光刻机比原子弹、核航母还难造?某国产光刻机,差距还是有蛮大

原创 2020-3-17 话题分类:智能制造
摘要: “光刻机比原子弹、核航母还难造?”,这个话题一直都是科研里的热门话题之一。

“光刻机比原子弹、核航母还难造?”,这个话题一直都是科研里的热门话题之一。想要解析此问题,还需要从光刻机三大核心之一的物镜系统开始说起,唯有造出媲美卡尔蔡司的光学镜头,才有资格去谈光刻机的“逆向”突破。相信摄影圈的一些朋友早已经知晓答案,先进的光学镜头、和自动对焦,目前仍不是中国的强项。

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我们要知道,当初日本索尼消耗巨资注入卡尔蔡司,为光学影像部门制造了优秀摄像镜头产品。所以Zeiss镜头(和其他摄影产品),都打着“Sony”的标志,这些基本上都是来自“索尼蔡司镜头”的亚洲工厂,然而真正意义上的卡尔蔡司原厂镜头,其产地源依然是欧洲。

可能很多人认为这是在“涨他人志气灭自己威风”,但现实就是这样的残酷,蔡司制造出来的高素质镜头玻璃、还有镀膜的原材料,在德国法律上是禁止出境的。作为民用消费级别的摄像镜头,竟被如此铜墙铁壁般地“保护”起来,以此可知,光刻机物镜系统里的光学镜头是何等级别的保密。

光刻机又被叫做“掩模对准曝光机”,“光刻系统”,“ 曝光系统”等等,常用的光刻机是掩膜对准光刻,一般的光刻工艺是需要经历硅片表面的清洗和烘干,还有旋涂光刻胶、对准曝光、后烘、软烘、硬烘、显影和刻蚀等工序。

光刻机制造的难度有几个关键的部分组成:

1) 光源:光刻机制造的难度,其光源必须要稳定,且高质量地提供指定波长的光束。

2) 透镜:所谓的透镜,就是用透镜的光学原理,把掩膜版上的电路图按照比例缩小,然后再利用光源映在硅片上。因为光在多次投射的时候会产生光学误差,所以想要控制好这个误差,需要的精确度要非常高。

3) 掩膜版:掩膜版就相当于过去洗照片的底片,如果底片精确度不足的话,就洗不出高精度的照片。光刻机在施工之前,需要根据设计好的芯片电路图去制作掩膜版,就是所谓的石英玻璃材质,玻璃上要有感光胶和金属铬,后续通过激光在金属铬上绘制电路图,这个过程的精度要求是非常高的。

4) 能量控制器:能量控制器就是电源,在制造光刻机的时候电源要稳定,功率还一定要足够大,否则光源发生器是没有办法稳定工作,在大、稳的同时还要考虑经济性能,如果耗电太高的话客户就用不起。

光刻机的难度,除了以上四种关键部分组成之外,在资金上的困难也是发展的一大阻挠。光刻机的技术太难,以至于研发的资金也需要投入巨大,索尼和佳能就是典型的例子,他们的亏损都非常大,现在已经停止研发并退出未来技术的竞争。

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