我国造出新式光刻机 让宽刀雕出细活!


我国造出新式光刻机 让宽刀雕出细活!



11月29日 , 中科院光电技术研究所承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收 , 这是世界上首台用紫外光源实现了22纳米分辨率的光刻机 。
光刻机相当于一台投影仪 , 将精细的线条图案投射于感光平板 , 光就是一把雕刻刀 。 但线条精细程度有极限——不能低于光波长的一半 。 “光太胖 , 门缝太窄 , 光就过不去了 。 ”参与研究的科学家杨勇告诉科技日报采访人员 。
使用深紫外光源的光刻机是主流 , 其成像分辨率极限为34纳米 , 分辨率进一步提高要用多重曝光等技术 , 很昂贵 。
【我国造出新式光刻机 让宽刀雕出细活!】2003年光电所开始研究一种新办法:金属和非金属薄膜贴合 , 交界面会有无序的电子;光线照射金属膜 , 使这些电子有序振动 , 产生波长短得多的电磁波 , 可用于光刻 。
如此一来 , “宽刀”就变成了“窄刀” 。 光电所研制的光刻机 , 在365纳米波长光源下 , 单次曝光最高线宽分辨率达到22纳米 , 相当于1/17波长 。
光刻机为人所熟悉 , 因为它是集成电路制造业的核心角色 。 目前荷兰ASML公司垄断的尖端集成电路光刻机 , 加工极限为7纳米 。 光电所的光刻机分辨率为22纳米 , 但定位有所不同 。
光电所的光刻机擅长加工一系列纳米功能器件 , 包括大口径薄膜镜、超导纳米线单光子探测器、切伦科夫辐射器件、生化传感芯片和超表面成像器件 , 这对中国的遥感成像、生化痕量测量、特种表面材料等领域有重要意义 。
“ASML的EUV光刻机使用的13.5纳米的极紫外光源 , 价格高达3000万元 , 还要在真空下使用 。 ”项目副总师胡松说 , “而我们使用的365纳米紫外光的汞灯 , 只要几万元一只 。 我们整机价格在百万元级到千万元级 , 加工能力介于深紫外级和极紫外级之间 , 让很多用户大喜过望 。 ”
光电所走高分辨、大面积的技术路线 , 掌握了超分辨光刻镜头、精密间隙检测、纳米级定位精度工件台、高深宽比刻蚀和多重图形配套光刻工艺等核心专利 , 技术完全自主可控 , 在超分辨成像光刻领域国际领先 。

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