當(dāng)前位置：首頁 > 公眾號精選 > 嵌入式微處理器

中科院5nm激光光刻彎道超車?95后本科生DIY納米級光刻機(jī)？背后的真實(shí)情況

時(shí)間：2020-07-13 10:45:46

關(guān)鍵字： 5nm 光刻機(jī) 納米級

手機(jī)看文章

掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章

[導(dǎo)讀]資料來源：知乎、大數(shù)據(jù)文摘、傳感器技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)智庫，整理發(fā)布，轉(zhuǎn)載請注明來源和出處。導(dǎo)? 讀中國苦“芯”久矣！中國慕“光刻機(jī)”亦久矣！如果我們真的在核心技術(shù)領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，那確實(shí)值得大書特書，大力報(bào)道；但如果夸大其實(shí)，自我高潮，那只能

資料來源：知乎、大數(shù)據(jù)文摘、傳感器技術(shù)等

物聯(lián)網(wǎng)智庫，整理發(fā)布， 轉(zhuǎn)載請注明來源和出處。

導(dǎo) 讀

中國苦“芯”久矣！中國慕“光刻機(jī)”亦久矣！如果我們真的在核心技術(shù)領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，那確實(shí)值得大書特書，大力報(bào)道；但如果夸大其實(shí)，自我高潮，那只能是誤導(dǎo)群眾，貽笑大方。

面對美帝的接連制裁和打壓，許多科技圈從業(yè)者現(xiàn)實(shí)中還沒被魚刺卡過喉嚨，卻已在精神上飽嘗如鯁在喉的痛苦。

在眾多“魚刺”中，芯片無疑是扎得最深的那一根，而光刻機(jī)則是阻隔這根刺頭被拔出的主要障礙之一。

在媒體的狂轟亂炸之下，即使從事的是和芯片八竿子打不著邊兒的行業(yè)，恐怕也會(huì)對光刻機(jī)略知一二。簡單來說，半導(dǎo)體芯片制造分為 IC 設(shè)計(jì)、 IC 制造、 IC 封測三大環(huán)節(jié)，光刻作為 IC 制造的核心環(huán)節(jié)，其工作原理可以被理解為“蘿卜雕花”，只不過是在硅片上雕，主要作用是將掩模版上的芯片電路圖轉(zhuǎn)移到硅片上。由于光刻的工藝水平直接決定芯片的制程水平和性能水平，光刻成為 IC 制造中最復(fù)雜、最關(guān)鍵的工藝步驟，光刻的核心設(shè)備——光刻機(jī)更是被譽(yù)為半導(dǎo)體工業(yè)皇冠上的明珠。

“得不到的永遠(yuǎn)在騷動(dòng)”，因?yàn)樘^渴望，和光刻機(jī)有關(guān)的任何風(fēng)吹草動(dòng)往往都會(huì)成為大新聞。就在前幾天，有2則和光刻相關(guān)的消息呈現(xiàn)刷屏之勢：其一是“中科院發(fā)布5nm激光光刻技術(shù)”，被部分媒體解讀為“中國芯取得歷史性突破”、“荷蘭ASML將被我們?nèi)〈ˋSML笑笑表示不說話）”；其二是“95后本科生低成本DIY納米級光刻機(jī)”，該名學(xué)生則被冠以“真正的后浪”、“中國芯片行業(yè)未來的希望”等稱號。

誠然，中國苦“芯”久矣！中國慕“光刻機(jī)”亦久矣！ 如果我們真的在核心技術(shù)領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，那確實(shí)值得大書特書，大力報(bào)道；但如果夸大其實(shí)，自我高潮，那只能是誤導(dǎo)群眾，貽笑大方。

5nm激光光刻研究進(jìn)展≠光刻機(jī)進(jìn)展

近日，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員張子旸與國家納米中心研究員劉前合作，在Nano Letters上發(fā)表了題為5 nm Nanogap Electrodes and Arrays by a Super-resolution Laser Lithography（DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c00978）的研究論文，報(bào)道了一種新型5nm超高精度激光光刻加工方法。

