第437章 “真武”光刻机问世与归家(1/2)
宋真一之所以选择入驻光刻机专项项目组,就是因为这是所有专项项目中最难的。
最难啃的骨头必须由他来啃,无法假手于他人。
光刻机的工作原理是:
利用特定波长的光,通过掩模版和一系列极其精密的反射镜或透镜系统,将纳米级的集成电路图形,像盖章一样,一层一层地“印刷”到硅片表面,为后续的刻蚀和注入工序提供图案模板。
这是集物理学、光学和材料科学等诸多科学学科于一体的尖端集合体。
这种高尖端的设备只为生产芯片。
宋真一将光学部件的研发以及波长转换的专项研究任务交给了光机所。
其他相应的任务也都安排了下去。
为了掌控关键节点以及攻克关键课题,宋真一还是使用老一套。
准备了一张a3纸,开始梳理项目节点。
光刻机工作的核心步骤可以分为四步,分别是:
涂胶: 在硅片上均匀涂覆光刻胶(感光材料);
曝光: 通过光学系统将掩模版上的电路图案投射到光刻胶上;
显影: 溶解已曝光或未曝光的光刻胶,形成三维图案;
后续处理: 通过刻蚀、离子注入等工艺将图案转移到硅片上;
三个关键参数:
1、分辨率: 最小可分辨特征尺寸,由瑞利判据决定:r = k?·λ\/na
λ:光源波长(单位:nm);
na:数值孔径;
k?:工艺因子(通常0.25-0.4);
2、套刻精度:多层图案对准精度,当前先进水平<2nm;
3、产率:每小时处理的硅片数量(wph);
这其中最难的难点就在于光源的演变。
从g-line到euv这中间经历了六次演变。
想一步到达euv是不可能的,光刻机太复杂了,以现在的条件,就算宋真一有信心10-15年之内可以完成,国家也等不起。
就跟战机一代代更新迭代一样,事物是要尊重发展规律的。
宋真一打算先把浸没式光刻技术研发的到最前沿。
先落地让国家用芯片由点带面去带动工业革命,先积累财富再说。
一步先就是步步先,用空间去置换时间。
有了时间,宋真一有信心让euv提前问世。
浸没式光刻技术的工作原理是:
在最后一个镜头和硅片之间填充高折射率液体(通常为水,n=1.44)。
能达到的效果是na从干式的0.93提升至1.35,分辨率提升约45%。
技术难点在于气泡控制、液体污染、热效应管理三个方面。
写到这里,宋真一开始回忆上一世浸没式光刻机的发展历程。
记忆中03年asml与台积电合作开发首台浸没式光刻机。
06年twinscan xt:1900i量产,支持45nm节点。
07年,na提升至1.35,支持32nm节点,10年就进入euv时代了。
那么现在要做的就是用一到两年的时间,直接完成na提升至1.35,支持32nm节点。
这样做的话最直接的好处就是将芯片从深亚微米时代直接推进到纳米时代。
只要在两年内完成,那么华夏就将至少领先整个世界两年以上。
【工艺节点90nm-45nm】
【晶体管数量1.25亿-7.31亿】
【光刻技术达到浸没式+双重曝光】。
这是宋真一在a3纸上写下的最终结果,也是此次光刻机专项项目组的最终目标。
......
1996年1月1日,这一天宋真一接到了王大炮的电话。
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