近日,中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員張子暘與國家納米中心研究員劉前合作,成功研發出了一種新型5nm超高精度雷射光刻加工方法。
這種方法有別於傳統的縮短雷射波長或增大數值孔徑的技術路徑,打破了傳統雷射直寫技術中受體材料為有機光刻膠的限制,可使用多種受體材料,擴展了雷射直寫的應用場景。
看到這個消息,不同的人有不同的反應,有的人認為這個技術上的突破只是處於實驗階段,沒有實際性的應用意義,離量產還有很長的路要走,甚至認為這種路線不可能用於工業生產,只能用於實驗室。
還有人認為這個技術的突破確實非常鼓舞人心,畢竟晶片一直是我國一個心頭痛,一直以來很多西方國家都對我國晶片進行技術封鎖,特別最近兩年我國很多科技企業都被歐美一些國家進行打壓,比如華為因為受到限制有可能連自己的晶片都沒法生產出來,這些經歷是非常慘痛的。
而我國之所以沒法製造出自己高端的晶片,最核心的一個零部件就是光刻機,目前國自主研發的光刻機跟國際頂尖水平還是有很大的差距的。
當前我國真正量產的光刻機只有90納米,雖然28納米光刻機已經取得技術性的突破,預計2021年年底會量產,但跟國際最頂尖的asml的7納米EUV光刻機仍然有很大的差距,這種差距短期之內是不可能彌補的。
但我認為中科院5納米光刻機技術的研發成功,對我國光刻機的研發具有重要的意義。
中科院所研發的這種5納米光刻技術跟傳統的光刻技術有很大的差別,傳統的光刻機技術是通過縮短波長來達到提高光刻精度的目的。
但是根據摩爾定律,光刻機每縮小一個波長其技術難度都大大增加,目前全球最先進的光刻機可以實現7納米光刻,通過工藝上的改進之後,可以實現5納米甚至3納米的光刻。
但對於極紫外光刻機來說,其極限有可能會停留在2納米,一旦人類達到2納米光刻技術之後,光刻技術就有可能陷入長期的停止當中,這就需要轉變技術路線,而這個技術轉變路線就有可能是我國實現彎道超車的機會。
比如傳統的光刻機,在本世紀初的時候也曾經長期陷入157nm的瓶頸當中,當時雖然一些光刻機企業投入了大量的資金和人力進行研發,但一直沒法突破157nm光源瓶頸。
在這時候以臺積電為首的晶片製造商轉變思路,主張開發193nm浸入式光刻機,但是當時日本的尼康和佳能對這種浸入式光刻技術並不感興趣,他們仍然沉浸於要打破傳統的157nm的傳統光刻技術。
而當時ASML還只是一家不起眼的光刻機企業,跟尼康和佳能根本不在一個級別上。
但在臺積電推出193納米浸入式光刻技術之後,ASML第1個積極響應,然後就抓住了這個機會,並在2007年推出了第1臺浸入式光刻機,一舉突破了45納米的工藝製程,隨後asml在光刻機市場上的市場份額越來越大,雖然後來日本企業成功突破了傳統技術157納米瓶頸,但當他們反應過來的時候,市場份額早已被asml給搶佔了。
目前全球一些高端光刻機基本上都被asml壟斷了,而日本的尼康和佳能已經逐漸放棄光刻機業務。
日本尼康以及asml這個例子給了我們一個重要的啟示,當光刻機某一個路線我們研發遲遲沒有突破的時候,要嘗試著去找一些新的路線,這些新的路線不一定能夠成功,也不一定能夠超越asml,但萬一成功研發出來,那就有可能實現彎道超車。
畢竟對於我國來說,我們的光刻技術本來就落後於別人,所以我們沒有什麼可以失去的,在這種情況下還不如放手一搏去研發一些新的路線,說不定還會取得意想不到的效果。
所以對中科院5納米雷射光刻技術的研發成功,我個人認為還是比較樂觀的,可能這種光刻技術目前看起來不怎麼起眼,甚至很多人都懷疑它沒有市場前景,但至少他這是一種技術路線。
對於這種新的技術大家不要用完全否定的態度去看待他們,而是應該站在鼓勵的角度去支持他們,雖然新的技術剛出來跟現有的技術肯定有很大的差距,但是新的技術也可能會有更好的發展空間。