谢谢邀请。
先回答大家最关心的几个问题:
1、我们可以实现芯片彻底国产化了吗?
答:暂时还不行。
2、不吹不黑,这个装备真的这么厉害吗,还是只是吹牛?
答:确实很厉害。
3、这个技术目前主要应用点在哪里?
答:“光刻机”是一个很大的门类,分别服务于不同的行业。大家熟悉的制作高集成度芯片的光刻机只是其中的一种,其他类型的光刻机也同样非常重要。这台光刻机是“原理性验证”了一种新的技术方案,但离成熟的应用于芯片制造还有一定距离。大家也应该知道,一台机器从原理到成熟应用有多难。目前这台光刻机比较擅长的应用场合是制作光学(比如光栅、微纳光学元件之类的)器件。
很多人只盯着新闻里22nm这个指标,其实大家要关注的是“365nm的光源,单次曝光线宽可达22nm”。注意到我加黑的那几个关键词了吗?22nm指标虽然很棒但是业界早就做过了,到底哪里厉害呢?所以关键是用365nm的光源单次曝光做到22nm,懂点光学的就知道这意味着什么:打破了传统的衍射极限。
所以在我看来,这台机器最大的价值是验证了表面等离子体(SP)光刻加工的可行性。
这台SP光刻机与ASML光刻机对比怎么样呢?举个不恰当的例子吧,这就像是初期的枪械与最厉害的弓箭的对比。早期枪械,比如火铳,无论是射击精度还是射击距离都远远比不上厉害的弓箭,但是如今的狙击枪早已把弓箭甩开十万八千里了,这就是原理性的胜利。
要理解刚才说的这个“原理性的胜利”到底是怎么回事,我们首先得回顾一下以ASML为代表的传统光刻机是怎么做的。
上面是ASML光刻机简单的原理图,抛开复杂的监测设备不谈,最核心的原理就是通过物镜系统将掩膜版上的图案进行缩印成像。涉及到成像过程,就不得不考虑光的衍射极限。即便抛开所有的几何像差,由于衍射的作用,一个无限小的点成像后也会变成一个弥散斑,被称为“艾里斑”。因此实际光学系统成像的分辨率就是两个艾里斑恰好能够分开的距离。
所以由于衍射效应,成像分辨率会受到限制,最终的分辨率取决于波长、数值孔径等参数,波长越小、数值孔径越大分辨率则越高。所以ASML这些年来主要的研究方向就是利用更短的波长(近紫外-深紫外-极紫外)、增大数值孔径(更复杂的物镜、液体浸没)。但是每进一步都变得更加艰难,对系统设计、加工装配、误差检测等等诸多方面都提出了更为苛刻的要求,成本也越来越高昂。
那么表面等离子体光刻又是怎么一回事呢?表面等离子体指的是一种局域在物质表面的特殊的电磁波,随着离开物质表面距离的增大迅速衰减,一般认为波长量级以上的区域就不存在了。
更为神奇的是,虽然表面等离子体波是由其他电磁波激发的,但是波长会被极大地压缩,而压缩的比例取决于材料的电磁性质等参数。
这就意味着,利用表面等离子体波进行光刻时,从原理上就不在受到传统衍射极限的限制了。
在光刻机研制方面,我们一直有两个选择:沿用ASML的老路走一遍,还是另辟蹊径通过新原理弯道超车?我们国家很有钱,两个选择都在做。而这台SP光刻机的研制成功,就是让我们看到了弯道超车的可能性。其实从原理上,这简直就不是弯道超车了,而是在别的人还在绕山路的时候,我们尝试着打了一条隧道……虽然还没有完全挖通,但曙光就在眼前了。
