把光刻机做成「光刻工场」,国产妄想的脑洞事实有多大?

时间:2024-11-01 03:36:30 来源:仲夏阳泽网

原问题 :把光刻机做成「光刻工场」 ,把光国产妄想的刻机脑洞事实有多大  ?

光刻机行业,正爆发着怪异修正 。做成

距离华为Mate 60 pro猛然开售已经由去半个月,光刻工场国产线上预订的妄想粉丝们最近都陆续收到了新机。

但由于华为民间不断不召开手机宣告会 ,脑洞事多因此这款手机上依然有颇为多的把光谜团期待解开。

就好比 ,刻机这颗猛然“空降”的做成麒麟9000s处置器  ,事实算不算5G芯片 ?华为又是光刻工场国产若何在重重封锁下 ,“手搓”这颗纯国产芯片呢?

在这里 ,妄想咱们就不同过错华为眼前的脑洞事多技术以及妨碍过多预料,但可能确定的把光是,国产光刻机技术在近期有不小的刻机突破。

巧的做成是 ,就在最近,一项来自清华大学的光刻机技术在收集上火了起来 ,重大来说 ,便是把光刻机做患上饶富大,就能破费出EUV光刻机需要的光源 。

这样的脑洞 ,不光路人们听下来玄乎,就连良多技术职员也展现了惊叹。

一光阴,网上的解读以及质疑声也是层出不穷 。

甚么是SSMB

这项由清华大学提出的技术,业余术语名叫“稳态微聚束”(steady-state micro-bunching) ,简称SSMB,是一种新型的粒子减速器光源。

最先由清华大学卓越碰头教授赵午教授与其博士生于2010年提出,并在2017年,与清华大学工程物理系教授唐传祥相助 ,配合建议实际试验 。

在2022年的中国物理学会春天学术团聚上,钻研组成员潘志龙提到了由SSMB技术造进去的光刻机  ,叫作“SSMB-EUV”光刻机,而这也正是最近品评辩说的话题的源头 。

图源 | 寇享学术

SSMB眼前波及的道理颇为重大  ,笔者并不能残缺批注,以是这里就散漫多少位科普博主的教学视频,重大妨碍一点演绎综合。

首先,光刻机的道理,是运用光刻机收回的光源 ,经由设定好图形的光罩 ,对于涂有光刻机的硅板妨碍曝光 ,从而“刻”出电子路线图,再妨碍一些前期加工,最终组成芯片的雏形  。

假如光源的波长越短 、功率越大 ,这样的“光刀”就愈加犀利 ,“雕刻”进去的电子路线图也就愈加详尽 ,芯片的功能与算力也就越强 。当初 ,波长仅为13.5nm的极紫外光(EUV),是高端芯片的仅有抉择。

从电磁波谱上看,EUV已经颇为挨近X-射线,这么高的能量 ,单靠物理操作很难实现 。

ASML接管的是LPP方式  ,经由一台功率大于20 kW的CO2气体激光器轰击液态锡 ,组成等离子体  ,从而发生极紫外光 。

图 | LPP-EUV

在找到EUV光源处置妄想后,加之多年以来的光刻技术 ,ASML做出业内最顶尖的EUV光刻机,最终操作了全部市场 。

值患上一提的是,为ASML提供EUV技术的是美国公司Cymer,这是全天下仅有可能提供商用EUV光源的公司 ,国内做作无奈从外部处置光源下场 。

不外,实现EUV光源的妄想不止一种,清华大学团队想到了用减速器减速电子,从而发生高功率的辐射。

重大来说,电子惟独减速行动,就会发射电磁波,实际上惟独减速率够快 ,那末确定泛起适宜EUV波长的“光子”  。

但光有一个“光子”还不够,想做光刻机需要晃动的“光束” 。

钻研职员发现,当电子束绕过减速器后,受到磁场的熏染 ,会组成详尽的微妄想 ,这种便是“微聚束”。

图源 | 《做作》杂志

再让这些微聚束穿入激光阵列,经由激光与电子的相互熏染,组成有确定距离 ,相对于群集的部署  ,就这样,微聚束被“稳态”地坚持了 。

就这样 ,稳态微聚束泛起出极紫外光的高功率与短波长,算患上上一种全新的EUV光源处置思绪。

光刻机做成“光刻厂”,靠不靠谱 ?

