大突破!中国成功研制超分辨率光刻机:可加工10nm芯片,打破国外垄断

2018-11-30 09:36:37 来源:EETOP

EETOP讯:由中国科学院光电技术研究所主导的项目“超分辨光刻装备研制”29日通过验收。

该光刻机光刻分辨力达到22nm,结合双重曝光技术后,未来还可用于制造10nm级别的芯片

中科院理化技术研究所许祖彦院士等验收组专家一致表示,该光刻机在365nm光源波长下,单次曝光最高线宽分辨力达到22nm。项目在原理上突破分辨力衍射极限,建立了一条高分辨、大面积的纳米光刻装备研发新路线,绕过了国外相关知识产权壁垒。为超材料/超表面、第三代光学器件、广义芯片等变革性战略领域的跨越式发展提供了制造工具。

项目副总设计师胡松介绍,中科院光电所此次通过验收的表面等离子体超分辨光刻装备,打破了传统路线格局,形成一条全新的纳米光学光刻技术路线,具有完全自主知识产权。

目前利用研制成功的超分辨光刻装备已制备出一系列纳米功能器件,包括大口径薄膜镜、超导纳米线单光子探测器、切伦科夫辐射器件、生化传感芯片、超表面成像器件等,验证了该装备纳米功能器件加工能力,已达到实用化水平。

超分辨光刻设备加工的4英寸光刻样品

光刻机是制造芯片的核心装备,我国在这一领域长期落后。它采用类似照片冲印的技术,把母版上的精细图形通过曝光转移至硅片上,一般来说,光刻分辨力越高,加工的芯片集成度也就越高。

中科院光电所所长、超分辨光刻装备项目首席科学家罗先刚研究员介绍说,为了打破国外垄断及对中国的制约,从2012年起,该所承担了超分辨光刻装备这一国家重大科研装备项目研制任务,经过近7年艰苦攻关,在无国外成熟经验可借鉴的情况下,项目组突破了高均匀性照明、超分辨光刻镜头、纳米级分辨力检焦及间隙测量和超精密、多自由度工件台及控制等关键技术,完成国际上首台分辨力最高的紫外超分辨光刻装备研制,其采用365nm波长光源,单次曝光最高线宽分辨力达到22nm(约1/17曝光波长)。在此基础上,项目组还结合超分辨光刻装备项目开发的高深宽比刻蚀、多重图形等配套工艺,实现了10nm以下特征尺寸图形的加工。

中科院光电所科研人员展示利用超分辨光刻设备加工的超导纳米线单光子探测器

该光刻机制造的相关器件已在中国航天科技集团公司第八研究院、电子科技大学太赫兹科学技术研究中心、四川大学华西医院、中科院微系统所信息功能材料国家重点实验室等多家科研院所和高校的重大研究任务中取得应用。

项目副总设计师胡松研究员介绍超分辨光刻装备研制项目攻关情况

目前,中科光电所超分辨光刻装备项目已发表论文68篇,已获授权国家发明专利47项,授权国际专利4项,并培养出一支超分辨光刻技术和装备研发团队。罗先刚表示,中科院光电所后续将进一步加大超分辨光刻装备的功能多样化研发和推广应用力度,推动国家相关领域发展。

中科院光电所科研人员操作超分辨光刻设备

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