这个装备是我在的课题组主导研发的(但我没做这个方向),从原理提出、项目立项到装备最终验收通过,前前后后有十几年的时间。十几年磨一剑,挥洒了许许多多的老师和师兄师姐的智慧、汗水与青春。向他们致敬~
这个新闻出来以后,舆论出现了两个极端,一堆人说很牛,一堆人说吹牛。说很牛的外行居多,说吹牛的业内人士居多(但不是最专业的)。实际上这两种说法都对,又都不对。我来具体分析一下。
说很牛的,的确是世界级的工作,这一点毋庸置疑。超分辨力光刻技术有很多种,等离子激元只是其中一种,技术的提出已经有十几年了,其它的还有泰伯光学,全息,双光子,光子能量叠加等技术,而且已经有了商业化设备。针对等离子激元,真正做成一个成型的设备,这是我第一次见到。这是非常了不起的。而且,做到波长十分之一以下的分辨力,并且是大面积的实现,也是其它技术很难实现的。这是国内光刻领域非常重要的技术突破,而且是在很艰苦的条件做出的,很不容易。
说吹牛的,很多国内产业届的人士,限于对最新技术的了解,认为365nm无法获得超分辨力结构,甚至有人拿新闻中的照片说没戴口罩来说事儿,是很不负责任的。要说吹牛,实际要指出的是这个技术自身的局限性。以目前的技术能力,只能做周期的线条和点阵,是无法制作复杂的IC需要的图形的。更进一步,以光电所目前的实力,IC制造需要的超高精度对准技术,也是无法实现的。因此这项技术在短期内是无法应用于IC制造领域的,是无法撼动ASML在IC制造领域分毫的。它所面向的应用领域,是光学器件,比如高精密光栅,光子晶体阵列等等,虽然狭小,但需求仍然非常高端和强烈。从这一点上说,新闻报道的某些方面是有吹牛的成分的,但以目前的形势,可以理解。只是那些所谓的专业人士没黑到点子上。
综合来看,这项技术在很关键的领域实现了突破,至少获得了和欧美技术交换的基础,这是非常重要的事情。虽然短期无法实现在IC领域的应用,但形成了一定的威胁,长期还是有可能取得更重要的突破的。而这项技术最可贵的是,可以在光学器件制造领域迅速的得到应用,具有现实的商业化意义,和巨大xx价值。
在这里,请记住几个人的名字,杜春雷,罗先刚,胡松,叶甜春。没有他们的引领,创造,坚持和支撑,就没有取得成果的今天。还有那些在为中国半导体事业奋斗在一线的人们,致敬!
有个细节请各位注意,这篇文章是军报记者报道的,信息量很大。
不是直写不是直写不是直写!
不能做IC不能做IC不能做IC!
批评的和赞的都别盲目,成果很好,但是和工业量产做IC的不是一回事儿。
谢绝转载(自己知道就行了),谢绝技术提问(太专业,解释起来太费劲),谢绝八卦(答主还要混圈子)。
前面几位的回答已经非常客观了,这种超分辨光刻的突破性和局限性都分析的很到位了,一句话,新型光学器件的加工能力大幅提高,可喜可贺,可是媒体口中的光刻技术弯道超车碾压asml也是极不负责的。光电所自己的人都说这台机器只能做光学器件离芯片还差很远,线宽目前也不处于领先水平,各路媒体强行加戏要分分钟弯道超车赶英超美,光电所自己都知道饭要一口一口吃,这些媒体怕不是想把这些脚踏实地付出汗水的人噎死?难道只有一口吃成个胖子弯道超车才值得宣传报道?这对这些脚踏实地付出汗水的人是一种极大的不尊重。
这里只分享一个小故事。
