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☆333.第332章研发光刻机光头

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除了光源外,光刻机的物镜也决定了光刻机能使用的波长,波长越小约精细,所谓几纳米制程,其实就是波长,也就是相邻晶体管的距离。

相邻晶体管距离越小,一块芯片集成的晶体管就越多,速度也就越快。

但再小也不能小过波长。

所以到了2022年,决定芯片精度的,已经不是光刻机的定位能力了,而是光源的波长。

波长其实就与物镜表面粗糙度有关,显然表面粗糙度必须远远低于波长,才可能正确地将极紫外光正确投射。

2022年,物镜的粗糙度达到20埃米,也就是0.02纳米,达到了原子级别的平坦。

结果就是光源到了极限,毕竟极紫外光的波长是物理规律。

除非改变物理规律,否则再先进的技术也突破不了。

所以很多人对追赶asml没信心,其实大可不必,因为这门技术目前已经受限于波长无法突破了,以后还得看量子计算机。

超精密光学镜头,也是光刻机核心技术之一,为此,必须采用加工技术的基础是计算机数控光学表面成形技术。

这项技术由几个部分组成,一个是小磨头抛光技术,是使用一个比工件口径小得多的磨头,对工件进行抛光。

这个小磨头,通过控制磨头在工件表面不同位置的驻留时间,以及磨头与工件之间的压强,来控制材料去除量。

当然在磨之前,肯定是对镜头进行了纳米级别的数学建模分析,工作量和精细程度,想想都觉得吓人,堪称八级工手搓部件的升级版。

幸好这种技术只用在光刻机身上,否则这么抠法,哪儿干得过来。

这样能够实现数十纳米级的加工精度。

还有更先进的技术,是应力盘抛光。

这个抛光盘,在计算机控制下可根据要加工的形状实时变形,实现抛光盘与工件的完全贴合。

第三步是更加变态的磁流变抛光,它使用具有磁流变效应的特殊抛光液,作为抛光材料。

这种抛光液,含有无磁性的抛光粉和磁性的铁粉,

在无磁场时表现为常规的液体状态,

而在磁场作用下,铁粉会定向排列,使抛光液表现出类固体性质。

磁流变抛光液,会被吸附在带磁场的抛光轮上,形成一层柔性抛光模。

抛光膜随抛光轮的转动与工件接触,对工件表面进行塑性剪切去除。抛光模的刚度和韧性等参数,可以通过磁场大小,进行实时精确调控,与工件表面始终紧密贴合,可将面型精度提高到纳米级。

最后的技术是离子束抛光技术,可将镜头的精度提升到亚纳米级。

它的原理,是在真空条件下,利用电场将氩气等惰性气体电离为离子。

离子轰击工件表面,将表面原子去除。

这是一种原子量级的加工手段,可以达到原子级的精度和表面粗糙度,与工件之间没有机械接触,是目前最先进的光学元件加工技术。

这其实是一种科研手段了,都不是普通硕士博士能接触到的,也只能用在光刻机裏。

可想而知,一个个原子抠,是闫埠贵也受不了的,

所以离子束抛光的加工效率极为低下,一般作为最后一道精确修形的手段。

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