為什么說是新型呢？因?yàn)楹商mASML公司是全球唯一能生產(chǎn)EUV光刻機(jī)的公司，他們之前表態(tài)7nm以下工藝都需要EUV光刻機(jī)才行。現(xiàn)在中科院蘇州納米所的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種不需要使用EUV技術(shù)就可以制備出5nm特征線寬的激光光刻技術(shù)。

據(jù)悉，半導(dǎo)體光刻最重要的指標(biāo)是光刻分辨率，它跟波長及數(shù)值孔徑NA有關(guān)，波長越短、NA越大，光刻精度就越高，EUV光刻機(jī)就是從之前193nm波長變成了13.5nm波長的EUV極紫外光，而NA指標(biāo)要看物鏡系統(tǒng)，ASML在這方面靠的是德國蔡司的NA=0.33的物鏡，下一代才回到NA=0.55的水平。

中科院蘇州所聯(lián)合國家納米中心開展的這項(xiàng)研究有所不同，在無機(jī)鈦膜光刻膠上，采用雙激光束（波長為405 nm）交疊技術(shù)，通過精確控制能量密度及步長，實(shí)現(xiàn)了1/55衍射極限的突破（NA=0.9），達(dá)到了最小5nm的特征線寬。

此外，該研究使用了研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的具有完全知識產(chǎn)權(quán)的激光直寫設(shè)備，利用激光與物質(zhì)的非線性相互作用來提高加工分辨率，有別于傳統(tǒng)的縮短激光波長或增大數(shù)值孔徑的技術(shù)路徑，打破了傳統(tǒng)激光直寫技術(shù)中受體材料為有機(jī)光刻膠的限制，可使用多種受體材料，擴(kuò)展了激光直寫的應(yīng)用場景。

首先需要明確的是，中科院5nm光刻技術(shù)的成功，確實(shí)是值得肯定、鼓舞人心的好事情。但如果就此得出“中國已經(jīng)彎道超車ASML”、“我們將取代荷蘭的ASML光刻機(jī)”、“ASML的EUV光刻機(jī)將變成白菜價(jià)”之類的結(jié)論，那就是偷換概念、歪曲事實(shí)了。

一位業(yè)內(nèi)人士強(qiáng)調(diào)：“該文章中并沒有提到5nm是用于芯片制造，而是研究團(tuán)隊(duì)利用激光直寫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了納米狹縫電極陣列結(jié)構(gòu)的規(guī)模生產(chǎn)。狹縫電極是光電子器件的基礎(chǔ)元件，并非是集成電路。能生產(chǎn)零件和能把復(fù)雜的電路功能融合，兩者之間存在著很大的差距。這個(gè)類似中科院去年發(fā)表文章稱，實(shí)現(xiàn)了2nm晶體管的設(shè)計(jì)，但被部分媒體說成了2nm芯片。雖然都是2nm，可是完全不是一個(gè)概念?！?br style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">

另外，即使該技術(shù)未來可被用于芯片制造，但實(shí)驗(yàn)室技術(shù)和工業(yè)量產(chǎn)之間也隔著十萬八千里的距離。另一位業(yè)內(nèi)人士表示：“中科院的5nm激光光刻技術(shù)目前僅僅局限于實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模小批量的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不論是光刻的面積還是光刻的速度，都要比目前工業(yè)應(yīng)用的光刻機(jī)弱很多，想要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模批量的生產(chǎn)，要等到這項(xiàng)技術(shù)必須完全成熟了才有可能實(shí)現(xiàn)。至于這種5nm激光光刻技術(shù)什么時(shí)候能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)，我們不得而知，但從光刻機(jī)研發(fā)的歷史以及技術(shù)的晉級難度來看，這種光刻技術(shù)想要實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，我認(rèn)為至少需要5年時(shí)間以上甚至更長。”

我國的光刻機(jī)為何難以突破，因?yàn)椴粌H僅是局限于激光光刻加工方法，還包括各種零部件的桎梏。荷蘭ASML公司CEO曾經(jīng)表示，不擔(dān)心把高端光刻機(jī)賣給中國，中國會(huì)因此復(fù)制出高端光刻機(jī)。因?yàn)锳SML制造的高端光刻機(jī)涉及到很多精密零部件，其中90%都是對外采購的，這也使得光刻機(jī)很難被復(fù)制出來。像德國蔡司的光學(xué)鏡頭、美國的激光發(fā)生器等，就讓ASML制造的光刻機(jī)，在光學(xué)技術(shù)上獲得了世界領(lǐng)先。