前几天在一个听了一个叫OptixFab的小公司的老板的报告,这个公司是德国夫琅禾费基金会资助的初创企业,这个作报告的老板是个叫Thorsten的光头大叔,之前在耶拿IOF做euv器件相关研究,几年之前出去创办了这家公司。
这家小公司与其说是公司还不如说是小作坊,现在只有四个人,他们只负责euv光源的反射镜,但是他们不负责设计不负责加工不负责安装调试,他们只负责反射镜的镀膜和清洁。
当初euv光源还处于开发阶段的时候,基本的技术路线都已经清晰,就是利用高能二氧化碳激光照射液态锡滴产生极紫外光,但是当时还处在实验室阶段,离工业化标准还差很远。其中一个技术难题就是用来收集极紫外光的反射镜。因为即使使用这种技术,euv光源的效率也是极低的,为了尽可能的提高效率,必须要尽可能多的收集产生的极紫外光,这就要求我们制造一个NA很大的反射镜,因为镜子的NA很大,如果离光源太远,镜子的口径就会变得很大,大家都知道大口径反射镜的加工难度之大,所以说大口径大NA的反射镜基本上就是不可能完成的任务。为了缩小反射镜尺寸,这个大NA的反射镜必须很靠近锡滴放置,因为激光束的能量很高,聚焦区域的锡球都是处于等离子体状态,温度达到上千度,所以反射镜的温度也会在几百度的水平。然而当时的镀膜技术,常温下大口径天文望远镜镀膜突破40%的反射率都是先进技术,连100度的温度都没有人尝试过。几百度的温度区间,半米多的口径用什么样的材料才能保证镀膜理化性质稳定,保证反射率一直稳定在40%,还要在曲率半径那么小的面上实现均匀反射率,还是在13.5nm的极紫外波段,实现的难度是无法想象的。于是,当时负责这个项目的负责人去找了这个叫Thorsten的大叔,大叔犹豫着答应下来跟三个好基友开始技术攻关,在大概一年之后,他们凭借在镀膜领域多年的技术积累,在克服了很多个技术难题之后终于做出了这种耐受几百度高温的多层镀膜。从此以后,asml每一个euv光源的反射镜在面型加工完成之后都要送到他们的小作坊去镀膜。
刚刚说的是他们做的第一件事,他们做的第二件事就是清洁euv反射镜,刚才说过,发光区域的锡温度很高,产生的等离子体或者锡蒸汽会慢慢的沉积在反射镜上,时间长了,反射镜的反射率就会下降导致euv输出功率大幅降低,这时候这些反射镜就会被拆下来从fab里送到optixfab这个小作坊进行清洁。optixfab在清洁这些反射镜的时候需要完全去除表面的锡,同时还不能影响镜子原来的表面粗糙度,因为是euv光源,镜子的表面粗糙度都是纳米级别。除此之外,镜子的多层镀膜也不能被破坏,否则镜子的反射率会受到严重影响。刚开始的时候,他们只能洗掉所有的镀膜重新镀,但是过了不久大家发现这种方法的成本是不能接受的。所以他们摸索了很久,在调整了镀膜成分和结构之后开发出了一种可以完全去除锡沉积又不影响镀膜的方法,用这种方法去除锡之后的反射镜反射率不低于新镜子,这里他对具体的技术路线一点都不愿多谈,毕竟是他们细水长流最赚钱的业务,他只是表示难度不亚于当初开发镀膜。
分享这个小故事,是想说asml的光刻机其实是欧洲乃至美国科学界和工业界的一个集大成者,聚集了无数在各个领域顶尖的学者和工程师才凝聚成的一颗明珠。在这其中有很多家像optixfab这种把一件事做到极致的小公司和很多个像Thorsten这种一生只做一件小事的人。做成这一切需要在很多领域多年的积累和沉淀以及像欧盟这种相对良性的学界工业界协同合作机制。