批注完SSMB技术 ,光刻厂又是奈何样一回事 ?

在网上 ,有人把“SSMB-EUV”光刻机称作光刻工场,致使给出了工园地址的地河北雄安新区 ,并贴出了相关图片(注:网传图片为高能同步辐射光源名目,并非SSMB配置装备部署)。

据悉,除了3nm工艺外  ,4nm 、7nm、14nm、28nm,个别你风闻过的芯片制程工艺,都能在这个光刻工场里处置。

图源 | 微博

为了更好地清晰 ,有人抽象地将光刻工场好比成篮球架——假如说从前最中间的篮筐里(3nm)难度很大,那末就多加多少个篮筐(其余工艺) ,惟独投篮次数够多,总能投到最中间篮筐 ,而投不进的话 ,掉到其余篮筐里也能患上分 。

从道理上来说 ,光刻工场以及SSMB技术简直有很大的分割关连性,都是运用电子束减速发生电磁波 ,从而患上到对于应的波长。由于粒子减速器体积大(减速器周长100-150米),同时需要良多配套配置装备部署,因此占地规模大也颇为个别 。

尽管,妄想可行 ,实施起来并无那末简略 。

首先,从民间往事稿看,这次在雄安新区落地的SSMB-EUV光源配置装备部署名目更挨近科研用途,而不是实际破费。

从研发历程来看 ,SSMB-EUV技术在2021年在《Nature》杂志上正式刊登 ,经由道理验证实验,想在短期内跨过下一步验证 ,走向商用 ,还要确守光阴 。

着实 ,不论是光刻机仍是光刻工场,光源只是光刻机中的关键配置装备部署之一 ,其余配套配置装备部署同样不可或者缺。

作为一种全新的妄想 ,其余国产替换配置装备部署是否适配SSMB-EUV技术,仍是一个未知数  。

最后,便是良多人提到的能源破费以及运用老本高的下场 ,虽而后续可能经由修筑多条破费线将老本摊薄,但这就需要极强的妄想能耐以及临时经营能耐 。

总之 ,妄想有了 ,思绪有了 ,光刻工场值患上期待,但距离实际破费尚有一段距离。

国产光刻机 ,奋力追赶

如今时隔三年,SSMB技术再次引起品评辩说,足以看出国人对于国产光刻机的期待 。除了此之外  ,国内尚有其余卓越的EUV光源妄想,好比位于大湾区的广智院 ,就提出了改善型的LPP方式 ,经由绕开二氧化碳激光器这个部件,发生出极紫外光 。

但从实际走向实物 ,依然要走简短的道路 ,惟独财富链上卑劣的配合 ,能耐真正实现光刻机的突破 。除了光源这一关键之外,光刻机上卑劣尚有颇为多的关键,良多都防止不了来自外界的压力。

另一方面,行业巨头ASML也在光阴凝望着国产光刻机的动向。

此前 ,日本厂商就在与ASML光刻机的相助中败下阵来,最终患上到了先进制程规模 。在ASML的眼前,有着欧美的鼎力反对于 ,这与当初中美相助模式颇为相似。

专神思的是,ASML更像是一个看重短处的贩子 ,纵然顶着制裁的危害,但ASML依然黝黑示好中国市场。

随着国产光刻机奋力追赶 ,ASML的EUV妄想早晚被遇上 ,光刻机行业概况会爆发一些怪异的修正 。

本文作者 :jh,意见仅代表总体 ,全文图源:收集返回搜狐,魔难更多

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