第413章 万兴刚想出改进的办法

    阉割版的出口光刻机，全部采用石英透镜。

    石英有良好的光学性能，化学性能也很稳定，光科技运转的时候，能保证紫外光传输稳定。。石英透镜技术，早在五十年代就出现了。

    鉴于制造技术，石英透镜多为球形或圆柱形，加工简单，能保证加工精度。实践中。

    也有人把石英透镜制造成非球面形状。用在一些精度需求不高的地方。

    光刻机精度要求高。

    只有球面和柱形石英透镜才能满足精度要求。

    石英透镜技术从五十年代出现，一直用到七十年代，中间有多次改良，改良幅度都不大。仍然是以球面和柱状为主。

    石英透镜制造简单，缺点也“零六零”十分明显。首先。

    使用石英透镜，容易引起球差、慧差和像散等光学问题，这些问题会造成成像失真，影响光刻机性能。限制了芯片精度。

    同时。

    因为石英透镜是球面状的，或者是柱状的，造成焦点深度相对较浅。

    焦点深度和清晰成像范围成正比，焦点深度越浅，精细成像范围越小，限制了光刻机的性能。其次。

    石英透镜工艺局限和设计局限，限制了它的最小加工精度。是用石英透镜，最小精度都是微米级。

    除非有革命性的加工工艺进化，或者换一种材质的透镜。否则。

    加工精度突破不了微米。

    第三就是加工精度限制。

    石英透镜表面是圆形的，或者是援助型的，看起来很圆滑。实际从微观角度观察，很难做到标准的圆。

    肉眼看不出来，因为肉眼的精度有限，可一旦用在光刻机上，精度到微米级别，影响就很大。会导致成像不稳定，导致光学畸形。

    出口的阉割版光刻机，用的都是石英透镜，因为成像不稳定和光学畸形，废品率就会很高。废品率高。

    成本分摊到成品上。

    造成芯片的成本普遍偏高。

    第三是石英的光学折射率相对较高。

    折射率高，就会产生折射效应和衍射效应，会造成成像模糊，在一定程度上影响精度。即使是这样。

    对其他国家来说。

    龙国出口的光刻机已经是非常先进，精度非常高，是他们短时间内难以企及的，不得不进口。要是有自我研发能力还好。

    要是没有自我研发能力，一直以来进口，就会严重限制他们的工业发展，发展速度严重落后。龙国自己用的第一代光刻机，用的也是石英透镜，但加工技术不一样。

    用的是抛物面透镜技术。

    通过非球面镜改善相差，相比球面镜，柱镜片，抛物面透镜有更高的精度。

    抛雾面透镜技术，相比球面透镜技术，复杂很多，加工难度高很多，加工成本也跟着上升。

    导致抛物面透镜比球面透镜贵很多。同时。

    抛物面透镜也不完美。

    非球面，光线在进入透镜的时候，折射角度会有所变化，会导致曝光区域的光强度分布不均。

    导致图案畸形，或者不完全曝光。这些都会影响光刻机的精度。

    比抛物镜技术更先进的技术是布拉格透镜技术，能制造出一种有周期性变化折射率的光学元件。

    这种技术出现在八九十年代。制造技术更复杂。

    成本更高。

    万兴邦没有采用布拉格透镜技术，而是采用了更先进的非球面透镜技术。

    万兴邦穿越之前，在繁华年代，最先进的光刻机使用的透镜，用的技术就是非球面透镜技术。相比传统透镜。

    非球面透镜技术优点很多，全方位超越传统透镜。

    第二代光刻机的技术，不仅在六十年代是领先的，就算再过五六十年，很多技术也不过时。同时。

    第二代光刻机采用了接触式近场光刻技术。

    而第一代光刻机，包括出口的阉割版，用的都是远场光刻技术。

    远场光刻技术缺点非常明显。首先受光的衍射限制。

    应用远场光刻技术的光刻机，精度根本达不到纳米级别，造成传统光刻机无法应用在纳米领域。也处理不了特征尺寸非常小或非常大的图案

    罪魁祸首就是光的衍射!