在遇见这些人之后,我开始对弯道超车这个词持怀疑态度,有些事情我们或许可以走捷径,但是有些事情真的不是弯道超车能解决的。走的越远,我想我们就更需要对技术和积累有最起码的敬畏之心。
我殷切的盼望着我们国家早日拥有自己的先进光刻设备。如果我们能多几位像Thorsten这样的工程师和科学家,少一些天天捧着键盘叫嚷着分分钟要把高精尖技术做成白菜价吊打欧美的人,我相信这一天也不会太远了。
谢绝任何转载。
谢邀!做过一年表面等离子共振(表面等离子激元,SPR或者SPP,下文使用缩写SPP) 并且在这个领域发过一篇文章的“相对专业”人士来回答一下~
这台基于SPP的光刻机虽然可以达到很高的“分辨率”,但是现阶段并不能应用到大家比较关心的芯片制造行业上~
SPP最初兴起于九十年代,这个技术可以突破衍射极限从而得到更高的“分辨率”。这个“分辨率”要打引号是因为基于SPP的光刻技术只能刻蚀周期性花样(无法刻蚀任意图形)。这就导致了SPP光刻技术现阶段的应用前景仅限光栅、光子晶体之类的周期性结构。当然,仅仅光栅、光子晶体本身已经相当重要了(尤其是军事应用)。
此外,这台光刻机还应该是SPP光刻技术第一次正式应用到工业领域(可能也是第一次应用到深紫外光刻领域)。而且这个技术有很好的发展前景,现在这台光刻机使用的是365nm的光源,如果使用现在最先进的193nm 氟化氩准分子激光做光源,有望将“分辨率”提升到12nm(当然,实际肯定不止换一个光源这么简单)。
至于有评论说新闻图片中“超净间不戴口罩不专业”的,我只想说:您可能没在超净间做过科研(科研对成品率不太看重)。因为超净服是不透气的,如果天天在超净间捂得严严实实泡十几个小时的话可能就直接虚脱了。所以比较常见的做法是:在不接触芯片且离光刻机比较远的时候摘下口罩透透气~ 另外,不戴手套操作电脑也比较常见的~ (这段仅限不怎么考虑成品率的学术界,工业界显然不能这样!) 当然,这段还要加一个限定条件,就是后续测试不麻烦 (一般做光刻科研的后续测试都不麻烦,可能就是测个线宽(分辨率),当然要是做复杂器件可能确实需要比较注意了)。
下面是一些我在评论区的回答,不保证正确性(我是2012-2013年做的SPP、很可能有些回答已经过时了)
知友提问: 22nm不如台积电7nm,是否意味着这个技术已经过时?
我的回答: 否。因为7nm是多次曝光之后得到的分辨率、7nm技术单次曝光的分辨率应该在50nm左右(193nm光源倍频之后的衍射极限)。所以22nm是毫无争议的单次曝光最佳分辨率(仅限大规模光刻、不考虑逐点写入式光刻)
知友提问: 文章中提到“现阶段不能应用于芯片制造”,将来是否有可能应用?
我的回答: 我觉得以后有可能。因为处理器(存储器类似)的不少区域都是由结构相同的晶体管组成的。也就是说处理器、存储器上是存在周期性结构的。只不过这个周期性结构的每个单体太复杂,现在做不出。我认为主要的技术难点在于能不能发展出适用于SPP的比较好的套刻技术。我猜想对准可能会是个大问题。
知友提问: 光子晶体、光栅 具体有什么应用?
我的回答: 烦请参考精选评论~
知友提问: SPP光刻技术国外有没有在做的?