只有認(rèn)清現(xiàn)實(shí)，才能更好地腳踏實(shí)地。

低成本DIY納米級光刻機(jī)可還行？

和中科院5nm激光光刻技術(shù)被大肆報(bào)道的差不多同一時(shí)期，一個(gè)95后本科生也在圈內(nèi)火了~

援引媒體“大數(shù)據(jù)文摘”的報(bào)道：一位大連理工大學(xué)化工學(xué)院的Up主彭譯鋒，竟然憑著一張圖紙給成功在家里搭建了納米級光刻機(jī)，還成功光刻出~75微米（75000納米）的孔徑。

令人感到吃驚的是，這位同學(xué)還在讀本科，整個(gè)制造過程都是在一間超簡陋的小書桌上完成的，全部數(shù)學(xué)演算全靠一張白板，所有的材料都堆放在桌上地上，簡直就是“家居實(shí)驗(yàn)室模范”。

Up主地址如下：

彭同學(xué)在視頻中表示，他制造光刻機(jī)的圖紙來自自己西安電子科技大學(xué)的同學(xué)，圖紙大概長下圖這個(gè)樣子。彭同學(xué)也正是憑借著這張圖紙，完整復(fù)刻了整臺納米級光刻機(jī)。

他目前的研究成果花了大概半年自己琢磨出來的，最早的興趣來自高中的時(shí)候，那個(gè)時(shí)候還沒有視頻和資料，但是他就是想自研芯片。

其實(shí)，這個(gè)事兒本來挺好，本科生自己DIY，對動(dòng)手能力和工程能力都是極好的鍛煉，學(xué)校也應(yīng)該積極倡導(dǎo)。但壞就壞在這事兒被鼓吹過頭，非得拿光刻機(jī)做新聞，就引起許多真正半導(dǎo)體行業(yè)從業(yè)者的不滿了。

知乎網(wǎng)友Hellc 質(zhì)疑：“明明是個(gè)類光刻機(jī)的DIY設(shè)計(jì)，媒體為什么要重點(diǎn)突出光刻機(jī)？明明是微米為什么要強(qiáng)行說成納米？”

知乎網(wǎng)友一倍速 同樣表示：“這個(gè)東西根本不是光刻機(jī)，而是一個(gè)激光雕刻工作臺。光刻是不會(huì)直接在材料上腐蝕的。所謂光刻，正如字面意思所述，是去刻蝕，但是賓語不是硅片，而是光刻膠膜，是將光刻膠膜中的一部分變化，用特殊的化學(xué)試劑清洗時(shí)，被光照的部分和不被光照的部分。一個(gè)被溶解，一個(gè)不被溶解。這個(gè)步驟叫做顯影,之后會(huì)用刻蝕液進(jìn)行圖案的刻蝕。也就是說在半導(dǎo)體工藝流程中，要想在一個(gè)片子上做圖案，應(yīng)該是光刻+顯影+刻蝕。而報(bào)道中是光刻+顯影，真的就拿光去刻了......”

結(jié)語

一個(gè)有意思的現(xiàn)象是，所有在這2篇相關(guān)報(bào)道下面提出質(zhì)疑的人都無一例外的被或多或少的人噴了。大意是說“這個(gè)時(shí)候你還潑冷水，是不是中國人”；“鍵盤俠，你行你上啊”！

需要強(qiáng)調(diào)的是，很多人的質(zhì)疑并不是針對中科院的技術(shù)和彭同學(xué)的行為本身，而是針對媒體為了博取噱頭而故意“捧殺”的做法。希望自己的國家強(qiáng)大是人之常情，但過度的鼓吹只會(huì)讓中國本就普及不好的微電子基本知識雪上加霜，也會(huì)造成輿論的混亂......

