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        主題:科技日報:國產(chǎn)22納米光刻機(jī)還治不了咱們的“芯”病! 2018/12/3 12:42:22  
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      科技日報:國產(chǎn)22納米光刻機(jī)還治不了咱們的“芯”病!
           [摘要]驗收會上也有記者問:該光刻設(shè)備能不能刻芯片,打破國外壟斷?光電所專家回答說:“用于芯片需要攻克一系列技術(shù)難題,距離還很遙遠(yuǎn)”。
          
          
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           11月29日,中科院研制的“超分辨光刻裝備”通過驗收。消息傳著傳著,就成了謠言——《國產(chǎn)光刻機(jī)偉大突破,國產(chǎn)芯片白菜化在即》《突破荷蘭技術(shù)封鎖,彎道超車》《厲害了我的國,新式光刻機(jī)將打破“芯片荒”》……
          
           筆者正好去中科院光電所旁聽此次驗收會,寫了報道,還算熟悉,無法茍同網(wǎng)上一些漫無邊際的瞎扯。
          
           中科院研制的這種光刻機(jī)不能(像一些網(wǎng)媒說的)用來光刻CPU。
           它的意義是用便宜光源實現(xiàn)較高的分辨率,用于一些特殊制造場景,很經(jīng)濟(jì)。
          
           先解釋下:光刻機(jī)不光是制造芯片用。
           一張平面(不論硅片還是什么材料)想刻出繁復(fù)的圖案,都可以用光刻——就像照相,圖像投在感光底片上,蝕掉一部分。半個多世紀(jì)前,美國人用這個原理“印刷”電路,從而有了大規(guī)模集成電路——芯片。
          
           為了節(jié)能和省硅料,芯片越做越小,逼得光刻機(jī)越做越極端。線條細(xì)到一定程度,投影就模糊了。要清晰投影,線條粗細(xì)不能低于光波長的一半。頂尖光刻機(jī)用波長13.5納米的極紫外光源,好刻10納米以下的線條。
          
           但穩(wěn)定的、大功率的極紫外光源很難造,一個得3000萬元人民幣。要求工作環(huán)境嚴(yán)苛,配合的光學(xué)和機(jī)械部件又極端精密,所以荷蘭的ASML公司獨(dú)家壟斷極紫外光刻機(jī),創(chuàng)造了“一臺賣一億美金”的神話。
          
           十幾年前,國際上開始對表面等離子體(surface plasma,SP)光刻法感興趣。中科院光電所從2003年開始研究,是較早出成果的一個團(tuán)隊。所謂SP,光電所的科學(xué)家楊勇向筆者解釋:拿一塊金屬片和非金屬片親密接觸,界面上有一些亂蹦的電子;光投影在金屬上,這些電子就有序地震蕩,產(chǎn)生波長幾十納米的電磁波,可用來光刻。
          
           但這種電磁波很弱,所以光刻膠得湊近了,才能刻出來。且加工精度與ASML的光刻機(jī)沒法比。刻幾十納米級的芯片是沒法用SP光刻機(jī)的,至少以現(xiàn)在的技術(shù)不能。
          
           驗收會上也有記者問:該光刻設(shè)備能不能刻芯片,打破國外壟斷?光電所專家回答說,用于芯片需要攻克一系列技術(shù)難題,距離還很遙遠(yuǎn)。
          
           總之,中科院的22納米分辨率光刻機(jī)跟ASML壟斷的光刻機(jī)不是一回事,說前者彎道超車,就好像說中國出了個競走名將要超越博爾特。
          
           各家媒體第一時間報出的信息,就我看到的還算中規(guī)中矩。但后來網(wǎng)媒添枝加葉,搞到離譜。有些傳播者為吸引眼球、賺錢,最愛制造“自嗨文”和“嚇尿體”。聽到國產(chǎn)科技成就先往大里吹,驢吹成馬,馬吹成駱駝,好賣個駱駝價。
          