我的回答: SPP光刻国外做的不少,但是在2013年之前应该没有做SPP深紫外光刻的(不知道2013年之后有没有)。另外,希望大家渐渐适应这种“国外没人做”的科研、尽量能够客观地审视这种成果。之前的例子有:量子保密通信、量子雷达,都是国外没人做的东西,但是咱们做出来之后国外纷纷开始效仿。
必须来答一波
“胖子不怕冷”
作为一个183cm 83kg的胖子,在冻成狗的时候,旁边的人总会冒出这句话还有附送两个白眼。
一把我辛酸泪,又有他谁人知。
寒风中那胖子,可怜他披单衣。
拜托,脂肪只是保护内脏温度的。
人感觉到冷是神经末梢,传递给大脑的刺激决定,胖子并没有比别人少什么好吗。
吃你家干脆面了?胖子的肉不是肉啊。胖子的肉没感觉啊。
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评论区的兄弟们你们让我又找回了信心哈哈。
我家可能都比较瘦吧,我表妹158 34kg,表弟170 54kg
谢谢大家对偏胖的人的理解,握爪
不赞一个再走吗
9月21日,美国总统拜登在和英国首相约翰逊的会面中,突然毫无预兆的要求记者清场,而在那段现场的视频中,似乎有一记者问了一句:“Did he shit?”(“他是不是拉了?”),而旁边的另一位记者回道:"I have no idea,hope the microphone got it。"(“我也不知道,但愿麦克录到了。”)
这段视频流出之后,全世界的舆论场都炸了锅,人们纷纷怀疑,已经是80高龄的拜登,是否在这样严肃的场合,一个不小心,拉在了裤子里,所以才会突然要求清场,而现场的记者是闻到了味道或者听到了声音,才会有此一问。
这个看似荒谬的猜测,却意外的流传极广,以至于向来标榜言论自由的外网都开始大量封杀此类帖文,而美国官方也很快出来辟谣说清场跟总统拜登的身体情况无关,只是出于政治和外交因素,两位领导人必须密谈。
但网民们可不管这么多,美国政府越是删帖和澄清,他们就越是对拜登的“脱粪”深信不疑,传言越传越是有板有眼,之前俄罗斯总统普京的那句“祝他身体健康”也被拉出来反复分析,进一步佐证了拜登的“失禁症状”。
这个曾经代表着“战无不胜,众望所归”的超级大国和世界第一强国,居然以如此不体面的方式迎来了舆论的毁灭性打击,这让许多美国的敌人和反对者都大为诧异。
然而,冷静下来思考,我们会发现,这其中疑点颇多,因为在那段广为流传的视频中,第一位记者在提出疑似脱粪的疑问之后,另一位记者给她的回复是“我希望麦克风录了下来”,如果真的是拉裤子这种事情,被麦克风录下来的可能性实在太小,还不如说希望摄像头拍到了。
即便退一万步,认定确实是拜登没有控制住大小便,但其实他作为一个80岁的老人,出现这种情况也并不稀奇,衰老并不是罪恶,也不至于为此如此残酷的嘲笑一位老人。
因此,拜登如今的被群嘲,可以说只是美国国力衰退的一个缩影,无论拜登是否真的大小便失禁,但他作为美国总统,领导着这个衰退的美国一路火花带闪电的跌下了神坛,曾经的荣耀必然会一道一道全部化作孽力反馈回他的身上。
简而言之就是,如果美国今日没有从阿富汗撤军,新冠也已经完全被控制,那么拜登就是拉的到处都是,也依然会有人跪舔说他这就像廉颇“一饭三遗矢”,是有大将之风,可当美国撤出阿富汗,新冠病死七十万之后,哪怕他这位总统日日正襟危坐,我们也总会怀疑,他屁股底下,是不是粘着什么不雅的东西。
这,就是今日的世界,就是美国从“谁也打不过”到“谁也打不过”之后,所必须要面对的残酷现实啊。
说一件至今想来都非常后怕的事情。