路漫漫其修遠(yuǎn)兮，我們依然要艱苦奮斗、上下求索。

引用資料：

1.《95后up主低成本DIY納米級光刻機(jī)！一圖紙一書桌研究半年，挑戰(zhàn)芯片制造最難環(huán)節(jié)》，大數(shù)據(jù)文摘，笪潔瓊

2.《中科院研發(fā)新型激光光刻技術(shù)：不用EUV 直擊5nm》，傳感器技術(shù)

3.《媒體稱中科院實(shí)現(xiàn)5nm芯片光刻機(jī)，傳到美國那里就是“笑話”》

4.知乎話題《如何看待‘本科生自制光刻機(jī)’這一報(bào)道？有哪些意義和局限性》

-END-

推薦閱讀

【01】中興的芯片，到底什么水平？

【02】打假！你被假芯片坑慘過嗎？今天教你一招！

【03】回顧史上25款經(jīng)典芯片：曾震撼了世界

【04】開發(fā)芯片有什么難的？給你兩個(gè)星期夠不夠？

【05】放棄MacBook Pro，用8GB的樹莓派4工作一天，是這樣的感受！

免責(zé)聲明：整理文章為傳播相關(guān)技術(shù)，版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除

免責(zé)聲明：本文內(nèi)容由21ic獲得授權(quán)后發(fā)布，版權(quán)歸原作者所有，本平臺僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。文章僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，不代表本平臺立場，如有問題，請聯(lián)系我們，謝謝！

掃描二維碼，關(guān)注更多精彩內(nèi)容

本站聲明：本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布，目的在于傳遞更多信息，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)，本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者，如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益，請及時(shí)聯(lián)系本站刪除。

換一批

阿維塔、賽力斯已入股！華為引望可能成“中國博世”

9月2日消息，不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司，隨著阿維塔和賽力斯的入局，華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字：阿維塔塞力斯華為

[美通社全球TMT]

Trianz與AWS達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議，徹底改變云采用和管理方式

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布，該公司與Amazon Web Services （AWS）簽訂了...

關(guān)鍵字： AWS AN BSP 數(shù)字化

[美通社全球TMT]

人工智能驅(qū)動(dòng)工具SODA V將顛覆汽車市場，使汽車開發(fā)時(shí)間和成本降低90%

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V，這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具，可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字：汽車人工智能智能驅(qū)動(dòng) BSP

[美通社全球TMT]

從容應(yīng)對未知風(fēng)險(xiǎn)----解密亞馬遜云科技的韌性之道

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行，同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn)，如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加，頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性，提升韌性，成...

關(guān)鍵字：亞馬遜解密控制平面 BSP

[通信先鋒]

中國游戲市場開始復(fù)蘇！騰訊、網(wǎng)易等巨頭縮減在日本投資

8月30日消息，據(jù)媒體報(bào)道，騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字：騰訊編碼器 CPU

[通信先鋒]

獨(dú)立自主！華為董事：致力打造不依賴西方的技術(shù)

8月28日消息，今天上午，2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽舉行，華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字：華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

[通信先鋒]

華為張平安：數(shù)字世界話語權(quán)最終由生態(tài)繁榮決定！

8月28日消息，在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上，華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱，數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字：華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

[美通社全球TMT]

中國通信服務(wù)公布2024年中期業(yè)績

要點(diǎn)：有效應(yīng)對環(huán)境變化，經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升落實(shí)提質(zhì)增效舉措，毛利潤率延續(xù)升勢戰(zhàn)略布局成效顯著，戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，提升企業(yè)核心競爭力堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略，塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字：通信 BSP 電信運(yùn)營商數(shù)字經(jīng)濟(jì)

[美通社全球TMT]

NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟成立！自主生態(tài)將帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈高速發(fā)展

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日，由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。活動(dòng)現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字： VI 傳輸協(xié)議音頻 BSP

[美通社全球TMT]

軟通動(dòng)力與長三角投資達(dá)成戰(zhàn)略合作共謀數(shù)字生態(tài)新發(fā)展

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上，軟通動(dòng)力信息技術(shù)（集團(tuán)）股份有限公司（以下簡稱"軟通動(dòng)力"）與長三角投資（上海）有限...

關(guān)鍵字： BSP 信息技術(shù)