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直擊網(wǎng)傳光刻機(jī)工廠“真相”!

中國電子院:系北京高能同步輻射光源
2023-09-19
來源:中國電子院

近期,各大視頻平臺瘋傳一條消息

清華大學(xué)EUV項目

把ASML的光刻機(jī)巨大化

實現(xiàn)了光刻機(jī)國產(chǎn)化

并表示這個項目已經(jīng)在雄安新區(qū)落地

還在視頻中配了這樣一張圖

表示圖片中的項目就是光刻廠

???

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該項目是國產(chǎn)光刻機(jī)工廠?

NO!

這是北京高能同步輻射光源項目(HEPS)!


關(guān)于北京高能同步輻射光源


HEPS坐落于北京懷柔雁棲湖畔

是國家“十三五”重大科技基礎(chǔ)設(shè)施

它是我國第一臺高能量同步輻射光源

也是世界上亮度最高的

第四代同步輻射光源之一

早在2019年就開始建設(shè)

將于2025年底投入使用


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HEPS是干嘛用的呢?

它的作用是通過加速器

將電子束加速到6GeV

然后注入周長1360米的儲存環(huán)

用接近光速的速度保持運轉(zhuǎn)

電子束在儲存環(huán)的不同位置

通過彎轉(zhuǎn)磁鐵或者各種插入件時

就會沿著偏轉(zhuǎn)軌道切線的方向

釋放出穩(wěn)定、高能量、高亮度的光

也就是同步輻射光



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簡單的說

HEPS可以看成是一個

超精密、超高速、具有強(qiáng)大穿透力的

巨型X光機(jī)

它產(chǎn)生的小光束

可以穿透物質(zhì)、深入內(nèi)部進(jìn)行立體掃描

從分子、原子的尺度

多維度地觀察微觀世界

HEPS是進(jìn)行科學(xué)實驗的大科學(xué)裝置

并不是網(wǎng)傳的光刻機(jī)工廠

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該項目由

全國勘察設(shè)計大師、

國投集團(tuán)首席科學(xué)家婁宇帶隊

中國電子院多個技術(shù)科研

和設(shè)計團(tuán)隊協(xié)同合作

從項目可研立項到項目落地

中國電子院攻克了多項技術(shù)和工藝難關(guān)

解決了項目不均勻沉降、微振動控制、

超長結(jié)構(gòu)設(shè)計、光伏板設(shè)計、

精密溫度控制、工藝循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、

超復(fù)雜工藝系統(tǒng)等大技術(shù)難題

實現(xiàn)了重大技術(shù)突破

指標(biāo)控制達(dá)到了國際先進(jìn)水平


目前高能同步輻射光源配套工程已全面完工

向產(chǎn)生世界最“亮”的光又更近了一步



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  本文我們分享《光刻機(jī)深度:篳路藍(lán)縷,尋光刻星火》報告部分內(nèi)容,全面了解光刻技術(shù)演進(jìn)、光刻機(jī)構(gòu)成、國內(nèi)光刻產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢、市場空間等。

  以下為研報內(nèi)容摘要:

  光刻為IC制造核心工藝,光刻技術(shù)的演進(jìn)成就了摩爾定律。光刻工藝占IC制造1/2的時間+1/3的成本,在瑞利公式:CD=k1 入/NA 的指導(dǎo)下,人類在縮短波長入,增大數(shù)值孔徑NA,降低工藝因子k1三個方面展開探索,目前已實現(xiàn)13.5nm波長與達(dá)物理極限的k1,正在向0.55NA EUV邁步。為了實現(xiàn)進(jìn)一步制程微縮,業(yè)界多采用多重曝光工藝,但對光刻機(jī)的套刻精度、圖形畸變、穩(wěn)定性有更高的要求。10nm及以下時,ArFi+多重曝光的復(fù)雜度急劇上升,經(jīng)濟(jì)性下降,EUV的出現(xiàn)使摩爾定律得以延續(xù)。

  光刻機(jī)由三大核心系統(tǒng),數(shù)萬個零件組成,是產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)頂尖公司通力合作的成果。1)光源方面,DUV采用準(zhǔn)分子激光器,技術(shù)掌握在Cymer和Gigaphoton手中,國內(nèi)科益虹源打破壟斷;EUV光源是通過高功率CO2激光器轟擊Sn滴而來,高功率激光器為核心組件。2) 光學(xué)系統(tǒng)是光刻機(jī)分辨率成像的保證,由照明系統(tǒng)和物鏡系統(tǒng)構(gòu)成,照明系統(tǒng)優(yōu)化成像過程,實現(xiàn)分辨率增強(qiáng),投影物鏡系統(tǒng)將掩模圖形聚焦成像,ZEISS為ASML關(guān)鍵光學(xué)元件獨供商,國內(nèi)技術(shù)水平仍有較大差距。3)雙工件臺系統(tǒng)有效提高了光刻精度與效率,國內(nèi)華卓精科和清華大學(xué)團(tuán)隊走在前列。

  光刻重要性愈顯,國內(nèi)巫待0->1的突破。半導(dǎo)體行業(yè)十年翻倍,晶圓廠積極擴(kuò)產(chǎn),疊加芯片性能升級,光刻強(qiáng)度上升,預(yù)計5nm邏輯芯片的光刻支出占比達(dá)35%,光刻工藝的重要性愈發(fā)凸顯,市場規(guī)??焖僭鲩L,預(yù)計2024年有望達(dá)230億美元,ASML在高端市場一枝獨秀。2022年中國大陸光刻機(jī)進(jìn)口約40億美元,主要從日本、荷蘭進(jìn)口,出口管制下光刻機(jī)存在斷供隱憂,自主可控勢在必行。依托舉國之力,匯聚各科研院之所長,目前已有階段性成果陸續(xù)落地。光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)化漸近,零部件投資先行,我們測算國內(nèi)零部件市場空間約150億元,市場空間大、技術(shù)關(guān)鍵性強(qiáng)。

光刻機(jī)深度:篳路藍(lán)縷,尋光刻星火-中航證券-2023.9.8-61頁.pdf



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