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为什么可以移动原子,确做不了光刻机?
光刻,原子,光源为什么可以移动原子,确做不了光刻机?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
问题补充:
记得十年前的课本上就介绍世界上最小的汉字"中国"是通过移动硅原子写出来的。
难道光刻的级别比原子级别更小,这不合逻辑吧。
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
这位网友说,“记得十年前的课本上就介绍世界上最小的汉字"中国"是通过移动硅原子写出来的。 难道光刻的级别比原子级别更小,这不合逻辑吧。”
这位提出问题的朋友可能对光刻机不太了解。这么说吧,光刻机就是一种感光技术,给电子设备(当然是纳米级别的)投影。这种投影要求精度非常高,甚至一点点的震动都可能照成不可挽回的次品出现。因此,光刻机在光刻时需要在真空条件下进行。
同时,光刻的光源要求十分苛刻。
光刻机分为紫外光源(UV)、深紫外光源(DUV)、极紫外光源(EUV)。按照发展轨迹,最早的光刻机光源即为汞灯产生的紫外光源(UV)。之后行业领域内采用准分子激光的深紫外光源(DUV),将波长进一步缩小到ArF的193 nm。由于遇到了技术发展障碍,ArF加浸入技术成为主流。
由于157 nm波长的光线不能穿透纯净水,无法和浸入技术结合。因此,准分子激光光源只发展到了ArF。通过浸没式光刻和双重光刻等工艺,第四代ArF 光刻机最高可以实现22nm 制程的芯片生产,但是在摩尔定律的推动下,半导体产业对于芯片制程的需求已经发展到14nm、10nm、甚至7nm,ArF 光刻机已无法满足这一需求,半导体产业将希望寄予第五代EUV 光刻机。
从这点上来看,光刻机的光源系统有多恐怖。不是简单的曝光就能解决的问题。
而光源的来源更是令人难以置信。
从这些简易的工作原理图上我们就能知道,光刻机要求的技术实在太高了。
就拿减震装置来说,目前只有德国能制造出世界上最小,精度最高的轴承来。
一台光刻机有上万各部件,每个部件都是极其精密的。其工作原理及其复杂。
当然,我们通过隧道显微镜可以看到原子,甚至通过技术手段可以移动某个原子。但是,芯片生产你不可能一个个地移动原子。一个芯片有上百亿个电子器件,不可能靠一个个地移动原子来完成。
原子的直径一般在1E-10米左右,也就是0.1纳米级别,因此,移动原子与光刻机是两码事。
制造光刻机的难度远比移动原子的难度大得多。
回答于 2019-09-11 08:43:50
谢邀!
原子的直径一般在1E-10米左右,也就是0.1纳米级别;
目前ASML最先进的EUV光刻机(3400c)的最小分辨率还在10纳米附近;
所以二者差距还有差不多几十到100倍,从目前看到的情况,光刻精度做到1纳米还是有可能的,但是能不能做到原子直径级别,可能就待接下来科技发展情况了
回答于 2019-09-11 08:43:50
移动与光刻是不同的概念!移动原子组成一个字很容易,但你要在里面写上60亿个笔画,就算你的速度达到将近光速,1天去估计生产不了一个芯片!
单刻条件肯定不行,所以需要复印技术,并且采用比例值压缩技术去突破这个难题,光之是负责传送,真正意义上不是用光来刻,而是以光推动加速谋原子去进行撞击形成光刻条件! 就好比光是车,那么这些原子就是人。
光刻机制造是难度问题,而是步骤问题,起点问题,目的是什么,我为何要需要那么多条件去实现它!这是制造业创造人的思维,我们人始终干不赢机器,但我们是有头脑的,我们可以创造工具,而光刻机只是一个工具!
回答于 2019-09-11 08:43:50
这涉及到效率的问题,在实验室条件下用扫描隧道显微镜的针尖移动几个原子并不难,要实现纳米级别的图案也不难,利用电子束曝光很容易做到纳米级别的图案。难在量产。扫描隧道显微镜操作原子和电子束曝光都是一点点去写的,我们不可能靠这样的方式去写上亿个晶体管,这样子的效率太低了,可能一个星期都写不完一个芯片,而且出错率高。最有效的方式是光刻,先做好掩模板,然后拿激光照一下就曝光好了,生产效率非常高。但是光的波长很长,可见光的波长有几百纳米,深紫外线也有几十纳米,怎么做到几个纳米的分辨率是个非常精细的技术,没有几十年如一日的精打细磨是做不好的。
回答于 2019-09-11 08:43:50
以中国刚开始研制原子弹的科研水平和目前研制光刻机的水平相比,科研条件天差地别!
应当承认研制难度!但不能固步自封!
光刻机技术外国人不会奉送给我们的,必须自己研制!举全国之力也要研创出来!
世上无难事!只怕有心人!
相信中华民族的智慧!只会更好!
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