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仇旻教授的芯片冰刻技术怎么样,对比传统光刻原理和优势在哪里?

时间:2020-12-16 10:47:47 阅读:
中国光刻机最新好消息迟迟未能盼来! 国产高端芯片的研制瓶颈现阶段尚未突破,这给我们带来了不小的麻烦。古语说万事开头难,但只要肯登攀,有了那般韧劲去埋头潜心钻研,成功的希望定会向这些攻坚者招手。
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光刻机现已是大众老百姓都知道的芯片制造流水线重中之重的核心机器设备了。光刻机发展滞后没关系,我国正在研发冰刻机,这次能弯道超车吗?

事实上不同领域针对这一现象都在进行自己的努力。就比如说,华为现在自己在上海落地建厂,进行芯片制造生产的初级尝试,这一举措或得到国家有关部门的高度认可;再比如说咱们的量子方面的专家也在加快研发所谓的量子芯片,力求在芯片领域让中国走在前列;当然也有些科学家正在努力的研发一种全新的芯片刻印材料,它叫做冰刻。

光刻机发展滞后没关系,我国正在研发冰刻机,这次能弯道超车吗?

 

但是我们需要知道的,冰刻依旧离不开光源,所以在光源这个问题上我们暂时还绕不过去。只不过如果有了更好的研究方案,那么我们国家就能凭借这种核心技术的所有权成为光刻领域重要的技术输出方和供应商,到时候所谓的封锁自然就会松动甚至瓦解。那么今天小编就来给你说一说,冰刻究竟是怎么回事吧,它跟光刻机有什么区别呢?

发明冰刻概念和机器的团队是咱们国家西湖大学的一直科研团队,仇旻教授团队。他们所做的事情就是让光刻技术在材料层面上进行革新,从而让光刻更加精细准确干净无残留。

现在光刻技术简单的说就是用光的特性将一个微小的模型直接投射在涂上了一层薄薄的光刻胶的硅片上。虽然技术上讲已经比较成熟,但是在实际运用的时候确实还是会有一定的几率出现一个问题:光刻胶在清洗过程之中出现问题,甚至难以清洗掉。而这个问题一直都没有什么好的解决方案,直到冰的出现。

光刻机发展滞后没关系,我国正在研发冰刻机,这次能弯道超车吗?

 

仇旻教授团队研究的就是冰在替代光刻胶上的可能性和优势。事实上他们已经成功的制造出了第一代的冰刻机器,而第二代的升级版本也已经在紧锣密鼓的进行。具体工作原理其实简单的说就是,将原本覆盖光刻胶的位置用冰层代替。这个冰可不是咱们看见的普通的冰,它是在真空-130摄氏度的环境之中,将水蒸气变成一层轻若无物光滑无比的冰层覆盖在基片上。

  而这次“冰刻”研究计划的领头人,正是西湖大学的副校长仇旻,2012年,他从瑞典皇家工学院回国任教后,不久就开启了“冰刻”研究计划,他们的口号是: Work for in,Devise out!就是说,材料进去,成品就出来了。

  经过6年的努力,国内首台“冰刻”系统的研发完成,仇旻教授团队也终于将“冰刻”从纸上谈兵变成了现实。

  如今,距离首台“冰刻”系统两年过去了,功能更加强大的“冰刻”系统2.0版本也快来了。  

  据悉,目前仇旻教授的项目还得到了国家自然科学基金委,重大科研仪器研制项目的大力支持。

  不难看出,“冰刻”研究计划的前景是非常不错的,对我国自研光刻机的发展是非常有利的。

  那么,对比传统的光刻,“冰刻”有什么优势?原理又是什么呢?

  从仇旻教授公开发表的论文中,我们可以知道,目前的光刻机是将电子束打在光刻胶上,但是由于微纳器件的精细化发展,光刻胶容易残留,非常难清洗,从而也就影响了光刻技术向更高的精度发展。

  而“冰刻”技术就用冰来取代光刻胶,当电子束打在冰层上,被打到的冰就会自行消失,不存在清洗的难题。

  因为仇旻教授发现在零下130摄氏度左右的真空中,水蒸气会凝华成一层超级光滑的冰膜,这种特殊的冰膜正好可以代替传统的光刻胶,从而实现精细的三维微雕。

  乍一听,“冰刻”的原理十分简单,但是设备以及系统的实现则异常艰辛,他和团队需要对传统的光刻设备进行彻底的大幅改造,直至目前为止,仍在执着地进行探索中。

  关于未来,仇旻教授说,“冰刻”技术是一项令人激动的新技术,最终能否成功我们不得而知,可是一旦成功,可能会带来很大的突破,也许这就是基础研究的意义和乐趣所在。

当用于雕刻的光源出现的时候,微调的部分冰就会消失,从而不会让基片上留下任何难以清洗的痕迹。这说起来好像很简单,但是想要真正实现这个技术还需要一段不确定的时间进行研究和推进。至少从现在来看,仇旻教授的团队的进展还是比较顺利的。只是科研和量产之间永远都是一道鸿沟,能不能实现还是需要等待的。

光刻机发展滞后没关系,我国正在研发冰刻机,这次能弯道超车吗?

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