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(gè)新聞出來(lái)以后，輿論出現了兩個(gè)極端，一堆人說(shuō)很牛，一堆人說(shuō)吹牛。那么這兩種說(shuō)法到底誰(shuí)對誰(shuí)錯呢?

　　我們先看一下新聞：

　　由中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所主導的項目“超分辨光刻裝備研制”29日通過(guò)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，光刻分辨力達到22納米，結合多重曝光技術(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(zhuān)家一致表示，該光刻機在365nm光源波長(cháng)下，單次曝光最高線(xiàn)寬分辨力達到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(xiàn)，繞過(guò)了國外相關(guān)知識產(chǎn)權壁壘。為超材料/超表面、第三代光學(xué)器件、廣義芯片等變革性戰略領(lǐng)域的跨越式發(fā)展提供了制造工具。

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

　　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、超導納米線(xiàn)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，已達到實(shí)用化水平。

　　超分辨光刻設備加工的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(cháng)期落后。它采用類(lèi)似照片沖印的技術(shù)，把母版上的精細圖形通過(guò)曝光轉移至硅片上，一般來(lái)說(shuō)，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(cháng)、超分辨光刻裝備項目首席科學(xué)家羅先剛研究員介紹說(shuō)，為了打破國外壟斷及對中國的制約，從2012年起，該所承擔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(guò)近7年艱苦攻關(guān)，在無(wú)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(cháng)光源，單次曝光最高線(xiàn)寬分辨力達到22nm(約1/17曝光波長(cháng))。在此基礎上，項目組還結合超分辨光刻裝備項目開(kāi)發(fā)的高深寬比刻蝕、多重圖形等配套工藝，實(shí)現了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備加工的超導納米線(xiàn)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)華西醫院、中科院微系統所信息功能材料國家重點(diǎn)實(shí)驗室等多家科研院所和高校的重大研究任務(wù)中取得應用。

　　項目副總設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，已獲授權國家發(fā)明專(zhuān)利47項，授權國際專(zhuān)利4項，并培養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)和推廣應用力度，推動(dòng)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備

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

　　我們摘錄部分討論回復供大家參考：

　　知乎網(wǎng)友：

　　首先應該是原理上的一大創(chuàng )新，用相對較長(cháng)(能量應該是較低)的光源就能達到很好效果，這是個(gè)大突破，不過(guò)這樣的技術(shù)未來(lái)能否順利地帶來(lái)革命性的進(jìn)步是個(gè)問(wèn)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(gè)西方半導體工業(yè)的集大成者的壟斷，未來(lái)他們會(huì )不會(huì )在其他方面作出更好的，甚至掀桌子繞過(guò)硅材料半導體呢?

　　這個(gè)讓專(zhuān)業(yè)人士解讀吧。

　　從目前公開(kāi)的資料看，這個(gè)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(shí)報》就登載過(guò)我國納米光刻技術(shù)研究取得突破

　　【科學(xué)時(shí)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(shí)驗室首次提出基于微結構邊際的LSP超分辨光刻技術(shù)。該技術(shù)利用微納結構邊際作為掩模圖形，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。

　　據相關(guān)負責人介紹，傳統的微光刻工藝采用盡可能短的曝光波長(cháng)，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(zhù)曝光波長(cháng)的縮短，整個(gè)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(jià)為幾千萬(wàn)美元。如此高昂的成本嚴重限制了短波長(cháng)光源光刻技術(shù)的應用。

　　【2】2015年，成都電視臺就報道過(guò)光刻機最新進(jìn)展

　　成都電視臺《成視新聞》欄目組來(lái)到中科院光電所微細加工光學(xué)技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室，對實(shí)驗室打造“大國重器”，同時(shí)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)、惠及民生等科技創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展情況進(jìn)行詳細報道。

　　光電所微細加工光學(xué)技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室研制出來(lái)的SP光刻機是世界上第一臺單次成像達到22納米的光刻機，結合多重曝光技術(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(shí)現中國制造2025的美好愿景。

　　PS.我知道知乎上面不少業(yè)內人士可能會(huì )認為這些人是吹牛，這些新聞是忽悠，這臺機子不可能商用之類(lèi)的話(huà)。誠然這臺光刻機還很不成熟，商用前景不明，不過(guò)可以預見(jiàn)的是，有了這樣的火種，多年以后，光刻機或將被開(kāi)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(shí)新聞寫(xiě)的很清楚了。

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

　　缺點(diǎn)：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(shí)現比其大部分先進(jìn)光源還高的分辨率，可以預見(jiàn)會(huì )打破現有的半導體設備市場(chǎng)的游戲規則。中國造的光刻機說(shuō)不定和其他被中國攻克的高科技設備一樣，以后也成了白菜價(jià)。。

　　這臺設備牛逼之處不在于 “光刻分辨力達到22，因為結合多重曝光技術(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(cháng)下，單次曝光最高線(xiàn)寬分辨力達到22納米”。

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

　　中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所通過(guò)通過(guò)驗收的自主知識產(chǎn)權的光刻機，在365納米光源波長(cháng)下，單次曝光最高線(xiàn)寬分辨力達到22納米，結合多重曝光技術(shù)后，可以用于制造10納米級別的芯片，如果用193光源會(huì )有什么水平?

　　中科院成都光電所的自主知識產(chǎn)權的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(shí)間，一步一個(gè)腳印。