    在加工特征尺寸非常小的图案的时候，由于光的衍射效应，造成分辨率有限，无法准确复制小尺寸结构。

    加工特征尺寸非常大的图案的时候，又因为投影范围有限，无法覆盖足够大面积，也无法准确复制大尺寸结构。其次是成本高。

    传统光刻机因为技术限制，对原材料要求苛刻，符合加工条件的原材料价格一般都比较贵。增加了加工成本。

    刨除远场光刻技术的缺点。

    第一代光刻机和出口阉割本光刻机，还有第二个致命缺点，就是加工的周期比较长。处理复杂图案的时候，需要多次对准，多次曝光。

    就延长了加工周期。增加了时间成本。

    要是芯片需要多层结构或多个工艺，加工中心还会进一步延长，导致加工的时间成本更高。

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    第三个缺点是对使用环境的要求。

    传统光刻机需要洁净的加工车间，以保证光刻胶和样品不受污染，就需要高规格的加工车间。高洁净度车间的成本，也会经常在加工成本内。

    进一步增加了芯片的成本。同时。

    第一代光刻机和出口版的光刻机，维护也相对复杂，也变相增加了芯片成本。总的来说。

    00第一代光刻机和出口版光刻机，加工精度低，加工成本高，操作不方便，维护起来也很复杂。注定了第一代和出口版肯定会被淘汰。

    但肯定不是现在。

    第二代光刻机采用的近场光刻技术，把光刻胶和掩膜之间的距离，缩小到只有光波长的尺寸。距离近。

    更易实现高分辨率。

    更容易提升加工的精度。

    尽管近场光刻技术精度已经很高，万兴邦还是不太满意。其一。

    近场光刻技术复杂度高，操作难度大。

    需要高精度探针，或者接触式探头，对控制和操作的精度要求也很高。

    高精度探针制作难度大，成本高，对制造工艺和设备要求有些苛刻，这还只是其中一个缺点

    近场光刻技术的第二个缺点是速度!这才是万幸帮最在意的。

    近场光刻技术工作的时候，需要逐点或逐行转移，相比接触式光刻机技术，速度肯定慢很多。。这是机制上的问题。

    不是光改善其他技术就能追上的。

    逐点或逐行转移的加工机制，对于需要通量高和大面积图案的，适用性很低。而这是未来的趋势。

    未来的芯片越来越复杂，需要的通量越来越高，也会越来越大，普通近场光刻技术逐渐过时。同时。

    近场光刻技术由于自身短板，对加工芯片的尺寸和形状也有一定限制。

    在加工一些特殊芯片的时候，速度更慢，效率更低，还会降低成功率，增加芯片的制造成本。

    这些都是内因。还有外因。

    近场光刻技术对操作者的要求很高，因为需要12高精度调整和控制。这就要求对操作者进行严格培训。

    培训的成本，最终也会加到芯片的成本上。

    而且一旦出意外，操作员出了问题，想临时调其他操作员过来根本不可能，因为要求太高了。对此。

    万兴刚想出改进的办法。

    使用接触式近场光刻技术弥补短板。

    直到万兴邦穿越之前，繁华年代的光刻机，使用的就是接触式近场光刻技术。是他知道的。

    最先进的光刻技术。

    刚下线的第二代光刻机，无论透镜技术，还是光刻技术，都超越了时代，达到繁华年代的标准。

    接触式近场光刻技术，就是近场光刻技术的改良型。

    借助接触探针，或者探针阵列，与光刻胶直接接触，把复杂的图案转移到光刻胶上。

    零距离接触，排除其他干扰，能实现更高的分辨率，更快的转移速度，以及更高的可靠性。稳定性。

    尤其是用于高精度和通量高的应用。

    远远超过第一代光科技的分辨率限制，在分辨率方面实现了质的飞跃。

    在纳米制造、生物学和光学等领域，都有着非常广泛的应用前景，也是多个领域发展的前提。要是没有高精度芯片，很多领域是发展不起来的。

    “接触式近场光刻技术，相比传统的近场光刻技术，最少能提升百分之三十到四十的加工速度。”“节约时间成本，同时能提高精度，提高成品率。”

    “第二代光刻机技术，就算一直用到本世纪末，也不会落后，其他国家也根本没机会赶上来。”万兴邦有这个自信。

    因为他拿出来的技术，一方面来自记忆，一方面来自系统，两者融合，超越这个时代。

    “只要给我一点时间，有了第二代光刻机，无论是奔腾d处理器，还是酷与双核处理器，我都能弄出来。”万兴邦回忆起前世的科技。

    他可不是盲目自信。

    这两种处理器，原来的历史轨迹中，都是两千年之后才出现的，一个是零五年，一个是零六年。这两种处理器的出现，都依赖于光刻机。

    刚下线的第二代光刻机，达到了能生产两种处理器的水准，某些方面，甚至远远超过这个水准。比如光刻胶。

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