大突破！中國成功研制超分辨率光刻機：可加工10nm芯片，打破國外壟斷
2018-11-30 09:36:37 EETOPEETOP訊：由中國科學院光電技術研究所主導的項目“超分辨光刻裝備研制”29日通過驗收。
該光刻機光刻分辨力達到22nm，結合雙重曝光技術后，未來還可用于制造10nm級別的芯片。
中科院理化技術研究所許祖彥院士等驗收組專家一致表示，該光刻機在365nm光源波長下，單次曝光最高線寬分辨力達到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新路線，繞過了國外相關知識產權壁壘。為超材料/超表面、第三代光學器件、廣義芯片等變革性戰略領域的跨越式發展提供了制造工具。
項目副總設計師胡松介紹，中科院光電所此次通過驗收的表面等離子體超分辨光刻裝備，打破了傳統路線格局，形成一條全新的納米光學光刻技術路線，具有完全自主知識產權。
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，我國在這一領域長期落后。它采用類似照片沖印的技術，把母版上的精細圖形通過曝光轉移至硅片上，一般來說，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、超分辨光刻裝備項目首席科學家羅先剛研究員介紹說，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，經過近7年艱苦攻關，在無國外成熟經驗可借鑒的情況下，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鍵技術，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波長光源，單次曝光最高線寬分辨力達到22nm(約1/17曝光波長)。在此基礎上，項目組還結合超分辨光刻裝備項目開發的高深寬比刻蝕、多重圖形等配套工藝，實現了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單光子探測器
該光刻機制造的相關器件已在中國航天科技集團公司第八研究院、電子科技大學太赫茲科學技術研究中心、四川大學華西醫院、中科院微系統所信息功能材料國家重點實驗室等多家科研院所和高校的重大研究任務中取得應用。
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情況
目前，中科光電所超分辨光刻裝備項目已發表論文68篇，已獲授權國家發明專利47項，授權國際專利4項，并培養出一支超分辨光刻技術和裝備研發團隊。羅先剛表示，中科院光電所后續將進一步加大超分辨光刻裝備的功能多樣化研發和推廣應用力度，推動國家相關領域發展。
中科院光電所科研人員操作超分辨光刻設備
