shù)”

　　知乎網(wǎng)友：Mcfly

　　借一張別的答案的圖，其實新聞寫的很清楚了。

　　優(yōu)點：用白菜價的光源只用單次曝光實現(xiàn)了22nm級的光刻。走了和ASML完全不同的技術(shù)道路。

　　缺點：目前還不能用于生產(chǎn)IC。只能用于制造超材料和光學(xué)器件。

　　知乎網(wǎng)友：托馬斯

　　如果這種國產(chǎn)光刻機量產(chǎn)，相對于現(xiàn)在的asml有很大的優(yōu)勢。利用老式的光源，省去一大塊光源高昂的采購費用，卻能實現(xiàn)比其大部分先進(jìn)光源還高的分辨率，可以預(yù)見會打破現(xiàn)有的半導(dǎo)體設(shè)備市場的游戲規(guī)則。中國造的光刻機說不定和其他被中國攻克的高科技設(shè)備一樣，以后也成了白菜價。。

　　這臺設(shè)備牛逼之處不在于 “光刻分辨力達(dá)到22，因為結(jié)合多重曝光技術(shù)后，可以用于制造10納米級別的芯片?！?/p>

　　而在于“該光刻機在365納米光源波長下，單次曝光最高線寬分辨力達(dá)到22納米”。

　　asml的193nmArF也被稱為申紫外光源。使用193nmArF光源的干法光刻機，其光刻工藝節(jié)點可達(dá)45nm，采用浸沒式光刻、光學(xué)鄰近效應(yīng)矯正等技術(shù)后，其極限光刻工藝節(jié)點可達(dá)28nm。

　　中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所通過通過驗收的自主知識產(chǎn)權(quán)的光刻機，在365納米光源波長下，單次曝光最高線寬分辨力達(dá)到22納米，結(jié)合多重曝光技術(shù)后，可以用于制造10納米級別的芯片，如果用193光源會有什么水平?

　　中科院成都光電所的自主知識產(chǎn)權(quán)的22nm精度的光刻機，是有很清晰的發(fā)展脈絡(luò)的，將近七年的時間，一步一個腳印。