宝宝三岁时的一个周末,因为一点小事情和老公吵了一架,于是一气之下我自己带宝宝出去散心,打车去了一个比较大的公园。因为是周末,公园里到处都是人,很吵,我心情不好就带着宝宝往人少的地方溜达躲躲清净,顺着一条比较偏僻的小路一直走,走到了一片很大的垂柳的后面。这里只有一条小路,小路的左侧是一大片湖水,岸边种着很多密实高大的垂柳,把小路遮挡的严严实实,一湖之隔的地方就是公园长亭,但是隔着这么大的湖,吵闹的声音已经变得很小了;小路的右侧是一面高墙,大约两米多高,墙顶是弯曲的古风屋檐形状,大概在一米五高的地方有间隔的菱形孔洞,盘子大小,这面墙应该是公园的外墙,外面是什么地方不清楚,但是很安静。这条小路大概有约五六百米长,很偏僻,也没什么亭台楼阁的景色,所以居然没有一个人到这边来,我带着宝宝走到小路的中间位置,就停下来休息,路旁就是湖边,有很多造型各异的大石头,我坐在石头上发呆,看着宝宝在靠近墙侧的地方玩,偶尔逗逗宝宝跟他说说话,湖边有微风,树荫下也很凉爽,本来是很惬意的时光,不知道为什么我突然觉得毛骨悚然,猛一抬头,正对上围强孔洞中露出来的半张脸,一个男人,在围墙后面不怀好意的盯着我们,不知道盯了多久!我心里一咯噔,脸上还是装着不经意的甚至是居高临下的把眼神扫了过去,虽然心里不太舒服,但是毕竟隔着围墙,想着围墙那么高,他就算是坏人难道还能翻进来不成?发觉我的视线扫过,他慌乱的走开了,我听到自行车的声音,看到一小块灰色的身影像是蹬自行车的样子过去了。
又坐了一会,心里还是有些忐忑,想了想还是走出去到人多的地方吧,虽然吵闹,毕竟带着宝宝还是安全重要。于是我站起来拿着水壶想给宝宝喝点水就走,走到宝宝身边的时候,正好是面向着来路,我突然发现在小路后面,就是我们刚刚走过来的地方,距离我们大概二三十米的位置,一棵高大粗壮的垂柳后面,躲着一个男人,而且很明显在观察我们。我坐在大石头上时一点也没有看到或者听到任何声音,因为我突然起身到宝宝身边给他喝水,视线改变了,他躲的粹不及防,所以我看到了他。瞬间我浑身冷汗,他太明显不像个好人了,看到我起身马上就躲,但是能感觉到投射过来的隐约的视线,我不知道他是不是刚才围墙外的那个人,因为这个人的上衣也是灰色的,又或者是那个人的同伙?我心里害怕极了,我带着那么小的宝宝,在一条没有人烟可能呼救都不会有人听到的偏僻小路里,旁边还有一个那么大的湖,无论这人对我还是对宝宝心生歹意,我估计都没有胜算,怎么办呢?心慌的不行,腿也软了站不住,我只好又坐回了刚刚才离开的大石头上,看着尤自玩着地上小草的宝宝,他一点也不知道危险在靠近,我不能坐以待毙,我要保护他!
我装作根本没有发现那个人的样子,继续跟宝宝说话,声音大了一点:“宝宝,你猜爸爸要多久才能找到我们呀?下次不和他玩捉迷藏了,真是太笨了对不对?”一边说着,一边把手机铃声调了出来,手机铃声响起,我大声的假装接电话:“喂?哈哈哈哈你到哪里了?对呀对呀,我们就在围墙边的这条小路里,你还真能找到啊挺厉害的呀!真的啊你都进来了吗?从哪边进来的呀我没看到你哎?”一边说着,我一边伸长脖子东张西望的装作在找人,就这样我看到那个人迅速的从藏身的大柳树里走了出来,几乎是健步如飞一样顺着小路调头就往回走,没有了垂柳的遮挡,我看到他手里还抱着一个红色的超大的袋子,鼓鼓囊囊的,居然一点也不影响他几乎小跑一般的走路速度。
看到坏人离开,我迅速带着宝宝往相反的方向朝外走,还不停的继续大声说着“爸爸找到我们啦,走啦走啦我们去迎迎爸爸去”,也不知是在安慰宝宝还是在安慰自己。不过几分钟,我们就走到了人群当中,即使烈日当头,即使人群环绕,我依然忍不住不停的颤抖,又后悔又后怕,就为了跟老公一点小小的纷争,我将宝宝置于危险当中了,万一这个人的胆子再大一点,行动再迅速一点,把我推进湖里,改头换面带走宝宝……我真的不敢再想下去,差一点、差一点就造成了追悔莫及的伤害!
分享这个故事,是想要告诉有缘看到的宝妈们,即便光天化日,即便人流如织,坏人们也依然躲在某一个小角落里寻找着任何一点小小的机会,所以一定一定不要轻松大意,毕竟我们做了妈妈,那么孩子的安全就高于一切!
经验的积累是一个过程,谁也不是一生都没有犯过错误,我也已经深刻的反省过自己,不想再被不相干的人大肆批评,所以喷子们请绕道,不文明语言会举报!