           這種“科技報道”是滿足虛榮心的偽新聞。行家聽了眉頭一緊,避之大吉。也難怪許多科學(xué)家怕上新聞。
          
           1、這個設(shè)備科研立項也不是用來做高端芯片光刻工藝的,而且光電所也沒有宣傳過這個用途,都是外行和媒體錯誤解讀,一廂情愿的以為這個是芯片制造用的光刻機(jī)。
          
           2、光電所已經(jīng)是國內(nèi)做得最好的了,飯要一口一口吃,中科院光電所的底蘊(yùn)是實打?qū)嵶鍪碌摹?br>     由此獲得的技術(shù)積累本身很有價值!如高均勻性照明,超分辨光刻鏡頭,納米級分辨力檢焦及間隙測量,超精密、多自由度工件臺及控制等關(guān)鍵技術(shù)。
          
           3、我們首先解決0到1,再解決1到100,不能因為暫時不能量產(chǎn)、與國外頂尖光刻機(jī)比性能有些差距,吃瓜群眾就立馬從吹轉(zhuǎn)黑。因為目前有差距我們就不可能突破外國人壟斷嗎?肯定不是。
          
           4、或許這么多年以來大家都被各種造假搞怕了,但是看待問題時還是不要戴著有色眼鏡,嘗試寬容,深入思考,實事求是。我們是落后于別人,但暫時沒有成果不代表大家都在混日子,唯成果論本身就不是科學(xué)的態(tài)度,不接受一上來就直接定性,不接受一桿子把所有科研工作者打死。
          
           5、拋開唯恐天下不亂的非專業(yè)胡扯、有偏差的報道,也排除可能光電所宣傳者有意或無意的誤導(dǎo),也許我們在未來很長一段時間內(nèi)都無法打破ASML的壟斷,但是也需冷靜看待成果,為實質(zhì)進(jìn)步鼓掌。既不吹牛夸大,也不習(xí)慣偏見,更無需妄自菲薄。
          
           6、希望以后國內(nèi)的專家在源頭報道或者講述這些技術(shù)的時候,一定要向執(zhí)筆者講述清楚這個技術(shù)的具體意義和差距,別用模棱兩可的詞語,讓媒體帶節(jié)奏誤解。這對我國的整個集成電路產(chǎn)業(yè)、甚至科技創(chuàng)新來說,也是有積極意義的。有些媒體先胡吹消費(fèi)一次,以后反轉(zhuǎn)狂貶,再消費(fèi)一次,這都是那些無良媒體的套路。
          
          
           國產(chǎn)的SP光刻機(jī)到底牛在哪兒?
          
           很多人只盯著新聞里22nm這個指標(biāo),其實大家要關(guān)注的是“365nm的光源,單次曝光線寬可達(dá)22nm”。注意到我加黑的那幾個關(guān)鍵詞了嗎?22nm指標(biāo)雖然很棒但是業(yè)界早就做過了,到底哪里厲害呢?所以關(guān)鍵是用365nm的光源單次曝光做到22nm,懂點(diǎn)光學(xué)的就知道這意味著什么:打破了傳統(tǒng)的衍射極限。
          
           由于衍射效應(yīng),成像分辨率會受到限制,最終的分辨率取決于波長、數(shù)值孔徑等參數(shù),波長越小、數(shù)值孔徑越大分辨率則越高。所以ASML這些年來主要的研究方向就是利用更短的波長(近紫外-深紫外-極紫外)、增大數(shù)值孔徑(更復(fù)雜的物鏡、液體浸沒)。但是每進(jìn)一步都變得更加艱難,對系統(tǒng)設(shè)計、加工裝配、誤差檢測等等諸多方面都提出了更為苛刻的要求,成本也越來越高昂。
          
           在光刻機(jī)研制方面,我們一直有兩個選擇:沿用ASML的老路走一遍,還是另辟蹊徑通過新原理彎道超車?我們國家目前兩個選擇都在做。而這臺SP光刻機(jī)的研制成功,就是讓我們看到了彎道超車的可能性。其實從原理上,這簡直就不是彎道超車了,而是在別的人還在繞山路的時候,我們嘗試著打了一條隧道……雖然還沒有挖通,但曙光就在前方!
          
          
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      2018/12/3 12:42:22
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